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

1、自上世紀(jì)90年代以來(lái)，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)音樂(lè)認(rèn)知與高級(jí)腦功能之間存在著密切的聯(lián)系。因此，對(duì)音樂(lè)與大腦認(rèn)知功能的研究逐漸成為近二十年來(lái)的研究熱點(diǎn)。1993年，Rauscher等學(xué)者研究了音樂(lè)與空間認(rèn)知的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)聆聽(tīng)莫扎特奏鳴曲或其他類似音樂(lè)，可以提高個(gè)體的空間認(rèn)知水平，即“莫扎特效應(yīng)”。該研究結(jié)果被報(bào)道以后，引起了學(xué)術(shù)界和社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。但是，也有部分研究者對(duì)“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(guó)內(nèi)外諸多研究者采

2、用了不同的實(shí)驗(yàn)范式，在各種實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)此進(jìn)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(méi)有發(fā)現(xiàn)該效應(yīng)的存在。對(duì)于該效應(yīng)產(chǎn)生不穩(wěn)定性的原因，一般認(rèn)為主要與實(shí)驗(yàn)范式、音樂(lè)作品和測(cè)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(duì)于該效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)制也存在不同看法。目前，對(duì)于“莫扎特效應(yīng)”比較公認(rèn)的觀點(diǎn)主要有兩種，一種是“啟動(dòng)學(xué)說(shuō)”，認(rèn)為該效應(yīng)是由于音樂(lè)激活大腦神經(jīng)元，啟動(dòng)了大腦用于加工音樂(lè)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(ài)或喚醒理論，他們認(rèn)為“莫扎特效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于被試對(duì)音樂(lè)的偏愛(ài)，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(lè)作為音樂(lè)刺激材料，檢測(cè)嚙齒動(dòng)物和大學(xué)生被試的行為學(xué)改變，驗(yàn)證了“莫扎特效應(yīng)”的存在，并通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)探討了其產(chǎn)生的機(jī)制；其次，為了進(jìn)一步考察產(chǎn)生“莫扎特效應(yīng)”的音樂(lè)結(jié)構(gòu)特征，我們研究了“莫扎特效應(yīng)”的關(guān)鍵音樂(lè)元素；最后

4、，我們將莫扎特音樂(lè)用于癲癇狀態(tài)大鼠，研究了音樂(lè)對(duì)癲癇導(dǎo)致的認(rèn)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(hào)樂(lè)曲的音符）作為對(duì)比刺激材料（保證被試聆聽(tīng)的音樂(lè)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(duì)象，通過(guò)檢測(cè)大學(xué)生被試和大鼠聆聽(tīng)音樂(lè)后的空間認(rèn)知行為，我們發(fā)現(xiàn)正向莫扎特音樂(lè)能夠提高被試的空間認(rèn)知能力，證實(shí)了“莫扎特效應(yīng)”的存在

5、；同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了反向音樂(lè)可能具有負(fù)效應(yīng)。
　　2.通過(guò)檢測(cè)聆聽(tīng)音樂(lè)后的大鼠在不同發(fā)育階段大腦腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）及其受體（TrkB）的表達(dá)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(lè)可以提高海馬和聽(tīng)覺(jué)皮層的BDNF/TrkB的表達(dá)，促進(jìn)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(tīng)覺(jué)皮層的BDNF/TrkB的表達(dá)，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(guò)上調(diào)相關(guān)腦區(qū)BDNF/TrkB

6、的表達(dá)水平，促進(jìn)新生神經(jīng)元的增加實(shí)現(xiàn)。通過(guò)檢測(cè)音樂(lè)暴露后大鼠背側(cè)海馬亞區(qū)（CA1、CA3和齒狀回）BDNF/TrkB的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)空間認(rèn)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(dá)水平增加有關(guān)，提示海馬各亞區(qū)在音樂(lè)認(rèn)知過(guò)程中所起的作用不同。
　　3.為了進(jìn)一步探討不同的音樂(lè)結(jié)構(gòu)元素對(duì)認(rèn)知能力的影響，通過(guò)選取正反莫扎特音樂(lè)的基本結(jié)構(gòu)成分節(jié)奏和音高，檢測(cè)大鼠在聆聽(tīng)不同結(jié)構(gòu)音樂(lè)材料后的水迷宮行為，我們發(fā)現(xiàn)正向音

7、樂(lè)的節(jié)奏提高了大鼠的空間記憶能力，反向音樂(lè)的節(jié)奏降低了大鼠的空間認(rèn)知，而音高對(duì)大鼠的認(rèn)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(lè)治療在臨床神經(jīng)精神疾病中的應(yīng)用。通過(guò)制備顳葉癲癇大鼠模型，我們發(fā)現(xiàn)音樂(lè)暴露能夠改善癲癇持續(xù)狀態(tài)造成的認(rèn)知損害，而且音樂(lè)在癲癇發(fā)生的早期進(jìn)行干預(yù)達(dá)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(guò)動(dòng)物和人的行為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了