编者按：心脏是人类最重要的器官，是生命的律动；音乐是一种听觉艺术形式，是音符组成的旋律。那么心脏与音乐之间又有怎样奇妙的联系呢？你听过“心电音乐”吗？近日欧洲心脏杂志发表了一篇讲述心律失常与音乐节律之间联系和相似性的文章，让我们一起聆听心脏跳动的旋律。
2020 年 12 月 16 日是贝多芬诞辰 250 周年，庆祝活动一直延续到 2021 年 9 月。贝多芬是最重要的古典音乐作曲家之一，但他同时还患有一系列疾病，有些人推测其中包括心律失常。为什么这么说呢？这是因为贝多芬可能将他自己的心室早期节拍作为“Les Adieux”奏鸣曲的节奏，即他的心律紊乱可能是他音乐中独特的节奏主题的原因。此外，将心律失常的心跳转变为音乐所需的内感受可能因他的耳聋而增强。
图1展示了另一个标志性的贝多芬主题的可能灵感，即第五交响曲的开头。心电图 (ECG) 轨迹与标记的节奏之间惊人的对应关系可能仅仅是巧合，也可能表明音乐与心脏之间存在更深层次的联系。
图1
贝多芬第五交响曲 (CCARH 2008) 的开头和 12 导联动态心电图片段，显示了与命运主题相匹配的短程室性心动过速，正常心跳标记时间。
Elaine Chew注意到心律失常节律与音乐节律之间的相似性，他开始根据心律失常心电图的转录独立开始制作音乐。这是通过合并与 ECG 连续片段相匹配的音乐段落而制成的拼接作品，最终得到了反映心律失常序列的音乐。
图2显示了来自导管实验室从正常心跳到室性心动过速 (VT) 的转变的ECG和由 Holst 的The Planets ，“Mars”拼接而成的匹配音乐。持续约 3 分钟的完整 ECG 摘录显示了 VT 之前、之中和之后的序列，并构成了第一首心律失常组曲的基础。这种较长的片段是通过 ECG 信号数据的半自动过程制成的。
图2
心律失常音乐可以由现有音乐拼接制作而成，这一事实表明心律失常具有高度的音乐性，或者音乐模仿电生理节律，包括心律失常活动。即使心脏自身的起搏出现故障，患者安装了人工起搏器，音乐和心脏之间的联系仍然存在。因为心脏一旦开始跳动，就像乐队演奏的节拍器一样。
为什么心跳，即使是异常心跳，对音乐的映射都如此之好？
在有节拍的音乐中，节奏和其他音乐结构在潜在的规律节拍之上展开，这些节奏可以随时间变化，但基本上是周期性的，就像一个自然的起搏器。节奏事件开始之间的连续间隔通常形成简单的比率，至少它们以这种方式表示，但实际上表现得会稍微复杂一些。这意味着表达其比例关系的有理数是由相对简单的数组成的。比例持续时间的重要性可以通过一个例子，即爵士乐中摇摆比的量化。图 3显示了不同心律失常的摆动比（室性异位和阵发性心房颤动的Holter记录）（连续 RR 间期的比率）和图4（分别收集 VT 和心室颤动前 1024 次心跳的记录）。
图3
图4
正如预期的那样，大约1:1的比率最为普遍。有趣的是，有几个狭窄的峰值显示出主要的简单比率，如1:2、1:2.5（即 2:5）、1:1.5（即 2:3），它们在音乐上让人联想到轻度（3:2 比率）和中等摆动（2:1 比率）。
同样有趣的是所选峰周围的显著间隙，最引人注目的是峰值2附近。不同的峰比在直方图中用垂直红线（粗细表示峰突出）标记。这些峰值比率对应于径向线，尽管它们的存在在庞加莱图中并不那么明显。此外还显示了作为音乐符号的持续时间比率的示例渲染。这些峰值意味着心律失常的某些模式特别适合音乐表现。
心律失常映射到音乐意味着什么？
心律失常可以映射到音乐这一事实表明，我们可以使用音乐术语来描述心律失常的特征。
几个世纪以来，音乐领域已经发展出丰富而复杂的词汇来描述时间、频率模式和变化。目前心律失常是按来源、速率和规律进行生理学分类。对于音乐家来说，这无异于将一首音乐描述为具有快速、不规则的节拍和高音音域。
音乐命名法可以提供描述心律失常的新方法。例如，心律失常的节律不仅仅是简单的不规则，一个可能是爵士乐，另一个可能是探戈。在频域中，音调中的基础频率就像心房颤动中的主导频率，在音乐中，大规模（长期）时间结构及其演变也很重要。
音乐与心脏之间的这种联系影响了从医学教育到科学研究和交流。例如，肾病学家Michael Field用乐谱精心转录了心脏杂音，用于向医学生教授心脏听诊和心脏瓣膜疾病的诊断。对于非专业观众，作者使用一套钢琴小练习曲制作了一个视频，说明了心脏电生理学的畸变 。
在过去的二十年里，数字音乐信息的爆炸式增长催生了音乐信息研究新兴领域，该领域关注以计算形式封装音乐知识。这些进步促进了音乐分析和计算心脏病学的知识转移和计算机算法之间的协同性，具有在疾病分层以及临床实践和治疗中应用的潜力。
参考文献
Elaine Chew， PhD， FTCL， Michele Orini， PhD， Pier Lambiase， PhD FRCP FHRS. Putting (One’s) Heart into Music . European Heart Journal， https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehab108
京公网安备 11010502033353号