无论是听巴赫的协奏曲还是 Spotify 上的最新流行音乐，人脑都不会被动地等待歌曲展开。相反，当一个乐句具有未解决或不确定的质量时，我们的大脑会自动预测旋律将如何结束。

过去关于人类大脑如何处理音乐的想法表明，音乐乐句是通过向后看而不是向前看来感知的。然而，发表在《心理科学》杂志上的新研究表明，人类大脑会考虑之前发生的事情来预测接下来发生的事情。

Niels Chr 说：“大脑始终领先一步，并将预期与即将发生的事情相匹配。Hansen 是奥尔胡斯高级研究所的研究员，也是该论文的两位主要作者之一。“这一发现挑战了之前的假设，即音乐乐句只有在下一个乐句开始后才会感觉结束。”

Hansen 和他的同事们将他们的研究集中在音乐的基本单位之一，即乐句——在旋律中形成独特音乐“思想”的声音序列或模式。就像句子一样，乐句是更大整体中连贯且完整的一部分，但它可能以对旋律中接下来会发生什么的一些不确定性结束。新的研究表明，听众使用这些不确定的时刻或高熵来确定一个短语的结束位置和另一个短语的开始位置。

“我们对大脑如何确定事情开始和结束的时间知之甚少，”汉森说。“在这里，音乐提供了一个完美的领域来衡量一些难以衡量的东西——即不确定性。”

为了研究大脑的音乐预测能力，研究人员让 38 名参与者逐个音符聆听巴赫的合唱旋律。参与者可以通过按计算机键盘上的空格键来暂停和重新开始音乐。

参与者被告知，他们将在之后测试他们对旋律的记忆程度。这使研究人员能够使用参与者在每个音调上停留的时间作为他们对音乐短语理解的间接衡量标准。

在第二个实验中，31 名不同的参与者听了相同的乐句，然后评估它们听起来的完整程度。参与者认为以高熵音结尾的旋律更完整，并且在它们上停留的时间更长。

“我们能够证明人们倾向于将高熵音调作为乐句结尾。这是一项基础研究，它让我们更加了解人类大脑如何不仅从音乐中获取新知识，而且还了解语言、动作或其他随时间发生的事物的获取方式。”多伦多大学士嘉堡分校和该论文的第二主要作者。

从长远来看，研究人员希望这些结果可用于优化人与人之间的交流和互动——或者，了解艺术家如何取笑或欺骗观众。

“这项研究表明，人类利用周围世界的统计特性不仅可以预测接下来可能发生的事情，还可以将复杂、连续的输入流解析为更小、更易于管理的信息片段，”汉森说。