（基础心理学专业论文）音乐调式与速度诱发情绪的脑电和自主神经活动研究.pdf

摘要 本文探讨了不同音乐类型诱发的情绪与脑电及各种生理指标的关系。选取2 0 名被试( 音乐专业与非音乐专 业各半、男女各半) 参加实验，呈现由慢、中、快速度组成的小调和大调音乐( 共6 种类型) ，用多导生理 仪记录不同被试的各项生理指标。结果表明，在6 、o 、o 、p 和y 五种波段中，顶区、中央区、额区的 专业因素主效应显著，专业被试均高于非专业被试；除a 波外，小调音乐诱发的6 、o 、1 3 和y 波都高于 大调音乐。颞区的性别主效应显著，男性均高于女性。1 3 波在项区和中央区的专业和性别因素主效应显著， y 波在顶区、中央区、前额区及颞区的性别因素主效应显著，这由男女性的脑生理因素决定的，同时由于 各脑区之间的联结共同产生b 和y 波，反映了在信息整合方面的性别因素带来的差异，男性高于女性。小 调音乐和大调音乐诱发的脑电之间差异较大，总体上小调慢速音乐最高，大调快速音乐最低。心率的专业 和性别主效应显著，专业被试高于非专业被试，男性高于女性，小调音乐诱发的心率较明显。皮肤温度的 音乐类型主效应显著，小调音乐的皮肤温度均小于大调音乐的皮肤温度，说明负性情绪下被试的皮肤温度 比愉快情绪下被试的皮肤温度低。皮肤电的音乐类型和专业主效应显著，专业组皮肤电的神经唤醒水平较 高较之非专业者高，反映了能较好地对音乐内容予以加工，小调音乐诱发的皮肤电高于大调音乐。呼吸幅 度和呼吸频率的专业因素主效应显著，非专业被试( 男性和女性) 高于专业被试( 男性和女性) ，同时大调 音乐的呼吸幅度高于小调音乐的呼吸幅度 关键词：音乐情绪脑电自主神经活动专业性别 t h er e s e a r c hf o rb r a i nw a v ea n da u t o n o m i cn e r v e a c t i v i t yo fe m o t i o ne v o k e d b ym u s i c a lm o d e a n dt e m p o a b s t r a c t i o n t h i sa r t i c l ed i s c u s s e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nb r a i nw a v e & s o m ep h y s i c a li n d e x e sa n de m o t i o ne v o k e db y d i f f e r e n tm u s i ct y p e s s e l e c t e d2 0s u b j e c t so a l lo fm u s i cm a j o ra n da n o t h e rh a l fa l en o n - m a j o r , a n ds oa r et h e g e n d e r ) p a r t i c i p a t e dt h i se x p e r i m e n t s ，d i s p l a y e dt ot h e mm u s i ct y p e so fm i n o ra n dm a j o rm o d e sw h i c hb o t ho f t h e mw e r em a d e 州t hs l o w , m i d d l ea n df a s tt e m p o ，m e a n t i m er e c o r d e de a c hp h y s i c a li n d e x e s 、】l r i t hb i o p a cs y s t e m s 1 n h er e s u l t sa r e ：a m o n gt h eb a n dw a v e so fd , o ，a , s a n d t , t h ee f f e c t so fm a j o ra r er e m a r k a b l ei np a r i e t a l ，c e n t r ea r e a s ， f r o n t a l ，a n dt h ee n e r g yo dm a j o r sa r eh i g h e rt h a nn o n m a j o r s ；d , o ，8 , 7e v o k e db ym i n o rm o d ea r ea l lh i g h e rt h a n m a j o rm o d ee x c e p t a i nt e m p o r a l ，t h eg e n d e rf a c t o ri sr e m a r k a b l e ，a n de n e r g i e so fm a l e sa r ea l lh i g h e rt h a nf e m a l e f a c t o r so fm a j o ra n dg e n d e ri nb o t h o fp a r i e t a la n dc e n t r ea r e a sa r er e m a r k a b l ei n b ：i sg e n d e rf a c t o ri np a r i e t a l ， c e n t r ea r e a s , p r e f r o n t a la n dt e m p o r a li i r y ，f o ri ti sd e c i d e db yb r a i n sp h y s i c a ls t r u c t u r eb e t w e e nm a l e sa n df e m a l e m e a n t i m e ，t h e8a n d 丫w h i c ha r eh a p p e n e db e , c a u s co ft h eb i n d i n gb e t w e e nb r a i na r e a s ，r e f l e c tt h ed i f f e r e n c e so f g e n d e ri ni n f o r m a t i o ni n t e g r i t y , a n dm a l e sa r eh i g h e rt h a nf e m a l e s t h e r ea 陀r e m a r k a b l ed i f f e r e n c eb e t w e e nm i n o r a n dm a j o rm o d e s ，i ng e n e r a l ，t h ee n e r g yi nm i n o rs l o wi sh i g h e s ta n dm a j o rf a s ti sl o w e s t n em a j o ra n dg e n d e r f a c t o r sa r er e m a r k a b l ei nh e a r tr a t e s m a j o r sa r eh i g h e rt h a nn o n - m a j o r s , s oa r em a l e st h a nf e m a l e s ，a n di ti s o b v i o u si nm i n o rm o d e s n em u s i ct y p ef a c t o ri so b v i o u si ns k i nt e m p e r a t u r e ，t h a to fm i n o ra r el o w e rt h a nm a j o r s i n s t r u c t i n gt h et e m p e r a t u r eo fn e g a t i v ee m o t i o n sa r el o w e rt h a np o s i t i v ee m o t i o n s 1 1 圮m u s i ct y p ea n dm a j o r f a c t o r si ns k i np o t e n t i a la r er e m a r k a b l e ，m a j o r s a r eh i g h e rt h a nn o n - m a j o r s m e a n i n gt h ef o r m e rc o u l dp r o c e s s m u s i cm u c hb e t t e rt h a nt h el a t t e r ，a n dt h em i n o r si sh i g h e rt h a nt h em a j o r s n ef a c t o r so fe x t e n ta n df r e q u e n c yo f i n s p i r a t i o na l er e m a r k a b l e ，a n dn o n - m a j o r s a r eh i g h e rt h a nm a j o r s ，a n dt h ee x t e n to fm a j o rm o d e sa r eh i g h e r t h a nt h em i n o rm o d e s k e yw o r d s ：m u s i c a le m o t i o n ，b r a i nw a v e ，a u t o n o m i cn e r v ea c t i v i t y , m a j o r , g e n d e r 前言 情绪( e m o t i o n ) 是心理学中一个重要的研究领域，它影响着人们的各种活动。近几年来，情绪研究得 到飞速发展，特别是将分辨率高、无创伤性的脑认知成像技术如f 脉i 、p e t 等应用于情绪研究，研究者能 够在不损伤大脑的情况下直接观察正常被试在完成认知任务时大脑的活动情况，使得研究将认知过程与脑 活动直接联系起来，大大提高了研究结果的直观性和深入性。这些无损性脑功能成像技术在脑机制研究中 的应用，让研究取得了一定的突破，使得脑机制的研究成为近十年来情绪研究十分活跃的领域。音乐是声音 的艺术，通过声音的刺激能够直接引起兴奋度、强度、紧张性等情态活动，使入产生丰富多变的情绪体验。 表现情绪的能力，是音乐艺术形式的独特价值所在。所以，对音乐的情绪问题进行研究，有助于更好地了 解情绪的产生和发展机制。 认知神经科学是一个新兴学科，其研究目的之一就是寻找与任务执行相关的神经基础及其加工机制。 音乐的认知神经科学是新兴交叉学科，而且大多集中于音乐成分的加工机制研究，比如通过e r p 、f m r l 对 音高、音调、旋律进行研究，取得了一定的成果。相比较而言，国内外关于情绪的研究较多，近年来的神 经成像研究( p e t ，f g r i ，e r p ) 也成为一大趋势，而且使用诱发情绪的手段是多种多样的，包括视觉刺激、 语言刺激、回忆模式等等，但是对音乐情绪的加工机制研究还不多。多导生理仪是以研究脑电图( e e g ) 为 主，辅以心率、皮肤电、呼吸等研究的仪器，具有综合各项生理指标的优点，这是十分必要的，因为在进 行音乐情绪体验与生理变化模式关系的实验研究中，测量被试不同情绪体验的自主神经反应的变化是很重 要的。研究发现，决定音乐情绪产生的最主要的因素是调式与速度；调式与音高相关，速度是对音乐内心 体验的一种律动感；调式和速度是诱发音乐情绪体验的两个根本因素，更容易对音乐表达的情绪性质予以 判断( p e r e t z & z a t o r r e ，2 0 0 5 ) 。此外研究还发现，接受过音乐训练与否、性别的差异都会对音乐认知判断产 生影响，那么对音乐诱发情绪的判断也必然会带来影响( g a a b & k e e n a n ，2 0 0 3 ) 。所以在研究中，应该把专业 和性别分开进行研究。 本试验采用了两首莫扎特的作品，莫扎特d 小调幻想曲和莫扎特d 大调双钢琴奏鸣曲k 4 4 8 ) ) ，通 过相关软件将速度变为三种：慢速、中速、快速。音乐专业被试均为非钢琴专业且未听过这两首作品。选 取被试2 0 名( 1 0 名音乐专业被试和1 0 名非音乐专业被试各一组，每组男女各5 名) ，年龄为2 2 - 2 8 岁( m - 2 5 ， s d = i 3 0 ) ，没有任何脑部疾病。实验设有三个自变量：音乐类型、专业、性别。音乐类型有6 种水平( 6 种音乐类型) ，专业和性别各有两种水平( 专业与非专业、男性与女性) 。音乐类型为被试内因素，专业和 性别为被试问因素；专业被试均为声乐或非钢琴专业。实验设计采用6 2 2 的重复测量一个因素的三音 素混合实验设计。 对主观情绪体验进行统计发现，音乐类型造成的惊奇和兴趣差异显著，而且大调音乐的平均值较小调 高，说明了大调音乐更能唤醒愉快情绪。在平静状态下，非专业被试体验强度比专业被试高，说明专业被 试由于较多的训练能较深入地体验音乐表达的内在情绪。被试的主观情绪体验不受性别的影响，不同性别 的被试在听同一类型的乐曲时主观体验相同。 所有音乐刺激诱发的五种波段中，共同表现出中央区、额区的专业主效应显著，专业被试大于非专业 被试；小调音乐诱发的6 、0 、1 3 和y 波都高于大调音乐诱发，只有a 波低于大调音乐；五种波段中，颞 区的性别主效应都显著，男性均高于女性，且小调音乐平均值高于大调音乐。 o 波的枕区、顶区的专业主效应显著，专业高于非专业被试且男性高于女性，这与额叶、中央区与顶 l 区通过脑结构的解剖性联结作用相关；专业男性的前额叶。波也高于女性。专业被试的前额叶q 波高于非 专业被试组，专业男性高于专业女性且差异显著，非专业女性高于非专业男性且差异显著，说明了q 波在 前额叶具有专业和性别上的差异；专业被试q 波在中央区、前额、枕叶、颞叶、项叶都较非专业被试明显； 大调音乐诱发的q 波也高于小调音乐诱发的q 波。b 波在项区和中央区的差异表现在专业和性别差异，男 性( 专业与非专业) 比女性( 专业与非专业) 要高，这由男女性的大脑生理因素决定；颞区与项一枕区相连 接，通过解剖和功能性联结共同产生b 波；顶叶通过脑区之间联结与额叶、中央区、枕叶、颞叶联结共同 产生b 波。y 波在项区、中央区、前额区及颞区都具有性别因素的主效应；专业男性的y 波幅高于女性， 小调音乐高于和大调音乐且差异显著差异：男性y 波范围较女性大。 小调音乐引发了心率较明显的变化，而大调音乐没有引起心率的较大变化；专业被试的心率变化与非 专业被试者有所差异，同时男性高于女性。专业组皮肤电较高较非专业者高。呼吸幅度和呼吸频率的专业 因素主效应显著，非专业被试( 男性和女性) 高于专业被试( 男性和女性) ，同时大调音乐引发的呼吸幅度 和呼吸频率均高于小调音乐。血氧饱和度均没有显著差异。 2 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以搿求实、创新一的科学精神从事研究工作 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或 撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。 作者签名：i 鍪：建塑 日期： 印_ 丛羔一c 翌 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留 学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学 位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学 位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出 版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 作者签名：盗查趔一 日期：迦生j 1 爱 第一部分文献综述 1 情绪的含义 情绪( e m o t i o n ) 是一种由客观事物与人需要相互作用而产生的包含体验、生理和表情的整合性心理过 程。它是人脑的高级功能，保证着有机体的生存和适应，对个体的学习、记忆、决策等有着重要的影响。 情绪也是个体差异来源、个性和心理疾病的关键成分。情绪主要包括三个方面的内容：生理机制( 如皮层、 皮层下神经活动等) 、主观体验( 如喜悦、悲伤和愤怒等) 以及外在表现( 面部表情、身体姿态、动作等) 。 文献中还常常出现情感( f e e u n g s ) 、感情( a f f e c o 、心境( m o o d ) 这) u 个和情绪相近的名词，有时未做严格区分， 但实际上它们之间还是存在一定意义的差别。情绪强调的是外在表现，情感侧重于相应的主观体验，而感 情是一个更为宽泛的词汇，它既可以指情绪的表达、表现，也可表示主观情绪体验，有时还意味着与生理 需求相关的内驱力。至于心境一词，它指的是某种持续的、微弱的情绪状态，它构成其它心理活动的。背 景”并影响着它们的功能执行。 2 情绪生理基础的脑成像研究 情绪体验具有很大的主观性，很难把握，这需要把主观的指标转换成客观的测量指标。白j ”j a m e s 和 l a n g c 先后提出了第一个系统的情绪外周理论以后，心理学家就开始对情绪进行了大量的研究。继j a m e s 和 l a n g e 理论以后，a r n o l d ，l a z z n l s 和i z a r d 等又相继提出了不同的情绪理论，并且试图对情绪的中枢加工机制 进行探讨和解释。但由于情绪本身的复杂性和方法学的限制，有关情绪的中枢加工过程和脑机制的探讨一 直停留在较低的水平上。也正是因为情绪本身的复杂性和方法学的限制，有关情绪加工过程和脑机制的研 究在过去几十年里一直没有取得较大的发展。 近年来，情绪研究有了很大进展，同时结合认知神经科学这一门新兴学科( 目的是寻找与任务执行相 关的神经基础及加工机制) ，特别是将f 3 t r i 、p e t 等具有分辨率高、无创伤性特点的脑认知成像技术应用于 情绪研究，能够直接观察被试在完成认知任务时大脑的活动情况。将认知过程与脑活动直接联系起来，大 大提高了研究结果的直观性和深入性，使得脑机制的研究成为情绪研究中一个十分活跃的领域。l a z a r u s 【1 9 8 4 ) 提出，认知过程是情绪产生过程中的关键因素，是产生任何情绪的必要前提。这说明情绪与认知系统 是相互联系的，而不是独立的。研究发现情绪在右半球和左半球中的表征不同，左半球与积极感情有关，右 半球与消极感情有关。比较左侧和右侧大脑损伤病人的心境，发现左侧损伤后出现抑郁症状。左侧损伤后 抑郁症状加重的原因是，这一大脑区域参与积极感情回路，损伤后导致体验积极感情的能力缺失，这是抑 郁的一种标志性特征( m o r r i s & r o b i n s o n ，1 9 9 6 ) 。对正常人的研究与损伤证据获得的结果一致。d a v i d s o n 及同 事( 1 9 9 0 ) 报告，情绪电影诱发的厌恶和恐惧情绪提高了右侧前额和前部颞叶的激活，而诱发的积极感情引 发左侧前额的激活。情绪的这种不对称表征可能是因为认知因素的作用，不同认知风格可能导致半球间情 绪加工的差异( d a v i d s o nr ，m a r s h a l l ，2 0 0 0 ) 。t u c k e r ( 1 9 8 9 ) 提出两种认知特征在情绪信息加工中涉及右半球 而不是左半球：( 1 ) 以模拟编码( 而不是以随意的口头编码) 表征体验为主；( 2 ) 以整体的方式整合信息而不 是以系列的分析方式对待信息( 马庆霞& 郭德俊，2 0 0 4 ) 。t e a s d a l e 等人( 1 9 9 9 ) 在用认知方法诱发情绪的研究 中现表明中额回( b 9 区) 与右前扣带回( 2 4 和3 2 区) 被激活，这两个区域与感情意义的认知加工有关( t e a s d a l e & h o w a r d 。1 9 9 9 ) 。这也表明情绪和认知机能是相互联系的。 2 1 情绪的p e t 和f m r i 研究 l a n e 等以愉快的、不愉快的和中性的照片作为实验材料，使用p e t 技术研究了大脑在加工不同情绪载荷 的照片时的激活模式，发现相对于中性的照片，愉快和不愉快的照片激活了丘脑、中脑、前额叶区( b 删以 及尾状核前部。此外不愉快的照片也激活了杏仁核、海马、海马旁回( b a 2 s ) 、枕颞皮层( b a l 8 ，1 9 ，3 7 ) 以及 小脑( l a n d 1 9 9 7 ) 。这和以前有关情绪的脑成像的研究结果是一致的。这显示了加工积极照片和消极照片的 脑区具有很大的重叠性。由于他们的研究是根据欲望系统( a p p e t i t i v es y s t e m s ) 和厌恶系统( a v e r s i v es y s t e m s ) 对实验材料进行分类的，这也暗示了这两大系统部分受到共同的神经通道的调节。p a r a d i s o 等也以愉快的、 不愉快的和中性的视觉刺激为实验材料研究了情绪效价载荷不同的大脑激活模式，发现愉快的照片激活了 颞叶内侧( b a8 ) 、背外侧皮层畔9 ，1 0 ) 以及眶回附近的大脑皮层( b a l l ) 。相对于中性的照片，不愉快的照 片激活了初级视觉皮层( b a l 7 ) 和次级视皮层。值得注意的是，不愉快的照片也激活了梭状回( b a l 9 ) 、前扣 带回皮层的背侧( b a 2 9 ) 以及前楔叶( b a 3 1 ) 。愉快的照片则激活了初级视皮层、前扣带回皮层的背侧、后扣 带回皮层以及前楔叶等脑区( p a r a d i s o 。1 9 9 9 ) 。这些结果似乎显示外显的情绪加工比内隐的情绪加工要求更多 脑区的卷入。 m a d d o c k 等研究表明，与中性刺激相比，在加工情绪刺激时一般会诱发扣带后回尾部的激活 ( m a d d o c k , 1 9 9 9 ) 。然而有些研究同时发现这一脑区与情景记忆有关。之后m 0 d d o c k 的f m r i 研究表明，与中 性刺激相比，愉快和不愉快的情绪激活了双侧扣带回后部，同时这两种刺激都在扣带回膝下部引发了最强 的激活( m a d d o c k ，2 0 0 3 ) 。他们的研究结果表明情绪刺激所引发的扣带后回的激活不能归因于与情绪加工无 关的刺激特征的记忆增强效应。此外a t c m e y 等利用语词效价判断任务所做的研究表明，在加工情绪词的内 容时，大脑两半球存在不对称现象，大脑右半球对语词的情绪内容更敏感( a t c h l e y ，2 0 0 3 ) 。l a n e 、p a x a d i s o 等以及m a d d o c k 等的这些研究结果以及其它的一些研究结果似乎表明大脑皮层在加工积极情绪和消极情绪 时并不是完全分离的，而是有大量的重叠神经通道同时调节大脑皮层对不同效价的情绪加工。同时他们的 研究似乎也表明大脑右半球在加工情绪刺激时具有相对优势。 p h i l l i p s 等运用f m r i 技术，以恐惧和厌恶的面部照片作为实验材料，探讨了大脑在加工不同强度的面部 照片时的激活模式。结果发现在加工不同强度的面部表情时，大脑皮层的激活模式有所不同。与中性的面 部表情相比，尤其在加1 1 5 0 的厌恶的表情时，包括左侧额叶内侧皮层( b a 3 2 ) 、双侧前脑岛、右侧扣带后 回( b a 2 3 ) 、右侧前额叶皮层的背外侧州6 ) 、右侧丘脑、左侧颞上回皮层( b a 2 2 ) 、右侧颞中回皮层( b a 2 1 ) 等在内的大量脑区都出现选择性激活。同时相对于7 5 的厌恶的表情，1 5 0 的厌恶表情显著激活了右侧脑 岛后部和左侧纹状区周围的皮层( b a l 8 xp h i l l i p s ，2 0 0 1 ) 。 2 2 情绪的e e g 研究 多导生理记录仪是以研究脑电图( e l e c t r o e n c e p h o l o g r a m , e e g ) 为主，辅以皮肤电、血压和心率等自主 神经系统( a u t o n o m i cn e r v o u ss y s t e m 。a n s ) 的研究，其具有综合各项生理指标的优点，对于研究情绪来说 是十分重要的。英国生理学家c a r t o n 于1 8 7 5 年从兔脑和猴脑中记录到微弱的电流，但过了将近半个世纪后 才被以研究者重视。德国精神病学家b e r g e r 在1 9 2 9 年最先记录到了人脑的电流。e e g 就是利用高灵敏度 生物信号放大器，将神经细胞自发产生的电活动接受、放大后，描记出来的连续曲线，是一种光滑、规则 和重复出现的曲线。脑波的频率是指1 秒钟内包括的周期数，即周期秒，单位为h z 。因为神经细胞具有不 同的活动规律，描记所得的脑电波在正常情况下有四种节律，国际上统一将它们命名为6 波( o 5 3h z ) 、 0 波( 4 - 7 h z ) 、q 波( 8 1 3h z ) 、p 波( 1 4 3 0h z ) 和y 波( 3 5h z 以上) 。由于脑电图是一种白发的脑电 2 波，具有高时间分辨率和空间分辨率，对于侧重认知过程研究的认知神经科学来说具有重大的研究价值。 自主神经系统又称植物神经系统，这种外周神经系统是人类生理系统中一个复杂和高度分化的组成部分， 通过改变外周终末器官的神经活动对内外刺激做出反应。这需要通过测量内脏器官的活动水平来衡量自主 神经活动，这包括心率、呼吸频率、呼吸幅度、皮电反应、皮肤温度等生理指标。 0 节律涉及到情绪和认知的加工( s i m o n o v ，1 9 8 6 ) 。s t e n b e r g ( 1 9 9 2 ) 发现0 活动的增强与“内脏快 乐”相联系，还发现在在接近边缘系统位置的右侧额区，显示了强烈的0 波，对扣带回的颅内刺激导致“欣 快症”也有0 波活动的增强。许多实验也显示了心理现象与0 活动是相关的，s t e n b e r g 发现与情绪加工有 关的9 活动定位在一侧额区，可能反映了情绪刺激的边缘加工的不对称性。 q 波活动模式有关可能与情绪加工任务负荷程度有关，对过去积极或消极的个人情绪事件的回忆可能 引起额叶、颞叶和顶叶e e g 活动模式不同( h a r m o n r a y ，1 9 9 7 ；k u k i k e n m a t h e w s ，1 9 8 6 ) 。在情绪e e g 研究中一个潜在的假设，即8 - 1 3 h z 的q 波增强是与这一皮层区域的皮质活动减弱相联系的( s h a g a s s 1 9 7 2 ) 。因此，当a 波变成去同步作用，可以推断在这一区域出现了较强的认知或情绪加t ( b a r l o w ，1 9 9 3 ) 其他研究也指出在回忆个体积极或消极的过去情绪经历时有顶叶的激活( c o l l e t d u c l a u x ，1 9 8 7 ) 。另有 研究表明有两个或三个不连续的q 频带( h e r m a n n s c h a e r e r ，1 9 8 6 ；a n d r e s e n ，1 9 8 4 ) 。有研究者预测： 低频带的q 活动比其他中等或较高的q 活动更可能区别积极和消极情绪状态；听音乐时，在a 波范围内， 女性对于快乐的音乐产生少量的皮层觉醒，悲伤音乐产生更多的皮层觉醒，特别是在大脑的后半部分的枕 叶皮层( p a n k s e p p b e k k e d a l 。1 9 9 7 ) 。 1 3 波是出现在许多皮层区域的较高频率，其可能说明了情绪加工、认知和注意加工的整合活动。特别 是在颞叶中的b 活动涉及到情绪加工。r a y 和c o l e ( 1 9 8 5 ) 发现，消极情绪与积极情绪相比，颞叶的1 3 活 动更强烈。s c h e l l b e r g 等人( 1 9 9 0 ) 报道了一种趋势，即积极情绪与消极情绪相比，在右颞叶有较大的b 激 活，并在1 9 9 2 年证实了自己的研究。g a t o u s e k 等人( 1 9 8 3 ) 证明颞叶b 活动与快乐强度也有关系。这些 都支持h e l l e r ( 1 9 9 3 ) 假设，即右顶颞区对于情绪状态的总体调节是很重要的。 。， m t l l l e r 等研究了大脑对情绪图片处理的右半球y 波活动的调制作用，探讨了y 波的增强与情绪处理之间 可能存在的关联。研究发现对不同情绪效价值( 中性、喜欢和讨厌) 的图片时，大脑y 波在左右半球的活动有 所不同( m u l l e r , 2 0 0 2 ) 。y 波在处理负向情绪时与右侧相比，左侧颞部出现增强，而处理正向情绪时偏向右侧 半球有明显的优势。与中性图片相比，情绪图片( 正向和负向) 诱发的y 波都在右侧前额的电极处出现明显的 增强。而k e i l 等利用i a p s 系统的图片进行了不同情绪刺激下g b a ( g a m m ab a n da c t i v e ) 分析，结果发现，与中 性图片相比，在8 0 毫秒左右恶心的图片刺激下发现早y 波( 3 0 4 5h z ) 的活动增强，而5 0 0 毫秒左右发现在 正性和负性图片刺激下晚y 波( 4 6 - 6 5h z ) 活动都显著增强。他们认为晚y 节律能反映出大脑皮层对情绪视 觉目标的处理，而早y 节律能够作为监测负性情绪的特征之一。 事件相关同步( e r s ) 和事件相关去同步( e r d ) 是为了观察e e g 的各节律成分与事件出现的同步性，随 事件出现突然增加称为事件相关同步，反之降低称为事件相关去同步。a f t a n a s 等利用0 、q1 、a2 节律的 e r s 和e r d 研究了大脑的对称性随情绪图片激发程度的变化。实验结果发现三种不同激发( a r o u s a l ) 强度( 高、 中、低) 的图片引起左前部和双侧后部皮层的0 波产生明显的同步，a1 节律在枕部也出现较大的同步，并 且对高情绪激发图片，8 、a1 节律在右半球后部的同步较大，而a2 节律在左半球前部的同步较大。因此，其 研究认为不同的节律成分出在不同的左右半球。具有不对称性：0 、a2 节律在右半球后部出现优势，而e 、 01 节律在左半球前部具有优势。从时间上看，e 节律变化出现在情绪图片出现后2 0 0 毫秒，01 、a2 节律 3 变化延迟到刺激后8 0 0 1 2 0 0 毫秒。此发现也认为单一节律e r s 和e r d 不能全面反映问题，应对多种节律成 分同时进行分析。 2 3 情绪的自主神经反应研究 根据j a m e s l a n g e 的情绪理论，情绪是对刺激引起的外周生理变化感知的结果，每种情绪体验都伴随着 生理指标的变化，但研究者在情绪自主神经特异性问题上存在不同的意见。g r o v e s ( 1 9 8 8 ) 认为不同自主反 应发生于不同情绪中；e k m a n 等人( 1 9 8 4 ) 用实验的方法第一次证明情绪自主神经反应是有区别的。一些学 者持相反观点，孟昭兰( 1 9 8 6 ) 指出情绪生理学研究中没有发现具体情绪特定身体反应的模式：e w a r t ( 1 9 9 4 ) 的研究支持了无特定反应的理论，强调不同情绪体验存在同样血压和心率的变化。s t e m m l e r ( 1 9 8 9 ) 认为传 统的生理指标不能区分恐惧、愤怒、愉快和控制情绪，并指出虽然有实验表明恐惧引起的皮电高于指温与 头部温度，但别的研究却得到相反结果。 徐景波、孟昭兰等( 1 9 9 5 ) 利用录像片段诱发被试的正性和负性情绪，用e e g 测量被试的心率和指端 脉搏容积。结果发现，不同情绪下的自主生理反应是不同的：正性情绪下的心率变化不显著，指端脉搏容 积显著下降；负性情绪下的心率显著增加，指端脉搏容积显著下降。在正性情绪下它们之间的相关不显著， 但在负性情绪下有显著的负相关。这些都是和前人的研究结果是一致的。 实验结果还发现，女性被试的心率反应水平比男性被试高，皮肤电反应的基础水平和反应水平比男性 被试低，因此在生理测量中不能把男、女被试的结果混在一起。关于情绪自主生理反应研究的资料还不是 很丰富，有待于进一步研究发现。 3 音乐情绪的研究 3 1 音乐的本质情绪表达的艺术 音乐是善于表现感情的艺术，我国两千多年前的史记中就提出“凡音之起，由人心生也”的看法， 并描述了音乐以不同的声音表达不同的心情。苏联音乐学家万斯洛夫说“音乐首先是感情的表现”。张前、 王次昭( 1 9 9 2 ) 总结到：“从音乐本身的表现性来考察，采用的是音响运动这种特殊的表现手段，它所擅长 的就是表现人的内心世界的动态方面，而这方面最明显的就是表现人的情绪活动这是音乐表现内容中 最主要、最核心的东西”。我国于润洋( 2 0 0 0 ) 在对一种自律论音乐美学的剖析中也写到“音乐内容主 要是情感内容”。 3 2 音乐情绪的生理基础研究 音乐情绪辨别能够从脑损伤的研究中看出来，p e r e t z 等( 1 9 9 9 ) 发现患者某处的脑组织收到损伤，则 音乐感知能力也受到影响。p e r e t z 对这位名叫1 r 患者研究发现，其大脑左侧颞叶前部、额叶背侧、海马前 回及顶下小叶等部位受损，右侧脑的额中回、额下回及中央沟前部受损，所以额叶部位在音乐情绪判断中 起着重要作用。j a c k o n ( 2 0 0 2 ) 发现左半球损伤引发了严重的沮丧情绪等剧烈的负性情绪反应，而右半球损伤 引发了愉悦欢快的正性情绪反应，所以音乐情绪也是以一种平衡的方式组织而成的，即左半球加工正性情 绪，右半球加工负性情绪。h e i l m a n ( 1 9 9 7 ) 也对两半球不同的音乐情绪加工予以解释，指出前额叶对情绪效 价( e m o t i o n a lv a l e n c e ) 进行评价起着重要作用：左侧前额叶趋于接近性行为，调节着正性情绪；右半球趋 于逃避性行为，加工负性情绪，而且更容易激发此类情绪，此时左半球则对这种唤醒给予一定的抑制，使 4 人的情绪及行为保持平衡状态。 z a t o r r e 等利用p e t 发现，正性和负性音乐情绪都激活了左半球和右半球，而且激活的程度与情绪强度相 关，如正性和负性音乐情绪体验的强度越剧烈，相对应的额叶左右两侧和海马双侧激活程度也越高( z a t o r r e & b e r m u d e z 1 9 9 9 ) 。m a g u i r e 等利用p e t i i 开究发现，在正性音乐刺激中，左侧额叶、双侧海马回、左侧岛叶前 部和右侧丘脑出现激活负性音乐刺激中右侧额叶、双侧海马回、右侧岛叶前部出现激活 ( m a g u i r e & f r i t h , 2 0 0 3 ) 。较之负性音乐相比，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，因为在日常生活中，人们对正性情绪音乐的熟悉性要高于负性情绪音乐。 研究认为，快节奏引发愉快情绪而慢节奏引发不愉快的情绪，以及旋律和谐与否也会引发相应的愉快 和不愉快的情绪。a l t e n m u l l e r 和s c h u r m a n n ( 2 0 0 2 ) 选取一组未接受过音乐训练的未成年女性被试，使用e e g 对复杂的音乐听觉刺激下情绪判断的研究。他们采用了四种音乐刺激类型：1 ，爵士；2 ，摇滚；3 ，古典； 4 ，自然环境声音，在实验过程中要求被试对音乐做出反应即他们是否喜欢这样的音乐：1 ，非常喜欢；2 ， 喜欢；3 ，不能确定：4 ，不喜欢；5 ，非常不喜欢，前两个是。正性情绪判断”，后两个是“负性情绪判断”， 同时利用e e g 纪录下被试听音乐时的脑电图。结果发现，流行音乐呈现最大的正性情绪反应，爵士乐最难 判断，古典音乐较之其他音乐唤起负性情绪但不是很明显，自然环境音乐唤起的负性情绪最大。结果显示， 所有类型音乐均激活了双侧大脑皮层前侧，且最大波幅出现在双半球的额叶和颞叶部。正性情绪中，女性 和男性被试的左侧额颞皮层均被激活，这可能是被试在听到喜欢的音乐时右侧额一颞叶的活动降低：相 反，负性音乐激活了右侧大脑前部，而没有出现某个半球处于支配的地位。同时也发现女性被试激活的区 域更多，包括额叶、额颞区以及中央区，而男性被试仅激活了左侧额一颞区的前部。正性情绪明显激发 了左半球，负性情绪明显激发了右半球，而且女性被试更加明显。a l t e n m u l l e r 和s c h u r m a n n ( 2 0 0 2 ) 认为四种 类型的刺激唤起不同的情绪反应是由乐曲内在结构决定的，而且复杂的结构能激活初级和次级听觉皮层以 及与听觉皮层相联系的区域( 如额叶) ，而简单结构的乐曲只能激活较少的区域，这些区域涉及到情绪加工。 b l o o d 使用了p e t 仪器，让听力正常的被试听一段结构和谐的音乐，在此过程中对和弦予以改变从而让被 试感觉音乐是否和谐，此时被试要对变化做出行为反应将最不和谐的音定位让人最不愉快的，最和谐 的音定为让人最愉快的。结果发现在不愉快的刺激下右侧海马的血流量增高，而额叶和扣带回的血流量降 低，这说明在不愉快的音乐刺激下海马作为长时记忆机能的组成部分需要调动更多的记忆资源来对不愉快 的音乐内在信息进行加工。 另有研究发现，性别因素对音乐情绪的产生也会发生影响。k e e n a n ( g a a b & k e e n a n ，2 0 0 3 ) 等使用f m r i 给一群男女未成年被试呈现一段音高，要求被试按键辨别第一个音高和最后一个音高是否相同，中间插入 一些干扰音。结果发现，男性的小脑激活程度大于女性；男性的左侧额背侧大于女性：在双侧后部皮层、 双侧项上叶上，两性大脑右侧均大于左侧且没有显著差异，但女性激活程度更高。 g a a b 认为，在音乐感受上，男性表现出颞叶偏侧化优势，这也说明女性颢叶是对称性加工而男性是非 对称性加工。后继研究发现男性在左侧额叶背侧激活较之女性明显。相关m e g 研究也对之结论予以了证明。 这可能是女性有着特殊的策略来加工听觉信息，或者是两侧半球间的具有较高的联系所致。这些研究都说 明，在音乐情绪研究中，不能把男女性混合在一起进行研究。 音乐情绪也可通过客观的生理指标得以测量。t h a y e r 和l e v e n s o n ( 1 9 8 3 ) 发现带有压抑特性的音乐与 皮肤电的变化相关。k r u m h a n s l ( 1 9 9 7 ) 注意到悲伤音乐片段产生了很大的心率变化、血压、皮肤电以及皮 肤温度；恐惧片段产生了产生了最大的血压幅度，快乐片段产生了最大的呼吸频率变化。 5 4 问题的提出 音乐的神经心理学研究已引起众多研究者的关注，目前主要是采用e r p 、f 躲i 等研究音乐认知加工任 务等方面的内容，例如节奏、音高、旋律、预期等，对于音乐情绪的神经心理学的研究还不多。此外，在 相关的音乐情绪研究中，大部分采用的是某位作曲家或演奏家的整个音乐材料，这必然会有音色、和弦、 力度等方面的综合作用。在这些因素中，决定情绪产生的最主要的因素是调式与速度。p e r e t z 和g a g n o n 等( p e r e t z & h y d e ，2 0 0 3 ) 指出，调式与音高相关，调式依赖音高的变化而变化，调式体验依赖于音高之间的 距离( 即音程) 。周海宏( 1 9 9 9 ) 认为，顺序相隔的音之间会形成音程紧张度的体验，小调包含的高紧张度 音程比大调多的多，因此小调式就很难避免消极性情态特征的音程，表现出犹如大调那样的明朗、积极的 情绪也不太容易。速度是对音乐内心体验的一种律动感，就是音乐成分按照彼此之间的时间关系所形成的 连续性整体。音乐中所有使人产生悲哀、忧伤、压抑或消极的作品，概莫能外地具有慢速的特征，而使人 产生快乐、兴奋、活跃、积极的作品均具有快乐的特征；介乎二者之间则使人产生从容、适意、自然的感 觉。所以，p e r e t z 和g a g n o n 认为调式和速度更能诱发情绪体验，更容易对音乐表达的情绪性质予以判断。 在其他相关研究中，选取的被试都是未成年男女性被试，或者是成年女性被试；在专业因素的选择上，也 将专业被试和非专业被试分开进行单独研究。 基于此，作者在实验中把专业、性别两个因素结合起来进行了研究，选择了成年男女被试，以及与专 业、非专业被试；音乐实验材料选择了仅由调式和速度两因素组成的音乐材料。使用的仪器为多导生理仪， 它的优势是研究e e g 的同时辅以皮肤电、心率、呼吸等六项自主神经生理反应指标，这些指标都是研究情 绪时必不可少的因素。 6 第二部分研究方法 1 研究目的 本研究采用运用多导生理仪记录听不同音乐类型时的脑波变化和生理变化情况，探讨情绪和其他生理 指标在接受音乐专业训练与否和性别之间存在的差异。 2 研究方法 2 1 被试 选取被试2 0 名( 1 0 名音乐专业被试和1 0 名非音乐专业被试各一组，每组男女各5 名) ，年龄为2 2 2 8 岁( m = 2 5 ，s d = 1 3 0 ) ，没有任何脑部疾病。实验设有三个自变量：音乐类型、专业、性别。音乐类型有6 种水平( 6 种音乐类型) ，专业和性别各有两种水平( 专业与非专业、男性与女性) 。音乐类型为被试内因素， 专业和性别为被试问因素；专业被试均为声乐或非钢琴专业。实验设计采用6 x 2 x 2 的重复测量一个因素 的三音素混合实验设计。 2 2 实验材料 本研究实验材料包括实验前调查问卷、情绪调查问卷、利手调查问卷和刺激材料。 实验前调查问卷：采用自编的实验前调查问卷，将被试答题结果换算为百分制。结合统计结果，选取 专业被试m _ + s d 数值内男女各五人，非专业被试m + s d 数值内男女各五人。见附表1 。 情绪调查问卷：采用p l u t c h i k 制定的五分制情绪调查问卷( 重测信度见结果与分析) 、一般调查问卷。 见附表2 、3 、4 。 利手调查问卷：见附表5 。 刺激材料：采用两首莫扎特的音乐莫扎特d 小调幻想曲和莫扎特d 大调双钢琴奏鸣曲k 4 4 8 ) 。 作者使用音乐软件c o o l e d i t 2 0 ，并根据每首曲子的特殊性分别对速度进行了变动：莫扎特d 小调幻想曲 速度分别为5 5 、9 5 、1 1 1 拍分钟，