一間柏林的實驗室裡，兩位吉他手面對面坐著，頭上各戴著一頂插滿電線的帽子，像是科幻電影裡的道具。他們要做的事情很簡單：一起彈一首兩百多年前的二重奏，一遍又一遍，總共彈六十次。科學家想知道的是，當兩個人一起演奏時，他們的大腦裡發生了什麼事。吉他是一種很平凡的樂器，卻也因為平凡、好攜帶、人人會彈，常常被科學家拿來做實驗。皇后樂團的布萊恩·梅（Brian May）拿到天文物理博士的故事很多人知道（請看〈布萊恩·梅〉那一課），這一篇要講的，是另外幾則比較少人聽過、卻一樣奇妙的吉他科學新聞。
柏林：兩把吉他、兩頂腦波帽
這個實驗在柏林的馬克斯普朗克人類發展研究所（Max Planck Institute for Human Development）進行，由心理學家烏爾曼·林登伯格（Ulman Lindenberger）帶領，研究員喬安娜·桑格（Johanna Sänger）負責主要分析。研究所在 2012 年 11 月 29 日發布新聞稿，論文刊登在學術期刊《人類神經科學前沿》（Frontiers in Human Neuroscience）。
根據研究所的新聞稿，研究找來 32 位有經驗的吉他手，兩兩一組，共 16 組。每個人頭上戴著有 64 個電極的腦波帽，記錄腦電圖（EEG）。他們彈的曲子，是十八世紀德國作曲家克里斯提安·戈特利布·沙伊德勒（Christian Gottlieb Scheidler）G 大調奏鳴曲裡的一段迴旋曲。每一組要彈六十次，兩個人彈不同的聲部，一個人負責「帶」，另一個人負責「跟」，兩人要同時開始、保持一樣的速度。
結果很有意思。即使兩個人彈的是不同的音，他們的腦波還是出現了同步。研究人員認為，這表示同步不只是因為兩個人聽到一樣的聲音、做一樣的動作，而是兩顆大腦為了「協調彼此」而一起動了起來。
更細緻的發現是，帶頭的那位樂手，在某個電極上的腦波同步特別強，而且在二重奏開始之前就已經出現，主要是頻率低於 4 赫茲的 delta 波。研究人員推測，這可能反映了帶頭者「決定什麼時候開始」的那一刻。在最需要協調的時候，特別是曲子剛開始的時候，兩人額葉和中央區的訊號不只在各自的大腦裡連在一起，甚至在兩顆大腦之間也形成了小小的網路。
桑格在新聞稿裡說，她們推測，當人們用其他方式互相協調動作時，例如一起運動、或彼此交談，不同人的腦波也可能會同步。這是研究團隊的推測，還需要更多實驗驗證；但「一起彈琴時，兩個人的大腦真的會靠近一點」，這個畫面已經足夠迷人。
這不是林登伯格團隊第一次研究吉他手。早在 2009 年，他們就發表過一項研究，讓吉他手齊奏同一段旋律，也發現兩人大腦內和大腦之間的同步增加。2012 年的研究更進一步，證明即使彈不同聲部，同步依然存在。
班加羅爾：手術台上的吉他手
2017 年 7 月，印度班加羅爾一位罹患「音樂家肌張力不全症」的吉他手阿比謝克·普拉薩德（Abhishek Prasad），在清醒的腦部手術中一邊彈吉他、一邊讓醫生找出出問題的迴路（法新社等媒體 2017 年 7 月下旬報導；完整經過見本館〈手術台上彈吉他〉）。
這個故事還有續集。據印度通訊社 IANS 在 2024 年 11 月 16 日的報導，同一家醫院、同一位被稱為「吉他外科醫師」的斯里尼瓦桑，又替一位從美國洛杉磯遠道而來的 65 歲吉他手約瑟夫·迪蘇沙（Joseph D'Souza）動了類似的手術。他被吉他手肌張力不全症困擾了大約二十年，左手無名指和小指會捲進掌心，美國的醫師曾告訴他「目前沒有已知的治療方法」。
這次是在核磁共振導引下進行的清醒手術，醫生用射頻電流破壞大腦視丘裡一小段出問題的迴路，手術大約七個小時，迪蘇沙在手術中同樣抱著吉他彈奏。報導說，當醫生刺激到正確的位置時，他那兩根手指會發麻，證明目標找對了；隨著治療一步步進行，他形容自己的狀況已經「接近正常」，之後還要接受一到三個月的復健。二十年沒辦法好好彈的手指，在手術台上重新找回了琴弦。
費城：爵士吉他手的「心流」
每個彈琴的人大概都有過這種經驗：某天晚上彈著彈著，忘了時間、忘了自己，手指好像自己知道下一個音在哪裡。心理學家把這種狀態叫做「心流」（flow）。美國費城卓克索大學（Drexel University）創造力研究實驗室的約翰·庫尼奧斯（John Kounios），和當時剛畢業、後來在約翰霍普金斯大學做博士後研究的大衛·羅森（David Rosen），決定用爵士吉他手來研究心流。
根據卓克索大學 2024 年 3 月 4 日發布的新聞稿，研究找來 32 位爵士吉他手，有的經驗豐富，有的經驗較少。每個人對著電腦播放的鼓、貝斯、鋼琴伴奏，看著六份爵士樂譜即興演奏，每彈完一次就自己評分「這次有多投入」。研究人員同時用高密度腦電圖記錄他們的大腦活動，再請四位爵士專家替 192 段演奏評分。論文刊登在學術期刊《神經心理學》（Neuropsychologia）。
結果發現，經驗豐富的樂手更常、也更強烈地進入心流。在心流強的演奏裡，左腦和聽覺、觸覺相關的區域活動增加，那正是負責聽音樂和彈奏的區域；而額葉上方一個和「執行控制」有關的區域，活動反而減少。研究人員用「暫時性前額葉功能降低」來形容這個現象，也就是說，進入心流的時候，大腦放下了一部分有意識的控制。經驗少的樂手，則幾乎看不到和心流有關的大腦活動。
研究團隊把這個結果稱為「專業加放手」：先要有足夠的練習，大腦裡才有東西可以自動運作；然後要學會放手，不要一直用意識去管每一個音。庫尼奧斯在新聞稿裡說，有生產力的心流狀態是可以透過練習達到的，他給樂手的建議是：練習之後，試著放手。
機器人來彈吉他：會自己調音的琴，和七十八根手指的樂手
科學家研究人怎麼彈吉他，工程師則想讓機器幫忙彈。2007 年 12 月 7 日，Gibson 推出一款叫做「Robot Guitar」的限量 Les Paul，在美國各地樂器行同步展示。根據美國《斯波坎發言人評論報》（The Spokesman-Review）2007 年 12 月 4 日等媒體的報導，第一批是 4,000 把藍色漸層的限量款，售價 2,500 美元。
這把琴的祕密藏在琴橋和弦鈕裡。琴橋上的壓電感應器會偵測每根弦的音高，把資料傳給琴身裡的微處理器；每顆弦鈕都裝了小馬達，會跟著指令轉動，把弦調到正確的音。按一下控制鈕，幾秒鐘內六根弦就會自己轉到標準調音，也可以切換成預設的其他調弦法。電力來自控制腔裡的充電電池。自動調音系統是 Gibson 和德國公司 Tronical 合作開發的。
在當時，這被宣傳成吉他的一場革命，但市場反應並不熱烈。很多吉他手覺得調音本來就是彈琴的一部分，也有人擔心電子零件故障。據報導，這條產品線大約到 2012 年就結束了，Gibson 後來改推體積較小的自動調音弦鈕。
另一種機器人，則是真的在台上彈吉他。德國柏林藝術家法蘭克·巴恩斯（Frank Barnes）和夥伴用回收的金屬零件，打造了一支機器人樂團「Compressorhead」。吉他手叫「Fingers」，2009 年就造好了，兩隻手一共有 78 根手指，靠油壓驅動，手臂上拖著一大把電線，可以按到整個指板上的音。整個樂團由 MIDI 編曲器控制，彈的是真正的電吉他、貝斯和鼓。
根據美國公共廣播電台（NPR）2013 年 9 月 14 日的報導，Compressorhead 在 2013 年初登上澳洲大型音樂節 Big Day Out，翻唱摩托頭樂團（Motörhead）的〈Ace of Spades〉等搖滾名曲，影片在網路上被大量轉傳。2013 年它們也出現在德國法蘭克福樂器展（Musikmesse），Fingers 抱著一把 Flying V 的樣子，成了很多人對「機器人搖滾樂手」的第一印象。
七十八根手指聽起來很厲害，可是看過影片的人大多會同意：它彈得很準，卻少了一點什麼。少的那一點，大概就是前面幾個研究在找的東西：兩個人一起彈時的默契、手指背後的大腦，以及放手之後才出現的心流。
對學吉他的人有什麼意義
第一，合奏真的會改變你。柏林的實驗告訴我們，兩個人一起彈琴時，大腦會為了協調彼此而同步。這也說明了為什麼和別人一起彈，跟自己對著節拍器練習，是兩種完全不同的訓練。有機會的話，找朋友、同學或老師一起彈二重奏，練習「帶」和「跟」，你會學到一個人練不到的東西。
第二，心流不是天上掉下來的。費城的研究發現，經驗少的樂手幾乎沒有心流的腦部反應，經驗豐富的人才有。換句話說，先把基本功練到不用想，心流才有機會出現。練習的時候要專注、要用頭腦；上台或即興的時候，則要學著放手，相信自己的手。
第三，照顧你的手。班加羅爾的故事是一個極端的例子，但它提醒我們，長時間、高強度地重複同一個動作，會對身體造成負擔。練琴要有休息，感覺到不尋常的僵硬、疼痛或手指不聽話，就要停下來，必要時看醫生。
第四，機器可以幫你調音，卻不能替你感受音樂。自動調音、電子調音器、甚至未來的 AI，都會讓學琴更方便；但把一首歌彈得動人，仍然需要一個有感情、會聆聽、會和別人呼吸在一起的人。這一點，科學家越研究，好像越確定。
參考資料
- Max Planck Society：Making music together connects brains（2012 年 11 月 29 日）
- Sänger, Müller & Lindenberger：Intra- and interbrain synchronization and network properties when playing guitar in duets，Frontiers in Human Neuroscience（2012）
- Live Science：Musicians' Brains Sync Up During Duet（2012 年 11 月）
- Gulf News：Watch: Indian musician plays guitar as doctors perform brain surgery（2017 年 7 月）
- Global News：Video shows Indian musician playing guitar during brain surgery（2017 年 7 月）
- The News Minute：Bengaluru man plays guitar as surgeons operate on his brain for musician's cramp（2017 年 7 月）
- IANS：K'taka doctors conduct brain surgery on guitar-playing US musician（2024 年 11 月 16 日）
- Drexel University News：New Neuroimaging Study Reveals How the Brain Achieves a Creative Flow State（2024 年 3 月 4 日）
- The Spokesman-Review：Guitar carries a tuner（2007 年 12 月 4 日）
- Newser：Plucky Guitar Tunes Itself（2007 年 12 月）
- NPR：Musical Robots Take The Stage For Harmony, Not Domination（2013 年 9 月 14 日）
- Guitar World：Viral video: robot band performs Motörhead's Ace of Spades（2013 年）
本課譜例為濃縮示範。需要整首完整的吉他譜、針對你的程度調整彈法，歡迎預約上課，老師一對一帶你練。
LINE 預約上課- 柏林馬克斯普朗克人類發展研究所 2012 年 11 月發表：32 位吉他手兩兩彈二重奏，即使彈不同聲部，兩人的腦波也會同步，帶頭者的同步在開始前就出現。
- 2017 年 7 月 11 日，印度吉他手普拉薩德在清醒的腦部手術中邊彈吉他邊接受治療，改善音樂家肌張力不全症，術後第九天就能輕鬆彈琴。
- 卓克索大學 2024 年 3 月發表：32 位爵士吉他手中，經驗豐富者更容易進入心流，心流時控制相關腦區活動反而降低，支持「專業加放手」。
- Gibson 在 2007 年 12 月 7 日推出會自動調音的限量 Robot Guitar，與德國 Tronical 合作開發。
- 柏林藝術家打造的機器人樂團 Compressorhead，吉他手 Fingers 有 78 根手指，2013 年登上澳洲 Big Day Out 音樂節。
常見問題
一起彈吉他時，兩個人的腦波真的會同步嗎？
根據柏林馬克斯普朗克人類發展研究所 2012 年的研究，吉他手彈二重奏時，即使兩人彈不同聲部，腦波也出現同步；在最需要協調的段落，兩人的大腦之間還會形成連結網路。研究人員推測其他需要互相協調的活動也可能如此。
怎樣比較容易在彈琴時進入心流？
卓克索大學 2024 年的研究顯示，經驗豐富的爵士吉他手比較容易進入心流，而且心流時和有意識控制相關的腦區活動會減少。研究團隊的建議是先充分練習，再學著放手，不要一直用意識去管每一個音。
Gibson 的自動調音吉他現在還買得到嗎？
2007 年推出的 Robot Guitar 系列據報導大約在 2012 年結束，市面上主要是二手琴。之後 Gibson 改推較小型的自動調音弦鈕，市面上也有其他品牌的自動調音產品。
照片：Torsten Maue from Magdeburg, Deutschland／CC BY-SA 2.0／Wikimedia Commons
Gunnar Klack／CC BY-SA 4.0／Wikimedia Commons
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Lionel R. Chetwynd／Public domain／Wikimedia Commons
《大海嘯》榮獲 2012 華語金曲獎「年度最佳獨奏專輯」，並入圍第 23 屆金曲獎最佳演奏專輯；著有《指彈吉他訓練大全》；曾擔任上千場大型演唱會的樂手，合作過李宗盛、周杰倫、張惠妹、田馥甄等歌手。擁有 30 年演出與教學經驗，在台北中山區的盧家宏吉他音樂教室親自授課，也開設線上吉他直播班。
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