現(xiàn)實生活中的體育活動對音樂的心理和大腦反應(yīng)

研究背景：

迄今為止，在身體活動過程中，特別是在生態(tài)有效的環(huán)境中，聽覺刺激的心理效應(yīng)背后的大腦機(jī)制尚未得到充分研究。本實驗的目的是研究兩種不同的聽覺刺激條件對戶外步行任務(wù)中的心理反應(yīng)和大腦活動的影響。

研究方法：

1.被試

研究共有24名有效被試，其中男性13人，女性11人，平均年齡為23.5歲。

2. 實驗材料

研究采用了兩種聽覺刺激：音樂（MU）和播客（PO）。音樂刺激采用了6分鐘版本的《卑鄙的我2》原聲專輯作為愉悅聲音刺激；播客刺激采用了一個TED廣播《Building Better Cities》，該刺激與任務(wù)無關(guān)且在情感效價反應(yīng)上為中性。聽覺刺激通過耳機(jī)播放，強(qiáng)度恒定為標(biāo)準(zhǔn)等級10。實驗結(jié)束后使用聽覺喜好量表來衡量參與者對聽覺刺激的喜愛程度。

3.實驗流程

參與者必須在標(biāo)準(zhǔn)的400米跑道的1號跑道上以自定步速完成400米，并在每次運動后立即進(jìn)行心理測量。實驗條件按照不同聽覺刺激分為音樂、播客和控制組，并且以隨機(jī)化的方式進(jìn)行以平衡各條件。不同條件間采用白噪聲（靜態(tài)聲音）作填充物，以消除先前實驗條件的任何潛在殘余效應(yīng)。測量右脛骨前肌的電活動來計算每個參與者完成任務(wù)的時間，總實驗時間不超過80分鐘。

4.數(shù)據(jù)采集和處理

實驗采用32導(dǎo)濕電極腦電帽，eego^TM Sports實驗裝置見圖1，放大器被放置在一個兼容且符合人體工程學(xué)設(shè)計的背包中，實時數(shù)據(jù)采集采樣率為500Hz，雙側(cè)乳突為參考，通過ICA去除垂直眼電，在線濾波0.1-100Hz。

圖1  實驗裝置與便攜式腦電技術(shù)

 數(shù)據(jù)離線處理采用帶通濾波0.5-30Hz，以1秒時間窗進(jìn)行分段（被試平均每步為1秒）。采用快速傅里葉變換得到四個不同頻段的腦電活動：低頻α（8-10Hz），高頻α（10.5-12.5Hz），感覺運動節(jié)律SMR（13-15Hz），β頻段（15.5-29.5Hz）。共分為5個腦區(qū)：額區(qū)Fpz, Fp1, Fp2, F3, F4, F7, F8；額-中心區(qū)FC1, FC2, FC5, FC6；中心區(qū)Cz, C3, C4；中心-頂葉區(qū)CP1, CP2, CP5, CP6；頂葉P3, P4, P7, P8。

 研究結(jié)果：

不同聽覺刺激條件下運動引起的腦電活動的差異

研究結(jié)果顯示，與控制組和播客組相比，音樂刺激能夠上調(diào)額區(qū)和額-中心區(qū)的高頻β波成分（見表1和圖2）。

表1  不同聽覺刺激條件在不同腦區(qū)和不同頻段上的差異統(tǒng)計結(jié)果

圖2  不同聽覺刺激條件在各頻段和腦區(qū)的功率譜比較

實驗結(jié)論：

本研究認(rèn)為音樂對低到中等強(qiáng)度體力活動的心理影響可能與大腦額葉和額—中心區(qū)高頻β波的上/下調(diào)節(jié)有關(guān)。大腦中β頻率的重新排列似乎能引發(fā)一種更積極的情緒狀態(tài)，參與者更容易從對內(nèi)感覺信號中分離出來，把注意力轉(zhuǎn)移到與任務(wù)無關(guān)的因素。這種由音樂刺激引起的積極的心理和生理狀態(tài)可以在多種形式的體力活動（如功能性活動計劃或游泳）中加以利用，作為使給定活動更令人愉快的手段。

參考文獻(xiàn)：

Bigliassi, M., Karageorghis, C. I., Hoy, G. K., & Layne, G. S. (2019). The Way You Make Me Feel: Psychological and cerebral responses to music during real-life physical activity. Psychology of Sport and Exercise, 41, 211-217. doi:10.1016/j.psychsport.2018.01.010