声音改造大脑

【2026007】|《声音改造大脑》 越读越上瘾，没想到声音具有如此大的作用。 一、 机制篇：声音是如何进入并重塑大脑的？声音的本质是空气分子的运动，但它在进入大脑后，经历了一场复杂的“混音与解码”： 三级跳转化： 声音通过外耳传导、中耳机械震动，最后在内耳耳蜗中由液体波动转化为电信号。 大脑混音器： 听觉通路（从中脑到听觉皮层）不仅是信号搬运工，更是加工者。它会像混音器一样，根据你的注意力和经历，选择性地增强某些特征（如音高、音色、时值）。 双向调节系统： 大脑不仅被动“听”，还会通过传出系统指挥耳朵。你的注意力、情感和知识会反向引导耳朵，决定你更敏锐地听到什么（例如在嘈杂中听到自己的名字）。 神经指纹： 每个人的听觉经历不同，大脑对声音的反应也是独一无二的，形成了独特的“生物指纹”。 二、 塑造篇：艺术与语言如何强化大脑？不同的声音体验会对大脑进行差异化“布线”，提升我们的认知能力： 1. 音乐：大脑的全方位健身 结构改变： 音乐家的大脑皮层对乐音反应更强，颞叶面积更大。 认知红利： 长期音乐训练能显著增强注意力和工作记忆，甚至能弥补贫困带来的神经发育差距。 节奏智能： 节奏感不仅关乎音乐，它与阅读能力紧密相连。能打准节拍的孩子，往往阅读和拼写更顺畅。 2. 语言与双语：大脑的灵活适应 语言本源： 听觉大脑是阅读的基础。阅读障碍者通常首先表现出对声音要素（如音位、时值）的加工困难。 双语优势： 双语者的大脑虽在词汇提取上稍慢，但在处理复杂声音模式和执行控制能力上更具优势，且这种优势能持续到老年。 3. 自然的智慧： 鸟鸣学习： 鸣禽的声音学习机制与人类语言高度相似，研究鸟鸣有助于我们理解人类语言的演化和大脑的偏侧化。 三、 影响篇：环境与健康对听觉的考验声音既是疗愈的良药，也可能成为无形的杀手： 噪声的慢性伤害： 可见伤害： 高分贝噪声直接导致听力损失。 不可见伤害： 长期环境噪声（如机场附近）会升高压力激素，损伤记忆，甚至干扰大脑的“信噪比”，让大脑内部变得“拥挤且嘈杂”。 运动员的“静谧大脑”： 研究发现，高水平运动员的大脑背景噪声更低，对有效信息的加工更清晰、更干净。 脑震荡的早期预警： 大脑对音高、时值的反应非常灵敏。通过测量声音反应，可以作为诊断脑损伤（如脑震荡）和判断运动员恢复情况的科学指标。 四、 衰退篇：如何在老龄化中保护听觉大脑？听觉衰老不只是耳朵的问题，更是大脑的退化： 现象： 随着年龄增长，大脑在噪声中辨音的能力下降。 对策： 学习乐器或第二语言是延缓听觉衰老的有效手段。 大脑训练： 针对声音时值、扫频特征的训练，可以显著加快神经反应速度。 主动降噪： 在生活中通过耳塞、主动降噪设备及改善环境布局（如地毯、消音墙）来减少背景噪声。 未来的声音世界不应由视觉主导，而应认识到声音是生命的盟友。从植物的蜂鸣授粉到人类的情感联结，听觉大脑始终在通过声音赋予世界语境和意义。

眼耳鼻舌身意 眼耳鼻舌身意，既是感官，也是官能，我们都想拥有幸福的人生，两块基石是健康的身体和清醒的思维，而健康的身体和清醒的思维又依赖于眼耳鼻舌功能的维持和开拓，这里我举几点： 1、关于老年。老年被试的大脑反应幅度更小、延迟更长、更不稳定（缺乏一致性）、同步性更差、谐波更弱，但人类的大脑在进入老年以后，仍能继续发生重塑。现在立即开始音乐训练的老年人在神经加工和听力方面也能获益。 2、关于语言、制度与致富的关系。双语者的低收入者和单语者的高收入者大脑反应一致性相当： （1）多语者大脑协调性（反应一致性）更好； （2）致富不仅跟大脑相关，也跟社会制度安排存在极大相关； （3）重视制度对人类社会的作用。 3、关于大自然的功能与性的繁衍。 （1）鸟类和我们人类一样，都有声音学习能力，这种罕见的模仿学习能力对语言和交流至关重要。 （2）鸟鸣也会遵循一定的发育规律，具备各种声音要素，甚至拥有语法。 （3）鸟鸣如同人类的歌声、夏天盛开的荷花，都与性有关，包括人听起来也是婉转动人，令人欢喜。 性，是自然进化赐予生物最宝贵的礼物，热爱大自然和生活的人们啊，珍惜它。

《声音改造大脑》，作者尼娜·克劳斯，西北大学神经科学家。本书将研究大脑外部的信号（声波）和大脑内部的信号（脑电波）​、丰富声音加工过程的方法和破坏加工过程的机制、音乐的治愈力和噪声对神经系统的破坏力。与此同时，本书还将讨论当我们说其他语言、有语言障碍、体验节奏感、听到鸟鸣或发生脑震荡时，听觉大脑发生了什么，并分析噪声对大脑的损害、听觉衰退的预防及运动对大脑的益处，强调了声音环境的管理和改善对大脑健康的重要性。 本书引用了包括来自克劳斯教授自己实验室以及其他听觉神经科学领域的多项研究工作，强调声音对认知与健康的主导作用。通过丰富的科学内容和引人入胜的叙述，不仅揭示了声音对大脑和生活的重要影响，为改善听觉和认知功能提供了宝贵的建议，虽然有些讨论和结论过于乐观，但仍有其建设意义。 前言 声音与大脑的关系 声音遍布生活的方方面面，并塑造着我们的大脑。语言和音乐等能力的形成并不是依靠听觉处理中心将信息竭尽所能地从耳朵单向传递到大脑，而是赖于多个系统之间的深层交互连接，包括感觉系统、运动系统、驱动动机和奖赏系统以及控制我们如何思考的认知系统。听觉与感觉、运动、思维及情感相关。听觉系统与大脑其他区域的相互联系，极大地影响了我们加工声音的方式，是我们体验声音、理解他人以及感知自我的关键。 第一部分 我们是如何听到声音的 第1章　大脑外部的声音 声音是一种运动。运动过程就是声音的存在方式，而当运动停止时，声音也会消失。声音的3大要素有：音高、时值和音色。 音高，也称音调，描述的是声音频率的高低。把听到的声音标记为高音或低音，依据的是声音的物理性质之一—频率。但音高是一种感知，频率则是一种可测量的物理指标。需要仔细区分音高和频率，它们并不总是完美匹配。我们听到的音高与调幅的速率相匹配，而与基频不匹配。 音色。谐波，也称泛音，则是感知音色的基本物理量。当口、舌、鼻的形状和位置发生改变，也会产生不同的谐波模式，以区分不同的语音。还可以通过改变唇、舌的位置和穿过口、鼻的空气量，来改变声音的频谱，使谐波得到加强。因此，音色是对声音中谐波成分的感知。谐波在频谱中的位置以及彼此之间的关联是声音的物理特征，它能帮助我们通过音色特征区分两种乐器或两种语音间的差异。对于语音，特定单词或音阶的频谱会呈现出特有的谐波组合形式。 时值。本书讨论的基本都是音叉、单个音符和元音，它们产生的声音在一段时间内是稳定的，而时值作为某类声音信号的基本特征，指的不是音节或音符那种人为定义的声音开始和停止的时间特征，而是指声音本身随着时间何时以及如何产生变化。术语“调频扫频”是声音的一个重要组成要素，指的就是频率随时间变化的现象。语音的速度比包括音乐在内的其他声音要快得多。人类还可以无限制地用辅音制造密密匝匝的语音。 音强。音强是气压变化幅度的一种度量指标，又称响度。从最安静的声音到最响亮的声音，气压变化范围是巨大的。 调幅和调频。尤其对语音来说。调幅是一种音强（振幅）的波动：强—弱—强—弱。调频反映的是频率随时间的变化。当语音从辅音到元音来回变化时，对应声音能量的峰值频带会进行上下扫频，这就是调频。 相位。相位差对声音定位来说十分关键，而且，在有回声且嘈杂的空间中，相位的增减对声音的区分也起着至关重要的作用。滤波是指选择性地减弱或增强声音信号中的某些频率。 大脑会用头脑内部的信号（神经脉冲放电）来解析外部的信号（声音）​。在加工声音和感知声音方面，声音要素是可分离的。 第2章　大脑内部的声音 如果想要理解声音并对其进行处理，就需要一种将空气运动转导为脑电信号的方法。从耳朵开始，经过骨骼的物理运动、体液的扰动和化学递质的释放等一系列精巧步骤，将信号传递到大脑，再由大脑进一步对耳朵生成的电脉冲进行加工，听觉大脑充分利用大脑之外的声音。大脑也会选择性地增强某些声音要素，同时弱化其他要素。 一旦转导完成，就可以自如地加工电信号，然后描绘声音的时域波形、频谱、声谱图，对电信号进行可视化加工。每个听觉大脑都是独一无二的。当聆听声音时，电信号会在大脑中往复穿梭，溯流而上，又顺流而下，并与其他感官进行互动，这个过程涉及运动、思考以及感受。 溯流而上，传入系统。 外耳就是能看到的耳朵的部分，包括将声音输送到中耳的耳道。由空气运动引起的压强波动，即声音，经过耳廓和耳道进入耳朵，会“敲击”耳膜。耳膜也称为鼓膜。鼓膜振动时，它会带动人体中最小的骨头—听小骨，产生振动。听小骨由三块骨头组成，锤骨，砧骨，镫骨。之后，镫骨会撞击另一个鼓状解剖结构—前庭窗，声音由此进入内耳。这属于机械运动，此时声音已经从流动的空气转变为流动的液体，而最重要的电信号转导仍未出现。 内耳。镫骨在足够大的压力下“移动”了前庭窗，进而带动了前庭窗另一侧的液体移动，流过长有毛细胞的科蒂器（听觉感受器）​。科蒂器长长的螺旋状结构像蜗牛壳一样绕成圈。整个耳蜗布满了毛细胞，毛细胞夹在基底膜和盖膜之间。当前庭窗附近的液体发生振动后，一些毛细胞会上下跳动，导致纤毛牵拉盖膜。牵引运动会“打开”基底膜上的毛细胞，使带电的化学递质，尤其是钙离子和钾离子“冲入”毛细胞。化学递质引发连锁反应，最终导致神经递质释放到突触（毛细胞和听神经的连接点）上，听神经的电压也随之发生突然的变化。头脑外部波动的空气被转导为头脑内部的电信号。系统性排列被称为音调定位拓扑图，从耳蜗到大脑皮层的整个听觉系统中，都存在着这种拓扑图。大脑功能的拓扑图是统合感觉的基本组织形式。 在听神经和大脑皮层之间有耳蜗神经核、上橄榄复合体（位于脑干）​、下丘（位于中脑）和内侧膝状体（位于丘脑）​，耳朵转导的电信号会依次经过这些结构。相比其他感觉过程来说，听觉过程会涉及更多皮层下结构。 听神经是一束纤维。每只耳朵约有3万根听神经纤维，声音频率会根据神经元所在的位置进行编码。从耳朵到大脑皮层，特定神经元与声音同步的速度是递减的，同步速度在听神经纤维中最快。声音在耳蜗和听神经的交界处完成电信号转导并“踏上”通往听觉皮层的道路后，遇到的第一个结构是耳蜗神经核。耳蜗神经核有多种类型的细胞。 沿着耳朵到大脑的通路上行时，由于抑制作用的存在，神经元对声音的反应会变得越来越精确。耳蜗神经核的一个作用是进行调幅，之后神经脉冲会继续行进并传递到下一个结构，单只耳朵发出的神经电流会流向双侧大脑。不同声音频率在两只耳朵之间形成的时间差和响度差会有所不同。 上橄榄复合体负责双耳声音加工、声音定位，以及从听觉场景中挑选大脑感兴趣的声音。由于每只耳朵都会将信息传递到双侧的上橄榄复合体，让我们能够对声音的时间差和响度进行比较，并有助于确定声音在空间中的来源。 下丘，就是听觉中脑，其功能是整个听觉功能中至关重要的一环，这是个新陈代谢活跃（高耗能）的结构，既是听觉处理传入神经的中继站，也是多种感觉神经活动与非感觉神经活动的传出神经的交汇处。 通往大脑皮层的最后一站是内侧膝状体，位于丘脑外侧膝状体旁边，而外侧膝状体是视觉系统的皮层下处理中心。听觉皮层是传入神经通路的最后一站，也具有音调定位拓扑图。听觉皮层能灵活地从持续的声音环境中筛选出相关元素，并形成离散的听觉场。整个听觉通路中都存在偏侧性，这也是听觉大脑具备分布、整合以及反射性质的辅证。 皮层下网络和皮层网络共同对声音进行加工。皮层下的听觉系统以及精密、快速、同步且一致的神经放电活动，对觉察声音以及在噪声中维持清晰的听觉是十分必要的。神经元不同的放电模式、抑制作用、对特定声音的选择性、随着学习而变化等原则，有助于从听神经到大脑皮层之间的声音加工变得更专业化。 顺流而下，传出系统。听觉传出系统是一个实质性的脑—耳网络，位于耳—脑传入通路旁边的一条反向信息通道。传出系统下游的一些处理过程会引导我们听到特定的声音内容。相互影响的上行与下行系统构建了学习框架，塑造了听觉大脑。 视觉会影响听觉，反之亦然。听觉和运动之间存在广泛的联系，有共同的进化起源。中脑对声音的反应会受到另一种与认知和奖赏有关的神经递质—5-羟色胺的影响。伴随经验而发生重塑的神经元放电方式，特异性地塑造了每个人对声音的独特反应。 第3章　听觉学习，当大脑外部信号与内部信号融合 从生物学角度揭示经历是以何种方式塑造听觉大脑的。 生活中的声音塑造了大脑。经过训练，听觉大脑会通过自上而下的影响发生变化。关于听觉皮层可塑性的研究证明了听觉定位拓扑图是十分灵活的。研究还观察到了跨通道映射的可塑性，比如失明者的视觉皮层会被听觉和躯体感觉功能“抢占”。 声音的频率决定了人类在定位时使用的线索，如用响度线索来识别高频声音，而用时间线索来识别低频声音。视觉与听觉之间的神经整合作用能使二者的空间地图保持一致，但必须通过学习，二者之间才能形成这样的对应方式。听觉皮层和中脑之间完整的连接对学习或遗忘来说至关重要。 在注意力的影响下，感觉定位图会被重塑，重塑的程度和长期稳定性与注意力集中的程度直接相关。过程中，中脑产生的多巴胺神经递质会调节注意力，并参与调节奖赏和动机。网状激活系统联合了大脑皮层和皮层下结构，直接连接着整个听觉通路，使得注意力可以调节神经元对声音的反应。由注意力引起的大脑调谐方式的变化，或对时值等声音要素反应的变化，可以发生在整个听觉通路上，包括中脑和听神经。为了最大限度地实现倾听的目标，听觉大脑会与边缘系统、认知系统、感觉系统和运动系统协同工作，所以目标灵活性也很重要。 听觉学习贯穿人的一生。最具可塑性的听觉皮层会发生变化；然后，随着持续地关注和不断地重复，听觉通道的结构也会发生改变；最终，一种新的默认状态便形成了。虽然皮层重塑有助于短时记忆的形成，但听觉的长时记忆的形成需要对整个听觉大脑的默认状态进行系统性重塑，涵盖了耳—脑通路上的所有结构对某种声音的反应方式的重塑。传入神经通路上通过学习而发生改变的神经活动，现在已构成了记忆本身。 第4章　大脑这样“听” 耳—脑系统只是某个更深层次的系统的一部分，后者还涉及很多其他大脑区域。重复多次给定一个声音，那么大脑对该声音的反应总是在相同时刻发生，这就是将信号进行平均化处理，这样至少能得到近似值。噪音都是随机的，当重复平均化处理足够多次后，一些无关噪声的平均值将趋近于零。当噪声干扰足够小，实验室就能得到“声音促使大脑做了什么”的信息，可以通过改变声音，并从连接不同听觉通路（从听神经到大脑皮层）的节点上，采集到相应的大脑电活动。大脑皮层的反应是较慢的，而皮层下结构的反应则是较快的。 第一步：知晓声音的改变 无论是听觉、视觉还是躯体感觉，当大脑识别到一种原本可预测的模式忽然发生改变时，它会有所响应，探测声音的变化是我们与生俱来的反应。科学家那塔恩发现，即便在无意识的情况下，大脑也会对声音模式的变化产生相应的反应，他将这种反应称为“失匹配负波”。当一个声音与序列中的其他声音“不一致（失匹配）​”时，就会产生一种低压脑电波形（负波）。这种反应是自动发生的，如今，失匹配负波测量已成为检测变化的研究方法之一。失匹配负波测量证明了大脑能分辨出音调之间0.2%的差异。通过刻意专注，人们是可以察觉到这些微小差异的。正常孩子的大脑能区分出语音间最细微的差异，而存在语言障碍的孩子的大脑则无法对其进行区分。 但失匹配负波只能表明大脑检测到了音景中的一种偏离性神经活动，而无法解释大脑对组成声音的多种要素是如何做出反应的，而且通常这些声音要素有慢有快。 第二步：处理声音的要素 在大脑的反应中，可以观察到详细的声音要素。用头皮电极可以测量到个体大脑对单个语音音节所做的反应，这揭示了声音加工的生物学过程中包含有大量的独立因素，声音中重要的所有要素，如音高、扫频以及谐波，对构成声音来说都举足轻重。频率跟随反应并不是新发现，但它不仅可以用来甄别声音要素（通常是音高）​，其他功能到后来也受到重视。频率跟随反应能近乎一对一地表征大脑的声音加工过程，这可谓前所未有的突破。 可以“回放”大脑对声音的反应活动，然后倾听来自大脑的“声音”​，就可以顺利地听到每个人是如何以自己独特的方式处理相同音符的。频率跟随反应反映了大脑听觉系统与声音相关的经历，一个人在声学方面的经历可以通过他对声音的反应，即他的生物指纹来描述。从频率跟随反应上可以看出，说汉语的人的大脑在音高追踪方面异常出色，而说英语的人的大脑则表现较逊色；还能清晰地反映听觉大脑中正在发生的情况，而声音要素就藏在神经反应中。 听觉中脑是认知、感觉、运动和奖赏网络的中心，也是不断进化的、分布式的声音加工神经基础的核心。学习塑造了一个灵活的听觉系统声音加工方式会快速地变化，以满足处理过程的即时需求。这些变化源于传出通路​，最终影响听觉传入通路​，且会发生永久性改变，从而形成一种新的默认状态。这就是声音记忆的储存方式。 通过频率跟随反应，可以揭示大脑是如何将听觉的多个维度结合在一起的。大脑以某种方式收集信息并将其“捆绑”成一种统一的知觉。听觉中脑可以从其他感觉系统以及分散却互联的边缘系统和认知系统中，获得充足的信息输入，这个过程是通过学习实现的，且已经转化为一种自动的过程。 学习，即给声音赋予含义，会改变声音加工的方式。我们发现某个声音具备某种含义，然后，听觉系统会发生重塑，从而更有效地处理这个声音。 第二部分 声音如何塑造了我们 第5章　音乐，知觉、思考、运动和感受的集大成 大脑功能的差异往往比大脑结构的差异更重要。音乐家的大脑皮层对乐器的声音会产生更强烈的反应。音乐汇集了大脑的感觉、运动、情感和思维。对声音的谐波、时值、调频扫频的敏感性，是音乐家大脑的核心特质​。音乐训练强化了听觉大脑。这种强化作用贯穿生命始终，并随时间的推移不断地积累。这种作用改变了大脑对声音的基本反应方式，不仅对于音乐而言是这样，对语音来说更是如此。音乐训练还能让大脑将听觉信息和视觉信息紧密结合。 相比于动作本身的直接经验，日积月累的乐曲练习对提升视觉时间分辨能力的影响更加明显。听觉系统与视觉系统会在音乐中交互融合，并精细地调节视听功能。音乐家的大脑对语音的视听反应较其他人也更强。 在小提琴家的大脑中，控制左手手指的大脑皮层面积更大，延伸到了原本控制手掌的区域，而控制右手手指的大脑皮层区域则没有出现类似的延伸现象。所以声音与运动相互协调，构架出非语言形式的思维和知识，这正是大脑运作的模式。 音乐可以激活大脑的奖赏回路，聆听令人愉快的音乐会诱发情绪，并激活情绪相关的大脑区域。音乐家在听觉注意和工作记忆方面的表现优于普通人。 第6章　内在与外在节奏的秘密 节奏将我们与世界联系在一起，在听力、语言、噪声辨音、行走甚至人与人之间的情感联结中，它都发挥着重要作用。节奏不仅仅是音乐的一个组成部分。音乐和节奏在各种文化中都有着根深蒂固的影响，节奏的普遍性存在能强有力地证明，大脑中存在着控制感知节奏和生成节奏的生物过程，而大脑的神经节律被认为是意识的基础。 节奏本身就是语言交流中的必要组成部分。可以在长短不同的时间尺度上观察节奏。语音是由不同长度的节奏单位构成的，相互交织的语言元素共同构成了节奏模式，而听觉大脑必须对它们进行妥善处理。 时间的层级结构在音乐中起着关键作用。皮层下结构可以处理微秒级的时间序列，而大脑皮层则适合在更长的时间尺度上整合声音。在静息状态和活动状态下，都可以测量到大脑的神经节律。当聆听音乐时，与之对应的大脑模式节律也会活跃起来。大脑会同步并强化音乐中明确的和隐含的节奏。倾听声音时，节奏系统会自动运转；如果对节奏的预期与实际不符，那么大脑会因内在节奏感的影响而以不同的方式运行。 音乐有节拍模式和节奏模式，二者分别用拍号和音符（或休止符）来标记。不同节奏技能之间是相互分离的，这一现象存在于所有人身上，而这种特点是系统运转的基础。敲节奏的能力能预测一个人的语言发展水平和阅读能力。 节奏模式能力与较慢的大脑节律（秒级时间尺度）有关，而节拍能力则与较快的大脑节律（毫秒和微秒级时间尺度）有关。大脑节律还能够决定一个人在语言方面的优势和局限，以及在噪声环境中辨别声音的能力。节奏与语言息息相关。一个孩子若能识别出节奏和节拍之间的差别，他在学习阅读和拼写时会更容易。 所有语言的口语都存在明确的节奏方式，是由音节的重音、持续时间和音高的变化引起的。随着节奏持续不断地流动，听者的注意力会被预期的节奏引向句子的重要特征上，当因为噪声而错过一些词汇时，节奏可以帮助填补空缺。连续的语音也会随着时间发生变化，从而适应较慢的听觉处理方式。 人类是声音学习大师，这种模仿能力来自听觉脑区和运动脑区之间的广泛连接，而其他大多数物种都缺少这种连接。听觉脑区与运动脑区的连接还有预测未来节拍时间的能力。 节奏也是一种运动。节奏的运动特性甚至可以影响婴儿的选择偏好。但如果婴儿只是观察到别人按节奏晃动，他们并不会因此形成节奏偏好，他们必须自己移动身体，偏好才得以形成。我们对他人的感觉是通过节奏传达的。具有规律节奏和可预测性节奏的音乐，能为人们带来愉悦感或情感升华的体验。 第7章　声音是语言的本源 调节自己的听觉大脑，使其能一致地做出反应，并建立起声音与含义间的必要联结，为流畅阅读奠定基础，这体现了听觉大脑的自我改变的本质。大脑中没有控制阅读功能的神经中枢，人类有能力进行阅读的历史仅有几千年，因为进化过程并没有那么快。我们调动了大脑的其他区域来实现阅读，比如听觉大脑和视觉大脑。阅读的基础是语言，而语言的基础是声音。语言学习依赖于大脑对声音模式的辨识。 音素融合成音节，音节融合成词语。大脑神经在声音的处理过程中存在着模式识别现象。阅读还与检测噪声前的音调突变的能力有关，也与检测调幅的能力有关。这些与阅读相关的听力障碍也可能出现在非语言的声音中。 依靠声音中精确的时值成分，能将时间辨识、调频扫频或其他声学维度特征紧密地联系在一起。在语音中，这种基于时间的处理方式通常是针对辅音的。当时值和谐波同时发生了太多快速的变化，就是我们感知辅音时很容易被干扰的关键原因。在辅音—元音—辅音的切换过程中，听觉大脑必须更加努力地跟踪这些声音要素。 在时值、谐波、调频扫频、一致性等方面（不包括音高）​，年龄稍长的孩子的大脑所具备的与阅读有关的标志性特征，在3岁大的孩子身上已然存在。有语言障碍的人，其神经方面的一个特征是存在不一致性。正常情况下，不同试次的脑电波形应当是对齐的。 研究发现，那些在早年经历的语言刺激较少的学生，在青少年时期表现出的阅读和读写能力相较而言的确更差。语言匮乏可以导致两种异常神经特征：一是对声音细节的处理不够精确；二是存在过多的神经噪声。有阅读障碍的男性和女性之比超过了2∶1，另外在动物研究上，雌雄两性在发声上存在普遍性的差异，提示了两性在加工声音方面可能会有所不同。 在理解和记忆方面，在某些情况下，听书可能更好。大声朗读还可以加深我们对所读内容的记忆。 第8章　音乐和语言的合作关系 音乐经验的确能训练听觉大脑对非音乐性的声音的敏感度。音乐可以影响语言，这个观点源自阿尼鲁德·帕特尔提出的“OPERA”假说。音乐的声音加工需要更高的精度，如果每天花大量时间练习音乐技能，将会以一种有助于语言技能发展的方式，使自己的听觉大脑得到训练。反过来，语言也会影响音乐。 音乐是作曲家的语言。音乐训练加强了大脑对声音要素的加工能力，所以从小接受音乐训练的孩子在语言技能方面优于同龄人。音乐训练中会涉及的节奏感以及节奏处理能力，是语言和阅读得以成功的关键。在听觉环境欠佳时，音乐家的大脑对声音的反应更强烈。这一现象在生理波形图中有所体现。音乐家都能通过锻炼听觉大脑，更加高效地分析听觉场景。 当一个人拥有良好的工作记忆时，他在处理任何任务时的能力都会更强，音乐训练是一种提升记忆能力的好方法。一旦大脑学会如何将声音和含义紧密联系起来，它就会一直自动强化这项技能。 第9章　双语大脑的秘密 从理论上讲，任何人都能说任何语言，因为说话所需的解剖结构是相同的。但对于一个成年人来说，适应一门新语言的发音是很困难的，因为任何两种语言几乎都有相互不兼容的发音。 将语言的声音分门别类地划分成不同知觉的原理，被称为分类知觉。声音感知能力也可以转化为语言能力。前文提到的失匹配负波的产生不仅与元音的声学特征有关，还与大脑是否将不同元音归为一类有关。 实验表明，语言特有的声音模式在生命早期便开始在听觉大脑中形成。因而，学习第二语言宜早不宜迟。学习第二语言时，开始学习的年龄和使用第二语言的时长都很关键。两种语言以一种有利亦有弊的方式相互作用着大脑。 研究还发现，双语者会在与第二语言有近似拼写或近似发音的目标物上停留更长时间。双语者单独使用一种语言时，并不能完全忽略另一种语言的影响，另一种语言带来的其他可能性能为思考、回忆和联想提供更丰富的原材料，并能帮助我们构建声音与含义间的联系。 从生物学角度来看，说两种语言会影响我们的感觉和思维。对双语者来说，快速而流利地说出自己想要的词更具挑战性，这可能是由于被其他语言干扰所致。双语者在语言声音方面更富有经验，他们可以在噪声中进行听觉加工，但前提是噪声不涉及语言任务，因为跨语言干扰会破坏声音加工的过程。在语言丰富性、认知和手势方面，说两种及以上的语言能为我们听到声音和发出声音提供更多的可能。 随着年龄的增长，会说一种以上语言的人，其认知能力可能会增强，而且延缓认知衰退。双语者在加工更丰富的语言声音时，需要调用更多的大脑资源，从而提高其大脑的声音加工能力。研究还表明，说第二语言可以弥补贫困对神经特征和认知特征造成的不良影响。这种优势是由对声音更加一致的神经反应所驱动的。 第10章　自然界中的莺歌燕语 在史前，人类聆听鸟鸣是有实际用途的。从生物学角度来看，鸣禽的发声器官与人类相似，产生和加工乐声的大脑结构与人类的大脑结构也大致相近。鸣禽和我们人类一样，都有声音学习能力。鸟鸣也会遵循一定的发育规律。目前，世界上约有4000种鸣禽。鸣叫必须通过学习才能习得。 鸣禽的发声器官被称为鸣管。鸟类和人类的两组声带是一起运动的，但鸟类的声带还可以分别、依次或同时被激活。另一个特点是能从一个音符迅速切换到另一个音符，在切换过程中会产生颤音。鸣禽还会进行“微呼吸”​，使歌声能持续几分钟而不停顿。 鸟类的鸣叫和人类的语音在声学上也有相似之处，也包含多个时间尺度的信息。声音的基频、谐波的增强与抑制，以及鸟鸣中常见的极速变化，都可以通过声谱图来描述。尽管因为环境不同，鸟鸣存在多种形式，但在很大程度上，它们是设定好的，缺少人类语音所具有的丰富语义和较高的灵活性。因此通常不被视为是一种语言。 对于“鸟鸣是不是音乐”这个问题，很大程度答案取决于主观判断。从鸟鸣中可以听到多种音色，鸟鸣与人类音乐也有一些相似的节奏模式。但声音样本分析结果表明，鸟类唱出的音符，无论是被归为人类定义的全音阶、五音阶，还是半音阶，都是巧合。 鸣禽学习鸣叫的过程包括以下4种特征：模仿、听觉-运动反馈、存在关键期和大脑偏侧性。鸣禽有一种学习同类鸣叫的天性，但现场教学。和人类一样，鸣禽听觉皮层中的神经元最初对任何声音都有反应，但随着经验积累，它们将调谐到“老师”的鸣叫上。鸟鸣中的某些元素是先天就有的，而另一些是后天习得。鸣禽的双侧大脑半球加工声音的方各具特色。鸟类在鸣叫时，其大脑中的活跃区域与情境有关，很大程度上，其体内的激素控制了其鸣叫歌声随日期和季节发生的变化。 第三部分 声音如何影响大脑健康 第11章　噪声正在伤害你的大脑 干扰听觉系统调谐的一大阻碍就是噪声，通常意义上从外部传来的多余的声音。有充分的证据表明，当暴露在高分贝的声音中时，毛细胞会遭受损伤。本书讨论的是会损伤听力的声音和会损伤大脑的声音之间的区别。 听力损失可能是跨频率“均匀”分布的（各频率上的阈值相同）​、跨频率“渐变”的（高音阈值比低音更低）​，也可能呈现出罕见的频率分布。这种方法是针对耳朵能否正常运作而进行的听力损失评估。噪声引起听阈升高，会影响生活和工作。嘈杂的环境会带来许多负面影响，虽然可能与听力没有多大关系。噪声也会影响人的学习和注意力，并不局限于听觉或语言任务。 而动物实验表明，“安全”噪声也会扰乱大脑的感觉定位拓扑图，但皮层定位拓扑图的紊乱并非永久性的。一旦噪声被移除，其大脑皮层的神经定位拓扑图会重新恢复正常。“安全”噪声对大脑造成的损害不仅局限于发育过程中的关键期，还会延续到成年阶段。 大脑中始终存在着基本的背景性电活动，即静息状态的神经放电活动。神经必须先克服这种背景性电活动，才能表达出对声音的反应，因此，静息状态的电活动不能过多。通过学习掌握将声音与含义联结起来的能力，能使大脑产生更清晰的信号，减少其背景性神经活动，使大脑更精确、更有效地加工声音。长时间地接触噪声以及缺少语言刺激，会导致恶性循环，继而损伤人理解声音的能力。 耳鸣是一种内部噪声，造成慢性耳鸣的原因有很多，但人们对此知之甚少。耳鸣就像一种听觉“类幻肢综合征”​，患者大脑一直在寻找声音刺激，当没有声音输入时，大脑可以自行弥补这种空缺。 噪声是一种强大而有害的力量，即使它达不到需要人掩耳的强度，它也会从根本上改变我们的大脑、影响我们的健康，而这并未得到大众的充分认识和传播。 第12章　当你的听觉在衰退 随着年龄的增长，累积的噪声暴露以及中耳和内耳的退化，都会对听阈造成损伤。佩戴助听器可以提高人的记忆力和人在噪声环境中的听力，也会改善大脑对声音要素的反应。随着年龄的增长，整个大脑都会发生生理变化。有研究显示，音乐可以解决痴呆患者在情感和认知功能方面存在的健康问题。 当使用频率跟随反应方法，探索听觉大脑的老化指征后发现，整体来看，老年被试的大脑反应幅度更小、延迟更长、更不稳定（缺乏一致性）​、同步性更差、谐波更弱。反应的退化程度通常与被试的经历有关。佩戴助听器可以改善这些情况。 老年人的生活质量与声音和老年人的听力密切相关。听力损失与认知障碍存在密切而独立的关联。痴呆与听力的联系不仅存在于听觉大脑上，也存在于耳朵中。无论是整体听力下降，还是噪声听力障碍，听力问题都会导致社交孤立。 作者建议用音乐维持听觉大脑的年轻状态，毕竟人类的大脑在进入老年以后，仍能继续发生重塑。学习第二语言也能维持听觉大脑的年轻状态。 第13章　运动对大脑的影响 现在，可以使用频率跟随反应来观察大脑是如何加工其他声音要素的，如音高、时值、音色。基于声学的诊断方法也相继涌现，用于诊断一些无法通过磁共振成像来判别的疾病，如精神分裂症、注意缺陷多动障碍、孤独症、语言障碍、高胆红素血症和艾滋病等。 测量实验证明，体育活动可以促使大脑加工“更干净”的声音，进而促进信息的传递。有时，运动会造成脑震荡。脑震荡对感觉系统、认知系统、运动系统和情感系统有影响，而这些系统都与听觉大脑密切相关。脑震荡常常引起头部肿胀，继而压迫脑组织，导致神经纤维折断或撕裂，还会破坏听觉皮层的功能，颅脑损伤会直接影响大脑对声音的反应时间。 越来越多的证据表明， “无声的”头部损伤也可能会对大脑理解声音产生不利影响。即便在耳朵功能正常且不存在听力损失的情况下，脑震荡仍会导致听觉加工出现困难。大脑对音高、时值和谐波的加工能力，会在头部受伤后的不同阶段发生系统性变化。 通过对听觉大脑的健康状况进行评估，可以提高整体评估方法的精确度和应用潜力。 第14章　声音的未来 声音是一种强大的力量，它塑造着大脑和世界。生物声学是研究动物与声音环境之间关系的科学，比如研究声音的产生和动物对声音的感知，比如从进化的角度来看，巨大的声响会抑制人的食欲。声音也可以被用作武器，无论是出于好意还是出于恶意。 一些较新的研究表明，声音与植物生长也有关。利用声音来收集与环境有关的信息，有利于植物的生存。 每个人都有自己独特的听觉大脑。作者建议，我们需要从视觉主导和物质主义的视角，转向声音所能提供的内容上来。 声音是一种可以塑造我们思想的力量。 本书观点新颖，并立足于最新的生物声学研究，实验呈现得细致严谨，背后原理也解释得十分清晰详尽。可能因为作家思维发散和活跃，行文稍显混乱和重复，但仍然是一本好看的科学读物。

想知道，相对于神经系统中一直存在的背景噪声，大脑对声音的反应会有多大？无线电信号的背景中通常会有静电噪声，你可以通过降低静电噪声或调高播音员的音量来降低干扰程度。对于参与研究的运动员和非运动员，我们分别测试了他们对语音的反应比对背景噪声的反应强多少，结果发现，运动员的声音-噪声比率（即信噪比）大。出现这样的结果，并不是由于信号的增强，而是由于噪声降低了（见图13-1）7。这表明，体育活动可以促使大脑加工“更干净”的声音，进而促进信息的传递。 [插图] 图13-1 运动员的大脑特征 运动员的大脑相较他人而言更安静。声音的增强是由于神经系统的噪声降低了。 和运动员一样，音乐家和双语者的大脑的信噪比也有所提高，但与运动员是通过降低噪声实现的不同，后两者是通过调高播音员的音量来实现的。音乐家能精确地加工声音要素，这对传达包含了时值信息、谐波、调频扫频等声音要素的词语十分重要；双语者则对基频有强烈的反应，这有助于他们锁定讲话者的声音。而声音之所以更容易被运动员的大脑“抓取”，是因为它不受神经活动背景噪声的干扰。也就是说，虽然每个运动员、音乐家和双语者都能听清播音员的声音，但他们的听觉大脑却迥然不同（见图13-2）。 [插图] 图13-2 两种增强声音信号的策略 与一般听者（左上方）相比，语言匮乏者的大脑（左下方）中既存在背景噪声音量过高，又存在声音信号音量过低的现象，因此他们很难听到声音信号。而音乐家和双语者的大脑（右下方）可以放大声音信号，运动员的大脑（右上方）则可以减弱背景噪声，因此这两种策略都能使声音信号更容易被听到。 不同社会经济地位的人，其大脑中的背景噪声也存在差异；而年龄较大或遭受过听觉创伤的人，其大脑中神经活动的背景噪声会增加。这说明，背景神经活动可以反映大脑的健康状况。而在语言匮乏者的大脑中，神经活动的噪声更强8。我们的语言中富含声音与含义间的联结，如果积累这种联结的时长被缩短了，就会导致过度嘈杂的大脑无法聚焦于重要的声音。与并非运动员的普通人相比，运动员的大脑表现出完全相反的情况，后者大脑的背景性神经活动会持续减少，也就是神经噪声更少，使他们能更清晰地加工声音。安静的大脑在理解声音时可以事半功倍，因为听觉大脑与认知系统、感觉系统、运动系统和情感系统是相互关联的9。运动员大脑的这种增强模式是否与其整体健康水平有关，还是与运动员特别需要声音信号并据此做出反应有关，抑或是与两者都相关，还有待进一步确定。 运动的害处：脑震荡 理解声音的含义是我们对大脑提出的最艰巨的一个任务要求。而当头部受到撞击时，无疑会破坏这一细致而精确的过程。我们可以从大脑中声音加工过程的角度，为脑震荡提供生物学上的解释。 脑震荡，也被称为轻度颅脑损伤，在体育运动中十分常见。在美国，身体接触性运动是最受欢迎的运动之一。例如，美国人十分热爱橄榄球，“超级碗”的收视率通常要比紧随其后播放的竞争节目高出两倍。 2012年到2019年期间，美国国家橄榄球联盟平均每年会出现242例脑震荡病例，患病率为7%，而且因脑震荡而退役的联盟球员也有很多。实际上，足球、橄榄球、曲棍球等运动都面临着球员提前退役人数增加的困境。一些著名的已退役联盟球员曾起诉美国国家橄榄球联盟，认为其未充分告知球员脑震荡与慢性健康问题之间存在相关性。 另一项关于脑震荡的流行病学调查发现，在美国，每年因头部受伤而到急诊就医的人数为20万，其中超过65%是未满18岁的未成年人10。因此，一些知名

主旨：声音并非被动传入耳朵的信号，而是能持续重塑大脑结构与神经回路的强大力量。听觉系统深度绑定语言、记忆、运动、情绪与认知，音乐、语言、噪音都会通过神经可塑性，永久改变大脑的工作方式。 一、核心颠覆：大脑主动“制造”声音，而非被动接收 1. 听觉不是简单的“耳朵听、大脑解”，而是大脑提前预判、筛选、解读声音的主动加工系统。 2. 声音输入会直接改变突触连接、髓鞘化程度与神经振荡，大脑在一生之中都可被声音持续塑造。 二、音乐：最全面的大脑“健身训练” 1. 音乐训练能同步激活听觉、运动、前额叶、情绪中枢，是少有的全脑协同刺激。 2. 长期接触音乐的人，听觉皮层更发达、脑区连接更紧密，在专注力、记忆力、时间感知上普遍更强。 3. 节奏能校准大脑神经振荡，提升协调性与自控力，甚至可改善运动、情绪相关障碍。 三、语言：本质是声音的神经加工能力 1. 阅读、说话、理解的核心，是大脑对语音、语调、节奏的精细分辨。 2. 许多阅读障碍、语言迟缓，根源并非视力或智力，而是听觉处理缺陷，可通过声音训练得到改善。 3. 多语言环境带来的不同声音系统，能显著提升大脑的认知灵活性与执行功能。 四、噪音：破坏性的大脑重塑 1. 长期噪音会干扰神经同步，造成专注力下降、压力升高、睡眠受损。 2. 儿童在嘈杂环境中成长，会直接阻碍语言中枢发育，影响学习与认知，伤害具有长期性。 3. 背景噪音会大幅增加大脑解码声音的负担，降低理解与记忆效率。 五、声音对全年龄段的干预价值 - 儿童：早期丰富的声音刺激（音乐、朗读、自然声）可加速大脑发育，提升学习基础能力。 - 成年人：音乐与规律声音能缓解压力、提升专注，对抗信息过载带来的认知疲劳。 - 老年人：持续听觉与音乐训练可延缓认知衰退，降低失智风险，改善听力下降带来的社交隔离。 六、全书结论 声音是塑造大脑最易得、最安全、最持续的工具。 我们所处的声音环境，正在悄悄改写大脑的连接方式与运作效率。主动选择优质声音、远离噪音、进行适度音乐或语言训练，是保护认知、提升脑力、延缓衰老的低成本科学方案。

怀着很大的热情来读，结果还是有些失望，对普通人来说，更希望的是，要怎样更好的保护自己的听力应要具体做些什么，那些音乐及乐器值得聆听和学习，本书都是一笔带过，更多的是那些专业的对普通人来说没什么用的论述。

聆教著述，潜移默化；听觉聪敏，开启心智。

所以说 广场舞的噪音危害 低频的音调 对人身心的攻击 杜绝广场舞噪音扰民 刻不容缓

没有让我感觉到太硬核的内容。读起来有点像看论文，稍微有些枯燥。了解到了声音的重要性，但又不是很知道如何利用这种知道。3.5颗星

抽象，感觉需要有一定声学基础的人才能看懂。比起科普书，我觉得这更像是作者写的论文。。 建议跳着看，只看感兴趣的部分，那些已经足够对读者有帮助了。至于不能理解的东西看再多都没意义。