不同音樂(lè)狀態(tài)下腦電功率譜和重心頻率的變化

不同音樂(lè)狀態(tài)下腦電功率譜和重心頻率的變化

具有獨(dú)特的音樂(lè)效應(yīng)所謂“莫霍效應(yīng)”，是指與發(fā)出莫洛音音樂(lè)相關(guān)的行為能力改善或神經(jīng)生理活動(dòng)的變化。1993年,Rauscher等發(fā)現(xiàn)聽莫扎特D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲(SonataK.448)的實(shí)驗(yàn)組在時(shí)空推理任務(wù)上的測(cè)驗(yàn)成績(jī),高出聽通俗音樂(lè)的對(duì)比組和不聽任何音樂(lè)的控制組8~9個(gè)百分點(diǎn)。他們進(jìn)一步證實(shí)音樂(lè)訓(xùn)練能長(zhǎng)時(shí)程地增強(qiáng)學(xué)前兒童的時(shí)空推理能力。以大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,也發(fā)現(xiàn)莫扎特音樂(lè)能提高大鼠走多重T迷宮的成績(jī)。已知音樂(lè)加工與時(shí)空知覺共享了部分腦區(qū),如音樂(lè)與空間知覺的表征均涉及顳葉皮層。又根據(jù)Trion模型(Mountcastle認(rèn)為皮層柱是皮層的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),由加工單元“微柱”所組成。Trion模型是對(duì)Mountcastle組構(gòu)原理的數(shù)學(xué)實(shí)現(xiàn):一個(gè)trion代表了一個(gè)理想化的微柱或大約100個(gè)神經(jīng)元,并具有三種水平的放電活動(dòng);由一小群trions結(jié)構(gòu)化聯(lián)結(jié)而組成的皮層柱會(huì)被誘發(fā)出一種似穩(wěn)定的、周期性的時(shí)空放電模式,稱為MagicPatterns,且該模式能夠通過(guò)Hebb規(guī)則來(lái)學(xué)習(xí)或提高),Rauscher等認(rèn)為具有很強(qiáng)周期性且高度結(jié)構(gòu)化的莫扎特音樂(lè)能夠激發(fā)或增強(qiáng)時(shí)空任務(wù)所使用的固有神經(jīng)放電模式,進(jìn)而提高時(shí)空推理能力。而腦電相干性實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了暴露于莫扎特音樂(lè)后,后繼完成空間任務(wù)時(shí)不同腦區(qū)之間的相干模式遺留了聽音樂(lè)時(shí)的模式?！澳匦?yīng)”一經(jīng)提出,學(xué)界就掀起了研究莫扎特音樂(lè)的熱潮。在行為學(xué)層面上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不是很一致,有些研究能夠重復(fù)這一效應(yīng),有些則不能,如1999年Steele對(duì)Rauscher等的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,但未獲得莫扎特效應(yīng),2003年他又對(duì)Rauscher的大鼠學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)疑,指出實(shí)驗(yàn)所用樂(lè)章中大部分音符超出了老鼠的聽覺閾限。Mckelvie和Low也報(bào)告說(shuō),在他們的實(shí)驗(yàn)中聽莫扎特奏鳴曲的兒童的空間智力分?jǐn)?shù)相對(duì)于控制組并沒有顯著提高。這些不一致的發(fā)現(xiàn)引發(fā)熱烈討論,使得“莫扎特效應(yīng)”備受爭(zhēng)議。然而利用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)手段來(lái)探究這一效應(yīng)的研究,幾乎一致地證實(shí)了莫扎特音樂(lè)對(duì)神經(jīng)生理活動(dòng)的影響存在不同于其他音樂(lè)的獨(dú)特模式。1)腦電方面的研究發(fā)現(xiàn):莫扎特音樂(lè)導(dǎo)致了腦電相干性的增強(qiáng);莫扎特音樂(lè)增加了顳葉與左側(cè)額葉區(qū)域神經(jīng)電生理活動(dòng)的相關(guān)性;莫扎特音樂(lè)改變了腦電α頻段的幅度并增強(qiáng)了左右半球間的相干性;莫扎特音樂(lè)改變了EEG功率與相干性,特別是右側(cè)顳葉;莫扎特音樂(lè)在空間旋轉(zhuǎn)和數(shù)字任務(wù)中普遍誘發(fā)了γ波段活動(dòng),且在執(zhí)行數(shù)字任務(wù)時(shí)獨(dú)特地影響了低頻α活動(dòng);莫扎特音樂(lè)組在空間旋轉(zhuǎn)任務(wù)下腦電復(fù)雜性較低,且低頻α和γ頻段的同步化顯著。2)事件相關(guān)電位(event-relatedpotential,ERP)研究發(fā)現(xiàn):莫扎特音樂(lè)作為背景音樂(lè)時(shí),視覺Oddball任務(wù)誘發(fā)的左半球ERP成分的潛伏期增長(zhǎng),右半球ERP成分的潛伏期縮短;而添加了新異刺激后的視覺Oddball任務(wù),發(fā)現(xiàn)莫扎特音樂(lè)使P3a和P3b的幅度降低,且P3b潛伏期改變。3)腦成像的研究結(jié)果也很一致,如fMRI實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)莫扎特音樂(lè)對(duì)大腦的激活最為廣泛,除了顳葉皮層外,還激活了背外側(cè)前額葉、枕葉和小腦等與時(shí)空推理關(guān)系密切的腦區(qū);近紅外腦功能成像(near-infraredspectroscopy,NIRS)也發(fā)現(xiàn)除顳葉外,莫扎特音樂(lè)還激活了背外側(cè)前額葉和枕葉。4)臨床研究也證實(shí):記錄聽莫扎特音樂(lè)時(shí)腦電的變化,發(fā)現(xiàn)莫扎特音樂(lè)可以減弱癲癇病人的癇樣放電活動(dòng),且短期和長(zhǎng)期效應(yīng)都存在;在平衡分析平臺(tái)上進(jìn)行靜態(tài)姿勢(shì)描記顯示,莫扎特音樂(lè)還能夠使被試的平衡變量改變,如視覺成分下降、前庭和體覺的輸入增加等,提示其具有在前庭損傷病人康復(fù)治療中的潛在應(yīng)用價(jià)值?？傊?對(duì)“莫扎特效應(yīng)”的評(píng)價(jià)尚存爭(zhēng)議,需要綜合利用各種技術(shù)進(jìn)行更系統(tǒng)性的研究,特別還要考究音樂(lè)本身的特性與文化背景。Rauscher等通常以放松狀態(tài)、白噪聲或Glass簡(jiǎn)約音樂(lè)等差別很大的音樂(lè)作為對(duì)照,而我們?cè)谘芯恐刑匾膺x取了音樂(lè)曲式風(fēng)格比較類似SonataK.448的古典音樂(lè)“致愛麗絲”和流行音樂(lè)“后來(lái)”鋼琴曲作為對(duì)照,以考查音樂(lè)類型、性別、腦區(qū)和半球等因素對(duì)腦電不同頻段(α1波、α2波、α波總———α1+α2、β波、δ波及θ波)功率譜和腦電重心頻率的影響?；谏鲜鲅芯恳约澳匾魳?lè)獨(dú)特而顯著的回旋曲式特征,預(yù)測(cè)SonataK.448對(duì)腦電各個(gè)頻段功率譜及重心頻率的影響模式可能異于后兩種音樂(lè)。材料和方法k.c4號(hào)回旋曲式的特征隨機(jī)選取非音樂(lè)專業(yè)大學(xué)生16名(年齡范圍21~23歲,M=22),男、女生各8名,均未接受過(guò)任何專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練。所有被試身體健康,聽力正常,無(wú)精神病史或大腦創(chuàng)傷,均為右利手。刺激音樂(lè)采用莫扎特“D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲”(K.448)、貝多芬“致愛麗絲”和通俗音樂(lè)“后來(lái)”,均為純鋼琴音樂(lè),且均能引發(fā)愉悅正性的情緒。K.448具有莫扎特音樂(lè)的典型特征———曲式的回旋性與主旋律的重復(fù)性,調(diào)式為D大調(diào),速度是行板(在四分音符70左右);“致愛麗絲”曲式的特點(diǎn)是ABACA式回旋曲式結(jié)構(gòu),a小調(diào),中速(在四分音符80~100左右);“后來(lái)”為降E大調(diào),小行板(在四分音符72左右)。前兩首樂(lè)曲都屬于古典音樂(lè),有回旋性、主旋律重復(fù)性的共性;“后來(lái)”屬于流行音樂(lè),也重復(fù)了很多高潮部分,但和回旋曲式有所差別?？傊?K.448回旋曲式特征最顯著,“致愛麗絲”其次,“后來(lái)”最弱。被試對(duì)這3首樂(lè)曲的熟悉程度基本一致。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅辉囀紫忍顚懕辉囉涗洷?佩戴電極帽后,放松1~2min后實(shí)驗(yàn)開始。實(shí)驗(yàn)分為4個(gè)部分,參考Bodner等的實(shí)驗(yàn)范式,令被試分別在靜息、播放通俗音樂(lè)“后來(lái)”、古典音樂(lè)“致愛麗絲”和莫扎特“D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲”等狀態(tài)下閉眼靜坐3min,同步記錄腦電;為避免不同音樂(lè)間的相互干擾,兩種音樂(lè)刺激之間被試休息10min,且保證被試大腦保持較高的喚醒度。音樂(lè)強(qiáng)度的影響采用Neuroscan便攜式腦電采集系統(tǒng)記錄腦電。IBM手提電腦播放音樂(lè),并由掛耳式耳機(jī)傳入被試耳中。播放音樂(lè)前,各種音樂(lè)聲音強(qiáng)度均先調(diào)節(jié)到令聽者感覺舒適柔和,即強(qiáng)度中弱(mp,約60db左右),以降低音樂(lè)強(qiáng)度因素對(duì)腦電測(cè)量的干擾。37導(dǎo)電極帽(Ag/AgCl電極)采集腦電,電極排列位置按照10-20國(guó)際腦電系統(tǒng)安放,雙側(cè)乳突平均參考,頭皮電極電阻均調(diào)至5kΩ以下。腦電采集頻率為DC~70Hz,采樣頻率為1000Hz。腦電功率譜密度利用Bartlett平均周期圖法計(jì)算腦電功率譜密度:用Scan軟件將采集到的腦電進(jìn)行腦電預(yù)覽、DC矯正、去眼電和濾波后,將3min(每種音樂(lè)的長(zhǎng)度)的腦電5等分(每段36s),選取緊鄰每個(gè)分界點(diǎn)前方的4.096s腦電,即約32~36s、68~72s、104~108s、140~144s和176~180s,共5段,總長(zhǎng)約20s。通過(guò)快速傅里葉變換(4096點(diǎn)FFT)計(jì)算每一段EEG的周期圖,并進(jìn)行平均。腦電功率譜密度(powerspectraldensity,PSD)計(jì)算公式為此處M=5,L=每段腦電長(zhǎng)度=4.096s。計(jì)算各頻段的腦電功率譜(powerspectrum,PS):功率譜定義了信號(hào)功率如何隨頻率分布,各段頻率范圍設(shè)定如下:δ(0.5~3.9Hz)、θ(4~7.4Hz)、α1(7.5~8.9Hz)、α2(9~13.4Hz)、β(13.5~30Hz)。腦電功率譜由腦電功率譜密度積分得到,并通過(guò)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換化簡(jiǎn)數(shù)據(jù),公式如下:功率譜曲線的重心頻率(gravityfrequency,GF)可以反映腦電信號(hào)功率譜的總體分布趨勢(shì)。其計(jì)算公式如下:不同性別的平均腦電功率差異圖利用Matlab軟件繪制32個(gè)導(dǎo)聯(lián)的不同性別的平均腦電功率譜圖,橫坐標(biāo)為頻率(0~30Hz),縱坐標(biāo)為腦電功率譜密度(取log化簡(jiǎn))。導(dǎo)電極的特征利用VB編程自制軟件分析并輸出腦電功率譜數(shù)據(jù),可同時(shí)生成每個(gè)導(dǎo)聯(lián)各個(gè)頻段的功率譜、百分比(%)及腦電重心頻率文件。選出特定的十導(dǎo)電極代表不同腦區(qū)進(jìn)行分析,額葉:Fp1、Fp2(前額);Fc3、Fc4(后額);頂葉:P3、P4;枕葉:O1、O2;顳葉:T5、T6。最后,利用SPSS軟件多因素重復(fù)測(cè)量方差分析方法,進(jìn)行4種狀態(tài)(3種音樂(lè)及靜息)、4個(gè)腦區(qū)、2個(gè)半球和2種性別的主效應(yīng)與交互作用分析。腦電數(shù)據(jù)分析種類型音樂(lè)類型和性別gf值的變化經(jīng)多因素重復(fù)測(cè)量方差分析,球形檢驗(yàn)得知P<0.05,因此使用Greenhouse-Geisser模型(下面方法類同)。Fmusic(2.519,362.806)=5.552,P<0.05,不同音樂(lè)狀態(tài)下GF值存在顯著差異。3種音樂(lè)都增加了GF值,但仍處于α1波段。其中“致愛麗絲”的GF最高(M=8.153),其次是莫扎特“D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲”(M=8.087),均顯著高于靜息狀態(tài)(M=7.743)。音樂(lè)與腦區(qū)之間交互作用顯著:在顳區(qū),Fmusic(2.435,68.178)=3.076,P<0.05,不同音樂(lè)之間GF存在顯著性差異;而在額區(qū)、枕區(qū)和頂區(qū),音樂(lè)之間無(wú)顯著性差異。莫扎特音樂(lè)增大顳區(qū)GF值的程度最大,頂區(qū)其次;而“致愛麗絲”和“后來(lái)”均是增大顳區(qū)GF值的程度最大,額區(qū)其次(見表1)。音樂(lè)類型與性別之間交互作用顯著,Fmusic*gender(7.558,362.806)=142.00,P<0.05。聽莫扎特音樂(lè)時(shí),男性GF增加的幅度大于女性(見圖1),說(shuō)明男性腦電對(duì)莫扎特音樂(lè)的整體反應(yīng)幅度大于女性。種音樂(lè)影響的交互作用考察莫扎特音樂(lè)等對(duì)α、α1、α2、β、δ和θ等頻段腦電功率譜的影響,結(jié)果如下。統(tǒng)計(jì)表明,音樂(lè)類型主效應(yīng)顯著,Fmusic(2.476,356.527)=3.499,P<0.05。相對(duì)于靜息狀態(tài),3種音樂(lè)都顯著降低了α波的PS值,其中“后來(lái)”最低,而莫扎特“D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲”與其它音樂(lè)之間沒有顯著差異。音樂(lè)與腦區(qū)的交互作用不顯著:莫扎特音樂(lè)降低顳區(qū)PS值的程度最大、枕區(qū)其次,與“后來(lái)”和“致愛麗絲”的效應(yīng)一致(見表2)。音樂(lè)類型與性別之間交互作用顯著,Fmusic*gender(2.465,374.711)=14.467,P<0.05。聽莫扎特音樂(lè)時(shí),女性α波PS值降低的幅度高于男性(見圖2)。不同音樂(lè)模式下ps值的變化音樂(lè)類型主效應(yīng)顯著,Fmusic(2.649,381.420)=10.600,P<0.05。3種音樂(lè)都顯著降低了α1波的PS值,而莫扎特音樂(lè)與其它音樂(lè)之間沒有顯著差異。音樂(lè)與腦區(qū)之間交互作用顯著:在顳區(qū)[Fmusic(2.593,77.795)=3.796,P<0.05]和枕區(qū)[Fmusic(2.345,70.360)=4.511,P<0.05],不同音樂(lè)之間PS值存在顯著性差異;而在額區(qū)和頂區(qū)無(wú)顯著差異。莫扎特音樂(lè)降低枕區(qū)PS值的程度最大,顳區(qū)其次,與音樂(lè)“后來(lái)”的反應(yīng)模式一致;而“致愛麗絲”降低顳區(qū)PS值的程度最大,枕區(qū)其次(見表2)。音樂(lè)類型與性別交互作用顯著,Fmusicgender(2.649,381.420)=5.131,P<0.05,聽莫扎特音樂(lè)時(shí),女性α1波PS值降低的程度顯著高于男性,而男性α1波PS與靜息狀態(tài)下基本無(wú)差異(見圖3)。音樂(lè)與腦區(qū)的交互作用音樂(lè)主效應(yīng)不顯著,Fmusic(1.890,381.420)=1.937,P>0.05,即不同的音樂(lè)對(duì)腦電α2波功率譜的影響不大。音樂(lè)與腦區(qū)的交互作用不顯著:莫扎特音樂(lè)降低顳區(qū)PS值的程度最大,枕區(qū)其次,與音樂(lè)“后來(lái)”和音樂(lè)“致愛麗絲”的反應(yīng)模式一致(見表2)。音樂(lè)與性別之間交互作用顯著,Fmusic*gender(1.889,287.159)=18.686,P<0.05,聽莫扎特音樂(lè)時(shí),男性的α2波PS顯著升高,而女性的α2波PS顯著降低。腦電功率譜分析顯示,不同性別被試在α2波與α1波呈現(xiàn)出迥異的反應(yīng)模式(見圖3)。不同音樂(lè)類型的ps值變化音樂(lè)類型主效應(yīng)顯著,Fmusic(2.185,314.703)=10.398,P<0.05。3種音樂(lè)均顯著降低了β波PS值,“后來(lái)”與“致愛麗絲”之間存在顯著性差異,而莫扎特音樂(lè)與其它音樂(lè)之間無(wú)顯著差異。音樂(lè)與腦區(qū)的交互作用顯著:在頂區(qū)[Fmusic(1.848,55.453)=3.575,P<0.05]和額區(qū)[Fmusic(2.009,124.534)=3.008,P<0.05],不同音樂(lè)之間PS值存在顯著性差異;而在顳區(qū)和枕區(qū)無(wú)顯著差異。所有音樂(lè)均降低了β波PS值,“后來(lái)”的降低幅度最小,“致愛麗絲”降幅最大(見表2)。不同音樂(lè)類型與性別之間交互作用顯著,Fmusic*gender(2.235,339.696)=5.263,P<0.05。男性聽莫扎特音樂(lè)時(shí),β波PS降低的幅度小于女性(見圖2)。波ps與“最后”和“致切需”的交互作用音樂(lè)類型主效應(yīng)顯著,Fmusic(1.937,128.00)=9.887,P<0.05。“莫扎特音樂(lè)”和“致愛麗絲”都顯著降低了δ波功率譜,“后來(lái)”略微降低δ波PS未達(dá)顯著;“致愛麗絲”δ波PS顯著低于“后來(lái)”。音樂(lè)與腦區(qū)交互作用顯著:在頂區(qū)[Fmusic(1.973,51.287)=5.619,P<0.05]、額區(qū)[Fmusic(1.889,109.576)=5.581,P<0.05]和顳區(qū)[Fmusic(1.973,51.287)=5.619,P<0.05],不同音樂(lè)之間δ波PS值存在顯著性差異;枕區(qū)δ波PS值則不受音樂(lè)影響。莫扎特音樂(lè)降低顳區(qū)PS值程度最大,額區(qū)其次,與“后來(lái)”和“致愛麗絲”的變化趨勢(shì)一致(見表2)。不同音樂(lè)類型與性別間的交互作用不顯著?！胞惤z”和“術(shù)后”的音樂(lè)特性音樂(lè)類型主效應(yīng)顯著,Fmusic(2.395,144.00)=3.818,P<0.05。3種音樂(lè)都不同程度地降低了θ波PS值:“致愛麗絲”顯著地降低了θ波PS值,而莫扎特音樂(lè)與“后來(lái)”降低θ波PS值未達(dá)顯著。音樂(lè)與腦區(qū)交互作用顯著:在顳區(qū),Fmusic(2.480,74.396)=3.580,P<0.05,不同音樂(lè)PS值之間存在顯著性差異;在頂區(qū)、額區(qū)和枕區(qū)無(wú)顯著性差異。莫扎特音樂(lè)降低顳區(qū)PS值的程度最大,頂區(qū)其次,與音樂(lè)“后來(lái)”一致;“致愛麗絲”降低顳區(qū)PS值的程度最大,枕區(qū)其次(見表2)。音樂(lè)類型與性別之間交互作用不顯著。音樂(lè)狀態(tài)的波行為EEG是腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞總體活動(dòng)(包括離子交換、新陳代謝等)的綜合外在表現(xiàn),具有自發(fā)性、節(jié)律性和綜合性的特點(diǎn)。通過(guò)測(cè)定皮層不同區(qū)域的α、β、θ和δ等腦波頻段的能量,可以指示腦內(nèi)相應(yīng)的活動(dòng)區(qū)域及其變化。音樂(lè)是探索腦高級(jí)功能的窗口,腦對(duì)音樂(lè)的加工涉及認(rèn)知和情緒兩個(gè)層面。音樂(lè)認(rèn)知加工涉及大腦雙側(cè)顳葉、額葉、頂葉和枕葉的廣泛腦區(qū)并促進(jìn)各腦區(qū)間的相互連接,而音樂(lè)情緒加工則主要依賴于邊緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?！澳匦?yīng)”的提出,伴隨著“神經(jīng)音樂(lè)學(xué)(neuromusicology)”這一新學(xué)科的興起,都為音樂(lè)加工的EEG研究帶來(lái)廣闊的應(yīng)用空間。通過(guò)選用“莫扎特效應(yīng)”的典型音樂(lè)———莫扎特D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲(K.448),以曲式風(fēng)格接近的古典音樂(lè)“致愛麗絲”和流行音樂(lè)“后來(lái)”為對(duì)照,本文試圖探究莫扎特音樂(lè)對(duì)腦電不同頻段功率譜和腦電重心頻率是否具有獨(dú)特的影響模式。腦電重心頻率的變化能夠反映情緒狀態(tài)的改變,例如研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)悲傷電影誘發(fā)強(qiáng)烈的悲傷情緒會(huì)使腦電重心頻率從α頻段轉(zhuǎn)移到θ頻段。實(shí)驗(yàn)所選的3種音樂(lè)都顯著增加了GF值,但同靜息狀態(tài)一樣仍處于α低頻段(α1);其中,“致愛麗絲”組的GF值已經(jīng)接近α高頻段(α2)。α波是正常腦電波的基本節(jié)律,人在清醒、安靜并閉眼時(shí)該節(jié)律最為明顯。GF測(cè)定結(jié)果顯示聆聽音樂(lè)時(shí)腦仍處于放松狀態(tài);且莫扎特音樂(lè)在腦區(qū)影響模式上與“致愛麗絲”和“后來(lái)”存在一定差異:前者主要增大了顳區(qū)和頂區(qū)GF值;而后兩者主要增大了顳區(qū)和額區(qū)GF值。研究表明α波與大腦活動(dòng)呈負(fù)相關(guān),即α波功率越高,大腦活動(dòng)程度越低,α波功率越低則大腦活動(dòng)程度越高。同時(shí)α波段功率比其他波段更能反應(yīng)大腦行為的變化。3種實(shí)驗(yàn)音樂(lè)都顯著降低了α波功率,表明音樂(lè)狀態(tài)比閉眼靜息激活了更多的腦活動(dòng)。袁全等的研究也表明,在音樂(lè)狀態(tài)下,腦電能量在α頻段呈明顯減少趨勢(shì);Petsche等的EEG研究也發(fā)現(xiàn),莫扎特音樂(lè)降低了所有腦區(qū)的腦電功率,且α節(jié)律的降低主要在顳葉。類似地,此處3種音樂(lè)降低顳區(qū)α功率的程度最大,顯示顳葉激活增加,與顳葉聽覺皮層主要負(fù)責(zé)音樂(lè)知覺加工的理論相符。如ERP和fMRI的音樂(lè)實(shí)驗(yàn)都顯示,顳上回不但是音高的加工中心,也負(fù)責(zé)對(duì)旋律的識(shí)別與再認(rèn)。此外,“致愛麗絲”和“莫扎特奏鳴曲(K.448)”對(duì)不同性別被試腦電α2頻段的功率譜影響模式非常類似(參見圖3),但對(duì)α1頻段功率的影響存在差異———莫扎特音樂(lè)降低α1波能量的幅度顯著小于“致愛麗絲”,男性、女性皆然。莫扎特音樂(lè)狀態(tài)下,α1活動(dòng)較古典音樂(lè)“致愛麗絲”更強(qiáng),且α1能量最高的腦區(qū)為頂葉,其次是額葉、枕葉。Bodner等的fMRI實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示,莫扎特音樂(lè)對(duì)大腦的激活比古典音樂(lè)“致愛麗絲”更為廣泛,除了顳葉聽覺皮層外,還激活了背外側(cè)前額葉等與時(shí)空推理關(guān)系密切的腦區(qū)。此處發(fā)現(xiàn)的腦電α1功率譜差異,與上述fMRI結(jié)果之間的相關(guān)性,值得進(jìn)一步深入研究。β波反映了人腦的警覺狀態(tài),即大腦皮層神經(jīng)元處于緊張活動(dòng)狀態(tài),是皮層興奮的表現(xiàn)。3種音樂(lè)均顯著降低了β波功率值,提示音樂(lè)使大腦更為放松,其中“致愛麗絲”的變化最顯著,而“后來(lái)”最小。不同音樂(lè)在頂區(qū)和額區(qū)的激活模式存在差異。此外,3種音樂(lè)都不同程度地降低了θ波功率值,其中“致愛麗絲”作用顯著,而莫扎特音樂(lè)與“后來(lái)”未達(dá)顯著。研究顯示悲傷情緒下θ和β波功率比愉快時(shí)要高,如在悲傷音樂(lè)下,顳區(qū)θ波活動(dòng)較聽愉快音樂(lè)時(shí)要高;負(fù)性情緒與正性情緒相比,顳葉的β波活動(dòng)更激烈;在聽悲傷音樂(lè)時(shí)β活動(dòng)比在聽高興音樂(lè)時(shí)高;舒緩音樂(lè)使整個(gè)大腦皮層的θ波都降低,而煩躁緊張音樂(lè)卻使θ波增高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所選音樂(lè)均能消除緊張和煩躁、誘發(fā)正性情緒,且古典音樂(lè)“致愛麗絲”的作用最為顯著,莫扎特音樂(lè)對(duì)θ和β波功率譜并未產(chǎn)生獨(dú)特的作用模式。此外,δ波通常出現(xiàn)于正常成人的慢波睡眠中,在認(rèn)知加工中的生理意義不明顯。前人研究表明,在音樂(lè)誘發(fā)EEG實(shí)驗(yàn)中,δ波變化不顯著,但此處發(fā)現(xiàn)莫扎特音樂(lè)和“致愛麗絲”均顯著降低了δ波功率譜。且3種音樂(lè)降低顳區(qū)δ波功率的程度最大,可能也反映了音樂(lè)對(duì)顳葉的激活作用。腦電功率譜與重心頻率數(shù)據(jù)都顯示,不同音樂(lè)類型與性別之間的交互作用顯著。如圖4中,Oz導(dǎo)聯(lián)的平均腦電功率譜圖清晰顯示,男性在聽不同音樂(lè)時(shí)枕葉中線位置的腦電功率譜差異顯著,而女性差異不顯著。聽音樂(lè)時(shí),男性重心頻率變化的幅度大于女性;且男性GF對(duì)“致愛麗絲”反應(yīng)最大,而女性GF對(duì)莫扎特音樂(lè)反應(yīng)最大。兩性腦電重心頻率變化的差異,可能反映了男性腦對(duì)音樂(lè)的反應(yīng)更加強(qiáng)烈。類似地,Websters等使用EEG觀測(cè)了男、女性在音樂(lè)調(diào)式和速度上的情緒感受程度,也發(fā)現(xiàn)男性高于女性。有研究者還探究了造成兩性在音樂(lè)加工方面存在差異的可能神經(jīng)解剖因素:如Walter認(rèn)為雌激素會(huì)阻礙女性胼胝體發(fā)育,使髓鞘生成受阻,因此男性胼胝體的平行纖維數(shù)目較女性更多,胼胝體的纖維結(jié)合更緊密,任務(wù)加工信息更容易傳遞。也許正是由于男性胼胝體膝部包含的髓鞘化纖維數(shù)目更多或髓鞘較厚,參與音樂(lè)信息加工的神經(jīng)元被激活得更多,所以導(dǎo)致男性EEG重心頻率的變化程度更大。莫扎特音樂(lè)對(duì)腦電功率譜的影響也存在性別差異,它顯著降低了女性α1和α2頻段的功率,卻顯著升高了男性α2頻段功率,對(duì)男性α1頻段則幾乎無(wú)影響。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的這種莫扎特音樂(lè)對(duì)不同性別α波高、低頻段功率譜影響的差異,尚未見于報(bào)道。鑒于莫扎特音樂(lè)的EEG研究被試大都為西方人,是否中國(guó)文化背景導(dǎo)致的性別差異影響了這一腦電加工模式,尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證和深入研究。此外,音樂(lè)對(duì)于腦電α總功率譜的影響也存在性別差異,女性在聽莫扎特音樂(lè)時(shí)的α總功率顯著高于男性,而男性在聽“致愛麗絲”時(shí)α總功率顯著高于女性。雖然女性的β波功率都高于男性,但這一差異在聽莫扎特音樂(lè)時(shí)最大,且顯著高于“致愛麗絲”。音樂(lè)對(duì)θ和δ波功率的影響則未見性別差異?？傊?本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了不同性別被試在加工莫扎特音樂(lè)與其它不同類型音樂(lè)時(shí)存在腦電模式上的差異。莫扎特音樂(lè)效應(yīng)在腦區(qū)分布上差異明顯:腦電重心頻率從后腦向前腦逐漸降低,枕區(qū)GF最高,為α2節(jié)律主導(dǎo),而頂葉和顳葉居中為α1節(jié)律主導(dǎo),額葉最低,以θ節(jié)律主導(dǎo)。這與袁全等發(fā)現(xiàn)的“在音樂(lè)狀態(tài)下,前部腦區(qū)腦電能量在θ頻段更占優(yōu)勢(shì)”的結(jié)果相一致。此外,在α總、α1和α2波頻