音乐和语言神经基础的重合与分离——基于脑成像研究元分析的比较

本研究根据音乐和语言的层级结构,从各个加工阶段出发,探讨音乐和语言的关系。具体而言,我们对已有的音乐与语言的元分析结果进行对比,并在此基础上探讨了音乐和语言在神经基础上的异同。结果表明,语音分析与音乐加工的重合发生在听觉—运动环路,与音程分析的重合节点在左侧中央前回,与结构分析的在左侧额盖区;语义分析与音乐加工的重合发生在核心环路,重合节点分别是左侧颞上回和左侧额下回(音程分析),以及右侧额下回(结构分析);句子分析和音乐知觉的重合发生在认知—情绪环路中的右侧脑岛。此结果暗示了音乐旋律分析与词义加工的关系可能是音乐语言共享神经基础的核心部分。同时,分别计算音乐两层级与语言簇的重合率发现,音程分析和语言加工重合更多,在大脑左侧有50%重合,而结构分析与语言加工重合较少,在大脑双侧分别只有7%和14%重合,暗示了在较为低层级的加工阶段,音乐和语言更可能存在共享的神经基础,而在更为高层级的加工阶段,二者更多地表现出各自独特的特点。     

音乐表演训练对神经可塑性的影响:元分析研究

音乐表演是人类最复杂和精细的技能之一。通过激活似然性评估元分析,对音乐表演训练所诱发的神经可塑性进行探究。结果发现,音乐表演者与非音乐家在左侧小脑、双侧中央前回、双侧颞上回、左侧额下回、双侧顶下小叶以及右侧脑岛等脑区存在差异。这些脑区与听觉、运动以及多通道信息整合等加工有关。未来研究应从不同音乐表演训练诱发的神经适应性出发,进一步探究音乐表演训练与大脑可塑性之间的关联。     

记忆汉字和英语单词的差异脑区研究

通过英文词和汉字的记忆实验,探讨储存和提取不同阶段汉字与英文的脑加工差异。采用经典的"学习-再认"实验范式,8名大学生进行英文与汉字记忆和再认测验,fMRI采集数据,AFNI软件进行预处理、多元回归及ANOVA组分析统计语言差异。结果显示:汉字记忆减英文记忆激活右扣带回;英文记忆减汉字记忆激活右颞上回(BA38)、左扣带回(BA31)、左小脑扁桃体。汉字再认减英文再认的差异脑区为小脑扁桃体、左颞上回。英文再认减汉字再认在0.05水平上没有脑区差异。汉字记忆激活左侧梭状回、右舌回、左顶上小叶、左额下回;英文记忆激活右舌回、左内侧前额叶、左中央前回、左额中回。汉字再认激活左枕下回、左顶下小叶、右额下回、左额中回、右豆状核、左小脑扁桃体、左颞上回、右内侧前额叶。英文再认激活右舌回、左额上回、左顶下小叶、额下回、左中央前回、右顶上小叶、豆状核、右侧尾状核、左中央后回、左侧丘脑。本研究发现:(1)记忆的差异性统计激活颞叶,表明颞叶是记忆存储脑区;(2)学习和记忆阶段有额叶、顶叶激活,表明这些脑区参与文字加工;(3)英文再认比汉字再认激活更多脑区,花费更多的脑资源。     

创造性思维四阶段的神经基础

华莱士(Wallas)四阶段论是创造性思维过程研究的重要模型, 该模型认为创造性思维包括准备期、酝酿期、明朗期、验证期。相关神经机制研究表明, 准备期主要包括题目呈现前大脑状态和静息状态的研究, 内侧额叶/ACC及颞叶构成准备期网络; 酝酿期主要包括酝酿期提示、延迟顿悟以及心智游移的相关研究, 这一阶段涉及左右脑的共同参与, 海马、腹内侧前额叶等脑区在酝酿过程中起重要作用; 现有顿悟研究反映明朗期和验证期神经活动, 前额叶、扣带回、颞上回、海马、楔叶、楔前叶、舌回、小脑等在内的脑区构成其神经基础, 其中, 扣带回、前额叶在不同角度进行的研究中均有参与, 颞上回是负责远距离联想的关键脑区, 海马参与定势打破与新颖联系形成, 外侧额叶是定势转移的关键脑区, 楔前叶、左侧额下/额中回、舌回在原型激活中起关键作用, 左外侧前额叶参与对答案细节性的验证加工。未来研究可从研究对象、研究内容、研究手段三方面加以改进, 以对创造性思维过程作更系统的探讨。     

动词论元结构复杂性加工的认知神经机制

动词论元结构复杂性表现在论元数量、论元范畴选择模式、题元角色指派模式和映射方式四个方面。大部分实证研究表明, 更多的论元数量、选择性论元范畴、选择性题元角色指派以及非典型映射, 使动词论元结构加工的认知神经机制更复杂。多论元加工功能脑区主要涉及左侧额下回和外侧裂周后部; 选择性论元范畴加工功能脑区主要涉及左侧额下回、额叶中后部、颞上回和颞叶中后部; 选择性题元角色指派加工功能脑区主要涉及外侧裂周后部、左侧额叶中后部和额下回; 非典型映射加工功能脑区主要涉及左侧额下回、颞上回、颞中回和颞叶后部。左侧额下回可能涉及初始句法加工、动词次范畴确定、句法移位和非宾格动词语义加工, 左侧额叶中后部可能涉及初始句法加工和动词次范畴确定, 左侧颞上回和颞叶中后部可能涉及表层句法加工和表层论元句法-语义整合, 外侧裂周后部可能涉及论元语义表征。动词论元结构加工过程和动词词汇特征表明, 复杂性某些方面存在交互作用。动词论元结构复杂性与加工难易的对应关系、复杂性加工难度层级和交互作用的认知神经机制以及汉语动词论元结构复杂性加工认知神经机制等议题, 有待进一步探讨。     

外显和内隐情绪韵律加工的脑机制：近红外成像研究

准确识别言语中的情绪韵律信息对社会交往非常重要。本研究采用功能近红外成像技术, 探索外显和内隐情绪加工条件下愤怒、恐惧、快乐三种情绪韵律加工过程中的大脑皮层神经活动。结果表明, 对愤怒、恐惧、快乐韵律进行特异性加工的脑区分别为左侧额极/眶额叶、右侧缘上回、左侧额下回, 其中右侧缘上回脑区同时受到情绪和任务的调控。此外, 右侧颞中回、颞下回和颞极在情绪外显任务中的激活明显强于内隐任务。本研究的结果部分支持了情绪韵律的层次模型, 也对该模型的第三层次, 即“额区对语音情绪信息的精细加工需要外显性情绪加工任务参与”提出了质疑。     

读写分离的脑神经机制：来自fMRI的证据

使用只读不写的繁体字和会读会写的简体字材料, 以默读为实验任务, 探讨“会读会写”与“只读不写”文字的加工脑区。8名在校大学生在磁共振扫描过程中默读呈现的繁体字或简体字, 采用ANOVA统计全脑激活图。与简体字相比, 繁体字额外激活了右额下回、左小脑。在功能连接性上, 简体字和繁体字相同的激活脑区有左楔前叶-左内侧前额叶, 左楔前叶-左中央前回, 右枕中回-左舌回; 不同的是, 繁体字左楔前叶与右额下回有高相关, 而简体字左楔前叶与右额中回有高相关。左内侧前额叶与中央前回只在繁体字中表现出高相关。繁体字和简体字任务的T检验差异脑区包括左颞中回和右顶下小叶。只读不写的文字具有加工的整体性和轮廓性特征, 它的读音与不规则简体字相似, 具有整字加工特点。繁体字和简体字加工具有相同的功能连接区, 但也存在差异。右脑表现为连接脑区不同, 左脑内侧前额叶与中央前回表现为相关性不同, 说明内侧前额叶-中央前回在繁体字加工中起着重要作用。实验结果还证明顶叶是记忆再认的主要脑区。     

认知重评和表达抑制情绪调节策略的脑网络分析：来自EEG和ERP的证据

本文旨在对认知重评和表达抑制两种常用情绪调节策略的自发脑网络特征及认知神经活动进行深入探讨。研究采集36名在校大学生的静息态和任务态脑电数据, 经过源定位和图论分析发现节点效率与两种情绪调节显著相关的脑区, 以及脑区之间的功能连接。研究结果表明, 在使用认知重评进行情绪调节时会激活前额叶皮质、前扣带回、顶叶、海马旁回和枕叶等多个脑区, 在使用表达抑制进行情绪调节时会激活前额叶皮质、顶叶、海马旁回、枕叶、颞叶和脑岛等多个脑区。因此, 这些脑区的节点效率或功能连接强度可能成为评估个体使用认知重评和表达抑制调节情绪效果的指标。     

自闭症谱系障碍人群词义加工的脑激活模式：基于fMRI研究的元分析

本研究筛选了11项采用功能性磁共振成像技术探究言语自闭症人群词义加工的研究, 探讨了该人群与典型人群脑激活模式的差异是否具有跨研究的稳定性。结果表明, 差异的脑激活模式稳定存在, 且表现为主要涉及左额上回的典型脑区激活不足。该结果为言语ASD人群语言加工的神经机制提供了来自词义加工的跨研究激活证据, 在明确“减弱的额叶激活”这一稳定差异表现的基础上, 强调了针对不同语言加工任务开展元分析研究的必要性。     

自我面孔识别的神经机制：基于fMRI研究的ALE元分析

自我面孔识别反映了个体通过自我与他人的区分识别出自我面孔的过程。本文采用ALE元分析的方法, 对自我面孔识别的fMRI研究进行系统的定量分析, 探究自我面孔识别的神经基础。结果显示, 自我面孔识别的关键脑区包括顶上小叶、额中回、额下回、脑岛、梭状回、楔前叶和枕叶皮层。另外, 自我面孔识别可能包括两个层面的加工过程：知觉层面的加工整合过程以及由知觉引发的评价和情绪反应过程。知觉加工整合涵盖了自我面孔识别的各个加工阶段, 主要涉及枕叶、梭状回和楔前叶的功能; 而评价加工及情绪反应过程则发生在自我面孔识别的中晚期, 主要涉及顶上小叶、额中回、额下回及脑岛的功能。未来研究可结合时间和空间数据并关注脑区间的协同功能, 考察与内感受的神经关联, 开展临床研究并探索威胁信息的影响机制。     

The spatial and temporal signatures of word production components

This paper presents the results of a comprehensive meta-analysis of the relevant imaging literature on word production (82 experiments). In addition to the spatial overlap of activated regions, we also analyzed the available data on the time course of activations. The analysis specified regions and time windows of activation for the core processes of word production: lexical selection, phonological code retrieval, syllabification, and phonetic/articulatory preparation. A comparison of the word production results with studies on auditory word/non-word perception and reading showed that the time course of activations in word production is, on the whole, compatible with the temporal constraints that perception processes impose on the production processes they affect in picture/word interference paradigms.     

音乐知觉的神经基础研究

音乐知觉涉及基于声音分析、听觉记忆、听觉场景分析、以及音乐的句法和语义加工的复杂的脑神经活动。同时,音乐知觉还潜在的影响情绪、自主神经系统、荷尔蒙以及免疫系统,并激活(前)运动表象。在过去的几年里,音乐加工及其神经关联方面的研究已取得了飞速的进展,主要体现为音乐知觉的神经认知模型、音乐的句法和语义加工、音乐和机体反应等领域的研究。     

语言和音乐层级结构的加工

语言和音乐在呈现过程中, 小单元相互结合组成更大的单元, 最终形成层级结构。已有研究表明, 听者能够将连续的语流和音乐切分成层级结构, 并在大脑中形成层级表征。在感知基础之上, 听者还能将新出现的语言和音乐事件整合到层级结构之中, 形成连贯理解, 最终顺利地完成交流过程。未来研究应剖析边界线索在层级结构感知中的作用, 考察不同层级整合过程的影响因素, 进一步探索语言和音乐层级结构加工的关系。     

音乐与语言的关系：来自句法、语义与音调节奏感知的神经活动证据

音乐和语言加工神经基础的关系研究,近年来发展迅速,获得了越来越多的关注。“共享结构整合资源假说”主张音乐的句法加工和语言的句法加工具有较大程度的神经资源的共享。在听觉语言实验中反映句法违例的ERP ELAN与音乐句法违例引发的ERAN极为相似,唯一的区别仅在于它们的分布有所不同——ERAN就像是一个两半球对称的ELAN。而且ERAN的引发不受是否接受过音乐训练这一因素的影响,虽然音乐人被试引发的ERAN波幅更大。一些研究发现音乐语义加工的神经基础为N400和N500。前者可以由音乐和语言两种刺激引发,后者只能由音乐意义的加工引发。然而,音乐的音调感知和语言的音调感知是否共享了神经资源,却还没有确定的结论。     

Neural correlates of music recognition in Down syndrome

The brain mechanisms that subserve music recognition remain unclear despite increasing interest in this process. Here we report the results of a magnetoencephalography experiment to determine the temporal dynamics and spatial distribution of brain regions activated during listening to a familiar and unfamiliar instrumental melody in control adults and adults with Down syndrome (DS). In the control group, listening to the familiar melody relative to the unfamiliar melody, revealed early and significant activations in the left primary auditory cortex, followed by activity in the limbic and sensory-motor regions and finally, activation in the motor related areas. In the DS group, listening to the familiar melody relative to the unfamiliar melody revealed increased significant activations in only three regions. Activity began in the left primary auditory cortex and the superior temporal gyrus and was followed by enhanced activity in the right precentral gyrus. These data suggest that familiar music is associated with auditory–motor coupling but does not activate brain areas involved in emotional processing in DS. These findings reveal new insights on the neural basis of music perception in DS as well as the temporal course of neural activity in control adults.     

音乐句法加工的认知机制与音乐结构的影响模式

音乐和语言是人类最重要的两种交流系统。与语言一样, 音符的排列和组织也是建立在一定的句法规则之上。尽管现有研究发现听众具有感知音乐句法的能力, 音乐句法加工的认知机制以及影响因素仍不清楚。基于此, 拟深入探究预期和整合在音乐音高句法加工中的作用, 以及音乐层级结构和时间结构对音高句法加工的影响。以期进一步揭示音乐句法加工的本质, 为音乐和语言的比较以及探索人类更一般的交流机制提供实证依据。     

The category of 1:1 ratio caused by assimilation of two neighboring empty time intervals

We investigated the perception of temporal patterns of two neighboring empty time intervals, t1 and t2, in this order. In a previous study, we reported that bilateral assimilation took place during t1 and t2, as well as unilateral assimilation. [Miyauchi, R. & Nakajima, Y. (2005). Bilateral assimilation of two neighboring empty time intervals. Music Perception, 22, 411-424]. The points of subjective equality (PSEs) of t1 and t2 approached each other. We speculated that these temporal patterns would yield nearly 1:1 ratios perceptually despite the change in the physical temporal ratio between t1 and t2. However, we were uncertain whether these temporal patterns were really perceived as having 1:1 ratios. In the present study, we conducted three experiments. In Experiment 1, we measured subjective similarities of two temporal patterns and analyzed the results by hierarchical cluster analysis and multidimensional scaling. The temporal patterns, where the physical ratio between t1 and t2 was varied systematically, were divided into three clusters, and one cluster consisted of the temporal patterns within a range of -80 ms 相似文献   

音乐训练对4~5岁幼儿普通话声调范畴感知能力的影响

已有研究表明, 音乐训练能提高成人对普通话声调范畴感知的能力, 此种训练能否增强幼儿对声调范畴感知的能力?训练效果是否受到训练时间长短的影响?本研究对幼儿园4~5岁幼儿进行音乐训练, 共40人, 分成音乐组和控制组, 每组各20人, 追踪考察音乐训练和训练时间长短对幼儿声调范畴感知能力提升的影响。实验采用前测-中测-后测设计, 对音乐组开展每周3次, 每次30分钟, 以小钟琴演奏为主的音乐训练; 控制组不进行任何有组织的训练活动。结果发现, 12个月音乐训练提升了幼儿对声调范畴感知的程度, 表现为音乐组幼儿范畴边界宽度显著小于控制组, 而训练6个月时, 该优势并不显著。此外, 12个月音乐训练还加强了幼儿区分范畴内刺激声学差异的敏感性, 而对范畴间刺激的区分能力无显著提高。本研究结果支持了音乐学习的歌剧理论(OPERA), 音乐训练具有跨域迁移作用, 可提升4~5岁幼儿对普通话声调范畴感知的能力, 但只有长期持续的训练才可能真正提高幼儿的音高精细化加工水平。     

感知音乐音质的EEG探究

欣赏音乐是一种审美的体验活动,不同的音质会使人产生不同的感受。为探究音乐和EEG的关系,本文选用音乐《黑人舞曲》,运用主成分分析等方法,研究了11位在校大学生在欣赏不同音质音乐时的EEG特征。结果发现:在欣赏不同音质音乐时大脑皮层右颞等处快波功率差异显著。大脑对音乐的精细加工与大脑右颞等区的电活动密切相关。     

音乐节拍认知的研究评述

音乐节拍中的信息十分丰富,变化的方式也千差万别,因此节拍的加工是十分复杂的认知过程。国外神经认知领域对音乐节拍的研究从内容来看可归纳为:节拍违反的加工,节拍速度的加工,节拍类型的加工,以及节拍与节奏的区别等几个方面。目前关于音乐节拍的研究还处于初步探索阶段,未来的研究应明确时间间隔、速度变化、重音模式加工的神经基础,并就复杂节拍的加工,个体感受性差异等问题进一步展开研究。