Musiikki ja palkitsemisjärjestelmä
joten mitä tekemistä musiikilla on rottien puristaessa vipuja tai ihmisten käyttäessä huumeita? Kun ryhmämme alkoi tutkia musiikin aiheuttamaa mielihyvää, emme tienneet, osallistuisiko sama biologisesti merkityksellisiin ärsykkeisiin reagoiva palkitsemisjärjestelmä myös täysin abstraktiin ärsykkeeseen, kuten musiikkiin. Loppujen lopuksi musiikki ei ole välttämätöntä selviytymiseksi, eikä se ole rahan kaltainen vaihtoväline eikä kemiallinen aine, kuten lääke, joka voi saada aikaan suoria hermosolureaktioita.
tiimimme lähti tutkimaan tätä kysymystä käyttäen aivokuvantamistekniikoita, joiden avulla voisimme mitata striatumin aktiivisuutta musiikin tuottaman suuren mielihyvän kokemisen aikana. Mutta törmäsimme heti metodologiseen ongelmaan: miten mitata subjektiivista vastausta, kuten mielihyvää, tiukalla, objektiivisella, tieteellisesti toteuttamiskelpoisella tavalla? Niinkin monimutkaisen ja mahdollisesti hallitsemattoman asian kuin musiikillisten tunteiden tutkiminen edusti erityistä estettä. Ensimmäisenä lähestymistapanamme tähän kysymykseen saimme ajatuksen tutkia ”vilunväristyksiä”, niitä miellyttäviä fyysisiä reaktioita, joita monet ihmiset kokevat kuunnellessaan joitakin musiikillisia kohtia.
tämän lähestymistavan etuna oli se, että vilunväristyksiin liittyy fysiologisia muutoksia (lisääntynyt syke, hengitys, ihon johtavuus jne.), joista voisimme saada objektiivisen indeksin maksimaalisen mielihyvän ajoituksesta ja voimakkuudesta. Tämän idean toteuttamiseksi pyysimme jokaista osallistujaa valitsemaan oman suosikkimusiikkinsa, joka taatusti tuottaa mahdollisimman suurta mielihyvää. Näin aseistettuna pystyimme osoittamaan useissa tutkimuksissa, että sekä selkä-että vatsakalvon striatum todella reagoi music15: n aiheuttamiin huippunautinnon hetkiin ja käyttämällä neurokemikaalisesti spesifistä radioligandia (radioaktiivista biokemiallista ainetta, joka sitoutuu relevanttiin molekyyliin), että striatumissa tapahtui dopamiinin vapautumista näiden hetkien aikana.16
nämä tutkimukset muuttivat käsitystämme musiikillisen mielihyvän neurobiologiasta, mutta jättivät vastaamatta siihen, miten tai miksi palkitsemisjärjestelmä on tällä tavoin mukana. Johtolankana tähän kysymykseen oli havaintomme siitä, että dopamiinivasteessa oli kaksi vaihetta: ennakoiva vaihe, joka tapahtui muutamaa sekuntia ennen huippunautinnon saavuttamista yhdessä striatumin osassa, ja toinen reaktio eri osa-alueella varsinaisessa nautintokohdassa.16 tämä havainto osoittaa, että odotukset ovat yhtä tärkeä nautinnon lähde kuin päätöslauselmat. On kiinnostavaa, että musiikkiteoreetikot ovat esittäneet jotakin samanlaista jo vuosia: tämä emotionaalinen kiihottuminen ja mielihyvä musiikissa syntyy siitä, että se luo jännitystä ja johtaa sitten kuulijan odottamaan sen resoluutiota, mikä resoluutiota joskus viivästytetään tai manipuloidaan lisäämään odotusta entisestään.9
vilunväristysvasteen käyttäminen osoittautui erittäin hyödylliseksi, mutta voidaan kysyä, rajoittuuko palkitsemisjärjestelmän sitoutuminen tähän kokemukseen; koska kaikki eivät saa vilunväristyksiä ja koska musiikki voi olla erittäin miellyttävää myös ilman vilunväristyksiä, tuntui tärkeältä testata musiikillista mielihyvää ilman vilunväristyksiä. Sitä varten käytimme neurotaloustieteestä muokattua paradigmaa, jossa ihmiset kuuntelevat musiikkiotteita ja päättävät, kuinka paljon rahaa he olisivat valmiita käyttämään ostaakseen äänitteen siitä. Rahallinen summa on sitten arvon ja välillisesti nautinnon mittari. Tällä lähestymistavalla huomasimme myös, että ventraalinen striatum osoitti lisääntynyttä aktiivisuutta arvon noustessa. 17
mutta toinen johtolanka syntyi tästä tutkimuksesta, koska havaitsimme myös, että arvon kasvaessa ja striatumin vasteen lisääntyessä, sitä suurempi oli sen kytkentä (mitattuna korreloivana aivotoimintana) kuuloaivokuoreen ja siihen liittyvään verkkoon: mitä enemmän kuuntelijat pitivät tietystä musiikkikappaleesta (indeksoituna heidän halukkuutensa käyttää enemmän rahaa), sitä suurempi oli striatumin ja kuulojärjestelmän ristipuhe.17 Tämä havainto on tärkeä, koska se yhdistää edellä tarkastellun havaintojärjestelmän toiminnan palkitsemisjärjestelmän toimintaan. Näin ollen ehdotamme, että näillä kahdella järjestelmällä on erilaiset toiminnot: havaintomekanismi laskee äänten väliset suhteet ja tuottaa odotuksia näiden kuvioiden perusteella (”kuulin juuri tämän äänen, jota seuraa tuo ääni, joten seuraavan pitäisi olla X”); ennustuksen tulos (ääni X verrattuna havaittuun todelliseen ääneen) arvioidaan sitten palkitsemisjärjestelmällä (”X ei ole niin hyvä kuin odotin, siksi se ei ole miellyttävä, tai X on yllättävä ja odotettua parempi, joten se on erittäin miellyttävä”).
ja aivan kuten palkitsemisen ennustusmallistamme voisi odottaa, palkitsemisvastaus ei ole suurin silloin, kun tulos on täsmälleen odotetun mukainen (mikä on tylsää), eikä silloin, kun tulos on täysin arvaamaton (hämmentävä), vaan kun se osuu ”makeaan kohtaan”, joka on jotenkin odotettua parempi.18 tämä käsite, vaikka vielä puuttuu täysi määritelmä, on yksi, että muusikot löytää intuitiivinen: paras musiikki ei tyypillisesti noudata kaavamaisesti konventioita eikä ole liian monimutkaista noudatettavaksi, vaan sen hyve on maltillisuus siinä, että se pystyy yllättämään kuulijan uutuudella ennalta-arvattavissa puitteissa.5
Jos edellisissä kappaleissa esitetty kertomus musiikillisesta mielihyvästä pitää suurin piirtein paikkansa, se johtaa joihinkin testattaviin ennusteisiin. Ensinnäkin järkeilimme, että jos musiikillinen mielihyvä syntyy ääniverkostojen ja palkitsemisjärjestelmän välisistä vuorovaikutuksista, tällaiset vuorovaikutukset pitäisi häiritä henkilöillä, jotka eivät kykene kokemaan musiikillista mielihyvää. Arvioidaksemme tätä ajatusta etsimme tällaisia henkilöitä ja havaitsimme, että kolmesta neljään prosenttia väestöstä esittää sellaista, mitä me luonnehdimme ”erityiseksi musiikilliseksi anhedoniaksi.”Näillä ihmisillä on kohtuullisen ehjä hedoninen kokonaiskapasiteetti (he nauttivat ruoasta, seksistä, sosiaalisista toimista, rahasta, jopa kuvataiteesta), eikä heillä ole amusian (sävelten kuurouden) kaltaista havaintohäiriötä; he eivät vain nauti musiikista eivätkä arvosta sitä, mikä ilmenee heidän fysiologisten reaktioidensa puuttumisesta siihen.19
kun skannasimme heidän aivonsa, huomasimme, että heidän palkitsemisjärjestelmänsä reagoi normaalisti uhkapeliin, mutta ei musiikkiin; ja kuulo-ja palkitsemisjärjestelmien välinen yhteys puuttui olennaisesti musiikin kuuntelun aikana.20 kuten esikuvamme ennusti, musiikillinen anhedonia syntyy, kun näiden kahden järjestelmän välillä ei ole tyypillistä vuorovaikutusta.
voisi sanoa, että musiikillinen anhedonia edustaa kana-muna-ongelmaa: ehkä juuri musiikillisen mielihyvän puute johtaa kuuloaistin ja palkitsemisjärjestelmän välisen yhteyden heikkenemiseen, eikä päinvastoin. Tällaisen mahdollisuuden poissulkemiseksi on tärkeää testata toista mallistamme johtuvaa ennustusta: jos palkkiojärjestelmän aktiivisuus todella tukee musiikillista mielihyvää, meidän pitäisi pystyä moduloimaan tuota mielihyvää manipuloimalla toimintaa kyseisen järjestelmän sisällä normaaleissa aivoissa.
aikaisemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että palkitsemisjärjestelmä voi aktivoitua tai estyä muuttamalla striatumin dopamiiniaktiivisuutta transkraniaalisena magneettistimulaationa tunnetulla aivojen noninvasiivisella stimulaatiotekniikalla.21 olemme äskettäin toteuttaneet tämän tekniikan, kun ihmiset kuuntelivat musiikkia (omia suosikkejaan ja joitakin choses meidän) ja totesi, että aivan kuten ennustimme, kuuntelijat raportoitu enemmän nautintoa ja osoitti enemmän fysiologisia reaktioita (ihon konduktanssi) musiikin yhteydessä kiihottavan stimulaation, ja raportoitu vähemmän nautintoa, jopa oman valitun musiikin, ja osoitti heikentynyt fysiologisia reaktioita aikana inhibitorinen stimulaatio.22 tämä havainto tarjoaa kausaalisen todisteen siitä, että musiikillinen nautinto liittyy suoraan palkitsemisjärjestelmän toimintaan.
olen erittäin tyytyväinen huomatessani, että musiikin neurotiede on viime vuosikymmeninä siirtynyt syrjäiseltä alueelta vakaaksi tutkimusalueeksi, ja monien maiden laboratoriot ovat tehneet merkittäviä panostuksia ja edistyneet merkittävästi arvostetuissa lehdissä. Mikä ei kauan sitten tuntui hankala ongelma – miten musiikki voi johtaa vahva affektiivinen ja miellyttävä vastauksia-on nyt aihe, että ymmärrämme tarpeeksi hyvin on merkittäviä oivalluksia ja testattavissa hypoteeseja siitä. On jännittävää aikaa työskennellä tällä alalla; odotamme innolla tulevaa kehitystä, joka perustuu tässä teoksessa käsiteltyyn tieteeseen ja jonka toivomme sisältävän sovelluksia kliinisiin, koulutuksellisiin ja jopa taiteellisiin aloihin.