音乐绝对音高信息加工的脑机制

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1、心理科学进展2011,Vol.19,No.9,1306–1312AdvancesinPsychologicalScienceDOI:10.3724/SP.J.1042.2011.01306音乐绝对音高信息加工的脑机制侯建成董奇(北京师范大学认知神经科学与学习研究所,北京100875)摘要音乐绝对音高(absolutepitch,AP)一直是音乐心理学者感兴趣的问题。AP能力是一种特殊的音乐能力。ERP研究表明具有AP能力的群体只需较少的认知资源进行音高加工,同时不同AP能力的加工机制也不同;功能神经成像研究表明大脑左侧额叶背侧后部和左侧颞叶平面对AP加工发挥重要作用;脑结构研究发现AP群体的某

2、些脑区皮层厚度低于没有绝对音高能力(Non-AP)群体,这可能与AP特殊的加工机制有关。AP能力形成需要先天遗传和后天环境的共同作用,其相互作用的脑机制需结合行为遗传学的研究方法及成果。关键词绝对音高;ERP;功能神经成像;脑结构分类号B842音乐的绝对音高(absolutepitch,AP)是在没有一音高在大脑中央顶区会产生较大的晚期正波成任何其它音高提示或参照的情况下,能对听到的分P600,而且潜伏期也较短,这一特点在音乐家任何实际音高进行识别的能力,即判断并说出(或身上更为明显(Schön,Magne,&Besson,2004)。唱出)音高的具体音名和唱名的能力,也称作固定P600是与句

3、法违反有关的、出现在关键词之后音高或绝对音感。在AP任务中,对呈现的刺激需500~600ms的一种晚期正成份,独立于语义信息,要从长期的训练经验中提取相应的音高信息与当是语法加工的指标,或在高期望程度句子中的句前刺激匹配,同时要尽快予以音高命名,所以AP法违反条件下出现,和弦的某音高变化诱发P600加工包括了对音高信息的长时记忆和命名两种能反映了音高对音乐结构的重要性。而AP作为一种力。与AP相对应的是相对音高(relativepitch,RP),没有前后声音频率参照的、相对“固定”和“直接”的是指在有外部音高参照的情况下识别或唱出一个信息加工与提取方式,具有AP能力的群体在AP音名及唱名的能

4、力。一般认为拥有AP能力者在任务加工时具有怎样的特征？本文从脑电、功能神头脑中具备一个固定的音高模版,能将每一个音经成像、脑结构三个方面来论述AP信息加工的脑高与具体的音名及唱名建立固定联系,而拥有RP机制。能力者具备“移动”的音高模版,在唱名体系与特1ERP研究定结构的音高体系之间建立联系,反映了音高之间的相对关系。Klein(1984)等通过ERP观察了AP信息的加许多研究关注了音乐的相对音高(RP)加工机工机制,在正式实验前向一组音乐专业被试进行制,许多研究表明非音乐家的大脑右侧颞叶负责AP能力的纸笔测验,根据正确率(90%以上)选取音高和声音频率信息的加工。Zatorre,Belin和

5、具有AP能力与RP能力的被试(以下分别简称APPenhune(2002)在音高序列中改变某一音高频率,被试和RP被试),正式实验时向两组被试均依次发现右侧颞上回出现N400,反映音高具有语义性在Oddball范式中呈现钢琴音色的1000Hz与加工特征,音高变化使乐段表达的语义信息也发1100Hz的音高,要求被试对靶刺激1000Hz的音生变化。Besson和Faita发现改变音乐和弦中的某高按键反应,发现两组被试均出现P300成分,但AP被试的P300波幅显著低于RP被试。此结果收稿日期:2011-04-08得到Wayman,Frisina,Walton,Hantz和Crummer通讯作者:董奇

6、,E-mail:dongqi@bnu.edu.cn(1992)的验证。P300是事件相关的正成分,在规1306第9期侯建成等:音乐绝对音高信息加工的脑机制1307则序列中呈现偏差刺激后的300ms左右时间段出信息进行编码和提取,编码与颞叶下回有关,提现,而此时的偏差刺激已成为靶刺激进行反应。取与颞叶上回有关。顶叶负责空间信息处理,在Barreet等认为P300是认知加工中工作记忆保持音乐与空间信息关系中,音高频率与空间高度知和更新的神经表现,反映了大脑对刺激进行编觉存在联觉对应关系。周海宏(1999)研究表明声音码、分类、识别等认知功能状态,是注意、记忆、频率越高,空间知觉的高度越高,反之越低

7、,因思维计算等多种认知功能的综合性指标(Hiroseet为音高可以产生“上、下或升、降”的联觉体验。al.,2002)。AP被试和RP被试在AP任务中都诱另一种原因可能是音乐与数学的密切联系,音乐发P300,表明都进行了注意、工作记忆等认知过与数学密切相关,不同音高、节奏、和弦等都有1程,但AP被试的P300低于RP被试,表明工作记对应的固定音数,例如音高的固定标准A的振动1忆等加工资源参与较少。