音樂風格不僅可以調節聽覺皮層，還可以調節運動相關區域

摘要-音樂神經科學近年來備受關注，但音樂風格的影響聽覺運動區域的激活還沒有被探索。本研究的目的是分析被動聽四種不同音樂類型(古典、雷鬼頓、電子和民謠)的非聲樂片段時大腦活動的差異。進行了功能磁共振成像(fMRI)實驗。

這項研究包括了28名沒有接受過音樂訓練的參與者。他們只能被動地聽在功能磁共振成像採集過程中提取上述體裁的音樂片段。在全腦水平和聽覺運動感興趣區域進行成像分析。此外，測量了每個參與者的音樂能力，並分析了其與被研究的大腦活動的關係。

整個大腦分析顯示，在聽雷鬼音樂時，大腦聽覺相關區域的活動要高於其他音樂類型。投資回報率分析顯示，雷鬼音樂不僅在聽覺相關區域，但也在一些運動相關的領域，主要是當它與古典音樂比較時。積極的關係音樂聽力測試評分和雷鬼音樂聽力時大腦活動之間的關係被確定一些聽覺和運動相關的區域。結果表明，聽不同風格的音樂在音樂上經驗不足的受試者在聽覺和運動相關區域誘發不同的大腦活動。雷蓋頓是其中之一他們研究的音樂類型，能喚起聽覺運動網路最高的活躍度。這些發現與音樂刺激的聲學分析聯繫起來討論。

聽音樂是一種美學的人類體驗個人注重解讀和評估這種解釋的結果。音樂處理涉及多個大腦區域，導致大腦活動的複雜模式聽它。這種激活對於處理和是必要的闡釋聲音的每一要素(即音調、音色和強度)及音樂的每一要素(即和聲、旋律和節奏)。

而聽音樂時被激活的大腦區域則是如此不僅包括聽覺區域，還包括運動區域地區。聽覺之間的互動大腦的運動系統允許檢測和對歌曲中時間上可預測的時刻的預期。在這個意義上，前運動皮層和輔助運動區都參與了節律檢測提出了一個與音樂相關的活動與音樂相關的動作，例如，一根火柴在音樂和與音樂相關的動作之間。聽覺和運動的相互作用對於理解兩者之間的聯繫很重要音樂感知，舞蹈甚至是演講音樂類型或風格是一個必不可少的類別。

理解人類對音樂的喜好，但它是基本上不知道音樂流派有多麼抽象的分類都表現在大腦中。在這個理智，可以認為每個人都可能有他們的擁有自己的音樂類別，它們不必重合與他人;其他人可能認為每個人都有不同的偏好，但她/他認識到一塊屬於一個類別而不是另一個有親戚關係的類別一致性。

不同的音樂風格是由他們的特定的聲學特徵和樂器複雜性。表面的音樂特徵是有效音樂類型的健壯屬性人類主體的典型識別與之相反結構的，自上而下的處理音樂特徵如那些通過文化熏陶學習的人)，正如以前在自動類型分類方面的工作因此，聽不同的音樂風格會導致不同的大腦活動模式。

在這方面，複雜性節奏序列已被證明是一個重要的調節前運動區活動的因素。然而，此前沒有研究關注了音樂風格對活動的影響嗎聽覺和運動區域。假設的調節性音樂風格對聽覺馬達可能產生的影響

區域可能對某些神經系統疾病有用(例如，帕金森病)，音樂經常被用於這些疾病改善運動表現，特別是步態布魯因等，或運動科學，特定的勵志音樂似乎優化了跑步的經濟性。

因此，本研究的目的是描述大腦活動，使用功能性磁共振成像，在被動聽四種不同的器樂(非聲樂)音樂風格(古典，雷鬼，電子和民謠)。此外，這項研究也旨在識別研究之間的差異被動傾聽時大腦活動中的音樂風格，專註於聽覺和運動相關的區域。

此外，共有24個聲學描述符從摘錄中逐幀提取工具箱，然後比較不同流派(古典、電子、民謠和雷鬼頓)。提取的描述符表示常用的聲學特徵在心理聲學文獻中，它既有低級特徵，也有高級特徵。窗口長度為25毫秒採用50%重疊提取底層特徵，取3 s重疊33%的窗口大小用於提取高級特徵。高階特徵選擇較大的3s時間窗，因為它對應於對聽覺長度的典型估計感覺記憶。

低級功能包括音質方面的聲信號，如亮度，光譜質心和粗糙度。高層特色包括節奏和音調方面的音樂(如脈搏和音調清晰度)。總的來說,低級特徵處理似乎主要依賴於自下而上的機制來表示細節刺激信息。

然而，高級特徵處理，似乎是由自上而下的認知過程調節的因為文化熏陶、熟悉程度和聆聽歷史(這就是節奏和音調音樂特徵的例子相等方差的多樣本檢驗對每個特徵進行檢驗進行比較選段不同體裁的聲學變異性。檢驗揭示了顯著不平等地方差為每個聲學特徵至少一個流派。

和其他的相比，這表明聲學不同類型之間的差異並不相同。此外，韋爾奇的方差分析(最好的近似等條件下的方差分析差異不滿足表明不同流派之間存在顯著差異。

這並不奇怪，因為音樂流派在很大程度上是由他們的擁有特定的聲足跡。提及一些差異發現的關係在低層次的特徵上，電子音樂具有顯著性更高的亮度值(在高頻率)與其他體裁的比較。

另一方面，古典音樂，有顯著光譜平整度的最低值，換句話說，古典音樂傾向於擁有更像音調的品質(而不是像噪音質量)與其他類型相比。同樣的,粗糙度感知到的不和諧地估計在電子音樂和雷鬼音樂中得分最高。

至於高級特色，古典和民間音樂顯示的脈衝清晰度明顯低於電子和雷鬼音樂(補充圖2)。換言之，電子與雷鬼的表現更簡單、更多與古典音樂和民間音樂相比，節拍明顯。的同樣的類型配對模式也被觀察到漲落質心電子和雷蓋頓經和波動，古典和民謠電子和雷鬼頓。都是有節奏的特徵中周期的平均平均頻率0 - 10hz範圍和波動的雜訊譜(表示高水平的節奏複雜性)，分別。

至於模式，它衡量的是大調/小調模式的強度，古典音樂流派之間的差異是微妙的低值的音樂。最後，關鍵清晰度的值，這是對音樂音調清晰度的估計，與其他音樂相比，雷鬼頓音樂明顯較低流派。

總而言之，儘管它們的聲學異質性所選音樂樣本內容中，有一些相似之處被觀察到，即古典和民間似乎是在高水平的聲學內容方面更相似比電子樂和雷鬼頓都好。

在一般線性模型的背景下進行塊設計用於單個主題分析，對觀察大腦活動在聽力和控制條件。的考慮分析中的對比如下：經典>控制;雷格頓>控制；電子>控制和民間>控制。第一級對比圖像在隨機效果中使用群體分析。

分組分析為使用隨機效應方法執行，使用方差分析設計，包括年齡，性別和愛丁堡慣用手量表得分不。

每次對比的結果都用統計數據加以描述值與自由度，即有效值的總數減1。興趣分析區域進行感興趣區域(ROI)分析聽覺和運動相關區域使用馬賽肌ROI工具箱。聽覺和運動相關從圖譜中提取區域。

在第一個手，兩個半球的聽覺相關區域分為：初級聽覺皮層，次級聽覺皮層聽覺皮層，韋尼克區和聯合聽覺區尾側和吻側前面的部分顳上溝的一部分。

另一方面，對電機進行ROI分析相關領域包括PMC、preg和IFG大腦的兩個半球。PMC被分為五部分:內側，背外側，腹側和腹側側。IFG還分為五個部分:BA44背側，BA44經側，BA44腹側，BA45尾側和BA45吻側。

最後，PreCG被分成五組區域:手；臉區域；上肢區；樹榦地區；舌喉區和下肢區。重複測量方差分析檢驗進行，並考慮統計學意義當校正的p值小於0.05時進行多重比較檢驗。

當對比顯示有統計學意義時找出導致顯著的音樂風格不同的大腦活動。腦活動與音樂能力採用音樂聽力測試(MET)進行聽力測試每個參與者的音樂能力。MET一直是設計用來測量兩者的音樂能力音樂家和非音樂家。

簡而言之，它由在104個試驗中，參與者判斷是否有兩個音樂樂句是否相同。它基於兩個子測試:旋律子測試還有節奏子測試。在MET整體得分與得分之間進行相關分析以及所選roi中的大腦活動音樂的風格。計算每對的Pearson相關係數，當p值為時考慮統計學意義低於0.05。

目前工作的一些局限性應該是考慮。首先，我們不能完全排除聽覺馬達和馬達的差異的可能性在目前的研究中發現可能存在偏差不同的處理此掃描儀雜訊。認為雜訊的影響確實存在和不可避免的，即使採用稀疏採樣技術。

另一方面，使用更高的磁場掃描器可以顯示更細粒度的差異在聽覺皮層區域的音樂類型中都隱藏在執行的分析中，他們使用了7T掃描儀。未來的研究還應該包括其他變數，為比如對音樂刺激的熟悉度評分，對音樂類型的偏好或聽音樂的時長周，這將提供更好的調製大小音樂風格對大腦活動模式的影響。