大脑对陌生音乐的反应要比对熟悉音乐的反应强度

音乐感知涉及复杂的大脑功能。音乐和大脑之间的关系，例如大脑皮层的夹带与周期性的音调旋律节拍和音乐，已经得到了广泛的研究。

也有报道说，大脑皮层对不熟悉的音乐的周期性节律反应比对熟悉的音乐周期性节律的反应更加强烈。由于以前的作品主要使用简单的人工听觉刺激，例如纯音或蜂鸣声。尚不清楚音乐的熟悉程度如何影响大脑的反应。

为了解决这个问题，该项研究分析脑电图（EEG）来研究大脑皮层反应和音乐熟悉度之间的关系。使用钢琴声音产生的旋律作为简单的自然刺激。跨试验，通道和参与者的平均互相关函数在时间滞后70和140毫秒左右时显示出两个明显的峰值。在两个峰值处，与听熟悉的音乐相比，互相关值的大小在听不熟悉和加扰的音乐时明显更大。该研究发现表明，对陌生音乐的反应要比对熟悉音乐的反应强。该发现的一项潜在应用可能是区分听众对音乐的熟悉程度，这为评估大脑活动提供了重要工具。

在这项研究中，使用了Guger Technologies(g.tec)的Ag/AgCl活性电极，分别命名为g.LADYbird，g.LADYbirdGND(用于GND)和g.GAMMA耳夹(作为参考，耳夹类型)来记录EEG。 这些由名为g.GAMMAbox(g.tec)的电源设备驱动。如下图所示，根据国际10-10系统，在头皮上放置了32个电极。 GND电极和参考电极分别位于AFz和A1。

该项研究中使用名为Sibelius的音乐计算和记谱软件提取了两种类型的声音刺激：原始和加扰版本。如下表所示，研究人员创建了20个原始版本，其中包括钢琴声产生的旋律。然后然后使用表1的前10个片段，创建了10个加扰版本。

下图为创建声音刺激的过程。

实验范式。实验包括两个阶段，每个阶段分为30个试验。在每个试验中，脑电图记录持续34秒。30个试验中的每一个都随机使用了不同的声音刺激。

时间-频率平面上的互相关和显著性值的结果。在(A,B)两幅图中，顶部的面板显示了声音刺激的包络线与脑电图(EEG)之间的互相关值。每条线表示一个通道的互相关曲线。黑色实线表示跨通道的互相关值的标准偏差。每个子图在滞后时间70和140毫秒左右时显示两个明显的峰值。地形图显示了两个峰值处的互相关值的分布。底部面板显示的是将互相关结果与代理分布在时频平面上的p值，这些代理分布在所有时频点上都显示出显着性。

(A)在第一阶段的试验和受试者中，声音刺激的包络线与脑电图之间的互相关值平均。

(B) 在第二阶段的试验和受试者中，声音刺激的包络线与脑电图之间的互相关值取平均值。

下图为对两个峰值(第一个峰值[约70毫秒]和第二个峰值[约140毫秒])的类别的主要影响进行事后测试。条形图表示在两个峰值处各受试者的互相关函数平均值的标准偏差值。 误差条代表平均值的标准偏差。在两个高峰期，对不熟悉和混乱的音乐的响应明显强于对熟悉音乐的响应 。

在两个峰值处，与听熟悉的音乐相比，互相关值的大小在听不熟悉和加扰的音乐时明显更大。从该研究中可以发现，对陌生音乐的反应要比对熟悉音乐的反应强。该发现的一项潜在应用可能是区分听众对音乐的熟悉程度，这为评估大脑活动提供了重要工具。

论文信息

Familiarity Affects Entrainment of EEG in Music Listening

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2017.00384/full