Musikk og Belønningssystemet
så hva har musikk å gjøre med rotter som presser spaker eller folk som tar narkotika? Da vår gruppe først begynte å undersøke musikkinducert glede, visste vi ikke om det samme belønningssystemet som reagerer på biologisk relevante stimuli, også ville bli engasjert av en helt abstrakt stimulus som musikk. Tross alt er musikk ikke nødvendig for å overleve, det er heller ikke et byttemiddel som penger, eller et kjemisk stoff som et stoff som kan utløse direkte nevrale responser.Vårt team satte seg for å utforske dette spørsmålet ved hjelp av hjerneavbildningsteknikker som ville tillate oss å måle aktivitet i striatum under opplevelsen av høy glede av musikk. Men vi løp umiddelbart inn i et metodologisk problem: hvordan måle en subjektiv respons, som glede, på en streng, objektiv, vitenskapelig levedyktig måte? Studiet av noe så komplekst og potensielt ukontrollert som musikalske følelser representerte en bestemt hindring. I vår første tilnærming til dette spørsmålet kom vi opp med ideen om å studere «kulderystelser», den behagelige fysiske responsen som mange mennesker opplever mens de lytter til bestemte musikalske passasjer.fordelen med denne tilnærmingen var at kulderystelser ledsages av fysiologiske endringer (økt hjertefrekvens, respirasjon, hudledningsevne og så videre), hvorfra vi kunne utlede en objektiv indeks for timing og intensitet av maksimal nytelse. For å implementere denne ideen spurte vi hver deltakende person om å velge sin egen favorittmusikk, garantert å fremkalle maksimal glede. Dermed var vi i stand til å demonstrere i en rekke studier at både dorsal og ventral striatum faktisk reagerer på øyeblikk av toppglede indusert av musikk15, og ved hjelp av en neurokjemisk spesifikk radioligand (et radioaktivt biokjemisk stoff som binder seg til et relevant molekyl), at dopaminfrigivelse skjedde i striatumet i disse øyeblikkene.16
disse studiene forvandlet vår forståelse av nevrobiologi av musikalsk nytelse, men forlot ubesvart nøyaktig hvordan eller hvorfor belønningssystemet er dermed engasjert. En anelse om dette spørsmålet var vår observasjon at det var to faser til dopaminresponsen: en forutsetningsfase, som skjedde noen få sekunder før toppglede i en deldel av striatumet, og et andre svar i en annen delregion på det faktiske punktet av glede.16 dette funnet indikerer at forventninger er en like viktig kilde til glede som beslutninger. Interessant, musikkteoretikere har hevdet noe lignende i mange år: at emosjonell opphisselse og glede i musikk oppstår fra å skape spenning og deretter lede lytteren til å forvente sin oppløsning, hvilken oppløsning er noen ganger forsinket eller manipulert for å øke forventningen enda lenger.9
Å Bruke chills-responsen viste seg å være svært nyttig; men man kunne spørre om engasjementet i belønningssystemet er begrenset til denne erfaringen; siden ikke alle får chills, og siden musikk kan være veldig behagelig selv uten kulderystelser, virket det viktig å teste musikalsk nytelse uten at noen kulderystelser var involvert. For å gjøre det brukte vi et paradigme tilpasset fra nevroøkonomi, hvor folk lytter til musikkutdrag og bestemmer hvor mye penger de ville være villige til å bruke for å kjøpe et opptak av det. Pengebeløpet er da en proxy for verdi, og indirekte, for nytelse. Med denne tilnærmingen fant vi også at ventral striatum viste økt aktivitet etter hvert som verdien økte. 17
men en annen ledetråd dukket opp fra denne studien fordi vi også fant at etter hvert som verdien økte, og responsen i striatum økte, jo høyere var koblingen (målt i forhold til korrelert hjerneaktivitet) til den auditive cortex og dets tilknyttede nettverk: jo flere lyttere likte et gitt musikalsk stykke (indeksert av deres vilje til å bruke mer penger), desto større var krysssamtalen mellom striatum og auditiv system.17 dette funnet er viktig fordi det knytter aktiviteten til det perceptuelle systemet, som omtalt ovenfor, med belønningssystemets aktivitet. Dermed foreslår vi at de to systemene har forskjellige funksjoner: den perceptuelle mekanismen beregner forholdet mellom lyder og genererer forventninger basert på disse mønstrene {«jeg har nettopp hørt denne lyden, etterfulgt Av den lyden, derfor skal den neste Være X»); utfallet av prediksjonen (lyd X sammenlignet med den faktiske lyden oppfattet) blir deretter evaluert av belønningssystemet («X Er ikke så god som jeg forventet, derfor er Det ikke behagelig, Eller X er overraskende og bedre enn forventet, derfor er det svært behagelig»).og akkurat som man kan forvente fra vår belønningsmodell, er belønningsresponsen størst, verken når utfallet er akkurat som forventet (som er kjedelig), eller når utfallet er helt uforutsigbart (forvirrende), men når det treffer det «søte stedet» for å være noe bedre enn forventet.18 dette konseptet, men mangler fortsatt full definisjon, er en som musikere finner intuitiv: den beste musikken følger typisk verken konvensjoner eller er for kompleks til å følge, men har moderasjonens kraft i sin evne til å overraske lytteren med nyhet innenfor en forutsigbar ramme.5
hvis beretningen om musikalsk nytelse presentert i de foregående avsnittene er omtrent riktig, fører det til noen testbare spådommer. For det første begrunnet vi at hvis musikalsk glede oppstår fra samspill mellom lydnettverk og belønningssystemet, bør slike interaksjoner forstyrres hos personer som ikke klarer å oppleve musikalsk glede. For å vurdere denne ideen, vi oppsøkte slike personer, og oppdaget at tre til fire prosent av befolkningen viser hva vi merket «bestemt musikalsk anhedonia.»Disse menneskene har rimelig intakt total hedonisk kapasitet (de liker mat, sex, sosiale aktiviteter, penger, til og med visuell kunst), og de har heller ikke en perceptuell lidelse som amusia (tone døvhet); de liker ikke eller setter pris på musikk, som vist ved deres mangel på fysiologiske responser på det.19
Da vi skannet hjernen deres, oppdaget vi at deres belønningssystem reagerte normalt på et gambling spill, men ikke på musikk; og koblingen mellom auditive og belønningssystemer var i hovedsak fraværende under musikklytting.20 således, som forutsagt av vår modell, oppstår musikalsk anhedonia i fravær av det typiske samspillet mellom de to systemene.man kan si at musikalsk anhedonia representerer et kylling-og eggproblem: kanskje er det mangelen på musikalsk nytelse som fører til redusert tilkobling mellom lyd-og belønningssystemer, og ikke omvendt. For å utelukke en slik mulighet er det viktig å teste en annen prediksjon som oppstår fra vår modell: hvis aktivitet i belønningssystemet virkelig støtter musikalsk nytelse, bør vi kunne modulere den glede ved å manipulere aktivitet innenfor det systemet i den normale hjernen.Tidligere arbeid hadde vist at det var mulig å opphisse eller hemme belønningssystemet ved å endre dopaminaktivitet i striatumet med en ikke-invasiv hjernestimuleringsteknikk kjent som transkraniell magnetisk stimulering.21 vi implementerte nylig denne teknikken mens folk lyttet til musikk (sine egne favoritter og noen utvalgte av oss) og fant at, akkurat som vi spådde, rapporterte lyttere mer glede og viste større fysiologiske responser (hudledningsevne) til musikk i sammenheng med eksitatorisk stimulering, og rapporterte mindre glede, selv til sin egen valgte musikk, og viste reduserte fysiologiske responser under den hemmende stimuleringen.22 dette funnet gir årsakssammenheng for at musikalsk nytelse er direkte knyttet til belønningssystemaktivitet.jeg er veldig glad for å se at musikk nevrovitenskap har skiftet de siste tiårene fra et utkantområde til et solid forskningsdomene, med laboratorier i mange land som gir viktige bidrag og betydelige fremskritt rapportert i respekterte tidsskrifter. Det som ikke lenge siden virket som et ugjennomtrengelig problem-hvordan musikk kan resultere i sterke affektive og behagelige svar—er nå et tema som vi forstår godt nok til å ha betydelig innsikt i og testbare hypoteser om. Det er en spennende tid å jobbe i dette domenet; vi ser frem til fremtidige utviklinger som, basert på vitenskapen som diskuteres i dette stykket, håper vi vil inkludere applikasjoner til kliniske, pedagogiske og til og med kunstneriske domener.