董世華
(銅仁幼兒師范高等專科學校,貴州銅仁554300)
音樂情緒的動力執行系統
董世華
(銅仁幼兒師范高等專科學校,貴州銅仁554300)
在當今社會,音樂無處不在。音樂能夠影響人們的情緒,并達到調節的目的。盡管一些研究探究了音樂如何影響人類的情緒,但是,音樂情緒加工過程的神經機制尚未明了。基于此,通過對已有研究的分析,重點闡述情緒的動力執行階段。
音樂情緒;加工過程;動力執行;神經機制
當今社會,音樂無處不在。音樂已經成為人們日常生活中不可缺少的一部分。許多人聆聽音樂的主要目的是調節自身的情緒。正由于此,音樂才被廣泛運用到臨床治療中。比如,通過音樂減輕壓力,減緩抑郁,開啟自閉癥者的心扉等等。
那么,音樂究竟是如何影響人類的情緒?換句話說,人類是如何加工音樂情緒的?Juslin和V?stfj?ll曾經提出音樂情緒加工的6種心理機制——腦干反射、評價性條件反射、情緒感染、視覺表象、情境記憶和音樂期待來解釋音樂是如何引發情緒的。Koelsch在2010年的論文中探討了邊緣系統與旁邊緣系統在音樂誘發情緒中的作用,并著重解釋了音樂誘發情緒時被激活的神經結構及單個神經結構的功能意義。而事實上,音樂情緒加工是一個復雜的過程。在此過程中,個體調動各個神經結構,對音樂進行分析、整合與表征,從而理解音樂所表達的情緒,并產生相應的情緒體驗。因此,音樂情緒的加工過程引起了國際學者孜孜不倦的研究追求。比如,最近Koelsch又從各個神經結構對音樂的反應、音樂情緒的社會功能、音樂誘發情緒的基本原則、視聽互動及視覺表象在音樂情緒引發過程中的作用以及在心理治療方面的潛能等角度論述了音樂引發情緒時神經結構激活的情況。然而作者雖然提到了動力執行系統的部分結構之間的神經關聯(如杏仁核的表面核團與中腦及伏隔核之間相互作用),但是并沒有深入展開。因此,心理學界仍然難以了解音樂引發情緒時各個神經的聯系及作用。基于此,本文從音樂情緒加工過程入手,著重論述音樂情緒加工過程中的動力產生神經機制,以此深化人們對音樂與情緒關系的認識,并為各種情緒障礙的音樂干預提供實證依據。
音樂情緒的加工包括兩個過程:一是音樂情緒的識別;二是音樂情緒的產生。音樂情緒的識別要經過顳中區對音樂信號的初步加工及腦島及額葉F5區對音樂信號的模仿,額葉中樞對音樂情緒的認知等過程。而當音樂情緒信號被神經信號系統知覺到后大腦神經結構將會進行對信號進行進一步加工,這就是音樂情緒加工的第二個過程——音樂情緒的產生。音樂情緒信號依賴前扣帶回皮質從表征及認知系統傳遞到動力執行系統。前扣帶回皮質發出的纖維向上終止于腹內側前額葉皮質,尤其是內側壁尾端及眶額皮層內側;向下發出的神經纖維與杏仁核及腹側被蓋區聯通,由此確保了將音樂情緒表征順利傳遞到動力執行系統,從而完成音樂引發情緒的過程。
研究表明,在音樂情緒加工的過程中,一部分神經結構主要負責積極(主要指愉悅的)情緒的加工,如腹側紋狀體(The ventral striatum)、下丘腦(Hypothalamus)以及前腦島(Insula),另一部分神經結構則主要被消極(主要是指不愉悅的)情緒激活,如杏仁核、海馬以及海馬旁回。與此同時,研究還發現,當杏仁核出現活躍的時候,腹側紋狀體的活動表現出抑制。另一方面,Rudolf,Cardinal等及Koelsch分別在2002年和2006先后通過實驗證實,上述結構在音樂情緒引發過程中都充當動力系統。由此可見,積極音樂情緒與消極情緒的加工涉及兩條不同的神經執行通路。
音樂之所以讓人產生快樂的情緒,是因為它激活了腹側紋狀體的活動,并且引起了與獎賞、期待和快樂感覺相關的多巴胺(dopamine)的釋放。Salimpoor,Benovoy,Larcher,Dagher和Zatorre曾經利用PET及fMRI技術考察了情緒高峰體驗 (音樂引發顫栗)時多巴胺的釋放過程。結果顯示,與中性音樂相比,強烈且愉快的情緒體驗使伏隔核激活,并且伴隨有多巴胺的釋放。該研究結果與其他研究結果吻合。
事實上,腹側紋狀體是積極情緒加工的動力神經結構,而伏隔核則是邊緣系統與動力系統的交流界面 (limbic-motor interface),可見,腹側紋狀體,尤其是伏隔核在積極情緒加工中具有重要作用。同時,腹側紋狀體并不是積極音樂情緒加工的唯一執行神經結構,它與下丘腦、腹側被蓋區、外側裂蓋、前腦島及小腦(Cerebellum)等神經結構共同組成情緒加工的動力系統。在Menon等2005年的研究中,13名正常被試被要求在聆聽音樂過程中評價自己感受到的愉快程度。fMRI結果顯示,眶額皮層、伏隔核、下丘腦及腹側被蓋區均被激活。而且,伏隔核與腹側被蓋區以及下丘腦之間的激活變化顯著相關。功能性聯通分析表明,在腹側被蓋區的中介作用下,腹側被蓋區與眶額皮層、下丘腦及前腦島之間存在顯著的相互作用。Menon等的研究結果暗示,伏隔核、腹側被蓋區、下丘腦及前腦島等神經結構可能參與調節內臟的活動,完成愉悅情緒的管理與表達,因為這些結構是調節植物神經和生理反應以及管理獎勵和情感刺激的區域。該結論也得到了后續研究的驗證。如Koelsch等2006年研究發現,當音樂引發被試產生愉悅的情緒體驗時,伏隔核與前腦島、外側裂蓋及前額葉島蓋部(frontal operculum)的激活變化顯著增強。研究者認為,外側裂蓋、前腦島及伏隔核共同組成了情緒動力系統,負責將愉悅的音樂情緒通過肌肉及內臟的運動表達出來。此外,Chapin等2010年則通過實驗發現,腹側紋狀體的基底節(basal ganglia)和小腦也參與積極情緒加工動力執行過程。
杏仁核的主要功能并不僅僅限于對情緒的知覺加工過程,還可能延伸到情緒產生過程中的調節加工。這首先是因為,杏仁核內部各個部分分工明確,基底核團主要對愉快/協和的音樂刺激進行反應,表面核團與中央內側核團主要對不愉快/不協和的音樂刺激進行反應,核心區域則同時負責對積極與消極情緒的加工。其次,在神經外延上,基底核團向上發出神經纖維與前額葉皮質的聯系聯通了中樞神經與邊緣系統的神經通路,向下通過神經纖維控制中央內側核團,聯通了下丘腦、中腦網絡結構等腦干系統,從而形成了音樂情緒加工的另一個動力系統。
研究表明,在消極情緒加工過程中,杏仁核與眶額皮層、前扣帶回皮質、海馬及海馬旁回(部分)同時被激活,并有不同程度上的功能聯通。如Blood,Zatorre,Bermudez和Evans1999年在音樂引發情緒體驗時大腦神經結構的活躍關系的研究中,向被試呈現和諧程度逐漸增強或者逐漸減弱的音樂,并要求被試對體驗到的情緒狀態進行評價。PET結果發現,隨著音樂和諧程度的減弱,被試對體驗到的愉悅程度也隨之降低。同時,被試的海馬旁回、前額葉皮質中的楔前葉及杏仁核處的腦血流量逐漸增多。Blood等通過進一步分析發現,旁海馬回與杏仁核之間有較強的功能聯通。在另一項研究中,Blood和Zatorre等又發現了杏仁核、海馬及中腦之間存在功能聯通的現象。這表明還海馬旁回及海馬在消極情緒的引發過程中,協助杏仁核的動力執行。這個觀點得到了后續研究的驗證。比如,Koelsch等2006年的實驗研究發現,在消極情緒體驗過程中,杏仁核、海馬及海馬旁回都被激活。同時,三者的激活程度呈顯著正相關。另外,Lehne,Rohrmeier和Koelsch于2013年也通過實驗發現緊張情緒體驗激活了杏仁核協同其它神經結構的現象。研究者向被試呈現4段緊張程度不同的音樂,被試聆聽每首音樂時需要評定音樂使自己感到緊張的程度。fMRI結果顯示,隨著緊張程度的增加,被試眶前額皮層、雙側杏仁核及海馬區域的血氧水平依賴信號變化也不斷增加。
值得一提的是,情緒產生過程中的兩條動力系統并不是相互孤立的。比如,Koelsch等2013年的研究發現,在恐懼的情緒產生過程中,表面核團與楔前葉及前腦島背內側皮質之間出現了功能上的互動。
綜上所述,無論是積極還是消極情緒的動力執行,都是以一個神經結構為核心,聯合其它神經結構共同完成的。積極音樂情緒動力執行系統的核心結構為伏隔核,消極音樂情緒的動力執行系統的核心結構為杏仁核。
另外,音樂情緒知覺與體驗的神經基礎不同就在于動力執行系統是否參與情緒加工。如果個體僅僅知覺到音樂所表達的情緒,表明音樂情緒已經被內部表征并且通過了效價評價。如果個體產生了與音樂情緒相同的情緒體驗,那就表明動力系統已經將被表征的情緒通過肌肉及內臟活動表達出來。
[1]Ball,T.,Derix,J.,Wentlandt,J.,Wieckhorst,B.,Speck,O., Schulze-Bonhage,A.,&Mutschler,I.(2009).Anatomical specificity of functional amygdala imagingofresponses tostimuli with positive and negative emotionalvalence.Journalofneurosciencemethods,180(1).
[2]Ball,T.,Rahm,B.,Eickhoff,S.B.,Schulze-Bonhage,A.,Speck,O.,& Mutschler,I.(2007).Responsepropertiesofhuman amygdala subregions:Evidence based on functional MRI combined with probabilistic anatomical maps. PLoSONE,2(3).
[3]Blood,A.J.,&Zatorre,R.J.(2001).Intenselypleasurable responses to music correlate with activityin brain regions implicated in reward and emotion. ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,98(20).
[4]Blood,A.J.,Zatorre,R.J.,Bermudez,P.,&Evans,A.C.(1999).Emotional responses topleasant and unpleasant music correlate with activityin paralimbicbrainregions.NatureNeuroscience,2(4).
[5]Bzdok,D.,Laird,A.R.,Zilles,K.,Fox,P.T.,&Eickhoff,S.B.(2013).An investigation ofthe structural,connectional,and functional subspecialization in thehumanamygdala.Humanbrainmapping,34(12).
[6]Cardinal,R.N.,Parkinson,J.A.,Hall,J.,&Everitt,B.J.(2002).Emotion and motivation:the role ofthe amygdala,ventral striatum,and prefrontal cortex. Neuroscience&BiobehavioralReviews,26(3).
[7]Chapin,H.,Jantzen,K.,Scott Kelso,J.A.,Steinberg,F.,&Large,E. (2010).Dynamic emotional and neural responses to music depend on performanceexpressionandlistenerexperience.PLoSONE,5(12),.
[8]Dyck,M.,Loughead,J.,Kellermann,T.,Boers,F.,Gur,R.C.,&Mathiak, K.(2011).Cognitiveversusautomaticmechanisms ofmood induction differentiallyactivateleftandrightamygdala.Neuroimage,54(3).
[9]Griffiths,T.D.,Warren,J.D.,Dean,J.L.,&Howard,D.(2004).“When the feeling’s gone”:A selective loss of musical emotion.Journal of Neurology, Neurosurgery&Psychiatry,75(2).
[10]Juslin,P.N.,&Vastfjall,D.(2008).Emotional responses tomusic:The need toconsider underlyingmechanisms.Behavioral and Brain Sciences,31(5), 559-621.
[11]Koelsch,S.(2010).Towards a neural basis ofmusic-evoked emotions. TrendsinCognitiveSciences,14(3).
[12]Koelsch,S.(2014).Brain correlates ofmusic-evoked emotions.Nature ReviewsNeuroscience,15(3).
[13]Koelsch,S.,Fritz,T.,v.Cramon,D.Y.,Müller,K.,&Friederici,A.D. (2006).Investigating emotion with music:An fMRI study.Human Brain Mapping,27(3),239-250.doi:10.1002/hbm.20180
[14]Koelsch,S.,Skouras,S.,Fritz,T.,Herrera,P.,Bonhage,C.,Küssner, M.B.,&Jacobs,A.M.(2013).The roles of superficial amygdala and auditory cortexinmusic-evokedfearandjoy.Neuroimage,81.
[15]Lehne,M.,Rohrmeier,M.,&Koelsch,S.(2013).Tension-related activityin theorbitofrontalcortexand amygdala:An fMRI studywith music.Social CognitiveandAffectiveNeuroscience,nst141.
[16]Levens,S.M.,&Phelps,E.A.(2010).Insula and orbital frontal cortex activityunderlyingemotion interference resolution in working memory.Journal ofcognitiveneuroscience,22(12).
[17]Menon,V.,&Levitin,D.J.(2005).The rewards ofmusic listening:Responseandphysiologicalconnectivityofthemesolimbicsystem.NeuroImage, 28(1).
[18]Salimpoor,V.N.,Benovoy,M.,Larcher,K.,Dagher,A.,&Zatorre,R.J. (2011).Anatomicallydistinct dopamine release duringanticipation and experienceofpeakemotiontomusic..NatureNeuroscience,14(2).
B848
A
1005-5312(2015)26-0098-02