2021年09月18日 10:31
澎湃新聞
1993年，美國加利福尼亞大學的神經生物學家Gordon L.Shaw等人在頂級學術期刊《自然》（Nature）上發表了一篇科學通信（Scientific Correspondence），提出了一個令人驚訝的結論：相較於僅僅聽一段旨在降低血壓或安靜的放松指令，聆聽莫紮特的D大調雙鋼琴奏鳴曲（K448） 10分鐘後，正常測試者的空間推理能力明顯更優，IQ測試成績普遍提高了8到9分。
這就是所謂的「莫紮特效應（Mozart effect） 」。而實際上，在這一理論正式提出之前的1991年，法國耳鼻喉科專家Alfred Tomatis出版了一本著作《Pourquoi Mozart？》。在這本書中其談論自己的音樂療法，提到了莫紮特，也談到了海頓、貝多芬等其他音樂家。
然而，「莫紮特效應」真的存在嗎？盡管長期以來爭議不斷，但這並不妨礙圍繞「莫紮特效應」的大量研究的展開。近年來，還有科學家將莫紮特音樂和癲癇等腦疾病的治療聯系起來。
當地時間9月16日，國際學術期刊《科學報告》（Scientific Reports）發表的一項研究發現，聆聽莫紮特的D大調雙鋼琴奏鳴曲（K448）至少30秒，與患有耐藥性癲癇的患者大腦中癲癇相關電活動尖峰頻率降低相關。研究還表明，對K448的積極情緒反應或有助其治療效果。
上述研究由美國達特茅斯蓋塞爾醫學院、達特茅斯學院音樂系、達特茅斯學院計算機科學系等團隊的研究人員聯合完成，通訊作者為達特茅斯蓋塞爾醫學院定量生物醫學科學項目的博士生Robert J。
Quon。
研究團隊稱，該研究首次系統地評估了音樂片段邊界與莫紮特K448譜功率變化之間的關系。「試圖解開聽覺刺激如何發揮治療效果的謎團，希望為耐藥性癲癇患者創造新的輔助療法。」Quon表示。
「我們的工作旨在嘗試設計出抗癲癇和減少癲癇發作的音樂。識別對大腦中的癲癇活動有影響的音樂特征是第一步。」該研究的作者之一、達特茅斯蓋塞爾醫學院神經學家、達特茅斯-希區柯克（D-H）癲癇和認知實驗室主任Barbara C。
Jobst表示，「Quon把神經學家、工程師、數據科學家、音樂教授和音樂家聚集在一起，完成了這項工作。」
「莫紮特K448效應」機制不明
癲癇影響全球約11%的人口，其中又有1/3患有耐藥性或難治性癲癇。除了癲癇發作及其相關的合並症外，癲癇患者還會經曆發作間期癲癇樣放電（IEDs）。間期癲癇樣放電則是由短暫的、同步的神經群放電引起。
研究團隊在論文中提到，這種放電是已知的癲癇生物標志物，與癲癇發作頻率和認知受損有關。因此，間期癲癇樣放電相關干預可能為癲癇及其相關合並症的新療法提供見解。
音樂作為一種非侵入、非藥理學的神經調節方式，是一種與間期癲癇樣放電相關的干預方法，其證據越來越多。研究團隊在論文中提到，具體來說，此前的研究表明，莫紮特的D大調雙鋼琴奏鳴曲（K448）已經在一些頭皮腦電圖（EEG）和功能性磁共振成像（fMRI）研究中被證明，這一音樂可以減少發作性和間發性癲癇的活動。另一項meta分析也顯示，大約84%的受試者在聆聽K448時有顯著的間期癲癇樣放電減少。
Quon在論文中也同樣援引稱，這一著名的「莫紮特K448效應」是在1993年首次描述，當時測試者在接觸K448時表現出了空間任務的增強。而隨後的1998年，Gordon L.Shaw等人又首次在癲癇病人身上發現了「莫紮特K448效應」，他們發現K448與癲癇樣活動的減少有關。
在此發現之後，與癲癇有關的「莫紮特K448效應」得到了持續的研究。一般來說，此前的一些研究認為，暴露於K448與癲癇發作和間期癲癇樣放電的一些治療性減少有關。
「有大量的研究支持使用不同的感覺刺激來治療各種神經疾病，在癲癇研究中最突出的是使用莫紮特的K448來減少發作間期和發作性事件。」Quon表示。
值得關注的是，除了莫紮特的C大調鋼琴奏鳴曲（K545）之外，K448的治療效果似乎是其他音樂刺激無法複制的。科學家們還曾嘗試過莫紮特的其他作品、貝多芬的《致愛麗絲》，甚至K448的弦樂版本，均不能引起類似效應。
就在今年6月，《歐洲神經學雜志》上的一項研究發現，莫紮特的D大調雙鋼琴奏鳴曲（K448）的聲學特性可抑制癲癇患者的大腦活動，而18世紀古典作曲家海頓的作品就沒有這種效果。
Quon等人在論文中強調了一點，「莫紮特K448效應」的具體機制仍不清楚，而且過去的研究結果可能與使用不同的研究方案和較低的成像模式有關，這也導致人們普遍並不願完全接受這一效應。
音樂「藥物」或要考慮音樂理論因素
研究團隊之前的一項研究表明，40赫茲（伽馬波頻率範圍內）的聽覺刺激可以降低頑固性癲癇患者的間期癲癇樣放電以及高基線間期癲癇樣放電的發生率。
而在此前的研究史上，伽馬感覺刺激的相關性來自於阿爾茨海默病（AD）的研究中。研究表明，阿爾茨海默病患者的伽馬頻率振蕩受損，伽馬波頻率範圍為25至80赫茲，它被認為有助於注意力、感知和記憶等大腦功能。
2019年，麻省理工學院等團隊在學術期刊《細胞》（Cell）上的一項研究證明，通過將小鼠暴露於獨特的光與聲組合，可以改善與阿爾茨海默病患者相似的認知和記憶障礙。
Quon等人在這項最新的研究中同時提出，這種無創干預的一個主要缺陷是，盡管40赫茲的音調可以有效地減少難治性癲癇的間期癲癇樣放電，但長時間聽它並不特別令人愉快。
在這項研究中，Quon等人希望評估3個問題。第一，是否可以在難治性癲癇成人患者中用顱內立體三維腦電圖方式驗證之前采用頭皮腦電圖時的發現；第二，是否存在誘發「莫紮特K448效應」的時間依賴性；第三，「莫紮特K448效應」是否優先與某塊大腦網絡有關。
研究團隊測量了16名患有耐藥性癲癇的成年人在聆聽一系列音樂片段（時長為15到90秒，其中包括K448）時大腦的電活動。他們發現，聆聽K448達30至90秒，和全腦癲癇間期癲癇樣放電平均降低66.5%相關，但其他音樂片段均無此效果。
研究還得出，這種降低在左右前額葉皮質最多，這部分腦區參與調控情感反應。
研究團隊還觀察到，當被試聽到K448一段長而重複的樂節結尾時，一種被稱為θ波的電活動在其前額葉皮質區增加。過去的研究認為，θ活動或與對音樂的積極情感反應有關。
研究團隊認為，只需聆聽K448達30秒，或可激活大腦中與對音樂積極情感反應有關、由前額葉調控的網絡。他們認為，激活這些網絡或有助於降低耐藥性癲癇患者腦中與癲癇有關的間期癲癇樣放電。
研究作者之一、達特茅斯學院音樂和計算機科學教授Michael A。
Casey 表示，我們利用人類專家和機器的聽覺算法，分析了莫紮特K448的音樂結構和腦電反應，從而確定特定的音樂特征對大腦的影響。「參與者從一系列音樂類型中選擇歌曲並聆聽它們，這些歌曲的聲學特征與Mozart K448相匹配，從而用更多樣化的音樂選擇來複制莫紮特的效果。」
Casey長期研究聲音如何影響身體和大腦，也為聲音療法和醫療干預創造音樂。Casey進一步解釋說，盡管選擇了與參與者偏好的音樂相匹配的音樂類型，但是到目前為止，只有40赫茲的聽覺伽瑪波段音調和莫紮特的K448鋼琴奏鳴曲被觀察到在減少發作間期癲癇樣放電方面有效。
「一種解釋是，莫紮特奏鳴曲有一個相對恒定的重複的16個音符的節奏，在我們使用的錄音中大約每分鐘128拍，這可以引起神經牽引。另一種可能是，古典奏鳴曲形式通過建立和演奏音樂期望來吸引注意力和情感回路。」Casey提到，由於這些原因，我們在尋找有效的音樂「藥物」時，必須在選曲中考慮音樂理論因素，如節奏、音色、音調和音樂形式等。」
總體而言，這項研究數據提出了一種顱內間斷性癲癇樣活動的非侵入性調節策略。「可能緩解IED相關的共病，並支持未來對與莫紮特K448結構特征相似的其他奏鳴曲的研究，因為它們可能具有治療癲癇的潛力。」
Casey補充道，這項研究還提供了對顱內機制的深入了解，這可能對莫紮特K448的抗癲癇特性很重要。
