调（diào）性音乐（tonal music）的特征就是紧张和放松交替的持续信号流；这种信号流与期待和预测的过程密切相关，并且是音乐激发性情感的关键中介。但是，对这种主观体验紧张和放松的神经关联尚无研究。

德国柏林自由大学的Stefan Koelsch等在近期的Social Cognitive and Affective Neuroscience杂志上发表了一项研究，使用功能性MRI成像技术（fMRI）对人脑中血氧水平依赖性信号与音乐相关的变化进行了评估。这是首个评估音乐引起的情感反应随时间变化情况的研究。

研究者选取了4段钢琴曲作为持续音乐刺激来源（曲作者分别是门德尔松、莫扎特、舒伯特和柴可夫斯基），纳入了25名右利手的非音乐家受试者（13名女性，12名男性；年龄范围19-29岁）。

受试者首先进行“行为学部分”的实验步骤：受试者在听音乐的过程中使用设备记录自己对音乐紧张度的主观评价，所得数据为音乐紧张度感觉评分。每段音乐分为“有动感”和“无动感”（即音乐演奏过程中无原有的音量变化）分别播放2次（共16次）。每次实验持续时间约为45分钟。

在“行为学部分”完成后一周内（中位数2.6天），受试者在接受fMRI检查同时重复听取上述音乐片段，获得受试者接受音乐刺激时的脑fMRI图像，并由此得出全脑统计参数映射图（statistical parametric map，SPM）。

图1：不同对比和回归得出的SPM。A-E：对各个对比项目的全脑分析（P＜0.05）。F：对左侧和右侧杏仁核的ROI分析。

图2：功能性连接分析的SPM，使用左侧额下回眶部的像素峰值作为种子区域（seed region）。该映射图显示了双侧海马和杏仁核区域的功能性连接。

通过结果分析，研究者发现在左侧额下回眶部皮质存在与音乐紧张度相关的血氧依赖性信号增加。此外，对双侧杏仁核的感兴趣区域分析显示当音乐紧张度上升时，在右侧杏仁核表面可出现激活信号。

本研究是首个关于音乐张力导致情感体验随时间发生改变的神经影像学研究，揭示了在情感处理过程的关键区域内的脑活动，提示额下回眶部皮质和杏仁核的神经活动可能与紧张的主观体验过程相关。