音樂的魅力到底有多大？《列子•湯問》上說，好音樂可以「餘音繞梁，三日不絕」。音樂的流行甚至可以穿越時空，電影《音樂之聲》（圖 1）上映70年了依然經久不息，我們沉醉於瓦妮莎•馬丁、阿黛爾和屍蟲樂隊（圖2，這三位歌手的歌曲在本文中是「實驗材料」，後文還會提到）等不同國度歌手風格迥異的歌曲，從中獲得快樂和慰籍，甚至生活的力量。連我們的至聖先師孔夫子也是音樂的鐵桿粉絲——「子在齊聞《韶》，三月不知肉味」。然而，音樂不像食物和性關乎人類族群的生存和繁衍，為何還能讓人類如痴如醉的投入其中，獲得高度複雜的愉悅體驗呢？
圖1. 電影《音樂之聲》劇照。圖片來源於網絡
圖2. 左上：瓦妮莎•馬丁，右上：阿黛爾，下：屍蟲樂隊。圖片來源於網絡
在最近的一篇《美國科學院院刊》（PNAS）[1] 中，西班牙巴塞隆納大學的Laura Ferreri與其合作夥伴，從藥理學幹預模型出發，第一次提供了多巴胺信號系統調控音樂愉悅體驗的直接證據。
以往研究傾聽音樂的情感反應時，常常使用醫學影像技術分析大腦區域變化，如正電子發射型計算機斷層顯像（PET），功能性磁共振成像（fMRI）等，發現音樂引起的情感反應峰值（稱為「chill」-「寒戰」，可能就是文學作品中提到的共鳴）與大腦相關區域血流量增加有關。這些研究還發現音樂情感反應峰值與大腦雙側脊和腹側紋狀體同時釋放多巴胺有關，並進一步把腹側紋狀體多巴胺刺激的區域縮小到伏隔核（NAcc）。更有趣的是，研究發現，受試參與者在聽音樂過程中，NAcc的活躍度與他們願意支付多少錢在喜歡的歌曲上有相關性。然而，這些研究幾乎沒有特殊針對多巴胺傳遞系統，也沒有嘗試直接調控多巴胺功能，以分析該系統在音樂愉悅體驗中的作用，多巴胺的作用只停留在學習和動機等初級獎勵體驗中。
基於前面的工作，本文中的Laura Ferreri等人設計了一系列精妙的實驗來解答上述疑問。首先，在音樂氣息濃厚的巴塞隆納（圖3），他們篩選了聽覺和音樂感受能力正常的27個志願參與者進行雙盲實驗。其次，讓參與者聽自選歌曲和實驗固定選擇歌曲（主要是流行音樂）。再次，對參與者進行藥理學幹預，讓參與者分別在三個連續時間段（每個時間段一周）服用多巴胺前體-左旋多巴、多巴胺拮抗劑-利培酮和多巴胺安慰劑-乳糖。最後，以三種模式測試參與者在不同時間段，聽不同音樂引起的愉悅反應：（1）參與者聽音樂後的「寒戰」體驗和皮膚電反應（EDA值，聽音樂後高度愉悅體驗會使人皮膚發生一些有趣變化，比如起雞皮疙瘩，當然限於音樂鐵桿粉），及音樂激起的生理性量化值；（2）參與者經驗性的愉悅體驗，聽音樂後的實時評分，對喜歡歌曲進行貨幣量化（設置一個歌曲競拍遊戲）。（3）引入一個已經完整建立起來的非音樂多巴胺能系統-貨幣激勵延遲模型（MID），對獎勵過程的實質性內涵進行控制。實驗使用的統計模型是Wilcoxon signed-rank test。
圖3. 位於巴塞隆納的加泰隆尼亞音樂宮。圖片來源於網絡
Laura Ferreri等人預測：如果多巴胺不僅僅限於在學習和動機中的起作用，在音樂喚起的愉悅體驗中扮演關鍵角色，那麼攝入左旋多巴應該增加音樂相關的愉悅體驗和動機反應，攝入利培酮則導致兩者的減少。相反，如果多巴胺只有前面所述的初級獎勵作用，藥物攝入則不會影響愉悅反應，僅僅調節音樂相關的動機反應。
實驗中，有16位參與者（共27人）報導聽音樂時有「寒戰」體驗。進一步統計分析這些「寒戰」體驗者藥物幹預下的表現，攝入左旋多巴比攝入利培酮的「寒戰」體驗者報導的「寒戰」時間更長（Z = 2.341, P < 0.019，兩者都考慮了安慰劑對照）。接著，他們讓參與者做高、低、無愉悅感3個等級的評分，攝入左旋多巴相比於攝入利培酮，參與者更傾向於做高愉悅感評分(Z = 1.968, P < 0.0 49)，而不傾向於低愉悅感打分(Z = 2.273, P < 0.023)。藥物幹預下參與者的無愉悅感打分沒有顯著差異(Z = 0.698, P < 0.485)。歌曲的自選或實驗設定對參與者實時打分沒有顯著影響(所有 P > 0.173)，參與者的性別也不影響實驗結果(所有 P > 0.706, 統計模型Kruskal–Wallis H tests)（圖4A）。
他們隨後測試了參與者實時評分時其皮膚電反應(EDA)值。測試與計算表明，與高愉悅狀態相關的EDA值在攝入左旋多巴時期增加，顯著不同於利培酮攝入時期觀察到的下降（藥物效應(左旋多巴/利培酮), t (25) = −2.261, P = 0.033, paired t test，安慰劑校正）（圖4B）。而且，藥物幹預影響的是音樂高愉悅應答階段的信號值，從整個音樂持續過程來看，左旋多巴和利培酮下EDA值沒有發現差異（t (25) = 0.873; P =0.391, paired t test）。對於引入的貨幣激勵延遲模型（MID），測試結果與音樂傾聽相似，與高貨幣利潤相關的EDA在左旋多巴攝入時上升，利培酮攝入時下降（t (26) = −2.868, P = 0.008, paired t test），中立條件下（沒有貨幣獎勵）則沒有觀察到顯著差異（t (26) =−0.926, P = 0.363), paired t test）（圖5）。
接著，他們測試了多巴胺能操縱是否影響了受試者聽歌后的審美判斷（用數字評分，從1=不愉悅到5=強烈愉悅），結果表明，攝入左旋多巴相比於利培酮，受試個體更傾向於報導高分審美值（Z =−1.947, P = 0.052），受試者在聽歌后的其它項目評分，如熟悉度、喚醒度和情緒效價並不受藥物的顯著影響（所有 P > 0.105）。最後，在競拍歌曲模式的實驗中，藥物幹預確實調節了參與者支付實驗選定音樂的意願：攝入左旋多巴相比於利培酮，受試者願意支付更多的錢在喜歡的歌曲上（Z = 2.435, P = 0.015 ）。藥物作用影響個體行為在性別上沒有顯著差異（χ2 (1) = 0.462, P = 0.497, Kruskal–Wallis H test）（圖4C）。
圖4. 參與者攝入左旋多巴或利培酮下（安慰劑校正） A. 報告的「寒戰」時間和實時評分，B. EDA測試值，C. 每首歌貨幣支付量。圖片來源：PNAS
圖5. 參與者攝入左旋多巴或利培酮下（安慰劑校正）A. 聽音樂時EDA的變化， B. 貨幣激勵延遲模型下EDA的變化。圖片來源：PNAS
總之，這一系列實驗結果直接反映了藥物幹預雙向（攝入左旋多巴時上升，攝入利培酮時下降）調節音樂引起的愉悅反應。多巴胺前體和拮抗劑攝入的實時評分、EDA測試、MID任務的平行觀察、以及貨幣支付測試等數據說明，相對於被阻斷，促進多巴胺能傳遞時受試者有更強的意願去聽音樂。換句話說，「餘音繞梁，三日不絕」的秘密，就在於聽音樂時，大腦多巴胺能迴路系統產生的高度愉悅體驗。由於在動物實驗的研究中已經顯示多巴胺系統也參與了初級獎勵體驗（如獲得食物），這個由大腦多個熱點區域組成的迴路系統能夠被阿片類藥物所調節。但是本文中所展示的實驗結果顯示，人類的音樂欣賞這種高度抽象化的獎勵體驗，可能不同於初級獎勵體驗，被複雜的心理和神經生物學物質所驅使。「子在齊聞《韶》，三月不知肉味」正是這種抽象愉悅體驗勝過初級獎勵體驗的真實寫照。
在同期PNAS 中，巴黎索邦大學的Louise Goupil等人高度評價了Laura Ferreri等人的工作 [1] 。同時認為音樂的愉悅感體驗研究還需要進一步深入和細化。文中指出：音樂傾聽過程中，多巴胺依賴的愉悅體驗是普遍化的響應？傾聽音樂時會產生個體化的，高度複雜的情緒化過程，這些過程都可以最終歸併為一種愉悅化的體驗嗎？例如Laura Ferreri的實驗參與者中，有人喜歡西班牙歌手瓦妮莎歡快、活躍的歌曲；有人則是英國歌手阿黛爾的歌迷，從傷感、令人心痛的「Someone like you」中找到淚點，獲得慰籍；而那些屍蟲樂隊的死忠粉，能夠從樂手咆哮和嚴重扭曲的聲音中獲得一種令人愉快的力量和平靜體驗。這些都有待進一步研究。
最後，看完這篇文章後，請帶上耳機，播放自己喜歡的音樂，認真體驗一下「餘音繞梁」的感覺吧。
原文（掃描或長按二維碼，識別後直達原文頁面）：
Dopamine modulates the reward experiences elicited by music
PNAS, 2019, 116, 3793-3798, DOI: 10.1073/pnas.1811878116
參考資料：
1. Musical pleasure and musical emotions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2019, 116, 3364-3366. DOI: 10.1073/pnas.1900369116.
（本文由水村山郭供稿）
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