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为探究音乐节奏（tempo）对情绪状态和大脑功能网络的影响，研究人员开展相关研究，发现节奏显著影响情绪及大脑活动，为音乐治疗等提供依据。
在生活中，音乐无处不在，它就像一个神奇的魔法师，能轻松拨动人们的心弦，引发各种各样的情绪。欢快的音乐能让人瞬间充满活力，沉浸在愉悦之中；舒缓的旋律则仿佛有安抚人心的力量，让人逐渐平静下来。但你有没有想过，音乐究竟是如何影响我们的情绪和大脑的呢？尤其是音乐的节奏，这个看似简单的元素，背后却隐藏着许多奥秘。以往的研究虽然已经发现音乐节奏能影响情绪，比如快节奏音乐常让人兴奋，慢节奏音乐使人平静，但其中的具体机制并不清楚，而且对于音乐节奏与大脑功能网络之间的关系，更是知之甚少。正是在这样的背景下，西安交通大学的研究人员开展了一项关于音乐节奏对情绪状态和大脑功能网络影响的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。
为了深入探究这一问题，研究人员采用了多种技术方法。在实验中，他们招募了 26 名没有神经或精神疾病史、未接受过音乐训练的参与者。以不同节奏（56、106、156 bpm）的古典钢琴曲为刺激材料，借助情绪量表和脑电图（EEG）分析来收集数据。在 EEG 分析过程中，运用了功率谱分析、离散熵分析、协方差（COV）分析和相位锁定值（PLV）分析等技术，从多个角度探究大脑在音乐节奏刺激下的变化。
研究结果如下：
- 情绪量表分析：通过对不同音乐节奏下参与者情绪的评估发现，情绪效价（valence）水平随着音乐节奏的加快显著增加，而唤醒度（arousal）水平呈现 “V” 形关系，在 106 bpm 时唤醒度最低。这表明快节奏音乐能带来更积极的情绪体验，而中等节奏音乐可能让人处于更平静的情绪状态。
- EEG 分析：
- 功率谱特征：不同脑区对音乐节奏的反应各不相同。在额叶，慢节奏时 θ 波和 α 波功率较高，可能意味着注意力降低，大脑处于放松状态；随着节奏加快，β 波和 γ 波功率增加，反映出神经激活水平提高。在顶叶、枕叶和颞叶，δ 波平均功率显著高于其他波段，且在中等节奏时功率最高；同时，颞叶和枕叶的 θ 波功率随节奏加快而降低。
- 离散熵（DE）特征：频率带和音乐节奏对 DE 有显著影响。DE 值随频率带升高而增加，在三种音乐节奏下，DE 值大小顺序为：Gamma > Beta > Alpha > Theta > Delta。
- COV 分析：随着音乐节奏加快，额叶、枕叶和颞叶的平均连接强度呈上升趋势。在额叶，F7 通道节点连接强度随节奏增加；颞叶中，T8 通道节点连接强度加快节奏时增加，T7 通道则相反。此外，不同节奏下各脑区聚类系数也有所不同，这反映了脑区在音乐处理中的不同作用。
- PLV 分析：音乐节奏显著影响脑区间的相位同步。慢节奏时，额叶和枕叶之间的负同步最明显；中等节奏时，中央和颞叶之间的同步加强；快节奏时，颞叶与其他脑区，尤其是额叶的同步显著增加。
研究结论和讨论部分指出，该研究表明音乐节奏不仅能显著调节唤醒度，还会影响大脑处理情绪和认知的方式。从 EEG 分析来看，不同节奏的音乐能引起不同频率脑电波活动的变化，反映出不同的认知和情绪反应。例如，慢节奏音乐激活额叶较高的 θ 波和 α 波功率，体现出放松状态；快节奏音乐则使 β 波和 γ 波功率上升，意味着需要更高的注意力和认知资源投入。COV 网络连接分析显示，快节奏增强了额叶、颞叶和枕叶的平均连接强度，表明大脑对快节奏音乐的适应性反应是更强的连接。PLV 分析进一步证实，快节奏增加了额叶和顶叶之间的相位同步，为情绪效价和唤醒度的增强提供了生理证据；而慢节奏促进了枕叶和顶叶之间的同步，有助于情绪稳定和放松。
这项研究意义重大，它为音乐治疗和情绪障碍的治疗提供了新的理论依据，让人们认识到调节音乐节奏在调节情绪方面的实际潜力。不过，研究也存在一定的局限性，比如实验选用的是中性音乐，未来研究可以考虑更多音乐风格，进一步区分音乐节奏和刺激的情感效价对情绪体验的影响，探索研究结果在不同文化和音乐背景下的适用性。
