当你听到稳定重复的声音——比如鼓点、钟声或甚至时钟的滴答声——它不仅仅在你的耳朵里回响。在你大脑深处，发生了一些更有趣的事情。除了仅仅听到声音外，你的大脑实际上在实时地重塑自己。这是奥胡斯大学和牛津大学研究人员的一项新研究的惊人发现。
该研究发表在《先进科学》杂志上，介绍了一种强大的新方法来观察这种大脑活动。这种方法被称为FREQ-NESS，即通过源分离进行频率解析网络估计。利用这一高级工具，科学家们发现，当你听有节奏的声音时，你的大脑会建立一个动态网络。这个网络不仅处理声音，还会根据你所听到的节奏和频率在整个大脑中移动和重新组织。
“我们习惯于将脑电波视为固定的站台——阿尔法波、贝塔波、伽马波——并将大脑解剖结构视为一组不同的区域，”首席研究员之一马蒂亚·罗索博士说。“但用FREQ-NESS看到的情况要丰富得多。”
一种新的脑电波观测方式
FREQ-NESS方法通过解开复杂的大脑活动，将其分解成不同的频率，就像歌曲中的不同层次。每个脑电波频率对应一个独特的节奏——有些慢，有些快。这些节奏不是孤立的，它们在遍布大脑的网络中相互作用。
使用称为MEG（脑磁图）的技术，科学家们追踪了近30名参与者的大脑活动。每个人在听一个稳定的有节奏的声音时，他们的大脑活动被记录下来。这个节奏以2.4赫兹播放，大约每秒不到两个半拍。
结果令人震惊。不仅新的网络在响应节拍时亮起，而且现有的大脑网络也改变了位置或改变了节奏。例如，通常处理平静专注的阿尔法网络从大脑后部移到了中部。其他网络则保持稳定，完全忽略了新的噪音。
更有趣的是，在此过程中，大脑中的较慢节奏开始与较快的节奏同步。这种“跨频率耦合”意味着你的大脑正在不同层次的处理之间建立桥梁。一个节奏可以影响另一个，将声音与记忆、运动或情绪联系起来。
“大脑不仅仅是反应，”来自奥胡斯大学和牛津大学的另一位共同作者莱昂纳多·博内蒂教授解释说，“它在重新配置。现在我们可以看到这一点。”
从休息到节奏：大脑网络如何变化
为了比较变化，研究团队首先在安静休息状态下研究了参与者。然后他们播放了有节奏的声音，并观察大脑如何反应。这种方法使他们能够准确测量大脑自然网络在声音存在下的重构情况。
在两种条件下，研究人员都检查了从低于1赫兹的慢波到高于90赫兹的快伽马波的广泛频率范围内的大脑活动。这种精细分析使研究人员能够看到详细的变化，而不是广泛的类别。
他们发现，大脑在休息时已经形成了复杂的模式。但一旦有节奏的声音开始，新的网络就会以相同频率出现。一些现有的网络，如与视觉或思维相关的网络，改变了位置或强度降低。其他网络保持不变，表明并不是所有的大脑功能都与你听到的声音有关。
通过查看最活跃的前十个脑电波模式，研究人员确认了声音的存在导致了明显的转变。一些网络变得更强大，另一些则减弱，还有一些完全重组，显示出你的大脑如何深刻地调谐到周围的世界。
频率为何比你想象的更重要
这项研究的核心是一个简单的真理：你的大脑是一场频率的交响乐。每一个思想、情感或感觉都依赖于脑电波。但这些波不是随机的，它们与任务和环境对齐，像管弦乐队中的乐器一样同步。
这就是为什么选择频率作为分离大脑活动的关键因素。FREQ-NESS方法不是依赖于大脑地图或猜测信号来源，而是观察特定频率如何在大脑中移动。这使得科学家能够识别重叠信号并更清楚地理解它们的作用。
早期的研究通常将脑电波分为广泛的范围——如德尔塔波、西塔波或阿尔法波——但这种方法采用了更精细的方法。它以小间隔分析脑电波谱，揭示了宽泛分类可能错过的隐藏差异。因此，研究人员能够绘制出与特定大脑功能相关的精确频率。
这种方法的好处是巨大的。我们现在不仅可以跟踪声音如何重塑大脑，还可以以同样的方式探索其他感官和心理状态。它可以帮助我们理解注意力、白日梦，甚至冥想和睡眠等改变状态。
“我们设计了一种方法，可以找到每个频率在大脑中的表达方式，”罗索博士说。“这为更深入的见解打开了大门。”
个性化大脑映射的未来
由于FREQ-NESS方法非常可靠且适用于不同的实验，它可能成为神经科学中的强大工具。其精确性不仅在音乐研究中有用，还可以用于研究癫痫、抑郁症和ADHD等疾病。
更好的是，它可以帮助构建实时适应的大脑-计算机接口。想象一下，一种设备通过监听你的大脑频率模式来跟踪你的情绪或注意力，并立即做出响应。这种工具可以彻底改变心理健康治疗，甚至教育。
一个大型国际项目现在正在启动，以扩大该方法的应用范围。研究人员的目标是创建一幅完整的、基于频率的大脑结构图，并展示其在日常任务中的变化。
目前，信息是明确的。当你听到节拍时，你的大脑不仅仅是听到——它是在跳舞。节奏不仅在你的耳朵里回响，还在整个大脑的脑电波网络中回响，这些网络在实时中移动、同步并重塑你自己。
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