趙鈺茜

腦電(Electroencephalogram，簡(jiǎn)寫為EEG)是由大腦中大量神經(jīng)組織的突觸后電位同步總和而成，以不同的波形反映出來，代表不同的心理信息。它來源于錐體細(xì)胞頂端樹突的突觸后電位，記錄大腦活動(dòng)時(shí)的電波變化，是腦神經(jīng)細(xì)胞的電生理活動(dòng)在大腦皮層或頭皮表面的總體反映(1)雷旭：《同步腦電——功能磁共振(EEG—fMRI)原理與技術(shù)》，北京：科學(xué)出版社，2014年。。由于EEG技術(shù)具有成本低、時(shí)間分辨率高、無創(chuàng)性、相對(duì)耐受性等優(yōu)點(diǎn)，其作為一種記錄腦電活動(dòng)的電生理監(jiān)測(cè)方法被廣泛應(yīng)用于臨床診斷、認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)和心理生理等研究中。它的動(dòng)態(tài)優(yōu)勢(shì)為現(xiàn)代音樂研究提供了重要支撐，它的無聲性，也可以更好地幫助研究橋腦對(duì)聽覺刺激的影響，是用來探測(cè)音樂對(duì)大腦刺激的最佳工具。

對(duì)于大腦功能而言，我們所有的認(rèn)知過程皆由神經(jīng)細(xì)胞聯(lián)結(jié)作用，大腦上千億的神經(jīng)元細(xì)胞在聯(lián)結(jié)時(shí)放射的微弱電波，即是腦電技術(shù)窺探大腦活動(dòng)的基石。公元前1600年，古埃及人寫下了現(xiàn)存最古老的有關(guān)大腦的文字，1771年，路易吉·加爾瓦尼(2)路易吉·加爾瓦尼(Luigi Galvani)，意大利物理學(xué)家和生理學(xué)家，通過靜電機(jī)器發(fā)出的火花震動(dòng)使青蛙肌肉抽搐，證明了我們現(xiàn)在所理解的神經(jīng)沖動(dòng)的電學(xué)基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)電擊可以使死亡青蛙的肌肉抽搐，直到漢斯·伯格(3)漢斯·伯格(Hans Berger)，德國(guó)精神病學(xué)家，第一個(gè)設(shè)計(jì)出了一套電極系統(tǒng)，可描記出節(jié)律性的電位變化。在1924年首次使用EEG記錄到人全腦活動(dòng)的電屬性，標(biāo)志著腦電作為一種技術(shù)手段被正式應(yīng)用到研究當(dāng)中。對(duì)于音樂與大腦關(guān)系的探索則緣起于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)吩葱园d癇(4)Weber R. Musicogenic epilepsy. Nervenarzt. 27(8):337-40.及音樂感知(5)Frances R. Electro-polygraphic research on the perception of music. Annee Psychol. 56(2): 373-96.等的腦電研究，音樂才作為我們理解大腦聽覺系統(tǒng)的通道滲入到腦科學(xué)研究領(lǐng)域，并在此后的半個(gè)世紀(jì)穩(wěn)步發(fā)展。

進(jìn)入21世紀(jì)后，音樂心理學(xué)與腦科學(xué)的研究已滲入到多個(gè)領(lǐng)域，甚至跳出醫(yī)學(xué)、信息通信等傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)范疇，廣泛涉及音樂的知覺、注意、記憶、情感、語言、動(dòng)作、情緒等音樂心理研究的方方面面，不僅僅作為探究大腦病理基礎(chǔ)的工具，而逐漸成為研究人類心理和大腦運(yùn)作的理想工具；其中，腦電(EEG)作為一種重要工具越來越多地被運(yùn)用在音樂研究領(lǐng)域，它的動(dòng)態(tài)優(yōu)勢(shì)為現(xiàn)代音樂研究提供了重要支撐。就國(guó)內(nèi)發(fā)展來說，1993年，范思陸在與斯蒂文·拉克(6)斯蒂文·拉克(Steven J. Luck)，加州大學(xué)圣地亞哥分校神經(jīng)科學(xué)系主任，教授感知、認(rèn)知和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)方向，是認(rèn)知科學(xué)專業(yè)的創(chuàng)始人之一。主要研究注意力和工作記憶的基本機(jī)制，確立嚴(yán)格的ERP方法。交流結(jié)束后，將一套EEG記錄系統(tǒng)帶回了中國(guó)，國(guó)內(nèi)有關(guān)EEG的研究由此起步(7)Steven Luck著，洪祥飛，劉岳廬譯，洪祥飛審校：《事件相關(guān)電位基礎(chǔ)》，上海：華東師范大學(xué)出版社，2019年10月。。2000年劉沛在《中國(guó)音樂學(xué)》上發(fā)表了第一篇基于腦科學(xué)視角的音樂理論文章(8)劉沛：《腦科學(xué)：21世紀(jì)音樂教育理論與實(shí)踐的新基石——圍繞“莫扎特效應(yīng)”的科學(xué)研究和展望》，《中國(guó)音樂學(xué)》2000年第3期，第88-100頁。，雖在此后的20年內(nèi)，相關(guān)研究有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但系統(tǒng)介紹國(guó)外研究動(dòng)向的分析較為罕見，這在一定程度上限制了對(duì)運(yùn)用腦電(EEG)的音樂研究中先進(jìn)理念和技術(shù)方法的認(rèn)識(shí)。因此，了解西方在二十世紀(jì)相關(guān)研究的基本概況格局，把握相關(guān)研究熱點(diǎn)及前沿趨勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)相關(guān)研究的發(fā)展非常必要。本文將以分析西方21世紀(jì)腦電(EEG)的音樂研究動(dòng)向?yàn)橹行?，通過收集統(tǒng)計(jì)相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合Stork和VOSviewer軟件搭建成分聚類關(guān)系，對(duì)當(dāng)前的研究方向、研究熱點(diǎn)及未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，以期為國(guó)內(nèi)相關(guān)研究帶來新的視角與助益。

一、相關(guān)研究數(shù)量統(tǒng)計(jì)

(一)數(shù)據(jù)來源

有關(guān)21世紀(jì)西方運(yùn)用腦電(EEG)的音樂研究文獻(xiàn)以美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)圖書館國(guó)立衛(wèi)生研究院(US National Library of Medicine National Institutes of Health)的“PubMed”——國(guó)家生物技術(shù)信息中心(National Center for Biotechnology Information, 簡(jiǎn)稱NCBI)檢索系統(tǒng)為來源，涉及MEDLINE、PreMEDLINE和Record supplied by Publisher三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。鍵入“EEG music”為檢索條件，檢索范圍為2000-2019年，最后檢索時(shí)間為2020年5月3日，檢索到相關(guān)文獻(xiàn)共1165篇，結(jié)合Stork進(jìn)行篩選、比對(duì)和剔重，最后獲得832條高質(zhì)量、有效文獻(xiàn)的題錄，每條題錄包括作者、發(fā)表日期、論文名稱、登載期刊、關(guān)鍵詞和被引數(shù)等。相比較之下，國(guó)內(nèi)CNKI(知網(wǎng))上的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中與“EEG 音樂”僅檢索到相關(guān)文獻(xiàn)177篇，且范圍集中在2000—2019年，最后檢索時(shí)間為2020年5月3日。

(二)研究方法

科學(xué)知識(shí)圖譜是近年來科學(xué)計(jì)量學(xué)、信息計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域比較新興的研究方法，不僅能夠揭示知識(shí)來源及發(fā)展規(guī)律(9)張璇，蘇楠，楊紅崗，房小可：《2000-2011年國(guó)際電子政務(wù)的知識(shí)圖譜研究——基于Citespace和VOSviewer的計(jì)量分析》，《情報(bào)雜志》2012年第12期，第51-57頁。，并且可以通過圖形將相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)規(guī)律和演進(jìn)關(guān)系可視化，使學(xué)者在研究過程中能夠更好地把握學(xué)科動(dòng)態(tài)及方向，研究思路更加清晰。

本篇論文對(duì)于詞共關(guān)系的分析使用到由荷蘭萊頓大學(xué)Van Eck與Waltman共同研發(fā)的VOSviewer可視化軟件和由斯坦福大學(xué)成員崔旭開發(fā)的免費(fèi)文獻(xiàn)追蹤軟件Stork，以此實(shí)現(xiàn)聚類關(guān)系的構(gòu)建。VOSviewer軟件能夠繪制作者、引文、關(guān)鍵詞等共現(xiàn)圖譜，在聚類技術(shù)和圖譜繪制方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。通過Stork可以了解包括增長(zhǎng)趨勢(shì)、地區(qū)分布、相關(guān)專家、涉及腦區(qū)等信息(10)周曉分，黃國(guó)彬，白雅楠：《科學(xué)計(jì)量可視化軟件的對(duì)比與數(shù)據(jù)預(yù)處理研究》，《圖書情報(bào)工作》2013年第23期，第64-72頁。。因該軟件的大分析功能不能很好地篩查、比對(duì)和剔重，故此軟件生成的分析數(shù)據(jù)僅作為參考，主要來源以Pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)為準(zhǔn)，在本文中，Stork軟件主要用來分析作者關(guān)系譜圖，并參考軟件生成的分析數(shù)據(jù)對(duì)作者與期刊的影響因子進(jìn)行判定。此外，將綜合運(yùn)用VOSviewer和Stork繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，探究近二十年EEG研究在音樂領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及方向。

(三)文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)段分布

通過文獻(xiàn)的發(fā)文數(shù)量變化可以較為直觀地看出相關(guān)研究熱度變化及增長(zhǎng)趨勢(shì)，是衡量相關(guān)領(lǐng)域研究發(fā)展態(tài)勢(shì)的重要指標(biāo)。圖一是為西方近二十年來的發(fā)文量統(tǒng)計(jì)，可以看出相關(guān)研究發(fā)文數(shù)整體走向穩(wěn)步上升，在2003—2009年間有一段向下凹陷的低谷期，2010年回落而后逐漸攀升，2015年起有較大的上升趨勢(shì)，2018年到達(dá)頂點(diǎn)，之后又一次回落，但總體熱度不減。從文獻(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)來看，在音樂研究中使用EEG手段越來越被重視，2015—2018年間增幅最大，但整體上EEG手段在音樂中的研究應(yīng)用還處于初步階段，有極大的發(fā)展?jié)摿Α＝觋P(guān)注度在不斷提高，其研究熱度處于穩(wěn)步提升的過程，在近五年尤甚。

圖1 國(guó)外近二十年發(fā)文量走勢(shì)圖(橫軸為發(fā)表年份，縱軸為發(fā)文數(shù))

二、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的核心期刊分布

(一)核心期刊分布

外文數(shù)據(jù)庫(kù)以期刊為主，將發(fā)文量居于前十的期刊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)影響力進(jìn)行評(píng)估，得出國(guó)外研究EEG相關(guān)音樂問題的文獻(xiàn)主要來源于Neuroimage、J Cogn Neurosci、PLoS ONE、Neuropsychologia等神經(jīng)科學(xué)期刊，以及部分心理學(xué)期刊和生物學(xué)期刊。其中，Neuroimage、Ann. N. Y. Acad. Sci、Clin Neurophysiol和Psychophysiology的影響因子較高，且被引頻次占比較大，此四類期刊質(zhì)量較高，在該領(lǐng)域研究中占有重要地位。Neuroimage居于位首，發(fā)文數(shù)、影響因子和被引頻次均處前列，具有較高的核心地位。

表1 2000-2019年排名前十的期刊

相對(duì)而言，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)分布主要有四類：期刊、碩士論文、博士論文以及會(huì)議論文。期刊發(fā)文分布較為零散，以醫(yī)學(xué)、心理學(xué)居多，其中，音樂類核心期刊發(fā)文占期刊發(fā)文總數(shù)的9.5%；學(xué)位論文研究以信息通信、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)和教育為主，綜合院校發(fā)文占比較大；會(huì)議論文則以綜述和探討研究方向?yàn)橹饕}。

表2 CNKI發(fā)文類別與數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

從核心期刊的分布來看，國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)較為零散，主要分布在醫(yī)學(xué)、信息通信與心理學(xué)領(lǐng)域，因腦電技術(shù)手段在臨床醫(yī)學(xué)診療(尤其是對(duì)癲癇病的判斷)上運(yùn)用居多，故臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)文數(shù)居高，音樂領(lǐng)域的相關(guān)研究雖然得到了一定的重視，卻仍缺乏確鑿有力的實(shí)驗(yàn)證明。

綜上，就外文文獻(xiàn)期刊分布而言，國(guó)外基于EEG的音樂研究主要刊載于神經(jīng)學(xué)、心理學(xué)領(lǐng)域期刊，發(fā)文數(shù)和被引頻次較高，具有較大的影響力。國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)則較為分散，主要分布在醫(yī)學(xué)、心理學(xué)和音樂領(lǐng)域期刊，但期刊發(fā)文在總相關(guān)發(fā)文中占比尚未過半，研究以學(xué)位論文為主，多為醫(yī)學(xué)、信號(hào)通信等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)對(duì)于EEG手段在音樂領(lǐng)域的應(yīng)用還存在一定的差距，具有較大的潛力與發(fā)展空間。

(二)主要作者分析

首先根據(jù)PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)確定出被引頻次較高的作者，根據(jù)Stork按影響因子由大到小排列，遴選出排名前六的作者，綜合發(fā)文數(shù)和被引數(shù)列出下表：

表3 作者影響力排名

從圖表中的數(shù)據(jù)可以看出，從事于德國(guó)萊比錫的馬克斯—普朗克—人類認(rèn)知和大腦科學(xué)研究所的Koelsch Stefan的發(fā)文數(shù)、影響力與被引頻次均為最高，他作為采用EEG方法研究音樂相關(guān)問題的重要學(xué)者，主要研究領(lǐng)域?yàn)樯镄睦韺W(xué)與音樂心理學(xué)(11)參考附錄2。。所發(fā)表的有關(guān)音樂情緒加工、音樂句法認(rèn)知，以及音樂意義加工等方面的研究成為眾多音樂研究者們關(guān)注的對(duì)象，被引量最高的文章主要關(guān)注音樂與情感：愉悅與不愉悅音樂加工的電生理相關(guān)性，以音樂作為情感刺激的手段，探討感知情緒的價(jià)態(tài)是否會(huì)對(duì)腦電功率譜和心率(HR)產(chǎn)生不同的影響，以及頻帶腦電圖是否會(huì)在特定頻帶上提高情緒處理的相關(guān)性，概述了腦電和心電作為情感加工指標(biāo)的一般意義，證明愉悅情緒隨著Fmθ頻段腦波而增強(qiáng)(12)Sammler D, Grigutsch M, Fritz T, Koelsch S. (2007). Music and emotion: electrophysiological correlates of the processing of pleasant and unpleasant music. Psychophysiology. 44(2): 293-304.。Koelsch等人(13)Koelsch S, Gunter T, Friederici AD, E. (2000). Brain indices of music processing: "nonmusicians" are musical. Journal of cognitive neuroscience. 12(3): 520-41.的一項(xiàng)研究，將和聲啟動(dòng)范式從“音樂句法”的角度考察人腦對(duì)內(nèi)在音樂意義的加工，并首次應(yīng)用于神經(jīng)層面(14)余習(xí)德，魯成，熊希靈，高定國(guó)：《音樂意義傳遞的神經(jīng)證據(jù)——基于啟動(dòng)范式的發(fā)現(xiàn)與思考》，《心理科學(xué)進(jìn)展》2017年第5期，第742-756頁。，證實(shí)了ERAN成分與聲音期望的違反有關(guān)，N5與音樂句法整合過程有關(guān)，且兩個(gè)成分之間存在顯著的正相關(guān)。Koelsch的另一項(xiàng)研究中采用跨通道啟動(dòng)范式探究調(diào)性音樂句法中未受過音樂訓(xùn)練的聽者在內(nèi)隱和外顯情況下對(duì)音樂句法的加工，發(fā)現(xiàn)N5(或N500)與內(nèi)在音樂意義有關(guān)，違規(guī)音樂句法加工相關(guān)的ERAN成分與語言句法誘發(fā)的早期左前側(cè)的負(fù)波(Early Left Anterior Negativity, ELAN)較為相似，又彼此獨(dú)立, 共享神經(jīng)源(15)Koelsch S, Gunter TC, Wittfoth M, Sammler D. (2005). Interaction between syntax processing in language and in music: an ERP Study. Journal of Cognitive Neuroscience. 17(10): 1565-77.。蘇黎世大學(xué)的 Lutz發(fā)文數(shù)位列第二，主要研究領(lǐng)域?yàn)樯窠?jīng)心理學(xué)，研究重點(diǎn)集中在人腦的功能和結(jié)構(gòu)可塑性，被引量最高的文獻(xiàn)“從情感感知到情感體驗(yàn)：圖片與古典音樂引發(fā)的情感”，研究視覺和音樂刺激對(duì)大腦加工的影響。其圖片和古典音樂片段選自國(guó)際情緒圖片系統(tǒng)，以快樂、悲傷和恐懼為基本情感；結(jié)果證明視聽結(jié)合喚醒程度最強(qiáng)，音樂可以顯著增強(qiáng)圖片所喚起的情感體驗(yàn)(16)Baumgartner T, Esslen M, L. (2006). From emotion perception to emotion experience: emotions evoked by pictures and classical music. International Journal Psychophysiology. 60(1): 34-43.?；谝陨螷oelsch被引量最高的三項(xiàng)研究和 Lutz的熱門研究，音樂與情感是頗受關(guān)注的話題。神經(jīng)科學(xué)和行為學(xué)領(lǐng)域的專家Trainor Laurel J(17)Trainor Laurel J，麥克馬斯特大學(xué)心理學(xué)，神經(jīng)科學(xué)和行為系。，通過聽覺誘發(fā)電位(AEP)的P2和N1c成分，定位次級(jí)聽覺皮層的空間差異區(qū)域，得出的結(jié)論與先前的研究結(jié)果一致。這些結(jié)果表明，由于受試者的聲學(xué)訓(xùn)練歷史(音樂或?qū)嶒?yàn)室基礎(chǔ))，使聽覺皮層分布區(qū)域神經(jīng)元的調(diào)諧特性(18)神經(jīng)元調(diào)諧(neuronaltuning)，是指神經(jīng)元有選擇地表示一種感覺、聯(lián)合、運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知信息的特性。通過經(jīng)驗(yàn)，神經(jīng)元反應(yīng)被調(diào)諧為最優(yōu)的特定范式。發(fā)生了改變，與非音樂家相比，音樂家的神經(jīng)可塑性P2和N1c聽覺誘發(fā)電位顯著增強(qiáng)，而這種反應(yīng)不被認(rèn)為是音樂技能的遺傳或產(chǎn)前因素的影響(19)Shahin A, Bosnyak DJ, Trainor LJ, Roberts LE. (2003). Enhancement of neuroplastic P2 and N1c auditory evoked potentials in musicians. Journal of Neuroscience. 23(13): 5545-52.。Nozaradan Sylvie(20)Nozaradan Sylvie，瑞士蘇黎世大學(xué)心理學(xué)研究所神經(jīng)心理學(xué)部-人類整合生理學(xué)中心(ZIHP)，音樂認(rèn)知與行為方向，主要研究涉及音樂節(jié)奏的腦間同步性、腦損傷患者的功能探索及康復(fù)等。為了研究人腦在音樂體驗(yàn)中節(jié)奏和節(jié)拍處理之間的相互作用，直接將假設(shè)的神經(jīng)元夾帶(21)神經(jīng)夾帶，當(dāng)外部環(huán)境輸入有節(jié)奏的刺激時(shí)，大腦對(duì)其進(jìn)行的反應(yīng)，科學(xué)家將這個(gè)反應(yīng)機(jī)制稱為神經(jīng)夾帶。當(dāng)音樂聲進(jìn)入大腦、有節(jié)奏的刺激產(chǎn)生時(shí)，神經(jīng)夾帶就會(huì)發(fā)生，它會(huì)引起大腦同步周期活動(dòng)。這種周期活動(dòng)又與外界有節(jié)奏的刺激兩相呼應(yīng)，它就能長(zhǎng)久持續(xù)下去。對(duì)節(jié)拍感知的影響與假設(shè)的共振現(xiàn)象，作為節(jié)奏的表征基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)節(jié)拍會(huì)誘發(fā)一種與節(jié)拍頻率相適應(yīng)的持續(xù)周期性腦電反應(yīng)，而節(jié)奏則引發(fā)了一個(gè)額外的頻率調(diào)諧到相應(yīng)的節(jié)律來解釋這個(gè)節(jié)拍；證明音樂構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)特的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)背景，可以在一定程度上探索動(dòng)態(tài)認(rèn)知過程中的夾帶現(xiàn)象(22)Nozaradan S, Peretz I, Missal M, Mouraux A. (2011). Tagging the neuronal entrainment to beat and meter. Journal of Neuroscience. 31(28): 10234-40.。在EEG與音樂的相關(guān)研究中，神經(jīng)科學(xué)占有較大的優(yōu)勢(shì)，二人雖發(fā)文不多，但單篇文章都具有很強(qiáng)的影響力。從事于芬蘭行為科學(xué)研究所認(rèn)知腦研究室的Tervaniemi Mari發(fā)文相較之前的學(xué)者則沒有受到太大的關(guān)注，她的主要貢獻(xiàn)在于探索音階特性在人類聽覺皮層中的自動(dòng)處理系統(tǒng)，結(jié)果表明，即使在集中注意力干預(yù)之前，聽覺皮層也能快速、自動(dòng)地提取音階的關(guān)系屬性(23)Brattico E, Tervaniemi M, R, Peretz I. (2006). Musical scale properties are automatically processed in the human auditory cortex. Brain Research. 1117(1): 162-74.，Bidelman Gavin M(24)Bidelman Gavin M，美國(guó)普渡大學(xué)，信息科學(xué)與疾病學(xué)院，智能系統(tǒng)研究所：解剖學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)方向，主要研究領(lǐng)域涉及聽覺感知/認(rèn)知的神經(jīng)成像、經(jīng)驗(yàn)依賴可塑性、"雞尾酒會(huì)"效應(yīng)、音樂/語言神經(jīng)生物學(xué)等。在其研究中，通過音樂和語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)人類聽覺腦干音高表征的跨域效應(yīng)，探討音樂家與非音樂家對(duì)音高強(qiáng)度變化的反應(yīng)，得出結(jié)論腦干反應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)依賴可塑性是由與特定領(lǐng)域相關(guān)的音調(diào)模式的聲學(xué)維度相對(duì)顯著性所決定的(25)Bidelman GM, Gandour JT, Krishnan A. (2011). Cross-domain effects of music and language experience on the representation of pitch in the human auditory brainstem. Journal of Cognitive Neuroscience. 23(2): 425-34.。依作者影響力及最高被引量文獻(xiàn)分析可知，西方目前在EEG與音樂的研究領(lǐng)域較權(quán)威的多為神經(jīng)科學(xué)、生物心理學(xué)或認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的專家，且關(guān)注重點(diǎn)主要集中在音樂句法認(rèn)知、音樂情緒加工、音樂與語言以及音樂與神經(jīng)反應(yīng)等方向。

圖2 作者關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜(節(jié)點(diǎn)位置由中心度或密度控制，圓點(diǎn)越大，代表作者受關(guān)注的程度、重要性、出現(xiàn)次數(shù)越高，連線越粗表示相關(guān)性、共同發(fā)文次數(shù)越高)

圖3 作者關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜節(jié)選(Koelsch Stefan帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)部分)

圖4 作者關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜節(jié)選( Lutz帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)部分)

近二十年來國(guó)外學(xué)者基于EEG實(shí)驗(yàn)對(duì)音樂問題的探究，對(duì)于音樂心理學(xué)的進(jìn)展都有著重要的推動(dòng)作用。依據(jù)以上對(duì)作者影響力和研究關(guān)系的分析，可以看出目前有較多學(xué)者引用生物心理學(xué)和音樂心理學(xué)領(lǐng)域?qū)＜襅oelsch的文章，并且形成了幾支影響力較大，研究成果較為集中的團(tuán)隊(duì)。綜合有影響力作者的最高被引文分析，可以看出關(guān)注音樂的情感與意義，音樂與語言、音樂與神經(jīng)反應(yīng)的人較多，研究者大都為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的專家，或與其相關(guān)的跨學(xué)科學(xué)者。

1.主要腦區(qū)研究分布

有關(guān)EEG與音樂的研究，因是屬聽覺系統(tǒng)，根據(jù)檢索到的相關(guān)研究，排布腦區(qū)關(guān)系及主要涉及區(qū)域，依據(jù)Stork生成腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接圖(位置排列順序依據(jù)大腦結(jié)構(gòu))。

圖5 腦區(qū)連接網(wǎng)絡(luò)圖

通過該腦區(qū)連接網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，在所有有關(guān)EEG與音樂的研究當(dāng)中，通過腦電技術(shù)采集音樂信息主要涉及的腦區(qū)為后扣帶、小腦——前扣帶、丘腦核、顳葉、額葉、腦干和塊莖。這與各個(gè)腦區(qū)的功能直接相關(guān)，在執(zhí)行音樂任務(wù)時(shí)，腦干、顳葉和額葉所的影響最大，小腦和前扣帶有著較大關(guān)聯(lián)。

三、研究熱點(diǎn)與前沿趨勢(shì)

關(guān)鍵詞在一篇文章中起著重要作用，是闡釋全文涵義，向下統(tǒng)領(lǐng)全篇的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，關(guān)鍵詞預(yù)示著全文最主要討論的核心問題，也說明了文章研究的方向，是我們把握文本重要信息的源頭。通過對(duì)出現(xiàn)頻次較高、與音樂直接相關(guān)的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，把握近二十年來的研究熱點(diǎn)及其走向。

(一)關(guān)鍵詞時(shí)間密度分布

根據(jù)Stork軟件節(jié)選出的40個(gè)關(guān)鍵詞，從中遴選11個(gè)與音樂直接相關(guān)的研究熱詞，根據(jù)發(fā)表時(shí)間和數(shù)量用Excel繪制成雷達(dá)圖，以說明研究重點(diǎn)在哪一時(shí)段的熱度最高。雷達(dá)圖外周表示發(fā)表時(shí)間，雷達(dá)軸表示發(fā)文數(shù)量。

圖6 關(guān)鍵詞分布雷達(dá)圖(雷達(dá)圖外周表示發(fā)表時(shí)間，雷達(dá)軸徑表示發(fā)文數(shù)量)

如圖6所示，我們可以看到在2001-2003年間，樂源性癲癇還是當(dāng)時(shí)的研究熱點(diǎn)，音樂幻覺也占一定的比重，2003年起開始廣泛關(guān)注音樂訓(xùn)練、聽覺加工、音樂欣賞等領(lǐng)域，但沒有出現(xiàn)絕對(duì)的關(guān)注熱點(diǎn)，研究層次較為均衡。2013和2015年音樂治療成為熱門，此后對(duì)于音樂的關(guān)注逐漸從醫(yī)學(xué)走向音樂實(shí)踐，音樂表演、絕對(duì)音高、聽覺加工、音樂訓(xùn)練、音樂欣賞等方面都有較為集中的研究趨向。

圖7 CNKI關(guān)鍵詞分布雷達(dá)圖(雷達(dá)圖外周表示發(fā)表時(shí)間，雷達(dá)軸徑表示發(fā)文數(shù)量)

在此將外文數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵詞分布與國(guó)內(nèi)知網(wǎng)收錄文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì)。以CNKI檢索到的文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，同樣，通過圖7可以得知，國(guó)內(nèi)有關(guān)EEG的音樂研究在2008年之間較為沉寂，更多關(guān)注在音樂作品、音樂治療和音樂訓(xùn)練方面。從2008年開始逐漸關(guān)注音樂認(rèn)知領(lǐng)域，音樂情緒在2019年關(guān)注度較高，音樂情感識(shí)別方面的研究越來越被關(guān)注。但與國(guó)外相關(guān)研究相比，國(guó)內(nèi)研究主要集中在對(duì)音樂情緒的研究，且以文獻(xiàn)綜述居多，對(duì)于音樂表演方面的研究也尚未起步，還有較大的發(fā)展空間。

(二)關(guān)鍵詞成分分布

用VOSviewer進(jìn)行關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)有效關(guān)鍵詞2185個(gè)，出現(xiàn)頻次設(shè)置為5次以上，檢索出54個(gè)有效關(guān)鍵詞，從中濾掉例如human、eeg、combination等基礎(chǔ)詞匯，篩選出26個(gè)與音樂直接相關(guān)的關(guān)鍵詞，生成15個(gè)關(guān)聯(lián)聚類，在這26個(gè)結(jié)果中有一些彼此沒有直接關(guān)聯(lián)，最大的連接集成由13個(gè)詞匯構(gòu)成。選用關(guān)聯(lián)強(qiáng)度(Association strength)算法(26)該方法與Van Eck和Waltman(2009)的公式(6)相同。，將每一項(xiàng)關(guān)鍵詞之間鏈接的強(qiáng)度進(jìn)行規(guī)范化，引力設(shè)置為5，斥力設(shè)置為1。通過三種方式進(jìn)行關(guān)鍵詞成分分布的可視化分析。

網(wǎng)絡(luò)可視化(Network visualization)是以標(biāo)簽大小表示出現(xiàn)頻次的科學(xué)知識(shí)圖譜可視化構(gòu)建方式，關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越大，標(biāo)簽就越大(這里選用的圓形標(biāo)簽)；未顯示的標(biāo)簽是為了避免標(biāo)簽重疊，每一個(gè)標(biāo)簽的顏色由所屬的群集決定，項(xiàng)目之間的連線表示鏈接關(guān)系。通過網(wǎng)絡(luò)可視化的方式繪制出聚類分析詞頻圖，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)簽大小都與其權(quán)重(27)指某一因素或指標(biāo)相對(duì)于某一事物的重要程度，其不同于一般的比重，體現(xiàn)的不僅僅是某一因素或指標(biāo)所占的百分比，強(qiáng)調(diào)的是因素或指標(biāo)的相對(duì)重要程度，傾向于貢獻(xiàn)度或重要性。通常，權(quán)重可通過劃分多個(gè)層次指標(biāo)進(jìn)行判斷和計(jì)算，常用的方法包括層次分析法、模糊法、模糊層次分析法和專家評(píng)價(jià)法等。相關(guān)。

圖8 基于VOSviewer的網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜(一個(gè)點(diǎn)附近的項(xiàng)目數(shù)越多，相鄰項(xiàng)目的權(quán)重越高，該圓點(diǎn)越大；反之，一個(gè)點(diǎn)附近的項(xiàng)目數(shù)越少，相鄰項(xiàng)目的權(quán)重越低，則該圓點(diǎn)越小。)

從網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜中可看出，“潛力”是目前研究中最受關(guān)注的重點(diǎn)，且與多個(gè)相關(guān)研究產(chǎn)生交叉，形成最大的聚類集群，與探究音樂潛力相關(guān)的研究最多，形成了較為密集的權(quán)重分布?？梢钥闯鲅芯空邔?duì)于音樂潛力的研究多涉及專業(yè)音樂家訓(xùn)練、音樂知覺、絕對(duì)音高、噪音、音樂表演和節(jié)奏節(jié)拍等方面，也通過這些角度來說明音樂潛力相關(guān)問題，音樂能力的發(fā)展是音樂實(shí)踐問題的重心。除此之外，相關(guān)研究重點(diǎn)主要分布在樂源性癲癇，音樂治療，音樂訓(xùn)練，節(jié)奏節(jié)拍等方向。就整體而言，對(duì)于EEG和音樂相關(guān)問題的研究，多側(cè)重于音樂能力的培養(yǎng)——音樂潛能開發(fā)，以及臨床醫(yī)學(xué)——樂源性癲癇等方向。

(三)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)分布

1.前沿走勢(shì)

通過Citespace軟件繪制科學(xué)知識(shí)譜圖，以探究21世紀(jì)運(yùn)用腦電(EEG)的音樂研究動(dòng)向、主題與前沿(28)邱均平，沈恝諶，宋艷輝：《近十年國(guó)內(nèi)外計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)研究進(jìn)展與趨勢(shì)——基于Citespace的可視化對(duì)比研究》，《現(xiàn)代情報(bào)》2019年第2期，第26-37頁。。首先，運(yùn)行Citespace軟件，將規(guī)范化的文獻(xiàn)題錄載入運(yùn)算。因2000-2015年相關(guān)領(lǐng)域的研究較少，不具備代表性，故截取2015-2020年研究成果豐盛的時(shí)間段對(duì)其進(jìn)行前沿走勢(shì)分析。

選擇Timezone View算法，篩選出現(xiàn)頻次為10以上的關(guān)鍵詞，分別繪制了前沿時(shí)區(qū)視圖與關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)區(qū)分布圖。

圖9 基于Citespace的前沿時(shí)區(qū)視圖

從以上有關(guān)雷達(dá)圖的分析可知，在2000-2010年間，研究層次分布較為均衡，沒有出現(xiàn)絕對(duì)的研究熱點(diǎn)，且研究分布較少，2010年后開始出現(xiàn)較多集中的研究?jī)A向(以近五年尤為突出)。結(jié)合前沿時(shí)區(qū)視圖可以看出，近五年的研究熱點(diǎn)逐漸從臨床醫(yī)學(xué)(音樂誘發(fā)性癲癇、音樂幻覺)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)向關(guān)注音樂能力的培養(yǎng)以及音樂潛能的激發(fā)，涉及音樂實(shí)踐過程中的創(chuàng)作、欣賞和表演階段的認(rèn)知與情感等方面，尤其值得注意的是，在2018年，出現(xiàn)了“音樂表演”的絕對(duì)趨勢(shì)。而在音樂表演的相關(guān)研究中，音樂表演與行為監(jiān)測(cè)、音樂表演與神經(jīng)反饋占很大比例。

2.關(guān)鍵詞共現(xiàn)

圖10 基于Citespace的關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)區(qū)分布

根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次分布，絕對(duì)音高是最為關(guān)注的元素，在2013-2016年間最為密集，結(jié)合圖9，職業(yè)音樂家與潛能培養(yǎng)曾一度成為熱點(diǎn)話題。音樂欣賞在2010-2016年間受較大關(guān)注，結(jié)合圖6，它在2013年形成相對(duì)集中的研究熱點(diǎn)。圖3、4則表明了在運(yùn)用EEG手段探討音樂相關(guān)問題的研究中，θ波(29)θ波(4-7Hz)主要表征皮質(zhì)(下丘腦、丘腦、杏仁核等結(jié)構(gòu))的情緒反應(yīng)特性。是最常被涉及的腦波頻段，有關(guān)音樂整合加工機(jī)制的探討，則最多涉及旋律的失匹配負(fù)波(MMN)(30)當(dāng)一個(gè)聽覺刺激與前一個(gè)不同時(shí)，便會(huì)誘發(fā)一個(gè)自動(dòng)響應(yīng)，即失匹配負(fù)波(mismatch negativity, MMN)，是一個(gè)發(fā)生于聽覺皮層的事件相關(guān)電位。通常來說，它的峰值出現(xiàn)在160-220毫秒，最大幅值出現(xiàn)在額葉和中央?yún)^(qū)的中線位置。。

四、相關(guān)研究的前沿走勢(shì)及期望

EEG技術(shù)究竟如何在音樂領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用，又用來說明什么問題？依舊是我們今后不斷探索的方向。在近二十年里，EEG研究在音樂領(lǐng)域所有研究中所占的比例(31)數(shù)據(jù)參考Stork，鍵入格式：“EEG music”VS“music”。如下圖所示，可以看出，在不斷增長(zhǎng)的、活躍的音樂領(lǐng)域研究當(dāng)中，腦電研究平均占比在百分之5 ，其中還不乏醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的、神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域的研究成果。

圖11 EEG音樂與音樂發(fā)文數(shù)比例表(橫軸為發(fā)表時(shí)間，縱軸為發(fā)文數(shù)量)

研究方向上來看，在EEG與音樂的相關(guān)研究中，神經(jīng)科學(xué)占有較大的優(yōu)勢(shì)，已知成果中較權(quán)威的多為神經(jīng)科學(xué)、生物心理學(xué)或認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域的專家，且關(guān)注重點(diǎn)主要集中在音樂句法認(rèn)知，音樂情緒加工，音樂與語言以及音樂與神經(jīng)反應(yīng)等方向。研究熱點(diǎn)上來看，絕對(duì)音高是最為關(guān)注的元素，2013-2016年間最為密集，職業(yè)音樂家與潛能培養(yǎng)也曾一度成為熱點(diǎn)話題。從文獻(xiàn)整體關(guān)注趨勢(shì)上來看，2015-2018年間增幅最大，但整體上EEG手段在音樂中的研究應(yīng)用還處于初步階段，有極大的發(fā)展?jié)摿?，隨著近二十年關(guān)注度在不斷提高，其研究熱度處于穩(wěn)步提升的過程。近五年的研究熱點(diǎn)逐漸從臨床醫(yī)學(xué)(音樂誘發(fā)性癲癇、音樂幻覺)領(lǐng)域，逐漸轉(zhuǎn)向關(guān)注音樂能力的培養(yǎng)以及音樂潛能的激發(fā)，涉及音樂實(shí)踐過程中的創(chuàng)作、欣賞和表演階段的認(rèn)知與情感等方面，尤其值得注意的是，在2018年，出現(xiàn)了“音樂表演”的絕對(duì)趨勢(shì)。而在音樂表演的相關(guān)研究中，音樂表演與行為監(jiān)測(cè)、音樂表演與神經(jīng)反饋占很大比例。

文章從宏觀到微觀，通過對(duì)相關(guān)研究數(shù)量統(tǒng)計(jì)、核心期刊分布、研究熱點(diǎn)與前沿等方面進(jìn)行分類梳理，把握國(guó)際該領(lǐng)域研究的重要議題以及最新動(dòng)向，認(rèn)識(shí)。大腦擁有的眾多神經(jīng)元之間存在著大量并列的、立體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這種復(fù)雜的系統(tǒng)操控著我們的認(rèn)知、行為和意志。EEG研究將協(xié)助我們突破原有認(rèn)知局限，去窺探那大腦活動(dòng)所放射出的微弱電波，捕捉生物本體所特有的規(guī)律。

在我們問自己能做什么之前，不妨先看看別人做了些什么；在我們不知該如何做的時(shí)候，站在巨人的肩膀上，或許會(huì)看到不一樣的風(fēng)景。心智的神經(jīng)生物學(xué)研究，是一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的人文橋梁，是我們對(duì)自身的重塑與認(rèn)知，也是客觀世界的影像與主觀世界構(gòu)成的結(jié)果。意識(shí)世界里我們永遠(yuǎn)獨(dú)自一個(gè)，但“向內(nèi)”探索可以永無止境。

未來探索大腦中音樂活動(dòng)的奧秘，任重而道遠(yuǎn)。