音乐和语言神经基础的重合与分离——基于脑成像研究元分析的比较

本研究根据音乐和语言的层级结构,从各个加工阶段出发,探讨音乐和语言的关系。具体而言,我们对已有的音乐与语言的元分析结果进行对比,并在此基础上探讨了音乐和语言在神经基础上的异同。结果表明,语音分析与音乐加工的重合发生在听觉—运动环路,与音程分析的重合节点在左侧中央前回,与结构分析的在左侧额盖区;语义分析与音乐加工的重合发生在核心环路,重合节点分别是左侧颞上回和左侧额下回(音程分析),以及右侧额下回(结构分析);句子分析和音乐知觉的重合发生在认知—情绪环路中的右侧脑岛。此结果暗示了音乐旋律分析与词义加工的关系可能是音乐语言共享神经基础的核心部分。同时,分别计算音乐两层级与语言簇的重合率发现,音程分析和语言加工重合更多,在大脑左侧有50%重合,而结构分析与语言加工重合较少,在大脑双侧分别只有7%和14%重合,暗示了在较为低层级的加工阶段,音乐和语言更可能存在共享的神经基础,而在更为高层级的加工阶段,二者更多地表现出各自独特的特点。

音乐知觉的神经基础:脑成像研究的元分析

本研究根据音乐加工的层级结构,对现有的脑成像研究进行了元分析,探讨了音乐知觉的神经基础。具体而言,对特异于音乐知觉加工的两个层级,音程分析和结构分析的神经基础进行了分析,并在此基础上对比了参与两个层级加工的脑区。结果发现,音程分析主要的激活分布在双侧颞上回和右侧额下回,在中央前回、角回和脑岛等脑区也有分布。音程分析在颞上回激活最多,可能表明颞上回为音程分析的核心区域。结构分析激活分布较广,主要激活颞上回、颞横回和前额叶区域,此外,还激活了下顶叶、缘上回和舌回等顶枕区域。结构分析在前额叶激活最多,可能表明前额叶为结构分析的核心区域。最后,对比两层级激活的脑区发现,二者仅在后侧颞上回存在着重合,而在绝大部分脑区则表现出分离,这暗示了音程分析和结构分析通过颞上回进行交流,并负责音乐不同层面的加工。

COMT基因对注意控制神经基础的调控效应:影像遗传学研究的元分析

为探索注意控制能力个体差异的遗传来源,当前研究主要关注儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catechol-O-Methyltransferase,COMT)基因对参与注意控制加工的前额叶脑区的调控作用。为进一步回答COMT基因是否也对全脑范围的注意脑区具有调控作用,本文对17篇遗传影像学研究进行元分析。结果发现,COMT基因Val/Val(vv)基因型的被试在注意控制任务下,不仅前额叶脑区的激活水平高于Met/Met(mm)基因型的被试,在前扣带回和后扣带回等前额叶之外的脑区激活水平也高于mm基因型的被试,而且在这些脑区的效应值(vv>mm)都较大(Cohen'sd>0.8)。由此,元分析结果表明:COMT基因不仅调控前额叶脑区,而且对形成注意控制网络的多个脑区都有调控效应。此结果提示注意控制能力的个体差异可能部分的来自于COMT基因对注意控制网络的调控作用。

实地导航训练提高大脑功能连接模式稳定性

空间导航主要依赖于两种空间表征:自我中心参照表征与环境中心参照表征。然而,个体在现实环境中的空间导航能力提升与这两种空间表征存在何种关联仍未可知。为此,本研究结合行为测量与功能核磁共振技术(fMRI),对非熟悉环境实地空间导航训练前后个体空间导航能力和大脑全局性功能连接模式的改变进行分析,系统考察个体实地空间导航能力提高的内在神经机制。研究结果发现,训练组被试在训练后进行空间导航任务时,自我中心参照表征的核心脑区——顶上小叶(SPL)的神经活动显著增强。更为重要地,训练显著提高了以SPL为核心的全脑功能连接模式的稳定性,且与个体导航任务表现的提高呈正相关。上述结果表明,实地空间导航能力的提高与自我中心参照表征的增强存在密切关联,并进一步表现为SPL与全脑其他区域的信息交互通路的固化。