莫扎特音樂影響空間記憶的神經(jīng)機制及其應(yīng)用研究.pdf

1、自上世紀90年代以來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)音樂認知與高級腦功能之間存在著密切的聯(lián)系。因此，對音樂與大腦認知功能的研究逐漸成為近二十年來的研究熱點。1993年，Rauscher等學(xué)者研究了音樂與空間認知的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)聆聽莫扎特奏鳴曲或其他類似音樂，可以提高個體的空間認知水平，即“莫扎特效應(yīng)”。該研究結(jié)果被報道以后，引起了學(xué)術(shù)界和社會大眾的廣泛關(guān)注。但是，也有部分研究者對“莫扎特效應(yīng)”提出了質(zhì)疑。為了考察這種效應(yīng)存在的可靠性，國內(nèi)外諸多研究者采

2、用了不同的實驗范式，在各種實驗條件下對此進行了研究。其中，有的研究成功重復(fù)了“莫扎特效應(yīng)”，但也有部分研究沒有發(fā)現(xiàn)該效應(yīng)的存在。對于該效應(yīng)產(chǎn)生不穩(wěn)定性的原因，一般認為主要與實驗范式、音樂作品和測量工具的選擇有關(guān)。此外，即使有些研究者重復(fù)了“莫扎特效應(yīng)”，但他們對于該效應(yīng)產(chǎn)生的機制也存在不同看法。目前，對于“莫扎特效應(yīng)”比較公認的觀點主要有兩種，一種是“啟動學(xué)說”，認為該效應(yīng)是由于音樂激活大腦神經(jīng)元，啟動了大腦用于加工音樂的空間區(qū)域，從而

3、直接提高被試者的空間記憶能力。另一種是偏愛或喚醒理論，他們認為“莫扎特效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于被試對音樂的偏愛，導(dǎo)致喚醒度發(fā)生變化，從而間接提高空間記憶能力。
　　在本工作中，我們首先采用莫扎特K.448的正反結(jié)構(gòu)音樂作為音樂刺激材料，檢測嚙齒動物和大學(xué)生被試的行為學(xué)改變，驗證了“莫扎特效應(yīng)”的存在，并通過分子生物學(xué)技術(shù)探討了其產(chǎn)生的機制；其次，為了進一步考察產(chǎn)生“莫扎特效應(yīng)”的音樂結(jié)構(gòu)特征，我們研究了“莫扎特效應(yīng)”的關(guān)鍵音樂元素；最后

4、，我們將莫扎特音樂用于癲癇狀態(tài)大鼠，研究了音樂對癲癇導(dǎo)致的認知缺陷的干預(yù)效果，拓展了“莫扎特效應(yīng)”的應(yīng)用領(lǐng)域。本文的主要工作如下：
　　1.采用反向的莫扎特K.448（以相反順序排列莫扎特K.448號樂曲的音符）作為對比刺激材料（保證被試聆聽的音樂材料的物理屬性相同），以60位大學(xué)生和45只大鼠為研究對象，通過檢測大學(xué)生被試和大鼠聆聽音樂后的空間認知行為，我們發(fā)現(xiàn)正向莫扎特音樂能夠提高被試的空間認知能力，證實了“莫扎特效應(yīng)”的存在

5、；同時，發(fā)現(xiàn)了反向音樂可能具有負效應(yīng)。
　　2.通過檢測聆聽音樂后的大鼠在不同發(fā)育階段大腦腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）及其受體（TrkB）的表達水平以及海馬新生神經(jīng)元的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)正向的莫扎特音樂可以提高海馬和聽覺皮層的BDNF/TrkB的表達，促進海馬齒狀回神經(jīng)元的發(fā)生。相反，反向莫扎特降低了大鼠海馬和聽覺皮層的BDNF/TrkB的表達，抑制了海馬齒狀回神經(jīng)元的發(fā)生，提示“莫扎特效應(yīng)”的產(chǎn)生可能通過上調(diào)相關(guān)腦區(qū)BDNF/TrkB

6、的表達水平，促進新生神經(jīng)元的增加實現(xiàn)。通過檢測音樂暴露后大鼠背側(cè)海馬亞區(qū)（CA1、CA3和齒狀回）BDNF/TrkB的表達水平，發(fā)現(xiàn)空間認知能力的改善主要與背側(cè)海馬CA3區(qū)和齒狀回的BDNF/TrkB的表達水平增加有關(guān)，提示海馬各亞區(qū)在音樂認知過程中所起的作用不同。
　　3.為了進一步探討不同的音樂結(jié)構(gòu)元素對認知能力的影響，通過選取正反莫扎特音樂的基本結(jié)構(gòu)成分節(jié)奏和音高，檢測大鼠在聆聽不同結(jié)構(gòu)音樂材料后的水迷宮行為，我們發(fā)現(xiàn)正向音

7、樂的節(jié)奏提高了大鼠的空間記憶能力，反向音樂的節(jié)奏降低了大鼠的空間認知，而音高對大鼠的認知能力不產(chǎn)生顯著影響，提示節(jié)奏在“莫扎特效應(yīng)”中起著關(guān)鍵性作用。
　　4.音樂治療在臨床神經(jīng)精神疾病中的應(yīng)用。通過制備顳葉癲癇大鼠模型，我們發(fā)現(xiàn)音樂暴露能夠改善癲癇持續(xù)狀態(tài)造成的認知損害，而且音樂在癲癇發(fā)生的早期進行干預(yù)達到的效果更為明顯。該結(jié)果可為發(fā)展神經(jīng)系統(tǒng)疾病功能異常的治療策略提供參考。
　　綜上所述，本文通過動物和人的行為實驗驗證了