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大脑的音乐奖赏机制

2017年06月14日 15:16 来源于 财新网
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研究人员发现在现实生活中也存在这样一个群体,他们可从这个机制中得到的音乐快感很少、或约等于零。研究人员形象地将这类人命名为 “音乐快感缺乏症”(musical anhedonia)

  撰文 | 瞿之真

      音乐可能是人类史上最古老、最具普遍性以及感染力的艺术形式之一。中西方先贤都曾描绘过音乐给人带来的无穷感染力:孔子在齐国听到《韶乐》,食肉三月不觉滋味。他说:没想到好的音乐如此迷人。柏拉图说:“节奏和和声可以洞入我们的灵魂深处。”在日常生活中,我们中的大多数也有过这样的经历——我们会为特别喜爱的音乐动心,我们会开启单曲循环模式,如上瘾了一般,一遍一遍的重复聆听。

  子在齐闻《韶》,三月不知肉味,曰:不图为乐之至于斯也。

  ——《论语·述而》

  Rhythm and harmony find their way into the inward places of the soul.

  The Republic (Plato)

  人类对音乐的着迷古已有之,然而直到过去的几十年里,神经科学技术的进步才为我们揭开了“着迷”背后的神秘面纱。科学家们通过大量的工作,发现聆听音乐可以激活大脑的奖赏区域,而这一区域还与快感以及大多数毒品的成瘾有关。

  听音乐为什么会上瘾

  大多数人之所以可从音乐中获得愉悦感,是因为音乐激活了大脑的“奖赏通路”。人中脑边缘的多巴胺系统是大脑的“奖赏通路”,它是给人带来愉悦感的始发地。这个“奖赏通路”通常包括多巴胺能的奖励脑干核(dopaminergic brainstem nulclei)、中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area)、腹内侧和轨道额叶皮层(ventromedial and orbital frontal cortices)、杏仁核(amygdala)、脑岛(insula)和纹状体(striatum)。其中纹状体又以腹侧与背侧为分,包括伏隔核(nucleus accumbens, NAcc)和尾状核(caudate)。

音乐
健康受试者的大脑在进行音乐处理时的神经成像关键脑区示意图。其中红点代表音乐奖赏激活的区域。图片来自:参考文献 [7]

  大脑中的这一通路不仅处理如食物、性爱等对生存具有关键意义的直接奖赏;还处理基于学习基础上的、与生理性奖赏相关的次级奖赏,如获取金钱、得到权力等。令人倍感惊奇的是,它亦可作用于音乐这一抽象的、个性化的审美活动之上。当我们听到怡人的音乐时,腹侧和背侧纹状体都会分泌多巴胺,并且,当我们听到越喜欢的音乐,多巴胺的分泌就越多,从而让我们感受到的愉悦感也就越强。

  音乐如何给人带来快感

  通过功能性磁共振成像技术(fMRI)及神经经济学方法,研究人员通过测试受试者在聆听音乐时愿意消费的金额,检测对应其特定脑区的活动,以此来尝试理解音乐在大脑中的奖赏机制。

  在最近的一项试验中,受试者完成了一项在fMRI中对给定音乐片段进行选择性消费的实验。实验发现,纹状体区域与音乐高潮与受试者的“奖赏”最相关:背侧纹状体(dorsal striatum)和腹侧纹状体(ventral striatum,包括伏隔核)与受试者愿意花钱购买音乐的数额存在直接联系。

  有意思的是,这两个区域的分工并不相同。大脑影像发现,背侧纹状体在受试者报告经历音乐高潮的前几秒钟达到最高活跃度;而腹侧纹状体的最高活跃度恰好发生在音乐高潮期间。除此以外,背侧纹状体的活跃程度与经历的音乐快感次数相关;而腹侧纹状体与经历的音乐快感程度相关。由此可见,背侧纹状体更多地参与在对于奖赏的期待之上,因其顶峰活跃值先于音乐的高潮点;而腹侧纹状体更多参与享乐过程的处理,因其与受试者报告的音乐高潮同步降临。

  具体来说,在聆听一段音乐的过程中,我们听觉皮质里存储的过往熟悉的音乐会建立起对音乐结构和发展的期待。与此同时,我们的大脑也不断地对期待进行着评价。当我们预先的期待得到了满足,大脑的奖赏区域便会发出信号,与大脑的情感区域进行对话,从而影响了我们对于这段音乐的反应——如是一遍一遍地单曲循环、心潮澎湃,还是浑身起鸡皮疙瘩等。

  除了纹状体区域的活跃度可告知我们对音乐的喜爱程度之外,研究人员还发现,虽然大脑的很多区域都在受试者听到怡人的音乐时,显示出更强的活跃性——比如受试者的大脑正中前额叶皮层(VMPFC)、眼窝前额皮质(OFC)、杏仁体(amygdala)、海马体(hippocampus)、右侧额下回(right IFG)、前扣带皮层(anterior cingulate cortex)和体觉与运动区域,然而伏隔核与这些区域连接活跃度的高低才是预测受试者愿意在一首歌曲上花钱的关键因素。

  当受试者报告经历音乐高潮时,这些区域与伏隔核之间的连接性也有所加强。其中伏隔核与大脑正中前额叶皮层、眼窝前额皮质、杏仁体等与评价相关的大脑脑区的连接程度的增加,指向了聆听音乐时评价系统的参与。而右侧尾状核与颞上回后部(posterior STG)在音乐高潮时连接性的增强,则指向了大脑提取以往音乐记忆/经历的动作。研究人员由此提出假设:人类大脑中可能存有一个音乐奖赏机制,该机制以测伏隔核为中心,包括听觉认知系统、评价和奖赏系统。这个网络内部连接性的强弱,造成了受试者在体验音乐之后表现出的个体差异性。

  基于这种机制之上,研究人员发现在现实生活中也存在这样一个群体,他们可从这个机制中得到的音乐快感很少、或约等于零。研究人员形象地将这类人命名为 “音乐快感缺乏症”(musical anhedonia)。

  为何有人无法感知音乐的乐趣?

  为了找寻“音乐快感缺乏症”群体,研究人员采用了加拿大蒙特利尔国际脑、音乐和声音研究实验室与巴塞罗那研究人员在2012年开发出一项名为巴塞罗那音乐奖励问卷(简称BMRQ)的音乐敏感度测评体系。该问卷通过对1600名从各种渠道征集到的受试者进行调查,将人对音乐的敏感度细分为寻找音乐(music seeking)、唤醒情绪(emotion evocation)、调节心情(mood regulation)、调动感官(sensorimotor)和激发社交(social)。

  根据BMRQ指数,研究者将招募的受试者分为三类:第一类为“音乐快感缺乏症”,这类人群的BMRQ指数较低;第二类为BMRQ平均水准;第三类人的BMRQ指数高出平均水准。研究人员发现,“音乐快感缺乏症”人群虽然可以识别音乐中存在的情绪,然而却无法从音乐中获取快感——音乐对于他们而言只是一团杂乱无章的音符。

  为了比照不同音乐敏感度的受试者,在听到好听音乐时候的反映,研究人员设计了一组对照试验。

  该实验共分为三个部分。在第一部分中,受试者需要聆听先评分者选为好听、中立以及不好听的音乐。每听完一段音乐,受试者需要对这段音乐的整体喜欢程度和经历进行评分。在聆听的过程中,研究人员记录下受试者的皮肤电反应(SCR)数据(注:在情绪状态下,皮肤内血管的舒张和收缩以及汗腺分泌等变化,能引起皮肤电阻的变化。通过皮肤电反应以此来测定植物性神经系统的情绪反应。)实验结果发现,“音乐快感缺乏症”人群聆听音乐时不同愉悦程度的SCR数值都明显低于其余二组对照人群,也就是说不管是悦音,还是杂音对他们来说都一样。

  既然“音乐快感缺乏症”人群对音乐“无感”,那么这影响他们对其他快感的体验吗?仅仅对“音乐”无感吗?这真是一个有趣的话题。快感缺乏症(anhedonia)通常被视作一个整体,亦即快感缺乏症患者在所有、或大多数已知的普通刺激(无论是物理的还是抽象的)的感知方面都少于常人。然而到目前为止,鲜有研究致力于单种类型的奖励机制的缺乏。对于“音乐快感缺乏症”群体的关注可以启发大脑整体奖励机制与单种类型奖励机制的对比研究。除了“音乐快感缺乏症”外,还有“阅读快感缺乏症”和“绘画快感缺乏症”吗?这种缺失可通过训练来获取,还是永久地丧失?要回答这些问题,仍期盼科学家们的进一步研究。

  参考文献

  [1] Koelsch, Stefan. "Brain correlates of music-evoked emotions." Nature Reviews Neuroscience 15.3 (2014): 170-180.

  [2] Mallik, Adiel, Mona Lisa Chanda, and Daniel J. Levitin. "Anhedonia to music and mu-opioids: Evidence from the administration of naltrexone." Scientific Reports 7 (2017).

  [3] Martínez-Molina, Noelia, et al. "Neural correlates of specific musical anhedonia." Proceedings of the National Academy of Sciences 113.46 (2016): E7337-E7345.

  [4] Mas-Herrero, Ernest, et al. "Dissociation between musical and monetary reward responses in specific musical anhedonia." Current biology 24.6 (2014): 699-704.

  [5] Mas-Herrero, Ernest, et al. "Individual differences in music reward experiences." Music Perception: An Interdisciplinary Journal 31.2 (2013): 118-138.

  [6] Salimpoor, Valorie N., et al. "Interactions between the nucleus accumbens and auditory cortices predict music reward value." Science 340.6129 (2013): 216-219.

  [7] Särkämö, Teppo, Mari Tervaniemi, and Minna Huotilainen. "Music perception and cognition: development, neural basis, and rehabilitative use of music." Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science 4.4 (2013): 441-451.

  [8] Zatorre, Robert J. "Musical pleasure and reward: mechanisms and dysfunction." Annals of the New York Academy of Sciences 1337.1 (2015): 202-211.

  《知识分子》是由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,致力于关注科学、人文、思想

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责任编辑:于达维 | 版面编辑:运营部
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