研究发现，唱歌和想象即兴创作的音乐能诱发大脑的流动状态
乔治亚州立大学的一个研究小组发现，当艺术家处于“心流”状态时，大脑会发生怎样的变化。他们发现，仅仅是想象即兴表演就能引发与音乐家唱歌时相同的大脑流状态。
在这项发表在杂志上的新研究中科学报告研究人员招募了21名高级爵士音乐家，让他们在接受测试时，根据标准的12小节蓝调和弦进展，唱出或想象Bebop时代爵士乐的四个乐谱中的一个功能性磁共振成像(fMRI)。这个多学科研究团队——包括数学、物理、音乐、神经科学和计算机科学的专家——然后使用功能磁共振成像数据来确定音乐家是如何大脑根据爵士乐表演中所需的创造力程度重新配置连接，重点关注两大大脑网络:默认模式网络和执行控制网络。
首席研究员维克多·m·维加拉(Victor M. Vergara)说:“我们估算了爵士音乐家在发声、想象、即兴表演或表演预先学习和记忆的乐谱时的静态功能网络连接。”
音乐学院副教授、该研究的合著者马丁·诺加德(Martin Norgaard)说，这项研究为研究爵士乐专家工作时的思维提供了新的视角。
诺加德说:“令人着迷的是，我们看到了非常相似的大脑模式和活动，无论他们是在即兴唱歌还是在想象即兴表演。”
这项研究建立在先前的研究基础上，该研究表明，在即兴创作音乐时，受试者的大脑显示出较低的功能连通性。新的发现表明，即兴创作与大脑执行控制网络的弱连接状态和一种“流动”的感觉有关，这种感觉使音乐创作不受阻碍。
“执行控制网络通常在许多任务中都很活跃，包括解决问题。当受试者处于静息状态时，默认模式网络似乎更活跃。”“我们发现，当专业音乐家进行即兴创作时，大脑对他们创造力的干扰较少。”
这项研究是与神经成像和数据科学转化研究中心(TReNDS)合作进行的，该中心得到了乔治亚州立大学、乔治亚理工学院和埃默里大学的支持。“趋势”的创始董事、心理学和神经科学大学特聘教授文斯·卡尔霍恩表示，这项新研究使研究人员能够观察到连接的广泛和更丰富的影响。这是第一次分析在发声和想象实时生产创造性输出的整个大脑连通性。
“大脑是高度动态的，所以绘制大脑功能随时间的变化是一种更自然的方式来分析数据，捕捉与行为条件或休息有关的功能模式，”卡尔霍恩说。
作为TReNDS中心团队的一员，Vergara和他的同事能够用一种非侵入性的方法从大脑中提取信号，以减少创意过程中的任何干扰。该团队创建了一个自定义算法来识别静息状态网络。
“大脑成像产生了大量的时间变化的测量数据，这些数据很难解析。模式识别算法对于确定参与创作过程的相关大脑区域是必要的，”Vergara说。“然后我们比较了不同的模式，以了解表演即兴和预先排练的音乐之间的区别。”
该研究的范式允许包括具有许多不同乐器专长的爵士演奏家，这表明研究结果可能广泛适用于所有即兴音乐家。未来的研究可以将同样的范式应用到其他实时创作的活动中，比如表演自由式说唱或口语诗歌，甚至进行体育运动——有可能发现人类大脑中创作过程的共同线索。
“现在我们可以考虑更具体的问题，比如当人们即兴发挥时，大脑发生了什么变化，或者涉及到哪些不同的网络，”诺加德说。“这被称为动态连接，这是我们希望下一步研究的内容。”
该研究团队包括计算机科学助理教授Robyn Miller，物理和天文学副教授Mukesh Dhamala，以及宾夕法尼亚州立大学和哈佛医学院的合作者。
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