Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tương đồng của các mẫu kết nối chức năng não cá nhân được hình thành bởi việc nghe nhạc được định lượng bằng phương pháp dựa trên dữ liệu
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm khám phá sự tương đồng trong các mẫu kết nối chức năng (FC) ở các cá nhân khi nghe các thể loại âm nhạc khác nhau và so sánh với lời nói, sử dụng một phương pháp dựa trên dữ liệu mới. Mô hình và kết quả của chúng tôi có thể được sử dụng để đánh giá tác động thần kinh của các can thiệp âm nhạc trị liệu.
Mười hai tình nguyện viên khỏe mạnh đã nghe bảy bản nhạc khác nhau trong khi trải qua quét cộng hưởng từ chức năng (fMRI): nhạc do tình nguyện viên lựa chọn với sự gắn kết cảm xúc tích cực, hai bài nhạc cổ điển chưa quen thuộc, một bản nhạc cổ điển được lặp lại với hướng dẫn hình ảnh và ba đoạn ngôn ngữ nói. Các đồ thị mạng FC đã được tạo ra, và các thuộc tính đồ thị được chọn đã được đánh giá về sự tương đồng của chúng trên các bản nhạc. Để so sánh, các mẫu FC được đại diện bởi các ma trận kề đồ thị đã được so sánh trực tiếp cho sự kích hoạt BOLD cao và thấp trong quá trình nghe.
Các thuộc tính đồ thị trung bình qua các chủ thể cho thấy giá trị tương tự cho cùng một bản nhạc so với các bản nhạc khác (p < 0.003). Đối với sự kích hoạt BOLD cao liên quan đến hầu hết các vùng trong vỏ não thính giác, các mẫu FC cho cùng một bản nhạc có tương quan cao (0.74 ± 0.11), trong khi các mẫu FC cho các bản nhạc khác không có (0.09 ± 0.07; p < 6e−5). Đối với sự kích hoạt BOLD thấp liên quan đến các vùng não bổ sung, sự tương quan của các mẫu FC cho các bản nhạc vẫn cao hơn (0.43 ± 0.07) so với các bản nhạc khác (0.09 ± 0.05; p < 8e−6). Nhạc tương tự tạo ra các mẫu kích hoạt chức năng và kết nối tương tự trong não của các cá nhân khỏe mạnh giống như việc nghe lời nói. So sánh trực tiếp các mẫu FC cho thấy tỷ lệ tương quan cao hơn so với các so sánh gián tiếp của các thuộc tính đồ thị được suy diễn từ các mạng FC tương ứng.
Từ khóa
#kết nối chức năng #âm nhạc #quét fMRI #hoạt động não #can thiệp âm nhạc trị liệuTài liệu tham khảo
Trehub SE, Hannon EE (2006) Infant music perception: domain-general or domain-specific mechanisms? Cognition 100(1):73–99
Kawakami A, Furukawa K, Okanoya K (2014) Music evokes vicarious emotions in listeners. Front Psychol 5:431
Schlaug G (2009) Part VI introduction: listening to and making music facilitates brain recovery processes. Ann N Y Acad Sci 1169:372–373
Chen JL, Penhune VB, Zatorre RJ (2008) Listening to musical rhythms recruits motor regions of the brain. Cereb Cortex 18(12):2844–2854
Koelsch S, Skouras S (2014) Functional centrality of amygdala, striatum and hypothalamus in a “small-world” network underlying joy: an fMRI study with music. Hum Brain Mapp 35(7):3485–3498
Limb CJ (2006) Structural and functional neural correlates of music perception. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol 288(4):435–446
Trost W, Ethofer T, Zentner M, Vuilleumier P (2012) Mapping aesthetic musical emotions in the brain. Cereb Cortex 22(12):2769–2783
Panksepp J, Bernatzky G (2002) Emotional sounds and the brain: the neuro-affective foundations of musical appreciation. Behav Process 60(2):133–155
Jancke L, Alahmadi N (2016) Detection of independent functional networks during music listening using electroencephalogram and sLORETA-ICA. NeuroReport 27(6):455–461
Thaut MH, McIntosh GC, Rice RR (1997) Rhythmic facilitation of gait training in hemiparetic stroke rehabilitation. J Neurol Sci 151(2):207–212
Thaut MH, McIntosh GC, Rice RR, Miller RA, Rathbun J, Brault JM (1996) Rhythmic auditory stimulation in gait training for Parkinson’s disease patients. Mov Disord 11(2):193–200
Thaut MH, Leins AK, Rice RR, Argstatter H, Kenyon GP, McIntosh GC, Bolay HV, Fetter M (2007) Rhythmic auditory stimulation improves gait more than NDT/Bobath training in near-ambulatory patients early poststroke: a single-blind, randomized trial. Neurorehabil Neural Repair 21(5):455–459
Thaut MH, Gardiner JC, Holmberg D, Horwitz J, Kent L, Andrews G, Donelan B, McIntosh GR (2009) Neurologic music therapy improves executive function and emotional adjustment in traumatic brain injury rehabilitation. Ann N Y Acad Sci 1169:406–416
Raglio A, Galandra C, Sibilla L, Esposito F, Gaeta F, Di Salle F, Moro L, Carne I, Bastianello S, Baldi M, Imbriani M (2016) Effects of active music therapy on the normal brain: fMRI based evidence. Brain Imaging Behav 10(1):182–186
Pereira CS, Teixeira J, Figueiredo P, Xavier J, Castro SL, Brattico E (2011) Music and emotions in the brain: familiarity matters. PLoS ONE 6(11):e27241
Karmonik C, Brandt A, Anderson J, Brooks F, Lytle J, Silverman E, Frazier JT (2016) Music listening modulates functional connectivity and information flow in the human brain. Brain Connect 6(8):632–641
Rubinov M, Sporns O (2010) Complex network measures of brain connectivity: uses and interpretations. Neuroimage 52(3):1059–1069
Trost W, Fruhholz S, Cochrane T, Cojan Y, Vuilleumier P (2015) Temporal dynamics of musical emotions examined through intersubject synchrony of brain activity. Soc Cogn Affect Neurosci 10(12):1705–1721
Li K, Guo L, Nie J, Li G, Liu T (2009) Review of methods for functional brain connectivity detection using fMRI. Comput Med Imaging Graph 33(2):131–139
Medaglia JD, Lynall ME, Bassett DS (2015) Cognitive network neuroscience. J Cogn Neurosci 27(8):1471–1491
Sporns O (2018) Graph theory methods: applications in brain networks. Dialogues Clin Neurosci 20(2):111–121
Chen ZJ, He Y, Rosa-Neto P, Germann J, Evans AC (2008) Revealing modular architecture of human brain structural networks by using cortical thickness from MRI. Cereb Cortex 18(10):2374–2381
Montag C, Reuter M, Axmacher N (2011) How one’s favorite song activates the reward circuitry of the brain: personality matters! Behav Brain Res 225(2):511–514