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不同类型音乐的奖赏加工:行为与ERP探讨

日期:2024年01月19日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:46
论文价格:100元/篇 论文编号:lw202401151048272751 论文字数:35222 所属栏目:在职研究生论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:在职研究生论文 On-the-job graduate paper

本文是一篇在职研究生论文,本研究采用激励延迟范式,首次系统地考察音乐与其他奖赏类型(食物、金钱、言语)进行奖赏加工的神经生理反应,进而揭示音乐的奖赏价值。尽管已有神经成像的研究表明聆听音乐可以激活大脑的奖赏脑区,但是由于大脑奖赏脑区在认知活动中的复杂性,聆听音乐导致奖赏脑区的激活并不一定能证明音乐的奖赏价值。

第一章 研究背景及问题提出

1.1文献综述

1.1.1 音乐与奖赏的神经相关及其应用

最早的奖赏研究发现,非人类灵长类动物在大脑特定区域加工奖赏信息,包括杏仁核、腹侧纹状体、中脑多巴胺能神经元、背外侧和眶额皮质。利用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI) 诱发可测量的血氧依赖水平(blood oxygen level dependent, BLOD) 信号是一种有效的研究奖赏加工脑区的技术,大量的奖赏刺激已经被证明可以调节BOLD信号反应,奖赏刺激会持续的增加一系列神经结构的活动,包括眶额皮层(orbital frontal cortex, OFC),杏仁核,腹侧纹状体/伏隔核(nucleus accumbens, NAcc),还有前额叶皮层和前扣带回区域(Sanfey et al., 2003; Ullsperger & Cramon, 2003)。

在与音乐加工相关的研究中,同样发现音乐与奖赏脑区激活之间的关系。神经影像学研究表明,音乐加工或者音乐愉悦体验可以激活腹侧纹状体等大脑奖赏相关脑区(Koelsch et al., 2006),表明大脑奖赏系统可能参与了音乐愉悦体验。使用功能连通性分析发现听音乐能够调节中脑边缘结构网络的活动,并且伏隔核NAcc和腹侧被盖区的反应密切相关,表明多巴胺的释放和NAcc对音乐的反应之间有关(Menon & Levitin, 2005)。Blood和Zatorre (2001) 用正电子发射计算机断层技术(positron emission computed tomography, PET) 技术研究了正常人对音乐强烈愉快反应的神经机制。研究者采用被试自己提供的能够引起他们强烈愉快的音乐,在聆听过程中让被试报告寒颤的强度以及测量生理指标。研究结果显示,随着寒颤强度的增加,涉及奖赏和情绪唤醒脑区激活更强,这些脑区包括腹侧纹状体,中脑,杏仁核,眶额皮层和腹内侧前额皮层(ventromedial prefrontal cortex, vmPFC)。后来,Brown (2004) 等人同样采用PET的方法,让被试被动聆听他们不熟悉的音乐(实验者设计),被试报告强烈的愉悦感,并伴随着大脑奖赏相关脑区扣带回、前额叶皮层、前岛叶、海马和伏隔核的激活。

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1.2问题提出、研究意义和研究框架

1.2.1 问题提出

基于以上研究不足的分析,本研究以不同音乐为视角,运用电生理技术,采用经典的激励延迟范式,探究音乐奖赏加工的电生理基础。具体而言,本研究将从一下两个方面进行探究:

(1)愉悦和弦的奖赏加工

与语言相似,音乐也是人类特有的社会文化产物,音乐可以促进了社会联系和社会交往。在社会交往中,语言可以明确传达意义,而音乐具有非语义性,但是它可以直接地影响人的情绪,并可能带来愉悦体验(周璨, 周临舒, 蒋存梅, 2021)。已有研究采用愉悦的音乐和弦为刺激,发现这些和弦激活了大脑的奖赏相关脑区(J. W. Brown et al., 2004; Koelsch et al., 2006)。如果奖赏与愉悦情绪相关,那么愉悦和弦能否作为音乐奖赏刺激,在奖赏加工中与社会性的言语奖赏表现出相似的ERP效应呢? 

(2)偏好音乐的奖赏加工

音乐偏好被认为是诱发愉悦体验的重要因素(Jiang et al., 2013, 2016)。偏好的音乐也是音乐与奖赏研究中经常使用的音乐刺激(Blood & Zatorre, 2001)。如果知觉到音乐的愉悦性并不等同于被试体验到的愉悦情绪(Juslin & Sloboda, 2013; Schubert, 2013),那么采用偏好的音乐作为奖赏刺激,它是否可以与金钱、食物等有形的奖赏物一样,表现出相似的ERP效应呢? 

第二章 愉悦和弦的奖赏加工

2.1 引言

音乐聆听过程中,听者能够被诱发或唤起愉悦情绪,已经有大量成像研究表明音乐产生的愉悦情绪与大脑奖赏系统的活动有关。影像学研究表明音乐愉悦体验能够激活腹侧纹状体、伏隔核等奖赏脑区。但是在神经科学文献中表明,奖赏加工并不是一个统一的结构,而是一个相互关联的过程,这些过程随着时间推移在多个阶段动态地进行(Schultz, 2016),并且不同的阶段在神经生物学上还表现出不同的功能(Berridge et al., 2009)。因此,在探究音乐加工与奖赏的关系中,探究不同阶段以了解完整的奖赏功能很重要。

音乐与言语一样,是人类社会特有的文化产物,音乐的发展促进了社会联系和社会交往。社会奖赏的加工过程经常唤起涉及奖励预测和价值编码的一般大脑区域的活动,如纹状体和眶额皮质(Rademacher et al., 2014; Spreckelmeyer et al., 2009)。社会奖赏结果评价的加工涉及大脑区域的一个强大的网络,包括腹内侧额叶和眶额叶皮质,前扣带皮层,杏仁核,海马体,枕叶皮质和脑干 (Martins et al., 2021)。过去社会奖赏研究中往往使用面孔、手势符号或者语义信息等刺激,很少有研究从听觉通道的角度进行社会奖赏的研究。

在此,我们使用经典的奖赏范式:激励延迟范式(Knutson et al., 2001),并在此基础在同一批被试中考察了音乐和言语奖赏的加工过程。具体来说,本实验采用三个和弦的钢琴音乐刺激以及喝彩(喝倒彩)的言语刺激,分别考察被试在预期阶段和奖赏阶段诱发的不同的反应。

2.2 研究方法

2.2.1 被试

为了使交互作用在0.05的水平上达到中等效应并获得80%的统计检验力,使用G*Power3.1.9软件计算出实验至少需要34名被试(Faul et al., 2007),实验1的被试为35名研究生,年龄在19~26岁(M= 23.097, SD= 1.67),27个女生,被试均为右利手,均未接受过除了中小学音乐课程外的专业音乐训练。所有被试的听力和视力(或矫正视力)正常,无精神疾病史和脑部损伤。所有被试均是自愿参加该实验,并且在实验前签署了知情同意书,实验后能够获得相应的实验报酬。

2.2.2 实验材料

(1)音乐刺激。本实验中使用的音乐刺激为由三个和弦序列组成的协和与不协和的音乐片段。音乐刺激首先由sibelius制作成简谱生成mid.文件,再通过cubase elements 10音频编辑软件中使用kontakt插件中选用较为合适的钢琴音色,然后生成音频文件。之后,使用Adobe audition 2020(Adobe Systems Inc) 将制作的音乐剪辑成一段2000ms的音乐刺激。每条音乐刺激开始时淡入200ms,结束时淡出200ms(Chou et al., 2006)。最后,招募10个没有参与正式实验的被试对8个音乐和弦进行评分,综合选择出其中两个最好听和最不好听的音乐和弦作为正式实验的音乐刺激。所有音乐刺激均为单通道,采样率为44.100kHz,位深度为16位,并将平均响度标准化为-3dB,音乐刺激由音响播放,在实验前由被试将音量调节到合适的响度。

第三章 偏好音乐的奖赏加工....................................... 27

3.1 引言 ..................................... 27

3.2 研究方法 ........................................ 27

第四章 综合讨论与研究展望............................... 39

4.1 综合讨论 ........................................ 39

4.2 研究展望 ................................. 43 

第三章 偏好音乐的奖赏加工

3.1 引言

实验1采用听觉通道的奖赏刺激考察了音乐和言语奖赏加工的过程。实验结果表明,与言语刺激(喝彩声和喝倒彩声)相比,音乐刺激(愉悦和不愉悦三和弦序列)没有产生相似的神经反应过程。在实验1中,我们采用的是由主试设置的相同的音乐刺激,虽然被试能够对愉悦和不愉悦和弦进行区分并产生不同的趋近动机。但是人们对音乐情绪的知觉和体验存在一定的分离,因此知觉到音乐的愉悦性并不等同于被试聆听能够产生愉悦情绪体验(Juslin & Sloboda, 2013; Schubert, 2013)。

在聆听音乐对认知加工的影响效应中,音乐偏好具有极其重要的作用,可以说不同类型音乐的减压效果取决于被试的音乐偏好(Jiang et al., 2013, 2016)。同样地,在音乐奖赏领域,偏好音乐能够激活奖赏系统释放多巴胺,偏好音乐能够引导决策驱动学习(Gold et al.,2019)。因此在实验2中,我们采用偏好的音乐作为音乐奖赏刺激,并与更普遍的初级和次级奖赏物——食物和金钱,在同一批被试中考察奖赏加工的过程。具体而言,在实验中使用真实的被试提供的偏好的音乐刺激,偏好的食物和金钱,尽量让被试在实验中获得真实的奖赏体验,尽可能减少由符号刺激的物理特征引起的可能的差异性。

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第四章 综合讨论与研究展望

4.1 综合讨论

本研究采用激励延迟范式,首次系统地考察音乐与其他奖赏类型(食物