对音乐八度的感知是后天习得的，而不是大脑中的连线

对齐马内参与者和美国参与者进行比较的计算机分析发现，两组参与者通常都保留了演奏给他们的音符之间的音高间隔-例如，保持中C和中A之间的差异。两组人也都能很好地区分最高只有4000赫兹的音高，接近钢琴上的最高音调C8。对于比这更高的音符，每个人似乎都很难描述不同之处。

然而，在他们如何回唱音符方面，出现了一个奇怪的不同之处。当演奏的音符很高或很低时，美国参与者会在他们的音域内准确地将音符转换成八度。齐马内人没有。对他们来说，似乎不清楚在他们的音域内哪些音符最符合他们听到的音符。他们的反应似乎根本没有反映出对八度结构的看法。

研究人员甚至指导齐马内人转换八度音阶。他们会给出反馈，比如“太棒了！”(Tsimané中的ANIC jäm‘)或“OK”(Dam’jäm‘)，取决于他们的回答与提示笔记的距离有多近。然而，村民们并没有走近。看起来，不同八度的音符，比如高C和中C，在齐马内人听起来并不像在美国人听起来一样。

研究人员在研究中承认，结果可能反映了人们唱歌方式的差异，而不是人们对音高的感知。但他们认为，收集到的全部数据，包括一些更直接的八度感知测量，使证据的权重偏向于感性解释。齐马内人以前也表现出了感知上的差异：在麦克德莫特和他的同事们早先的一项研究中，齐马内人对不和谐的音高组合进行了评级，西方听众认为这种组合很刺耳，与更和谐的和弦一样令人愉悦。

此外，根据麦克德莫特和他的同事们的说法，如果齐马内在测试中的表现更多地与唱歌能力有关，而不是他们的感性经验，那么这将意味着所有人都有绝对的音调-这一想法在实验上没有得到很好的支持。取而代之的是，研究人员推测，大脑识别音高的默认方法是基于音符之间的相对差异，而绝对音高可以帮助识别分散在八度上的音符，这是通过经验学习的。他们暗示，齐马内通常没有这些经历。

齐马内人有不同寻常的音乐习惯，通常独自演唱歌曲，不带乐器。在演唱和演奏多声部音乐的文化中，音乐家们经常跨越八度改变旋律和音符，以包括不同的音域和乐器。一些专家认为，齐马内人缺乏这些做法可能会为八度等值的发展提供基础。

庆应大学CompMusic实验室主任帕特里克·萨维奇(Patrick Savage)听说这个团队的结果时，“我非常惊讶，”他说。他在研究文献中寻找其他方法来解释这些发现，但一无所获。“我认为他们是对的。”

神经科学几乎没有提供关于八度音阶等值如何在大脑中发挥作用的具体想法，但八度音阶的物理基础让许多研究人员似乎相信，我们对八度音阶的感知可能是固定在听觉皮质中的。然而，来自Tsimané的结果表明，基于文化经验，这个系统可能会有不同的发展，这表明大脑的听觉处理系统比预期的更具可塑性。

这些结果与悠久的人种学研究传统很好地契合，说明了音乐在不同文化中的许多不同之处。马古利斯说：“如果你走遍世界，向人们询问他们自己文化中的音乐，人们通常会认为这是某种程度上的自然现象。”她补充说，像这样的研究有助于强调生活经验在我们的基本感觉中的作用。

这将包括我们对八度音阶等价感的培养。这项研究的合著者、智利教皇天主教大学政府学助理教授爱德华多·翁杜拉加(Eduardo Undurraga)说，“你真的需要接触到这一点--从某种程度上说，是经过训练的--才能让你的大脑适应这两者都是一个音符的想法。”

康涅狄格大学音乐动力学实验室的博士后Ji Chul Kim将这个过程比作他从韩国搬来时沉浸在英语中。起初，他可以分辨出英语元音，特别是说美语的人发出的元音，不是他从小就带着的，但他甚至无法对感知到的差异进行分类。有了接触和经验，他发现识别和复制声音变得自动了。齐马内的研究指出了类似的学习方式，只是用八度而不是元音。“这是我们理解文化如何发展的一个非常重要的基石。不仅仅是音乐文化--文化如何发展，以及文化中的个人如何发展自己的能力，“Kim说。

萨维奇说，需要用更多的文化进行研究。仅仅通过两种文化的比较就可以确定感知的某些特征并不是通用的，但随着研究人员揭开生物学与经验的相互作用，还有更多的东西需要了解。

然而，为这种跨文化研究寻找机会并适当地进行可能是具有挑战性的。科技和商业使西方文化几乎无处不在；像齐马内这样与之隔绝的群体极其罕见。此外，涉及与世隔绝的部落和其他外来文化的科学研究历史充满了伦理和科学问题；玛格丽特·米德(Margaret Mead)近一个世纪前对萨摩亚人的有缺陷的研究只是一个例子。(为了避免误解和剥削的问题，麦克德莫特的团队聘请了当地的翻译来解释任务，并用钓鱼线等商品补偿唱歌志愿者。)。但是，对于希望了解我们的行为和感知有多少是与生俱来的科学家来说，除了这些比较之外，几乎没有其他选择。

虽然在先天与后天之间经常发生冲突，但生物学和经验实际上是深深交织在一起的，音乐为两者提供了一个科学揭示的交叉点。这项研究的主要作者、马克斯·普朗克经验美学研究所的研究小组组长诺里·雅各比(Nori Jacoby)说：“从定义上讲，音乐认知是一种文化产物，同时它依赖于我们的听觉系统。”他补充说，更多的数据将有助于澄清这种循环关系。“我们将发现的情况要微妙得多。”