神经美学：用科技解码艺术之美

　　3位二胡演奏者在第二届艺术、心理、脑科学暨神经美学论坛上演奏。

　　受访单位供图

　　◎本报记者 管晶晶

　　3位青年二胡演奏者弓弦轻舞，如泣如诉的旋律萦绕耳畔，而她们身后的监测屏幕上，代表肌电信号的波形正随着音乐节拍律动。这一别开生面的表演，来自一场神经美学论坛现场。

　　由清华大学生物医学工程学院主办的第二届艺术、心理、脑科学暨神经美学论坛日前在清华大学举行。论坛汇聚了艺术学、心理学、神经科学、数字人文、舞蹈学等多个领域的专家学者，共同探讨艺术与科学的深度融合。

　　开展“民乐与脑科学”实验

　　论坛上的二胡演奏实验，是哈尔滨音乐学院院长宋飞与清华大学生物医学工程学院神经工程实验室团队合作进行神经美学研究的场景再现。

　　宋飞与清华大学团队曾合作开展一项“民乐与脑科学”创新性研究。研究选择4位具有二胡长期训练经验的音乐专业人员作为受试者，其中1名为从业近50年的著名二胡演奏家，其余3名受试者均师从该演奏家，且接受专业二胡训练均已超过7年，但处于不同学习阶段，分别是博士生、本科生和中学生。4位受试者均佩戴无创脑电帽，在超扫描采集的情况下共同演奏了一段既欢快又平和的二胡乐曲。结果表明，音乐训练年限与δ-θ频段的活跃强度呈相关关系，训练年限更长的音乐家在多人齐奏任务中表现出比其他演奏者更强的神经同步性。其中，θ波与注意力、记忆编码和情绪加工相关，δ波是频率最慢的脑电振荡，在清醒状态下可能反映动机—情绪加工过程。

　　“已有研究发现，音乐训练与低频振荡在大脑皮层中表现出增强的连接性或同步性。例如，相比非音乐训练者，拥有音乐训练经验者在θ波段显示出更强的前额—运动区功能连接。另一方面，也有研究报道，δ波在运动任务与声音—运动控制情境中起作用。基于这些结果，可以推测：音乐训练可能会提升大脑皮层中δ-θ频段振荡的同步或连接水平。”宋飞进一步解释说，“学生跟随老师的时间长度与其特定神经响应强度的差异化呈现，为音乐家培养提供了神经科学证据，长期的共同演奏会建立脑间同步和共享的情感体验。”

　　这个实验，正是神经美学研究的一个案例。“神经美学是神经科学的分支学科，更是艺术人文与自然科学交叉融合的新兴领域。”清华大学生物医学工程学院神经工程实验室主任高小榕介绍，其核心是运用脑电图、近红外光谱、功能磁共振成像等技术，研究人类大脑在审美过程中的激活模式，揭示神经层面对美的感知与评价机制，探索人们欣赏艺术、自然或日常事物时的审美体验及其背后的神经规律。

　　拓宽艺术认知研究路径

　　“高度文明的社会，应该是艺术、美无所不在，科学技术也无所不在的社会。”文化和旅游部艺术司副司长张宜在致辞时引用钱学森先生的观点，引发在场嘉宾的强烈共鸣。他说，钱学森先生的夫人、中央音乐学院教授蒋英从事的音乐工作，曾在钱老科研陷入困境时给予其诸多启示。诺贝尔物理学奖获得者杨振宁先生观看话剧《哥本哈根》时，也由衷感慨艺术与科学的相通之处。

　　“与艺术家接触时，我常思索，大师们的灵感如何闪现？创作中每一个音符、动作、笔触的构思过程是怎样的？情感如何涌动才能孕育出美的作品？”张宜提出，我国传统美学中“虚实相生，意在言外”的意境，如何被观者的神经感知并引发共鸣，怎样科学传递这些艺术意境，都是值得深入研究的重要课题。

　　在艺术与神经科学交叉的领域，清华大学开展了许多前沿探索，类似“民乐与脑科学”这样的创新实验已在众多艺术场景中落地。据介绍，高小榕团队曾在新清华学堂的舞剧表演中连续开展多场实验，让志愿者观众佩戴无创脑电帽观看《只此青绿》《五星出东方》等舞剧。“我们的实验目标是在现场真实剧院场景下，结合神经科学研究方法，借助高精度脑电设备同步捕捉观众在欣赏演出时的神经活动，对观众的审美体验进行解码。”高小榕告诉记者，“我们希望通过这一跨学科的探索，推动技术在理解人类审美体验中的新应用，为艺术认知研究开辟新的路径。”

　　张宜期待，科学能揭示艺术创作、欣赏与传播背后的深层机制，推动神经科学、心理学、人工智能、脑机接口等领域取得新突破，让人们以更客观的方式解读艺术、理解情感，推动艺术与科技的融合走向更深层次。

　　探索艺术疗愈应用价值

　　“通过高精度脑电设备同步捕捉观众在欣赏舞剧时的神经活动，从神经科学的角度来探讨群体共鸣等美学体验的核心机制，这项研究不仅深化了对情绪传递和审美体验机制的理解，也为情绪调节、康复治疗、艺术创作等领域带来新的科学价值。”清华大学常务副校长曾嵘说。

　　神经美学的价值不仅在于解读艺术与大脑的关系，也在于其广阔的应用前景。其中，艺术疗愈已成为神经美学落地实践的重要方向之一。神经美学研究项目团队合作者、北京师范大学中国拉班研究中心主任唐怡长期致力于探索舞蹈在心理调节与神经机制层面的作用。她认为，舞蹈是情感的语言，通过具身化的动作表达，可促进情绪释放与自我重建。团队正将脑电与动作捕捉技术引入舞蹈治疗，旨在揭示“动作—情绪—大脑”的互动机制，推动艺术疗愈向神经科学与健康融合的方向发展。

　　我国无创脑机接口技术研究自上世纪90年代在清华大学启动，迄今已有近30年历史。高小榕介绍：“借助无创脑机接口进行失能康复训练，我国已有上万个案例。天坛医院曾做过大样本比较，使用无创脑机接口进行主动康复，与传统康复训练相比，最优时能够将康复时间缩短1/3，效果提升1/3。”

　　曾嵘表示，“十五五”规划建议将“脑机接口”纳入对未来产业的部署中，这为推动生命科学与信息科学的融合发展指明了方向。

　　本届论坛的举办，不仅展示了当前跨学科研究的前沿成果，更勾勒出艺术与科技融合的未来图景。神经美学正以独特的视角，连接起感性的艺术世界与理性的科学领域，为人类探索美、传递美、应用美开辟出一条充满无限可能的新路径。

　　高小榕认为，随着人工智能和脑机接口技术的进一步发展，神经美学研究将迎来更大发展空间。未来，它或许能根据个体神经反应定制教学方案，提供更科学的教学指导；或许可通过艺术体验调节脑部神经活动，辅助治疗情绪障碍等疾病；或许能精准捕捉受众对艺术作品的神经反馈，为创作与传播提供数据支撑。

编辑:王友振