甘 霖，田佳宜，許敏鵬，3，明 東，3，周 鵬，3

(1.天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院，天津 300072；2.天津大學(xué) 國(guó)際工程師學(xué)院，天津 300072；3.天津大學(xué) 醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院，天津 300072)

音樂(lè)被廣泛用于使聽(tīng)眾產(chǎn)生不同情感狀態(tài)的變化，了解人類大腦對(duì)于音樂(lè)的響應(yīng)機(jī)制能夠幫助人們理解和分析音樂(lè)與情緒之間的關(guān)聯(lián).不同種類的音樂(lè)對(duì)于大腦情緒的誘發(fā)規(guī)律存在一定差異，規(guī)律呈現(xiàn)也十分復(fù)雜，因此對(duì)音樂(lè)的情感反應(yīng)的響應(yīng)機(jī)制研究是一個(gè)較為復(fù)雜且亟待解決的問(wèn)題.腦電圖(Electroencephalogram，EEG)、功能性磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)等腦成像技術(shù)十分有助于研究者逐步探索音樂(lè)對(duì)于情緒誘發(fā)的神經(jīng)機(jī)制.EEG具有較高的時(shí)間分辨率，適用于音樂(lè)變化對(duì)于情緒影響的及時(shí)性捕捉，音樂(lè)情感與特定頻段之間的關(guān)系多通過(guò)腦電技術(shù)發(fā)現(xiàn)；EEG所產(chǎn)生的腦電圖是利用頭皮上的一系列電壓探針進(jìn)行電位測(cè)量，腦電的產(chǎn)生是由于大腦中的電位振蕩，即興奮性突觸后電位引起的，電流由丘腦的皮質(zhì)傳入激活頂葉樹突[1].fMRI是一種神經(jīng)影像學(xué)方式，具備較高的空間分辨率，其原理是利用磁振造影來(lái)測(cè)量神經(jīng)元活動(dòng)所引發(fā)的血液動(dòng)力的改變，適用于研究音樂(lè)誘發(fā)情緒過(guò)程中不同腦區(qū)的響應(yīng)規(guī)律[2].此外，在對(duì)于情緒的評(píng)估方法上，價(jià)值-喚醒環(huán)形圖表最常使用，作為情緒情感衡量的2維模型，它的橫坐標(biāo)代表對(duì)事物感情的效價(jià)，縱坐標(biāo)代表感情的覺(jué)醒程度.情感效價(jià)是消極到積極的分類，區(qū)分正性和負(fù)性的情緒，喚醒度是從平靜到興奮，表征情緒的喚醒程度[3-4].

本文旨在探究音樂(lè)誘發(fā)情緒的機(jī)制，分別從音樂(lè)誘發(fā)情緒在不同頻段產(chǎn)生腦電差異、音樂(lè)誘發(fā)情緒在不同大腦區(qū)域中的電生理相應(yīng)規(guī)律以及音樂(lè)中不同和弦誘發(fā)情感的事件相關(guān)電位(Event-Related Potentials，ERP)效應(yīng)這3個(gè)角度來(lái)歸納當(dāng)前神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)方法對(duì)于音樂(lè)誘發(fā)情緒機(jī)制的客觀研究成果.

1 采用EEG技術(shù)研究音樂(lè)誘發(fā)情緒所產(chǎn)生的神經(jīng)機(jī)制

1.1 不同情緒效價(jià)在額葉區(qū)域誘發(fā)腦電的不對(duì)稱性

目前有多項(xiàng)研究結(jié)果表明，額葉的腦電不對(duì)稱性與音樂(lè)誘發(fā)的情緒處理有著密切關(guān)系.

Daly等[5]的實(shí)驗(yàn)選擇了兩段音樂(lè)，分別是電腦生成的音樂(lè)和古典音樂(lè)作為刺激材料，Mikutta等[6]讓被試完整地聆聽(tīng)了貝多芬第五交響曲的第一樂(lè)章.這兩項(xiàng)研究都要求被試受音樂(lè)刺激后在價(jià)值-喚醒環(huán)形圖表上報(bào)告他們的情感狀態(tài)來(lái)作為評(píng)估情緒的依據(jù)，之后都發(fā)現(xiàn)了當(dāng)被試報(bào)告高情緒效價(jià)時(shí)，前額在α和β波段都呈現(xiàn)較為顯著的不對(duì)稱性，并且在高喚醒過(guò)程中右前額抑制了低α波段活動(dòng)；其中，Daly等[5]還發(fā)現(xiàn)無(wú)論是聽(tīng)生成音樂(lè)還是古典樂(lè)，當(dāng)被試報(bào)告較高的情緒效價(jià)時(shí)，觀察到的α和β不對(duì)稱性明顯更高.Lee等[7]則只選用了悲傷音樂(lè)作為刺激材料，分別在被試聽(tīng)悲傷的音樂(lè)之前、之中和之后的時(shí)間點(diǎn)測(cè)量了前額葉腦電，之后讓被試對(duì)音樂(lè)的“喜愛(ài)程度”進(jìn)行評(píng)分(1——完全不喜歡，2——不喜歡，3——不確定，4——喜歡，5——非常喜歡).最終發(fā)現(xiàn)，無(wú)論初始狀態(tài)下左右腦的功率分布情況如何，在悲傷音樂(lè)刺激下的腦電在大腦中都會(huì)發(fā)生不對(duì)稱性.Schmidt等[8]同樣對(duì)被試的靜息狀態(tài)下的腦電進(jìn)行了測(cè)量，并使用3種表達(dá)(產(chǎn)生中性、積極或消極情緒情感)的音樂(lè)作為刺激材料，同時(shí)請(qǐng)被試對(duì)“表達(dá)的情緒”和“享受的程度”進(jìn)行評(píng)價(jià).最終發(fā)現(xiàn)，左側(cè)額電極位點(diǎn)上具有相對(duì)較高的α功率的人比起右側(cè)額電極位點(diǎn)上具有相對(duì)較高的α功率的人，對(duì)所有刺激的“喜愛(ài)程度”的評(píng)價(jià)都更高.Sushma等[9]讓被試分別在第1天和第6天完成貝克的焦慮量表和狀態(tài)-特質(zhì)焦慮量表，之后21名男性被試中的11名聽(tīng)了“變化的音樂(lè)”(節(jié)奏和八度有增量變化的印度傳統(tǒng)器樂(lè))，另外10名聽(tīng)了“穩(wěn)定音樂(lè)”(沒(méi)有這種變化的印度傳統(tǒng)器樂(lè))，每天3次，連續(xù)6天.研究發(fā)現(xiàn)，在“變化的音樂(lè)”中觀察到焦慮評(píng)分顯著較低，并且在α和β波段出現(xiàn)較為顯著的額葉不對(duì)稱，并且α波段更加活躍.

1.2 左右腦對(duì)快樂(lè)(正向)、悲傷(負(fù)向)音樂(lè)的敏感性不同

一些研究顯示，大腦的左右腦區(qū)對(duì)快樂(lè)和悲傷這兩種類型的音樂(lè)具有不同的敏感程度：左腦對(duì)快樂(lè)音樂(lè)更為敏感，而右腦對(duì)悲傷音樂(lè)更為敏感，音樂(lè)引起的積極或愉悅情緒由左額葉區(qū)域進(jìn)行處理，而悲傷或不愉悅的情緒由右額葉區(qū)處理.

Schmidt等[10]讓被試聆聽(tīng)4個(gè)管弦樂(lè)音樂(lè)片段，作品經(jīng)預(yù)評(píng)估后其情緒體驗(yàn)分為：強(qiáng)烈不愉快(恐懼)、強(qiáng)烈愉快(歡樂(lè))、沉著愉快(快樂(lè))和沉著不愉快(悲傷).研究發(fā)現(xiàn)，不對(duì)稱額葉的腦電圖活動(dòng)的模式可以區(qū)分音樂(lè)片段誘發(fā)的正負(fù)性情緒：在情緒中呈正性態(tài)的音樂(lè)段落(歡樂(lè)和快樂(lè)的音樂(lè)片段)引起相對(duì)較活躍的左額葉的腦電活動(dòng)，而呈負(fù)性態(tài)的音樂(lè)段落(恐懼和悲傷的音樂(lè)片段)引起了相對(duì)較活躍的右額葉的腦電活動(dòng).在另一項(xiàng)研究中，彭金歌等[11]讓被試分別在兩個(gè)房間里先觀看5 min的緊張視頻用來(lái)誘發(fā)緊張情緒，之后一個(gè)房間放快樂(lè)音樂(lè)，另一房間放悲傷音樂(lè)，觀察在不同音樂(lè)作用前后被試的EEG波形能量的變化.研究發(fā)現(xiàn)，不同腦區(qū)對(duì)不同類型音樂(lè)刺激的敏感程度不同：聆聽(tīng)快樂(lè)舒緩音樂(lè)前，左腦區(qū)與右腦區(qū)的能量變化近似；聆聽(tīng)快樂(lè)舒緩音樂(lè)后,左腦區(qū)能量增強(qiáng)幅度明顯大于右腦區(qū)的能量變化.同樣，在聆聽(tīng)?wèi)n傷舒緩音樂(lè)前，左腦區(qū)與右腦區(qū)的能量變化近似；而在聆聽(tīng)?wèi)n傷舒緩音樂(lè)后，右腦區(qū)能量增強(qiáng)幅度明顯大于左腦區(qū)的能量變化.由此可推斷，在緊張情緒的刺激下，左腦對(duì)快樂(lè)風(fēng)格的音樂(lè)較敏感，右腦對(duì)憂傷風(fēng)格的音樂(lè)較敏感.

1.3 音樂(lè)誘發(fā)情緒過(guò)程中大腦在不同波段的能量變化與差異

Hou等[12]根據(jù)價(jià)值-喚醒環(huán)形圖表將音樂(lè)分為4組，“歡樂(lè)”和“平靜”組有22個(gè)樣本，“悲傷”和“憤怒”組有20個(gè)樣本.研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試在聽(tīng)?wèi)嵟虬察o的音樂(lè)時(shí)，額葉的各波段能量較高；聆聽(tīng)歡樂(lè)音樂(lè)時(shí)，枕葉皮層區(qū)域的θ和α波段能量較高，額葉的β波段能量較高；當(dāng)聽(tīng)悲傷的音樂(lè)時(shí)，枕葉皮層區(qū)域的α波段表現(xiàn)出更大的活動(dòng)范圍.Naser等[13]探討了人們對(duì)于音樂(lè)的喜愛(ài)程度對(duì)大腦情緒的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被試者聆聽(tīng)高喜好程度的音樂(lè)時(shí)，在α波段中大腦的功能性連接增加；對(duì)于低喜好程度的音樂(lè)，在γ波段中大腦功能性連接增加.而Balasubramanian等[14]則發(fā)現(xiàn)，被試聆聽(tīng)喜歡的音樂(lè)時(shí)，額區(qū)的θ波段能量增加；而當(dāng)聽(tīng)到不喜歡的音樂(lè)時(shí)，額區(qū)的β波段能量增加.

1.4 民族音樂(lè)與西方音樂(lè)誘發(fā)情緒時(shí)所產(chǎn)生的腦電差異

在音樂(lè)與情緒相關(guān)的研究中，研究人員使用了本民族的古典音樂(lè)作為刺激樣本，與西方古典音樂(lè)對(duì)情緒的誘發(fā)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)研究，均發(fā)現(xiàn)本民族音樂(lè)在α、θ等波段所產(chǎn)生的功率變化與情緒的相關(guān)性.

盧英俊等[15]發(fā)現(xiàn)部分特定種類的中國(guó)音樂(lè)可以通過(guò)誘發(fā)α波段的腦電來(lái)使這部分被試感到放松和愉悅.他們的實(shí)驗(yàn)中要求被試先觀看帶有悲傷情節(jié)的電影片段，誘發(fā)悲傷的情緒狀態(tài)，然后聆聽(tīng)4種不同類型的音樂(lè)(中國(guó)古典音樂(lè)、流行樂(lè)、班得瑞音樂(lè)和搖滾樂(lè))以及保持靜息態(tài)(不聆聽(tīng)音樂(lè)).研究發(fā)現(xiàn)，聆聽(tīng)中國(guó)古典音樂(lè)時(shí)α2(9.0～13.4 Hz)的腦電功率譜重心頻率(Gravity Frequency,GF)最高，且顯著高于靜息態(tài)及聆聽(tīng)其他3種音樂(lè)時(shí)的；此外，被試在安靜放松狀態(tài)下的腦電重心頻率是以α節(jié)律為主導(dǎo)的，悲傷影片狀態(tài)下的高頻α節(jié)律(α2)活動(dòng)減少且移向θ波，而在聆聽(tīng)中國(guó)古典音樂(lè)時(shí)，整體腦電節(jié)律又以α波為中心，α波的節(jié)律重新占據(jù)了主導(dǎo)地位.此外，盧英俊等[15]從功率譜百分比總變化圖中還發(fā)現(xiàn)，在聆聽(tīng)4種音樂(lè)類型時(shí)，α1波段(7.5～8.9 Hz)和α2波段的功率譜百分比顯著高于觀看悲傷影片時(shí)的；且α2波段功率譜百分比的變化極其顯著，觀看悲傷影片時(shí)α2波段功率譜百分比約為10%，而在聽(tīng)4種音樂(lè)及靜息狀態(tài)下時(shí)α2波段功率譜百分比約為40%.此外，聆聽(tīng)4種音樂(lè)時(shí)α2波段的功率譜百分比排序如下：中國(guó)古典音樂(lè)>流行音樂(lè)>搖滾音樂(lè)>班得瑞音樂(lè).由此可見(jiàn)，使用中國(guó)古典音樂(lè)舒緩情緒后的α2波段的功率譜百分比最高，與保持靜息狀態(tài)時(shí)的最為接近；而以上各種狀態(tài)時(shí)θ波和β波的功率百分比均顯著低于觀看悲傷影片時(shí)的.由于α波功率變化與大腦活動(dòng)呈反相關(guān)，即α功率愈大代表腦活動(dòng)愈少；同時(shí)，α波段功率比其他波段更能反應(yīng)大腦行為的變化(Fried[16]指出音樂(lè)可以使得低代謝的、與覺(jué)醒相反的狀態(tài)加強(qiáng)，即α波增多).因此，綜上所述，該項(xiàng)研究表明，對(duì)于中國(guó)被試群體，部分中國(guó)古典音樂(lè)與西方古典音樂(lè)相比，能夠使被試更加放松，腦部活動(dòng)顯著減弱.Toropova[17]等研究了俄羅斯民族音樂(lè)對(duì)腦電信號(hào)的影響.實(shí)驗(yàn)記錄了51名被試(包括30名俄羅斯人和21名中國(guó)人)在靜息狀態(tài)下聆聽(tīng)俄羅斯民族音樂(lè)時(shí)的腦電信號(hào)，最終發(fā)現(xiàn)兩個(gè)國(guó)家的被試在聆聽(tīng)俄羅斯民族音樂(lè)時(shí)都展現(xiàn)出α波段功率的增強(qiáng)的情況.Banerjee等[18]探究了聆聽(tīng)印度斯坦尼音樂(lè)時(shí)腦電信號(hào)變化的規(guī)律，在3個(gè)實(shí)驗(yàn)條件(休息、有音樂(lè)和無(wú)音樂(lè))下，對(duì)額葉位置的α，θ和γ腦節(jié)律進(jìn)行頻率分析發(fā)現(xiàn)，聽(tīng)具有浪漫/悲傷情緒的印度斯坦尼音樂(lè)時(shí)，被試情緒在α波段的喚醒程度得到了增強(qiáng)，而在γ和θ頻率范圍內(nèi)未觀察到明顯變化.在另一項(xiàng)關(guān)于民族音樂(lè)引起情感效價(jià)的研究中，Tandle等[19]讓41位被試聆聽(tīng)了印度古典器樂(lè)并記錄他們的腦電信號(hào)，被試在音樂(lè)結(jié)束后給出主觀評(píng)分(0是非常不愉悅，5是非常愉悅)，之后通過(guò)評(píng)分將被試分為欣賞者和非欣賞者兩類.研究發(fā)現(xiàn)，與右腦相比，欣賞者左腦的額中線θ波段功率顯著增加；此外，非欣賞者的左半球的額中線θ波段功率明顯下降.該項(xiàng)研究認(rèn)為，印度古典器樂(lè)音樂(lè)所喚起的積極或愉悅情緒是由左額葉區(qū)域處理的，左額葉區(qū)域的激活與否取決于被試是音樂(lè)欣賞者還是非音樂(lè)欣賞者.一項(xiàng)旨在研究印度傳統(tǒng)音樂(lè)特性的抗焦慮作用的實(shí)驗(yàn)中，Kadir等[20]研究分析了馬來(lái)西亞傳統(tǒng)音樂(lè)和搖滾音樂(lè)對(duì)腦電信號(hào)的影響差異.該實(shí)驗(yàn)同時(shí)記錄了被試的靜息態(tài)、聆聽(tīng)馬來(lái)西亞傳統(tǒng)音樂(lè)和搖滾音樂(lè)時(shí)的腦電信號(hào).結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與搖滾音樂(lè)相比，聆聽(tīng)馬來(lái)西亞傳統(tǒng)音樂(lè)時(shí)，被試大腦的α波段功率增強(qiáng).

2 使用fMRI技術(shù)研究音樂(lè)誘發(fā)情緒的機(jī)制

2.1 音樂(lè)誘發(fā)情緒時(shí)所激活的大腦邊緣系統(tǒng)

我們通常認(rèn)為大腦的邊緣或旁邊緣系統(tǒng)是涉及情緒加工的核心結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的損傷或功能紊亂與情緒障礙有關(guān)[21].在有關(guān)fMRI的研究中，一些研究發(fā)現(xiàn)音樂(lè)可以對(duì)大腦的邊緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行激活，并且音樂(lè)的愉悅性會(huì)對(duì)邊緣結(jié)構(gòu)的不同部位產(chǎn)生影響.

Zatorre[22]讓被試聽(tīng)自己最喜歡的音樂(lè)并且將被試聽(tīng)其他被試喜歡的音樂(lè)作為控制條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果誘發(fā)了震顫(震顫與大腦邊緣或旁邊緣系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)相關(guān)).Baumgartner等[23]探索了視覺(jué)和音樂(lè)刺激對(duì)大腦加工的影響，實(shí)驗(yàn)選擇了高度喚醒幸福、沮喪和恐懼3種情緒的圖片作為視覺(jué)刺激，以及3段古典管弦樂(lè)音樂(lè)樣本(分別激發(fā)幸福情緒、沮喪情緒、恐懼情緒).實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在觀看圖片的同時(shí)播放誘發(fā)相同情感類型的音樂(lè)，讓被試將自己置于所呈現(xiàn)的情緒刺激所表達(dá)的相同情緒中，通過(guò)回憶適合情感的生活事件，并看著呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)情感的人臉(Schneider等[24]、Tim等[25]、Esslen等[26]在情緒誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中都使用了類似的方法).結(jié)果顯示，在所有4個(gè)電極簇(左前F7/F3/FT7/FC3、右前F4/F8/FC4/FT8、左后TP7/CP3/P7/P3和右后CP4/TP8/P8)中，單獨(dú)呈現(xiàn)聲音刺激的條件下α波段功率活動(dòng)最大，單獨(dú)呈現(xiàn)圖像刺激的條件下α波段功率活動(dòng)為中等，而音樂(lè)圖片組合時(shí)α波段功率活動(dòng)最低.由此認(rèn)為，音樂(lè)與圖片共同呈現(xiàn)時(shí)要比單獨(dú)呈現(xiàn)圖片或音樂(lè)時(shí)產(chǎn)生更大的情感激活.此外，從腦的地形圖中可以看到在音樂(lè)圖片組合條件下大腦的枕葉、頂葉、額葉和顳部具有最低的α波段功率活動(dòng)，表明大腦的枕葉、頂葉、額葉和顳部的皮質(zhì)激活最強(qiáng)，情感激活最強(qiáng).Koelsch等[27]用愉快和不愉快的音樂(lè)作為實(shí)驗(yàn)材料喚起情緒，并且使用fMRI來(lái)確定情緒處理的神經(jīng)相關(guān)因素.實(shí)驗(yàn)中使用的愉快音樂(lè)片段是音樂(lè)家演奏的歡樂(lè)的器樂(lè)樂(lè)曲，而不愉快的音樂(lè)片段是原始音樂(lè)片段的不協(xié)和延續(xù)版本.結(jié)果顯示，與聆聽(tīng)愉快的音樂(lè)相比，聆聽(tīng)不愉快的音樂(lè)時(shí)，t映射圖在在左側(cè)海馬、左側(cè)海馬旁回和右側(cè)顳極表現(xiàn)出更加顯著的激活；此外，不愉快音樂(lè)激活了左杏仁核，愉快的音樂(lè)則激活了腹側(cè)紋狀體以及腦島的BOLD(Blood Oxygenation Level Dependent)信號(hào).這項(xiàng)研究表明了杏仁核、海馬結(jié)構(gòu)以及腹側(cè)紋狀體可以被不同類型的音樂(lè)所激活.Cheung等[28]采用fMRI的方式來(lái)探討和弦與誘發(fā)大腦愉悅度之間的聯(lián)系.首先，使用了馬爾可夫模型得到音樂(lè)中每個(gè)和弦的不確定性和驚訝程度值，根據(jù)擬合得到的與音樂(lè)的愉悅度具有顯著相關(guān)性的變量.結(jié)果發(fā)現(xiàn)，音樂(lè)的高驚訝程度伴隨著低愉悅程度、低驚訝程度伴隨著高愉悅程度，而這種愉悅度和驚訝程度相關(guān)關(guān)系與杏仁核、海馬前部和聽(tīng)覺(jué)皮層有關(guān).已有的研究表明[29]，不確定性和驚訝程度是大腦皮層信息傳遞中預(yù)測(cè)-編碼模型的主要成分，該項(xiàng)研究認(rèn)為音樂(lè)正是通過(guò)鼓勵(lì)個(gè)體對(duì)其和弦產(chǎn)生預(yù)測(cè)并對(duì)預(yù)測(cè)進(jìn)行核對(duì)來(lái)誘發(fā)情緒的.

2.2 音樂(lè)誘發(fā)情緒與多巴胺的釋放有關(guān)

一些研究顯示，聆聽(tīng)愉快音樂(lè)會(huì)激活負(fù)責(zé)獎(jiǎng)賞以及愉快體驗(yàn)的腦結(jié)構(gòu)，引起多巴胺的神經(jīng)活動(dòng)，從而達(dá)到緩解情緒、減壓放松的效果.

Salimpoor等[30]要求被試在fMRI環(huán)境中聆聽(tīng)自己喜愛(ài)的音樂(lè)片段，之后在每個(gè)音樂(lè)片段結(jié)束后，做出愿意花多少錢購(gòu)買這些音樂(lè)的決定.實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人們?cè)隈雎?tīng)自己喜愛(ài)的音樂(lè)時(shí)，中腦邊緣的紋狀體區(qū)域得到激活.而且，在聆聽(tīng)那些愿意支付更高價(jià)格購(gòu)買的音樂(lè)片段時(shí)，伏隔核的激活水平更高，伏隔核與聽(tīng)覺(jué)皮層、腹內(nèi)側(cè)前額葉等音樂(lè)加工腦區(qū)的功能連接也更強(qiáng).該項(xiàng)研究認(rèn)為，由于紋狀體與伏隔核是大腦獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的一部分，對(duì)增強(qiáng)生物適應(yīng)性行為有重要作用，大腦的獎(jiǎng)賞系統(tǒng)會(huì)激活并釋放多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)，從而獲得愉悅感.因此，人們?cè)隈雎?tīng)自己偏好的音樂(lè)時(shí)，獎(jiǎng)賞腦區(qū)的激活以及由此誘發(fā)的愉悅感可能就是音樂(lè)減壓的重要原因.Fritz等[31]發(fā)現(xiàn)腹側(cè)紋狀體的激活與腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral Tegmental Area，VTA)和下丘腦的激活有關(guān).而這表明腹側(cè)紋狀體的血液動(dòng)力學(xué)變化反映了多巴胺的神經(jīng)活動(dòng)，研究認(rèn)為這是由于伏隔核部分受到腦干多巴胺能神經(jīng)元的支配，是“獎(jiǎng)勵(lì)環(huán)路”的一部分.

3 音樂(lè)誘發(fā)情緒響應(yīng)的ERP研究

通過(guò)ERP方法可分析與刺激任務(wù)相關(guān)的鎖時(shí)EEG信號(hào)變化來(lái)研究大腦皮層中信息處理的動(dòng)力學(xué)機(jī)制[32].

Brattico等[33]開(kāi)創(chuàng)性地采用音樂(lè)家制作的180個(gè)簡(jiǎn)短的音樂(lè)片段作為刺激材料，每個(gè)片段由5個(gè)和弦組成，其中前4個(gè)和弦持續(xù)500 ms，最后一個(gè)和弦持續(xù)1 000 ms.根據(jù)西方音調(diào)音樂(lè)理論[34]最后一個(gè)和弦可以以3種方式作為結(jié)束，分別是與前面的和弦一致、不一致以及模棱兩可.這樣得到的音樂(lè)材料不會(huì)與特定的音樂(lè)流派直接關(guān)聯(lián)，避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到個(gè)人音樂(lè)喜好的影響[35-36](在此之前，有關(guān)音樂(lè)誘發(fā)ERP的研究[37-38]通常會(huì)選擇已有的西方古典音樂(lè)作為刺激材料).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，被試需要完成正確性判斷任務(wù)和喜好判斷任務(wù)：正確性判斷任務(wù)為“正確”、“不正確”；喜好判斷任務(wù)為“喜歡”、“不喜歡”.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)音樂(lè)片段的喜好判斷要慢于對(duì)相同音樂(lè)材料的正確性判斷，這是因?yàn)楸辉噷?duì)于喜好的判斷需要對(duì)音樂(lè)的感知和情感內(nèi)涵進(jìn)行評(píng)估，這個(gè)過(guò)程涉及前額葉皮層，而不是自動(dòng)快速的皮層反應(yīng)，直接將外圍聽(tīng)覺(jué)過(guò)程與邊緣系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)[39-40].研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng)被試對(duì)聽(tīng)到的音樂(lè)表示“不喜歡”時(shí)，大腦右半球的ERP會(huì)在大約280 ms時(shí)出現(xiàn)負(fù)電位峰值.除此之外，對(duì)于喜好的判斷任務(wù)會(huì)在大約1 200 ms時(shí)引起晚期正電位.

音樂(lè)中，和弦可以說(shuō)是保留情感信息的最小音樂(lè)構(gòu)件.大和弦通常被認(rèn)為是產(chǎn)生正向情緒的聲音，小和弦則被視為產(chǎn)生負(fù)向情緒的聲音，但這些情緒在早期是如何形成的一直有所爭(zhēng)議.Bakker等[41]給被試同時(shí)呈現(xiàn)面部情緒刺激和音樂(lè)和弦刺激，被試在看到開(kāi)心、悲傷和中性的面孔圖片時(shí)會(huì)同時(shí)聽(tīng)到大和弦或小和弦音樂(lè).研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)呈現(xiàn)給被試的音樂(lè)和弦和面部刺激屬于同一情感類別時(shí)(如開(kāi)心的臉配上大和弦或傷心的臉配上小和弦)，ERP中P1和N2成分的振幅減小，這代表著情感的處理過(guò)程更加便利.這表明和弦確實(shí)具有情感內(nèi)涵，可以讓聽(tīng)眾在聽(tīng)到音樂(lè)的最初的200 ms內(nèi)進(jìn)行處理，也證實(shí)了大和弦和小和弦具有深厚的情感聯(lián)系——小和弦可以引起消極的情感，而大和弦可以引起積極的情感.

之前的一些研究[42-43]發(fā)現(xiàn)聽(tīng)眾能夠根據(jù)音樂(lè)規(guī)律預(yù)測(cè)特定的音樂(lè)事件，并能夠發(fā)現(xiàn)和弦序列中的不適宜的和弦.Koelsch等[44]發(fā)現(xiàn)早期右半球優(yōu)勢(shì)的負(fù)電位可以作為對(duì)和弦序列中不適當(dāng)?shù)暮拖业捻憫?yīng).該項(xiàng)研究從商業(yè)CD中摘錄古典鋼琴奏鳴曲的節(jié)選，在和弦序列的末尾會(huì)分別出現(xiàn)預(yù)期的和弦和意外的轉(zhuǎn)調(diào)和弦兩種情況.在每次試驗(yàn)后，要求被試按下響應(yīng)按鈕，以指示上一個(gè)音序是否包含轉(zhuǎn)調(diào)和弦.該實(shí)驗(yàn)的ERP數(shù)據(jù)結(jié)果表明，與調(diào)內(nèi)和弦相比，轉(zhuǎn)調(diào)和弦的負(fù)電位出現(xiàn)在180到350 ms之間，在轉(zhuǎn)調(diào)和弦開(kāi)始后的250 ms內(nèi)最大.這種作用廣泛分布在中央顳葉上，并在右半球占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì).負(fù)電位出現(xiàn)后，正電位開(kāi)始于額葉出現(xiàn)于約320 ms時(shí)，于頂葉出現(xiàn)于約370～400 ms時(shí).這些電位在前期窗口(350到450 ms)以及后面的潛伏期窗口(從大約500 ms開(kāi)始)中都會(huì)出現(xiàn)峰值.這表明轉(zhuǎn)調(diào)和弦的效果在兩個(gè)時(shí)間窗之間的頭皮分布不同.

4 結(jié) 語(yǔ)

音樂(lè)治療是計(jì)算機(jī)音頻在醫(yī)療健康領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的子領(lǐng)域，其中，音樂(lè)對(duì)于情緒的作用是音樂(lè)治療的基礎(chǔ)，而音樂(lè)的種類非常復(fù)雜，針對(duì)音樂(lè)神經(jīng)認(rèn)知研究涉及的維度較多，學(xué)科交叉性與專業(yè)性較強(qiáng)，國(guó)際上兼具神經(jīng)認(rèn)知與音樂(lè)理論學(xué)科交叉能力的研究團(tuán)隊(duì)較少，如果想實(shí)現(xiàn)音樂(lè)對(duì)于情緒的調(diào)控，諸多基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題仍需完善.與此同時(shí)，隨著神經(jīng)科學(xué)的不斷進(jìn)步，有越來(lái)越多的技術(shù)手段可以幫助人們探索音樂(lè)對(duì)情緒影響的神經(jīng)機(jī)制，可以利用不同技術(shù)的特點(diǎn)多角度進(jìn)行研究.例如：通過(guò)EEG技術(shù)我們可以捕捉神經(jīng)信號(hào)的特點(diǎn)，而fMRI技術(shù)則讓我們更清晰更直觀地發(fā)現(xiàn)大腦的生理變化.目前，在EEG、fMRI、ERP等類型實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于音樂(lè)情緒的研究多使用演奏家的音樂(lè)作品或商業(yè)CD中的歌曲作為刺激材料，如果能夠進(jìn)行更為具體的音樂(lè)結(jié)構(gòu)和元素對(duì)于大腦和情緒的影響以及效能音樂(lè)的研究，這些發(fā)現(xiàn)將對(duì)腦認(rèn)知與發(fā)育、音樂(lè)教育、心理治療等應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生重要意義.