和聲與調性處理的神經基礎

一個關於不正常音樂語法的旋律以及和聲處理的腦電位研究顯示，旋律資訊 處理比起和聲資訊處理要來得早，且有不同的神經機制(Koelsch & Jentschke, 2010)，顯示出一次單音和一次多音（和聲）的認知應有所差異。

音樂能力也會影響大腦對於和絃的認知。在一項MEG 的研究中，分別讓音 樂家組、音樂組（曾受過音樂訓練且在音樂測驗中獲得高分）及非音樂家組在不 專注的情況下，聆聽一連串於C 大調和聲進行中穿插 C 小調和絃的刺激材料，

並記錄其MMN（mismatch negativity ），意即「不匹配負波」，它是一種事件相 關電位，潛伏期為150~250 ms。在不經注意的狀況下，聆聽一連串相同的聽覺 樂資訊，而音樂處理的腦側化現象也會根據音樂的特徵而改變(Tervaniemi et al., 2011)。

音樂中和聲的處理涉及了處理高階認知工作的額葉，且右腦會佔有優勢 (Overman et al., 2003; Koelsch, 2011)。位於額葉的布羅卡區不僅處理語言，也參 與了和聲的語法處理(Maess et al., 2001)，如果患有布羅卡失語症，在處理具有和 絃外音之和聲時會與常人有所不同(Aniruddh D. Patela, 2008)。其他與和聲處理有 關的腦區，還包括下額葉外側皮質（inferior frontal lateral cortex，BA 44，布羅卡 區的其中一區）、腹外側前運動區（ventral lateral premotor cortex）及上顳回的前 區（anterior superior temporal gyrus） （見圖二-2）。這些腦區會計算所聽到的和

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絃與前一個和絃之間的關係，並且快速地預期接下來將會發生的音樂事件 (Koelsch, 2006)，下額葉外側皮質會根據我們長期記憶中的音樂語法公式來預測 接下來的聲音，並與新出現的聲音做比對(Koelsch, 2006)。其處理會在 150-250 ms 引起ERAN （early right anterior negativity）的事件相關電位(Koelsch, 2009)，一 項fMRI 的相關實驗中也發現右腦的下額葉外側皮質區域，也就是額下回（inferior frontal gyrus）、額葉蓋部（frontal operculum）及前腦島（anterior insula），對於 音樂中出現非預期的和絃會有所反應，表示這個腦區涉及處理音樂語法及和絃之 間的關係。(Tillmann et al., 2006)

圖 二-1 與音樂和聲語法處理相關的腦區。

縮寫：vlPMC, ventrolateral premotor cortex; IFC: inferior cortex; aSTG, anterior superior temporal gyrus (Koelsch, 2006).

對於調性的認知，聽覺皮質也有所涉及，並呈現在聽覺誘發腦磁場（Auditory evoked fields，AEF）的 N1m。Otsuka 等人使用一具有強烈暗示調性的上型音階，

其後結束和絃則為所暗示調性的一級或六級和絃，由於六級較不具有調性的穩定 感，他們發現結束和絃若為六級在左腦的聽覺皮質區會引起較強烈的N1m 反 應，但若在結束和絃前，沒有暗示調性的上行音階，聆聽相同的一級或六級和絃 N1m 強度就不會有分別，這證實了 N1m 的確會被調性所影響，而不是和絃特質，

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聽覺皮質也參與了調性處理(Otsuka et al., 2008)。另外也有研究發現後顳葉皮質

（PTC, BA21/22 ）會在變換樂章時的前期被活化，且右腦活動較為活躍 (Sridharan et al., 2007)，由於同首曲子不同樂章通常調性不同，因此在銜接的兩 個樂章時也需要改變音階基模。 刺激材料時，左腦額葉所產生的α 波去同步化（alpha desynchronization）的強度 要比右腦來得強，在聆聽旋律改變的刺激材料時，非音樂家的右腦額葉α 波去同

另外一個由Perani 等人（2010）所進行，有關新生兒在聆聽古典音樂中調性 改變及不和諧和聲的fMRI 實驗，Perani 等人設計了三種不同的刺激材料，分別 為原曲調、部分片段改變調性之相同曲調，以及音程不和諧的相同曲調。實驗結 果發現，新生兒的大腦對於後兩者刺激材料中音樂的改變已經具有相當的敏銳 度，且反應腦區極為相似，本來在聆聽原曲調時未發現有反應的左腦額葉下方外

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側皮質，在聆聽調性改變和不和諧的曲調時卻有顯著的活化，剛好此腦區的後半 部可以對應到成人的布羅卡區。先前的研究已經發現在成人的研究中，布羅卡區 不僅參與了具有結構、序列性的語言、動作的處理，也參與了音樂中的和聲語法 處理，而位於布羅卡區的額下回外側皮質則會計算和絃間的關係，並且快速地預 期接下來將會發生的音樂事件，綜合上述實驗發現，處理轉調及不和諧和聲音樂 資訊的神經基礎可能很早便開始發展。

Janata 等人（2002）則是利用單旋律轉調的刺激材料。實驗結果發現，特定 的調性在內側前額葉皮質（medial prefrontal cortex）會有特定位置的激活，也就 是說此腦區可以呈現調性地圖，這個腦區可能參與調性的感知、認知和情感訊息 的調控（mediation）。雖然這個研究的可信度受到一些質疑，但此實驗的刺激材 料為轉調頻繁的音樂，對於筆者而言仍有相當的參考價值。

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