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音樂(lè)情緒感知的腦機(jī)制研究文獻(xiàn)綜述

中國(guó)音樂(lè)學(xué)院 劉惠敏

摘要

音樂(lè)情緒體驗(yàn)一直是音樂(lè)心理學(xué)關(guān)注的重要方面，近年來(lái)，針對(duì)情緒的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究也得到了飛速發(fā)展，此相關(guān)領(lǐng)域的腦電圖（EEG）、事件相關(guān)電位（ERP）及功能性核磁共振(fMRI)腦成像技術(shù)也已逐漸用于音樂(lè)情緒反應(yīng)的腦機(jī)制研究，使得音樂(lè)情緒的腦機(jī)制逐漸成為音樂(lè)心理學(xué)、神經(jīng)音樂(lè)學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，本文則闡述了音樂(lè)情緒感知在神經(jīng)音樂(lè)學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展，并對(duì)已有的關(guān)于音樂(lè)情緒的腦機(jī)制研究文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，以期正確認(rèn)識(shí)音樂(lè)情緒的基本神經(jīng)機(jī)制。

引言

音樂(lè)情緒體驗(yàn)一直是音樂(lè)心理學(xué)關(guān)注的重要方面，綜合所有音樂(lè)情緒反應(yīng)的相關(guān)研究，可知現(xiàn)有的研究成果均以運(yùn)用字句陳述及生理測(cè)量?jī)?/span>種方式為主。前者主要以詞語(yǔ)報(bào)告的方式，呈現(xiàn)受試者聽(tīng)賞音樂(lè)后的感受或想法；后者則依據(jù)人類對(duì)音樂(lè)所產(chǎn)生的生理反應(yīng)，如：心跳、血壓、皮膚電等，運(yùn)用醫(yī)學(xué)儀器加以測(cè)試及評(píng)估，實(shí)際上，音樂(lè)的情緒反應(yīng)還有著更為復(fù)雜的腦機(jī)制，近年來(lái)，針對(duì)情緒的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究也得到了飛速發(fā)展，心理學(xué)研究方向也逐漸與該領(lǐng)域相結(jié)合，使得音樂(lè)心理學(xué)的發(fā)展也出現(xiàn)了向腦科學(xué)延伸的趨勢(shì)，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外研究者開始關(guān)注音樂(lè)情緒體驗(yàn)背后的心理過(guò)程，將認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的腦電圖（EEG）及功能性核磁共振(fMRI)腦成像技術(shù)等諸多方法用于音樂(lè)情緒感知的腦機(jī)制研究，以此增進(jìn)對(duì)于音樂(lè)誘發(fā)情緒神經(jīng)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，從而為以音樂(lè)情緒和認(rèn)知調(diào)節(jié)為中介的音樂(lè)治療的有效性提供一定的理論支持，更有針對(duì)性地選擇音樂(lè)治療中的音樂(lè)。本文則闡述了音樂(lè)情緒感知在神經(jīng)音樂(lè)學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)展，并對(duì)已有的關(guān)于音樂(lè)情緒的腦機(jī)制研究文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，以期正確認(rèn)識(shí)音樂(lè)情緒的基本神經(jīng)機(jī)制。

1.音樂(lè)情緒感知的腦電圖(electroencephalography, EEG)研究

    大腦皮層的神經(jīng)元具有自發(fā)生物電活動(dòng)，這種自發(fā)腦電活動(dòng)可以通過(guò)把引導(dǎo)電極安置于頭皮，用腦電圖機(jī)記錄下來(lái)，所記錄的圖形稱為腦電圖，即EEG[1]。國(guó)際上將腦波按其頻率分為：δ 波（0.5～3 Hz）、θ 波（4～7 Hz）、α 波（8～13Hz）、β 波（14～30 Hz）、γ 波（35 Hz 以上），不同的腦電波對(duì)應(yīng)著不同的生理和心理狀態(tài)：δ波是正常人腦較少記錄到的低頻慢波，多在深睡眠狀態(tài)出現(xiàn)；θ波在人平靜放松并開始困倦時(shí)出現(xiàn)；α波是在正常安靜狀態(tài)、清醒閉目時(shí)記錄到的主要波形，一般認(rèn)為α波與放松狀態(tài)和大腦的準(zhǔn)備活動(dòng)有關(guān)；β波反映的是人腦的警覺(jué)興奮狀態(tài)，正常人在思考問(wèn)題、進(jìn)行智力活動(dòng)期間，β波占主導(dǎo)地位。

1.1國(guó)外有關(guān)音樂(lè)情緒感知的腦電圖研究

 Tsang CD[2]等用EEG研究發(fā)現(xiàn)，大腦左右半球存在不同的音樂(lè)情緒加工部分，愉快和高興的音樂(lè)片段可以更明顯地激活左側(cè)額葉相關(guān)腦區(qū)，而恐懼和悲傷的音樂(lè)片段更強(qiáng)烈地激活右側(cè)額葉相關(guān)腦區(qū)，這向我們揭示了額葉部位在音樂(lè)情緒判斷中起重要的作用；Altenmüller[3]等用皮層直流腦電圖研究發(fā)現(xiàn)，聽(tīng)音樂(lè)時(shí)雙側(cè)的額顳區(qū)被廣泛的激活，該研究還發(fā)現(xiàn)聽(tīng)音樂(lè)時(shí)的情緒反應(yīng)具有側(cè)效應(yīng)：正性情緒與左側(cè)顳葉活動(dòng)有關(guān)，而對(duì)負(fù)性情緒進(jìn)行加工時(shí)，右側(cè)額顳部皮質(zhì)更占優(yōu)勢(shì)。Sammler[4]等發(fā)現(xiàn),與不愉快的音樂(lè)相比,愉快的音樂(lè)能使額中區(qū)出現(xiàn)更多的θ波，從而有助于放松心情。同時(shí)，前額皮層(PFC)是情緒信息加工的重要區(qū)域，而且不同的區(qū)域?qū)η榫w加工起著不同的作用[5]。

 1.2 國(guó)內(nèi)有關(guān)音樂(lè)情緒感知的腦電圖研究

 賴永秀[6]等人利用情緒量表對(duì)14對(duì)音樂(lè)進(jìn)行打分而篩選出的四段音樂(lè)作為實(shí)驗(yàn)刺激，并分別對(duì)應(yīng)“愉快、快樂(lè)、悲傷、恐懼”四種基本情緒，其中愉快和快樂(lè)屬于正極性情緒，悲傷和恐懼屬于負(fù)極性情緒，共同組成情緒的四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，（1）額區(qū)和頂枕區(qū)的腦電α波功率隨音樂(lè)情緒強(qiáng)度的減小而增加，“恐懼”作為實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)度最強(qiáng)的刺激，所引發(fā)的α總功率比其他三種強(qiáng)度較弱的刺激均小。（2) 腦電α波功率的變化與情緒的極性和強(qiáng)度密切相關(guān)。在強(qiáng)度強(qiáng)或弱的情緒中，正極性情緒中的腦電α功率要大于負(fù)極性情緒的腦電α功率，且α功率與情緒極性的關(guān)系受音樂(lè)強(qiáng)度的調(diào)制，即強(qiáng)度強(qiáng)的負(fù)極性情緒α功率最小，而強(qiáng)度弱的正極性情緒α功率最大。

 代景華[7]在其音樂(lè)和海濤聲對(duì)大學(xué)生腦電影響的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，對(duì)比海濤聲，聆聽(tīng)音樂(lè)使得被試θ波、α3波的相對(duì)功率有所升高，β波的相對(duì)功率有所降低，被試更加放松、安靜，證明了音樂(lè)有使人產(chǎn)生鎮(zhèn)靜安定、平和放松的作用。

EEG記錄的是音樂(lè)刺激誘發(fā)情緒后的腦電數(shù)據(jù)，它的諧波成分相當(dāng)復(fù)雜，由于音樂(lè)誘發(fā)情緒過(guò)程的復(fù)雜性，EEG在音樂(lè)情緒領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較少，目前，關(guān)于音樂(lè)情緒的腦電圖（EEG）研究還處于初期階段，結(jié)果較為分散。

 2. 音樂(lè)情緒感知的事件相關(guān)電位(event related potentials, ERP)研究

 事件相關(guān)電位是腦電圖的瞬態(tài)方面，即一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的刺激在很短時(shí)間內(nèi)的腦電圖平均讀數(shù)的結(jié)果，其主要特征包括：（1）波形分為正負(fù)兩種變化方向；（2）波形變化存在一個(gè)強(qiáng)度水平（或振幅）；（3）變化的開始會(huì)有一個(gè)潛伏期（大約在200-600毫秒之間），在此期間，大腦對(duì)信息進(jìn)行加工。事件相關(guān)電位的不同成分根據(jù)字母和數(shù)字來(lái)識(shí)別，例如P3（或P300）是一個(gè)正波，它的最大振幅出現(xiàn)在刺激后大約300毫秒時(shí)。（4）事件相關(guān)電位的產(chǎn)生是認(rèn)知加工的結(jié)果，可能隨著刺激情境的心理學(xué)意義的變化而變化，例如，N1與注意相關(guān)，N4反映出更高層次的知覺(jué)加工，而P3則與認(rèn)知信息加工有關(guān)，在具體與音樂(lè)相關(guān)的聽(tīng)覺(jué)事件相關(guān)電位研究中，研究主要聚焦于N1、N4和P3這三個(gè)成分[8]。

 國(guó)內(nèi)外關(guān)于音樂(lè)與情緒的ERP研究非常少，目前的主要工作大部分為用ERP作用于音樂(lè)認(rèn)知的腦機(jī)制研究。Zatorre等認(rèn)為不管有無(wú)音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)，音高加工部位主要位于右側(cè)聽(tīng)覺(jué)皮層，而且右側(cè)顳葉皮層的N400最大[9]，Daniele Schon[10]等加以補(bǔ)充，發(fā)現(xiàn)音高加工主要位于右側(cè)顳一頂區(qū)；音高變化明顯時(shí)會(huì)在大約150毫秒處出現(xiàn)最大幅度的早期負(fù)波N400。在語(yǔ)言加工中N400是由不和諧語(yǔ)言加工引起的，反映出強(qiáng)烈的個(gè)體期待，而音樂(lè)作為一種特殊的語(yǔ)言表達(dá)方式，出現(xiàn)N400也可說(shuō)明個(gè)體對(duì)音高變化的強(qiáng)烈期待現(xiàn)象。

  Parry Andrade[11]等在ERP實(shí)驗(yàn)中讓被試聽(tīng)一段完整的旋律并改變了音高，發(fā)現(xiàn)顳上回(BA22區(qū))激活明顯，這說(shuō)明了顳上回在音高辨認(rèn)中起著突出的作用。 Leino[12]等研究發(fā)現(xiàn)和諧的音樂(lè)與不和諧的音樂(lè)會(huì)在人的大腦中產(chǎn)生鮮明的特異性反應(yīng)，違反了和聲規(guī)則的不協(xié)和和弦(incongruous chords)會(huì)激發(fā)大腦出現(xiàn)早期雙側(cè)前負(fù)波(a early bilateral anterior negativity, as EBAN)，波幅取決于對(duì)和聲規(guī)則的違反程度。

 Leakey  Marijtje等通過(guò)ERP研究發(fā)現(xiàn)，中央?yún)^(qū)是負(fù)責(zé)節(jié)奏加工的主要區(qū)域，隨著節(jié)奏加工內(nèi)容的增加而擴(kuò)展到額葉區(qū)，其另一個(gè)結(jié)論是，Marijtje在其音樂(lè)訓(xùn)練被試者研究中發(fā)現(xiàn),年齡的增加使得P300波幅隨之降低，而節(jié)奏加工的潛伏期越長(zhǎng)，但在同年齡的被試中沒(méi)有差異，這說(shuō)明年齡因素對(duì)音樂(lè)加工能力的影響是多方面的[13]。

 ERP具有高時(shí)間分辨率和無(wú)創(chuàng)性，其中的P3成分可以作為反應(yīng)情緒變化的一個(gè)重要的電生理指標(biāo)，從而為音樂(lè)情緒的ERP研究提供具體可行的研究素材和思路。