首页 -> 2007年第3期
“莫扎特效应”的认知神经科学研究
作者：侯建成
最近，Petsche［21］利用EEG观察发现，专门负责音乐旋律加工的脑区（颞上回、额 下回）在 音乐的刺激作用下以每秒上万次的神经加工速度彼此连接，同时也快速地产生共振互动机能 ，并释放（discharge）α波。欢快音乐不但增强了大脑两半球之间的信息交流，而且通过 对大量欢快音乐的结构作进一步分析发现，乐曲中的时间波段（节奏、旋律）几乎可以与脑 频率对称。神经系统的许多功能，如安静松弛状态下脑电波的频率就有30秒一次的循环，而 欢快的音乐中每30秒就会出现一个高峰，所以这种有规律重复的旋律在人脑中激起的反应最 大。近年国外研究资料表明，脑电波的变化与人的心理活动密切相关，欢快音乐使人变得愉 悦、精神放松并且思维高度活跃, 促使α波明显增高, 而噪声状态和不和谐音乐就没有这种 变化［22］。另外，此时的α波主要集中在大脑的前额区，其他研究也表明在听音乐 时脑电的 变化也主要集中在前额区［23］。莫扎特的音乐不但激发了大脑两半球处理音乐的固 有功能， 而且其乐曲中抑扬顿挫的节奏和高低起伏的旋律，尤其是高频率以及上下的对称排列与时间 周期的波段，几乎可以与脑频率对称。
对于欣赏莫扎特音乐时激起大脑相关区域活动的内在物质是什么这个问题还没有得出结论。 Rauscher将30只小白鼠分为两组，实验组每天给予15分钟的莫扎特音乐材料的刺激，控制组 不给予任何音乐刺激，8个多星期后从两组各抽取一部分白鼠进行解剖实验，发现实验组小 白鼠大脑海马区内引发刺激和改变脑细胞联系的几种基因的活跃水平有明显提高。Rauscher 认为这些基因分别负责生成一种神经生长素、一种与学习和记忆有关的化学物质以及一种神 经突触生长蛋白，并在1999的英国《新科学家》中透露出这种最新研究成果，同时希望她的 研究有助于为阿尔茨海默氏症和其他神经退化疾病的患者设计音乐疗法［24］。但Ra uscher把 小动物的研究结果推测到人类身上，这多少不具有合理性且犯了还原论的错误，研究的结果 也受到多方质疑。所以到底产生了什么物质还要深入探索。
3 音乐的情绪加工机制
音乐是人情感的语言，通过生理和心理两种途径来最大限度地调整人的情绪，引导人们将内 心的思想寄情于乐曲中，最终起到疏散压抑和移情的作用。哈佛大学心理学家Chabris就Rau scher对大学生的实验研究结果提出了质疑，他认为大学生测验分数提高的真正原因是所谓 的“兴奋唤起”，即音乐改善了人的情绪，从而促进了认知水平的提高来提升测验成绩 ［25］。Peretz［26］报道了一个特殊的失乐症病例，即患者失去了音乐认知能力 ，但还保留着对音 乐情绪的感知能力，这便向我们揭示了大脑对音乐情绪的感知存在着特殊的神经回路。相关 研究表明［27］，大脑双侧颞上回、颞中回、右侧额下沟后部的周围皮层作为各种类 型音乐的 共同激活区对音乐成分进行认知加工，而边缘系统的重要结构，如前扣带回、杏仁核、基底 神经节等都与情绪加工有关。
3.1 大脑左右半球的音乐情绪加工
Jackon［28］发现左半球损伤引发了严重的沮丧情绪等其他剧烈的负性情绪反应，而 右半球损 伤引发了愉快的情绪反应，所以音乐情绪也是以一种平衡的方式组织而成的，左半球加工正 性情绪，右半球加工负性情绪。Heilman［29］也对两半球不同的音乐情绪加工予以 解释，指 出大脑两侧前部对情绪性质（emotional valence）进行评价起着重要作用：左侧前部趋于 接近性行为，调节着正性情绪；右侧前部趋于逃避性行为，加工负性情绪，而且右半球更易 激发这种情绪的唤醒，左半球则对这种唤醒给予一定的抑制，使人的情绪行为保持平衡状态 。Zatorre等［30］利用PET实验发现，不仅正性和负性音乐情绪分别激活了左半球和 右半球， 而且激活的程度与情绪强度相关，正性和负性音乐情绪体验的强度越剧烈，相对应的大脑两 侧激活程度也越高。Maguire等［31］随后利用PET再次研究发现，与负性音乐相比 ，正性音 乐激活双侧海马更为明显，这可能是海马与情绪记忆有关，被试对正性情绪音乐的熟悉性要 高于负性情绪音乐。此外Heller［32］发现右侧顶叶在音乐情绪唤醒中也激活得较明 显。
3.2 前额皮层的音乐情绪加工
前额皮层（PFC）是情绪信息加工的重要区域，而且不同的亚区对情绪加工起着不同的作用 。很多研究资料表明PFC对情绪加工具有不对称性，左侧PFC参与了积极情绪的加工，右侧PF C更多地参与消极情绪加工。Davidson等［33］发现左侧PFC外侧部不但在期待正性情 绪刺激时 被激活，同时在趋近情绪行为过程中也激活得较为明显，若损伤后病人出现了抑郁症状，这 是因为参与积极情绪的神经回路的左侧PFC受到损伤后导致体验积极情绪能力出现缺陷，而 右侧PFC外侧部主要参与对负性情绪刺激加工。我国项爱斋等［34］利用 fMRI研究发 现，给被 试欢快的轻音乐刺激激活了左侧PFC外侧部，而恐怖音乐则激活了右侧PFC外侧部。PFC内侧 皮层也参与了不同情绪类型的加工，项爱斋在研究中发现轻音乐和恐怖音乐实验都激活了 PFC内侧部，但轻音乐的激活范围和强度明显小于恐怖音乐［35］，这可能是负性情 绪音乐刺 激包含了与生存相关的威胁成分，故需要更多的注意与生理唤醒来更好地应付危险环境 ［36］。所以前额皮层在人类独有的情绪调节能力方面起着关键作用。另外，左侧PFC易 于激活的 个体从消极情感或压力中比右侧PFC易于激活的个体恢复得快，而且能更好地压抑消极情绪 。所以PFC的不对称性是面向两种不同情绪信息加工所必需的部位。
3.3 边缘系统的音乐情绪加工
音乐欣赏时大脑边缘系统主要负责着音乐情绪的加工，前扣带回、杏仁核、基底神经节等都 发挥着重要作用。
前扣带回（ACC）的作用主要是评价、调节或有意识地调整情绪反应，是情绪控制性加工类 型的必要组成部分。脑神经成像和事件相关电位研究已经表明了ACC是控制和评价一个人的 情绪行为表现、内部状态或外部欣赏等不同类型行为的脑区，而且对突然改变情绪行为的事 件能及时发出信号来调节对自身有利的正常行为［37］，所以ACC也被看作是用于调 节情绪行 为执行系统的一部分。在欣赏音乐的过程中ACC的作用主要表现在：①ACC能够评价一个人体 验不稳定、冲突或痛苦时的情绪，并随之进行调节。当突然听到一段不和谐的音乐时，会产 生恐惧、焦虑等情绪，这种情绪会被ACC给予及时的信息评价并随之进行调节，发挥出情绪 的适应动机、组织以及信号功能，使负面情绪逐步转向中性或正性情绪；②ACC是调节初级 情绪反应与情景需要（或预期）反应相一致的情绪加工过程中必需的神经机制。当听到不和 谐的音乐时，负性情绪被启动，这时ACC就会发出对当前负性情绪进程需要改变的信号对之 进行调节，同时也能搜索较适当的反应和冲突原因，进而发动一连串的情绪反应使产生的体 验与预期的情绪体验相一致，予以达到所期望的正性情绪［38］；③ACC与识别和描 述自己音 乐情绪的能力有关。一项大脑功能成像研究发现［39］，能较好识别自己音乐情绪感 知的被试与其ACC活动增强相关，反之有着较低相关。