为什么音乐能够打动我们的心灵？
为什么听音乐可以缓解疼痛？
音乐和大脑之间究竟有什么关系？
这就带大家了解这些“天问”，一起揭开“脑波音乐”的神秘面纱，走进脑波音乐的神奇世界。
远古人类就会“玩”音乐！
2008年9月，德国蒂宾根大学的尼古拉·科纳尔考古队在德国南部阿赫谷中的“霍勒·费尔”山洞出土了一件距今约3.5万年的骨笛。
这是迄今发现的，年代最为久远的乐器。
而在我国的河姆渡遗址，也先后出土了一百六十多件距今7000多年的骨笛。
他们多为鸟禽的骨头制作而成，有的骨笛的管腔内还插入一截小骨棒，可以抽动，吹起来能发出清脆的声音。
听歌，欣赏音乐，是每一个普通人都能做到的，但音乐的创作和演奏需要经过长时间的训练和学习，这是普通人所不能及的。
然而，现代科技的发展，为我们提供了另外一种可能，通过将脑电和乐器数字接*技口**术（Musical Instrument Digital Interface, MIDI）相结合，就可以实现基于脑电的音乐来进行创作和演奏。
也就是说，我们完全可以通过一个设备，再结合自己的脑电波来完成一场音乐的创作和演奏。这样的音乐表现形式称之为脑波音乐（Brainwave Music）。
在医学相关领域，很多研究已经证明音乐了对大脑会产生巨大的影响。
但是如何把脑波音乐和生物反馈治疗结合起来的研究还处于初级阶段。
脑波音乐的早期出现
早在1857年，英国的一位青年生理科学工作者R.Caton在通过动物实验，作出了诱发电位(EPs)的图形，并发表了“脑灰质电现象的研究”论文，但当时并没有引起重视。
直到1929年，德国精神病学家Hans Berger通过无创头皮方法（非侵入式）记录了头皮脑电信号的活动，并发表了关于人类脑电图的第一份报告。
德国精神病学家Hans Berger
1934年，著名的神经生理学家、诺贝尔奖获得者Edgar Adrian复现了Hans Berger节律的实验结果，将脑电信号转化为声音信号，通过扬声器来*放播**。
大脑电波听起来像什么？
和音频信号一样，脑电测量的脑电波是跨越一系列频率的时间序列。
人类的声音产生的声波范围从20到3000赫兹，大部分内容在100-300赫兹之间，大多数乐器也在几百赫兹的频率上产生音符。
但脑电信号在1-50HZ范围内更占优势。
原始的脑电波作为音频文件*放播**，听起来就像一个平淡无奇的低频隆隆声。因此，这给解释和艺术留下了很大的空间。
正如著名的英国神经学家Oliver Sacks 所说“我们的听觉系统，神经系统都是为音乐而调节的”。
20世纪50年*开代**始，随着信号处理的进步，脑电信号的分析技术的增强，为脑波音乐的创作奠定了技术基础。
艺术中的脑电图音乐
随着第二次世界大战结束后，控制论的兴起，使人们认识到神经系统和电子机器两者概念上的相似之处，从而促使科学家和艺术家探索“自然”和“人工”之间的界限。
在这种背景下，脑电被认为是一种很有前途的工具，可以弥合思维和机器之间的差距，并有可能将思维和计算过程整合成一个单一的综合系统。
控制论理论极大地启发了Edmond Dewan。（他是马萨诸塞州贝德福德空军剑桥研究实验室的物理学家，也是著名控制论先驱维纳的朋友）
在维纳的建议下，Edmond Dewan在20世纪60年代初转向脑电波的研究，并开发了一种“脑波控制系统”。
Edmond Dewean和脑电波控制系统
当Edmond Dewan和实验音乐作曲家Alvin Lucier相遇，设计了一个利用脑电中的alpha波来控制打击乐器发声的设备，由Alvin Lucier的脑波创作并演奏了“全世界第一首脑波音乐”。
全世界第一首脑波音乐“Music for the solo performer”问世，并在整个欧洲和美国进行巡回演出。
随着Alvin Lucier的Music for the solo performer之后，各种实验作曲家开始对脑波进行研究。
美国作曲家 Richard Teitelbaum第一次使用合成器对alpha波以及其他生物信号，如心跳和呼吸音进行演奏。
五年后，David Rosenboom将四位“生物反馈音乐家”（Jon Hassell，Jacqueline Humbert，Terry Riley，Anthony Braxton）的脑电波融入一首音乐中。
1975年David Rosenboom 创作脑波音乐专辑
二十世纪末，脑电和声音技术的进步最终促成了脑机音乐界面（Brian-Computer Music Interface, BCMI）的产生，通过脑电控制复杂乐器的演奏。
通过将脑电的信号特征映射到音乐中的音调、音色、音高，重新编译成乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface, MIDI）格式的音乐，使得脑波音乐越来越悦耳动听，能够被大众接受。
脑波音乐造福人类
“脑电很有趣，音乐也很有趣，把两个有趣的东西连接起来不是更有趣吗？”
电子科技大学生命学院院长、长江学者、国家杰青尧德中教授对脑波音乐是这样称赞的。
尧德中教授
正是因为脑波与音乐之间有着如此紧密的联系，所以，把脑波音乐应用于临床治疗，就具有了一定的现实意义。
监测大脑生理状态
由于大脑在不同精神状态下的脑波特征是不一样的，脑波音乐会随之变化。
例如，癫痫病患者的脑波音乐，听起来就杂乱无章，且时不时有突如其来的简短高音；而老年痴呆患者的脑波音乐，则像一条宁静的河流。
所以，“我们可以从脑波音乐反向推测大脑的活动状态”, 甚至有早期筛查、辅助诊断脑部疾病的可能。
缓解疼痛
以牙齿矫正手术为例子，研究者把接受测试的人分为两组，把他们的脑电信号转换成脑波音乐，一组听自己的脑波音乐，另一组作为对照组，不听脑波音乐但接受正常的心理认知干预。
最后的结果是：听自己的脑波音乐的人，其疼痛指数明显低于对照组。
辅助睡眠
音乐治疗是失眠患者常用的辅助入睡手段，但是效果通常是因人而异，找到对自己入眠最有效的音乐非常重要，同时也十分困难。
因此皇家墨尔本理工学院的艺术家和研究人员创造了一种诱导睡眠的虚拟现实工具——Inter-Dream。
睡眠诱导设备Inter-Dream
该设备通过脑电控制环境音乐与视觉效果，并利用VR技术来呈现如万花筒般的视觉环境。
利用神经反馈的原理，定制个人独有的入眠环境，帮助使用者调节心理状态促进入睡。
目前，脑波音乐的应用研究尚处于初级阶段，但是它有着巨大的潜在市场需求。
国内对于脑波音乐的研究和市场化还需要更多的关注，希望有越来越多的科研人员和我们一样能够加入到脑波音乐的研究领域中来，进一步推动脑波音乐的应用。