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どうして音楽があるんだろう?
脳科学の視点からの考察

データアーティスト株式会社
そもそもどうやって音を感じるのか?
音はどこで感じているのか??
音は耳の中の蝸牛(かぎゅう)の中の有毛細胞によって認識されているそうです

音:空気の振動

1561年:ファロピーオ(GabrielloFallopio)が内耳にカタツムリに似た形の器官,蝸牛を発見。
Copyr...
空気の振動をどうやって電気信号(脳が分かる)に変えるのか?

蝸牛の中の有毛細胞が空気の振動を電気の信号に変えます。
③毛の先の穴が開
いて、帯電した物
質が入る。

①空気の振動で
膜が動く

②膜が引っ張られ
毛が動く

拡大

④帯電した...
音の大小(振動の振幅)はどうわかるのか?

音が大きい→思いっきり毛が曲がる
カリウム(帯電した物質)がたくさん入ってくる

グッと曲げる

電流がたくさん流れる
1980~A. James Hudspeth

Copyright© 2002-...
音の高低(振動の周波数)はどうわかるのか?
膜の部位によって、共振する音の高さ概ね違うのだそうです。
何処の膜の近くにある細胞から電気が来たかで、大体音の高低が分かりそう。

高音
低音

1857 Hermann von Helmholtz,...
音は耳の構造だけで決まるのか?

振動の振幅:膜がどれだけ揺れたか
振動の周波数:膜のどの位置が揺れたか

音をどう”感じるか”は
耳の構造(簡単な物理)だけ??
Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. A...
『膜の位置が音の高低の”肌感”に対応』を覆す実験

『ミッシングファンダメンタル』

1972 Houtsma& Goldstein

低い音を聞くと、
高い音が聞こえる。
↓
低い音に対して、
膜の高い音の部分が共振。

物理的に有りうる。
...
音の大小・高低ついて

音の高低の感覚=空気の振動数

音の高低の感覚≒空気の振動数
脳が何かしている・・・?

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved.

Page...
脳の仕組みを簡単に説明
耳と脳がどうつながっているのか

全部で3700個ある有毛細胞は、結局24個のチャネルにまとまります。
チャネルは膜の位置毎=振動数ごとにまとまっています。
低音

・
・
・

1970 Michael Merzenich

高音

Copy...
脳の中はどうなってるのか?脳の神経細胞

②発火して出た電
気が隣に行く。

①電気が溜まる。
溜まりすぎると吐
き出す。(発火)

③隣からもらった
電気が溜まる。

細胞
④隣会う細胞が近いタイミングで発火すると、間
の軸が太くなる。
↓
...
“意識を持つ”ってどういうことか?

『ダイナミックコア仮説』

2004 Gerald Maurice Edelman

意識=一つの神経細胞の発火
意識=神経細胞の発火の連鎖

『今、ラの音聞いてるなぁ。』

Copyright© 2002...
脳と音の関係
ここから先は、すべて私の仮説です。
実験・シミュレーション・参考論文等による裏付けはありません。
同じ音を聞き続けるとどうなるか?

音による定期的な信号と同期するダイナミックコアが出来る。

耳←

→脳

ラ♪

『今、ラの音聞いてるなぁ。』
定期的な信号

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. ...
音をはずしてる人がいると気になる

ラの発火の連鎖の動きに近いけど、なんか違う。

本当のラ
『あれ、なんかラっぽいんだけ
ど違くない?あれ?』
外したラ

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All ...
音をはずしてる人にも慣れる。
本当のラの発火の連鎖の動きに近いけど、ずっと聞いてるうちにルートが修正される。

要は慣れの問題?(1948年以前の日本のラは435Hz、今のラは442Hz)

本当のラ
『これが、やっぱりラかも』
外したラ

C...
和音は気持ちいい
和音の場合、振動数の比率が整数どうし割り算。
→何回かに1回はタイミングが同期する。
→発火の連鎖の経路ができやすい。

『あ、これ和音じゃない?』

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc...
ミッシングファンダメンタルも起きうる①
低いラの音を聞いても、共振があるから高いラの音が聞こえる。
二つは同期してるから、低いラと高いラのセンサーがつながる。

『低いラが主に聞こえる。』

Copyright© 2002-2013 Data ...
ミッシングファンダメンタルも起きうる②
高いラを聞いているが、その信号が低いラの経路にも流れていく。
結果として、低いラも聞こえる。

『低いラが主に聞こえる。』

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. ...
和音が進行したら

Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved.

Page21
歌いたくなってくるんじゃないか?
既に知ってる音をうっかり出してしまうと、

またその音を出すように回路が動く=歌いたい気持ち
①ラ(既に知っている音)の音を
出す発火パターンが偶然動く
②音の振動として耳に入る
④ラの音を“聞いた”の発
火パ...
歌いたいロボットが作れるんじゃないか?

今はなした仕組みくらいなら、
割とサクっとプログラミング
出来るんじゃなかろか?
↓
歌うロボット
歌いたいロボットが作れるんじゃ?

ウタイタイ
※無料画像を使ってます。
Copyright© 200...
最後に

最後まで読んでくださりありがとうございました。
本人としては、一生懸命調べたつもりですが、
趣味の域を出ていないアウトプットで恐縮です。
このスライドに触れたどなたかのモチベーションが上がり
いつの日か歌いたいロボットが誕生する日を待...
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音楽の正体

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音楽の正体

  1. 1. どうして音楽があるんだろう? 脳科学の視点からの考察 データアーティスト株式会社
  2. 2. そもそもどうやって音を感じるのか?
  3. 3. 音はどこで感じているのか?? 音は耳の中の蝸牛(かぎゅう)の中の有毛細胞によって認識されているそうです 音:空気の振動 1561年:ファロピーオ(GabrielloFallopio)が内耳にカタツムリに似た形の器官,蝸牛を発見。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page3
  4. 4. 空気の振動をどうやって電気信号(脳が分かる)に変えるのか? 蝸牛の中の有毛細胞が空気の振動を電気の信号に変えます。 ③毛の先の穴が開 いて、帯電した物 質が入る。 ①空気の振動で 膜が動く ②膜が引っ張られ 毛が動く 拡大 ④帯電した物質が たまると、神経に 電気信号が行く。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page4
  5. 5. 音の大小(振動の振幅)はどうわかるのか? 音が大きい→思いっきり毛が曲がる カリウム(帯電した物質)がたくさん入ってくる グッと曲げる 電流がたくさん流れる 1980~A. James Hudspeth Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page5
  6. 6. 音の高低(振動の周波数)はどうわかるのか? 膜の部位によって、共振する音の高さ概ね違うのだそうです。 何処の膜の近くにある細胞から電気が来たかで、大体音の高低が分かりそう。 高音 低音 1857 Hermann von Helmholtz,1928 Georg von Bekesy Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page6
  7. 7. 音は耳の構造だけで決まるのか? 振動の振幅:膜がどれだけ揺れたか 振動の周波数:膜のどの位置が揺れたか 音をどう”感じるか”は 耳の構造(簡単な物理)だけ?? Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page7
  8. 8. 『膜の位置が音の高低の”肌感”に対応』を覆す実験 『ミッシングファンダメンタル』 1972 Houtsma& Goldstein 低い音を聞くと、 高い音が聞こえる。 ↓ 低い音に対して、 膜の高い音の部分が共振。 物理的に有りうる。 すぐに高い音だけを聞かせると 低い音が聞こえる。 ↓ 高い音に対して、 膜の低い音の部分は共振しない。 物理的に有りえない。 c Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page8
  9. 9. 音の大小・高低ついて 音の高低の感覚=空気の振動数 音の高低の感覚≒空気の振動数 脳が何かしている・・・? Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page9
  10. 10. 脳の仕組みを簡単に説明
  11. 11. 耳と脳がどうつながっているのか 全部で3700個ある有毛細胞は、結局24個のチャネルにまとまります。 チャネルは膜の位置毎=振動数ごとにまとまっています。 低音 ・ ・ ・ 1970 Michael Merzenich 高音 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page11
  12. 12. 脳の中はどうなってるのか?脳の神経細胞 ②発火して出た電 気が隣に行く。 ①電気が溜まる。 溜まりすぎると吐 き出す。(発火) ③隣からもらった 電気が溜まる。 細胞 ④隣会う細胞が近いタイミングで発火すると、間 の軸が太くなる。 ↓ 電気が流れやすい道が出来る。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page12
  13. 13. “意識を持つ”ってどういうことか? 『ダイナミックコア仮説』 2004 Gerald Maurice Edelman 意識=一つの神経細胞の発火 意識=神経細胞の発火の連鎖 『今、ラの音聞いてるなぁ。』 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page13
  14. 14. 脳と音の関係 ここから先は、すべて私の仮説です。 実験・シミュレーション・参考論文等による裏付けはありません。
  15. 15. 同じ音を聞き続けるとどうなるか? 音による定期的な信号と同期するダイナミックコアが出来る。 耳← →脳 ラ♪ 『今、ラの音聞いてるなぁ。』 定期的な信号 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page15
  16. 16. 音をはずしてる人がいると気になる ラの発火の連鎖の動きに近いけど、なんか違う。 本当のラ 『あれ、なんかラっぽいんだけ ど違くない?あれ?』 外したラ Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page16
  17. 17. 音をはずしてる人にも慣れる。 本当のラの発火の連鎖の動きに近いけど、ずっと聞いてるうちにルートが修正される。 要は慣れの問題?(1948年以前の日本のラは435Hz、今のラは442Hz) 本当のラ 『これが、やっぱりラかも』 外したラ Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page17
  18. 18. 和音は気持ちいい 和音の場合、振動数の比率が整数どうし割り算。 →何回かに1回はタイミングが同期する。 →発火の連鎖の経路ができやすい。 『あ、これ和音じゃない?』 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page18
  19. 19. ミッシングファンダメンタルも起きうる① 低いラの音を聞いても、共振があるから高いラの音が聞こえる。 二つは同期してるから、低いラと高いラのセンサーがつながる。 『低いラが主に聞こえる。』 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page19
  20. 20. ミッシングファンダメンタルも起きうる② 高いラを聞いているが、その信号が低いラの経路にも流れていく。 結果として、低いラも聞こえる。 『低いラが主に聞こえる。』 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page20
  21. 21. 和音が進行したら Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page21
  22. 22. 歌いたくなってくるんじゃないか? 既に知ってる音をうっかり出してしまうと、 またその音を出すように回路が動く=歌いたい気持ち ①ラ(既に知っている音)の音を 出す発火パターンが偶然動く ②音の振動として耳に入る ④ラの音を“聞いた”の発 火パターンと“出した”発 火パターンが同期する。 またラの音を出す。 ③ラの音を“聞いた”のパターン が発火する。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page22
  23. 23. 歌いたいロボットが作れるんじゃないか? 今はなした仕組みくらいなら、 割とサクっとプログラミング 出来るんじゃなかろか? ↓ 歌うロボット 歌いたいロボットが作れるんじゃ? ウタイタイ ※無料画像を使ってます。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page23
  24. 24. 最後に 最後まで読んでくださりありがとうございました。 本人としては、一生懸命調べたつもりですが、 趣味の域を出ていないアウトプットで恐縮です。 このスライドに触れたどなたかのモチベーションが上がり いつの日か歌いたいロボットが誕生する日を待ちわびております。 Copyright© 2002-2013 Data Artist, Inc. All Rights Reserved. Page24

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