摘要 語言和音樂是否具有相同加工機制的爭論持續了很長時間。對失語癥和失樂癥的研究進行了簡要回顧，并結合ERP和功能神經影像對語言和音樂的對比加工及同步加工分別進行研究，發現兩者很大程度上存在加工機制的重合，即具有共同的神經加工源。對音樂加工的多個領域進行研究有助于語言加工研究的進展，兩者的結合有著更深遠的應用前景。

關鍵詞 失語癥和失樂癥，ERP，功能神經影像，對比加工，同步加工。

分類號 B842

1 引言

語言和音樂都是按照一定的組織結構將各個成分聯系在一起，并通過由表及里、由低到高的遞進關系來理解表達的意義。語言和音樂是否具有相同加工機制的爭論由來已久，從20世紀中后葉開始，支持語言和音樂加工機制分離的研究者發現語言能力正常但不一定具備正常的音樂感知能力，或者音樂能力良好但失去了語言感知能力，而有的研究者發現某些語言能力異常的患者同樣失去了音樂能力，故認為語言和音樂具有相同的加工機制[1]。

Jackendoff認為語言和音樂都可分為淺層的外在表現和深層的組織規則：語言具有詞性、語法類別、語氣性質等外在表現形式，音樂具有音程、旋律、調式、和弦等外在表現形式，兩者雖然不具有相互對應關系，但在深層的組織規則上或許具有某種程度的一致[2]。Lerdahl使用了“結構樹狀模型”（syntactic tree model）來說明這種一致關系，即語言和音樂都是通過由低到高、由簡單到復雜的過程來達到對整體意義或內容的理解[3]。

基于“結構樹狀模型”，Gibso提出了語言組織的“從屬定位理論”（Dependency Locality Theory，DLT），其基本前提是語言成分的整合受到彼此所處位置的影響，例如句子“The girl who kissed the boy opened the door”，句子中包含短語the boy opened the door，但我們知道the boy沒有做出open行為[3]?！敖Y構樹狀模型”的解釋是：代詞the與名詞boy組成名詞短語后，與動詞kissed合成了動詞短語，動詞短語和代名詞who又合成為句子修飾語（分句），接著與代詞the與名詞girl所形成的名詞短語組合成更高一級的名詞短語，最后與open the door形成的動詞短語合成為一個句子（圖1a）。這種句法形式也得到了英語、日語和漢語研究的驗證[3]。

Lerdahl采用結構樹狀模型提出了音樂組織的“調性—音高間隔理論”（Tonal Pitch Space Theory， TPS），指出音高是音樂感知中最主要的內容，調性及和弦都是建立在音高的基礎上，再通過由和弦組織而成的旋律來理解音樂表達的內容[3]。以和弦為例，按照穩定等級的重要性對一個音區內的各個單音（從1～7共7個單音）進行排列：第一個單音1的作用最為重要，第三個單音3其次，第五單音5再次，按照這種關系所組成的大三和弦在所有的三和弦中也是感覺最穩定、體驗最舒暢。調式依賴音高的變化而變化，調式的穩定性體驗依賴于音高之間的距離，音高相距較近則感覺較穩定，反之感覺不穩定。TPS理論通過音高間隔說明了單音距離對音樂序列“升-降”（ebb and flow）的緊張度體驗所發揮的重要作用，同時也表明聽者是以等級加工方式來感知音樂所傳達的情緒意義（圖1b）。

DLT和TPS兩者都強調組織規則是理解語言和音樂的關鍵，都是在遞進結構關系上將各種成分予以整合，因此這種整合或許會來源于某些共同的神經加工源，Patel稱之為“共享結構整合源假設”（shared syntactic integration resource hypothesis，SSIRH）[3]?；诖?，本文對失語癥和失樂癥的研究進行了回顧，并結合ERP和功能神經影像技術的相關研究報告為依據來討論語言和音樂的加工機制問題。音樂是語言的一種特殊表現形式[4]，在加工機制方面也應該與語言加工機制具有一定相同之處，同時對音樂加工機制予以研究也有助于進一步了解語言加工機制。

a.Syntactic structure in language: hierarchical phrase structure

b. Syntactic structure in music: hierarchical patterns of tension relaxation

圖1：a代表語言加工的樹狀結構模型，依次通過對單詞、短語、句子的等級順序加工達到對句子意義的理解。b代表音樂加工的樹狀結構模型，音高之間的距離影響著音樂序列“升-降”的緊張度體驗，也表明聽者是以等級加工方式來感知音樂的意義。(資料來源：文獻[3])

2 失語癥和失樂癥研究簡要回顧

2.1 失語癥

失語癥（aphasia）是由于神經性損傷而導致的一大類語言功能障礙的總稱，它們源自不同腦區的損傷。失語癥主要有兩類：表達性失語癥和感受性失語癥。表達性失語癥也稱為Broca失語癥，19世紀法國醫生Broca發現左側額下回后部區域受損的患者雖然能正常理解他人的語言，但自我語言表達能力缺失，幾乎不能說出所要表達的意思，即使說出來也沒有語法規則，至于嚴重者只能反復說出一兩個詞，表現為電報式言語（telegraphic words）[5]。感受性失語癥也稱為Wernicke失語癥，19世紀德國醫生Wernicke發現顳上回后部受損的患者不能正常理解語言所表達的意思。由于聽覺皮層位于顳橫回內的顳上回附近，Wernicke推斷顳上回后部還有更多區域參加了聽覺信息的加工，故這些區域也可認為是聽覺記憶區，如果受損就會因相關語言記憶受損而使語言理解發生困難[5]。

Wernicke還預測了另一種失語癥，即傳導性失語癥（conduction aphasia），其特點是患者既不能即時性地產生言語也不能重復聽到的言語，有時會使用錯誤的詞語，這可能是連接Broca區（言語產生中心）和Wernicke區（言語理解中心）之間的神經通路（纖維）受損所致[6]。Diamond認為這條通路由具有整合言語輸入和輸出功能的弓狀神經束和丘腦組成，這些神經通路和連接的結構形成了一個言語信息的儲備站，能夠起到言語發生器的作用[6]。

此外還有聽覺性失語癥和稱名性失語癥等。聽覺性失語癥（word deafness aphasia）表現為對言語理解能力受損而聽覺能力沒有受到影響，這可能是由于Wernicke區與聽覺輸入系統相分離所致[6]。Gazzaniga認為腦島及其周圍區域受損使得聽覺和理解言語之間發生了障礙，同時也由于上邊緣區和角回受損使得理解機制出現了障礙[5]。相關研究也予以了證實，同時發現聽覺性失語癥或許源自于丟失了相應語義性信息，但沒有喪失句法和音素加工能力。稱名性失語癥（anomic aphasia）是物體命名困難，但不影響言語理解能力，這是由于位于顳葉、頂葉和枕葉交界皮質區的角回受損所致，也可能是不同感覺模塊之間的連接遭受損害而產生，這些模塊是命名加工的組成部分[6]。

2.2 失樂癥

失樂癥（amusia）是由于神經性損傷而失去了理解音樂和表現音樂的能力。與語言相似，Peretz等認為音樂也具有特殊的神經加工網絡，并且不同的音樂成分（音高、音色、節奏等）具有不同的加工區域[7]。一般將失樂癥分為感受性失樂癥和表達性失樂癥，感受性失樂癥是指失去了感知和理解音樂的能力，如不能感受節奏或音高變化。音高感知障礙是失樂癥的主要表現。Jackendoff 對一組失樂癥被試和控制組被試呈現五個前后間隔時間相同的單音，要求感覺出第四個單音是否與其它音高不同，結果失樂癥組被試不能夠感知音高變化，但和控制組一樣能感知間隔時間是相同的[8]。Janata等通過神經成像發現前額葉是音高加工的主要負責區[9]。Peretz對一位病例研究發現，患者的左側顳-頂區受損后雖然能感知旋律，但喪失了節奏感知能力，而另一位音樂家的左右側顳-頂區都受損，旋律和節奏感知都深受影響[7]，這說明右側顳-頂區負責旋律感知，左側顳-頂區負責節奏加工。

表達性失樂癥是指失去了表達音樂的能力，如不能唱歌或彈奏樂器。Basso等發現一位指揮家由于左側顳葉、頂葉和枕葉受損后不能進行作曲活動[10]；Botez等也發現一位患者的右側額葉受損后失去了演奏樂器能力，說明音樂表達需要大腦雙側半球的支持[10]。此外，相關文獻也表明右側顳上回、中央區后部和腦島后部受損會引起歌唱表達能力的喪失，與此同時音色、響度、音高等辨別能力也都受到損害[11]。這說明音樂表達需要更多腦區的參與加工，因為音樂表達不但需要較高的聽覺反饋和控制活動，同時需要提取和回憶相關音樂信息以及調動情緒、想象等活動。

過去人們認為失語癥和失樂癥受損的腦區是彼此分開的，也就是說語言和音樂的腦加工機制不同，生理學家Sperry對割裂腦的研究表明，大腦左半球主要負責抽象思維，右半球主要負責形象思維和知覺思維，這與早期關于音樂知覺是右半球功能的觀點一致。但是后來其他臨床方面的證據表明語言和音樂也有著某些相同的加工區域，比如左側額下回損傷既影響了言語表達能力，也無法對音高辨別進行加工。

Sergent認為，語言和音樂加工區既廣泛聯系又相互獨立，腦損傷后兩者都可能有一方甚至雙方受到影響[10]。Marin的臨床病例研究中有12例出現了失樂癥、19例出現了失語癥、33例既有失樂癥也有失語癥[10]?？梢哉J為，有的腦區負責多種成分的加工，例如對大腦左側顳-頂區注射異戊巴比妥鈉后患者不能夠對物體予以命名，也無法識別音符和節奏[11]。Plate和Peretz發現進行了右側顳葉手術患者的語言聲調和音樂旋律測試分數都很低，且兩者之間差異不顯著[7]。而有的腦區損傷則會影響一定的認知功能，從而影響了語言和音樂加工。Luck等進行的詞組實驗研究發現左側額下回負責語法加工[12]，楊凌云和翁旭初等在此基礎上通過fMRI發現，在漢語雙字所組成的真詞和假詞情況下，左側額下回對前者的反應程度較后者高且需要較少的反應時，這與拼音文字組成的材料結果一致[13]。原因可能是：真詞具有對應的語義聯系而假詞沒有，被試借助語音將假詞存儲在短時記憶中，需要較多的資源對假詞做出反應；左側額下回的激活表現了一般決斷過程的差異性，也表現了肯定與否定反應的不同[13]。此外，一種新異刺激的出現往往導致注意力的增加及控制的增多，左側額下回的激活可能反映的是注意力的維持及更多的資源投入[13]。在音樂音高辨別任務中，被試需要提取相關經驗對刺激予以辨別，對預期之外的音高刺激需要更多的注意力，故左側額下回激活程度較高。所以左側額下回很可能與信息存貯、行為選擇或調控注意有關，這也是工作記憶的一種執行功能。

3 語言和音樂的對比加工

語言的音高、節奏和句法結構對于區別詞匯意義、不同的語調、辨別話語情緒色彩等具有重要作用，音樂音高、節奏和曲式結構對意義及情緒表現也有著很大影響。目前主要采用ERP和功能神經成像技術對兩者的加工機制分別進行了對比性的研究。

3.1 ERP研究

N400是刺激呈現400ms后出現的負成分，它與詞匯-語義加工有關，包括最初的單詞語義表征和詞匯后的語義整合?？傮w上來說，N400的變化可以反映刺激跟讀者預期之間的關系，如語義不合適、語義類別錯誤、先前知識不一致以及無關詞、非詞、新詞等諸多情況都可以導致N400波幅的增加[14]。任務形式的不同，N400的產生區域也不同，在視覺語義任務時N400較集中分布于右側中央頂葉，而在聽覺語義任務時則分布于整個頭部。但是N400不受與語義無關違反（如句法違反或刺激形態變化）的影響，只和刺激所表示的語義有關，反映出它與語義加工的獨特聯系[15]。

P600是與句法違反有關的、出現在關鍵詞之后500～600ms的正成分，是一種晚期正成份，又稱句法正漂移（Syntactic PositiveShift， SPS），其頭皮分布主要集中于中央頂區[16]。Osterhout和Nicol在研究中觀察到獨立的N400與P600，表明P600獨立于語義信息，是語法加工的指標[16]。Gunter等的研究表明P600也與語義期望程度有關，在高期望程度句子中的句法違反條件下出現[17]。由此可以認為P600所反映的句法加工也受語義信息的影響。其他研究表明P600除與句法的違反有關之外，也與句子加工或詞匯加工的完成有關[16]。

在音樂實驗中，Zatorre等改變一段樂曲的某一音高，發現了右側顳上回出現了N400[18]。Schon等進一步發現右側顳中回及頂部出現了N400，且變化越明顯則N400波幅也越大[19]。筆者認為，音高對樂段意義有著重要影響，能夠啟動相關的詞匯意義，音高的改變能夠改變樂段表達的語義信息，使得當前的相關啟動詞與原先意義不匹配。由于音樂以聽覺語義任務為主，所以N400的分布較之視覺語義任務的詞匯加工要廣泛。

在另一項音樂實驗中，Besson和Faita發現改變和弦的某一音高會產生較大的晚期正波成分P600，而且潛伏期也較短，這一特點在音樂家身上更為明顯[19]。其他研究發現音樂經驗也會影響早期音樂加工水平。后來Besson和Faita發現排除音樂經驗這一因素，在所有被試者中音高的變化都能引發P600，而且音高變化越明顯，晚期正波成分越大且潛伏期越短[19]。這說明音高對音樂結構也具有重要影響。和聲學認為人們對由音高組成的和弦結構非常敏感，結構不穩定的和弦與預期相反而引發P600[20，21]。進一步的源分析表明，負責加工音高的區域位于中央頂區，這與由句法違反引發的P600發生區域（中央頂區）相一致[3]。。

可以發現，音高變化都能誘發N400和P600。需要注意的是，Zatorre只單獨改變了樂曲中的某一音高。筆者推斷，可能這種變化改變了樂段前后意義的聯系性，誘發的N400類似于語言加工的語義不合適或類別錯誤；和弦結構中某一音高變化，將原本結構規則的和弦變為結構不規則的和弦，類似于句法結構違反。

語言和音樂表現都有快慢之別，是人們內心體驗的一種律動感，兩者具有一定的相似之處。早期研究者認為節奏就是語言和音樂成分按照彼此之間的時間關系所形成的連續性整體。在語言研究中，Brecker等分別以6s和12s向被試呈現口述的句子“Now you see it， now you don’t”，發現在6s和12s情況下頂葉都出現了P300，且在6s情況下誘發的P300幅度較之12s情況下的要大[22]。相關研究表明，P300的波幅與所投入的心理資源量成正相關[23]。Donchin認為P300反映對刺激物的評價或分類所需要的時間，其波幅反映了工作記憶表征的更新[24]。那么，被試在較短時間內（6s）需要投入較多資源加工句子內容，誘發的P300波幅要大于較長時間（12s）所誘發的波幅。有關P300起源問題仍在探索中，目前傾向于頂葉深部邊緣系統海馬結構[24]。

Martin認為音樂節奏體現著更深的內在結構，而且受過音樂訓練者會通過相關經驗使得節奏加工具有較高層次的編碼[25]。Marijtje通過ERP研究發現，沒有接受過音樂訓練的被試者在聽節奏時P300波幅較之接受過音樂訓練者而言較大，這說明需要根據以往生活經驗、調動一些心理資源對節奏予以加工；當聽到每小節三拍子的節奏時，P300波幅要大于每小節兩拍子的節奏，這可能是三拍子較之二拍子復雜，需要調動更多資源進行加工[25]。Drake等認為長期的音樂訓練使音樂學習者只需較少的加工資源來辨別和區分不同節奏之間的差異[26]，Russeler等也認為長期訓練使得大腦神經組織能更加敏感地分辨節奏的種類和變化[27]。Marijtje進一步研究發現，頂葉與P300具有明顯相關，這與語言節奏加工研究一致[24]。隨著節奏加工復雜度的增加，P300也與額葉具有相關。Tillmann等通過fMRI證實了額下回對節奏進行著輔助性加工[28]。這可能是額葉具有對復雜認知活動的監控、調節和任務計劃等執行控制的功能[29]。此外Marijtje還發現在音樂訓練被試者中，年齡越大，節奏加工的潛伏期越長，但在同年齡的被試中沒有差異[25]，說明年齡因素對音樂加工能力也具有一定影響。年齡因素對語言節奏影響的相關研究還不多，有待于進一步研究。

語言的句法結構和音樂的曲式結構對其表述意義的理解具有很大影響。Connolly等給被試呈現一半預期性強的句子“The king wears a golden imperial crown”（國王戴著一頂金黃色皇冠），另一半為預期性低的句子“The women talk about the frog”（婦女談論青蛙），結果顯示了預期性低的句子誘發了較大的N200和N400[30]。一般認為N200反映了聽覺語音信息加工的時間進程[31]，也出現于識別刺激的分類及語音差異等認知加工過程中[32]。在預期性低的句子中出現N200，或許說明了不適當單詞對句子理解產生了一定影響。

Rugg等認為N400可能是N200的延遲，因為在MaCallun的聽覺實驗中沒有N200而有著N400的出現[33]。此外Bentin也發現視覺N400的負走向波的腦區分布與N200相同[33]。Connonlly等持反對意見，他們在語音刺激序列中加入語音校正屏蔽（phonological correct masking）后發現代表語義加工的N400受到影響而對代表語音加工的N200沒有影響，N400分布于頂葉而N200分布于額葉，因而認為N200與N400的功能是分離的[34]。Squires等也發現N200代表了語音加工而N400代表了語義加工，兩者分屬于不同的神經來源[35]。

和弦組織是曲式結構的重要體現，Koelsch和Siebel首先給被試呈現一系列結構規則的和弦（圖2a），接著呈現兩組皆由五個和弦組成的和弦序列，并對最后一個和弦的某音高進行了改動，發現在180～350ms內的大腦額葉處引發了N200，并且在200ms的波幅最大（圖2c）[35]。在此基礎上Koelsch和Siebel繼續對語言和音樂表達意義進行了研究，他們先后給被試呈現一組句子和音樂片斷，要求被試判斷某個單詞或者和弦是否與對應的句子或音樂片段的表達意義相匹配，ERP結果顯示兩者都引發了頂葉N400，且相差越大則N400也越大（圖3）[35]。反映歧義詞與語境背離程度相關的N400在音樂意義匹配任務中也出現，說明了不規則和弦對音樂意義產生了影響。實驗結果證實了語言和音樂產生的N200和N400的神經產生源是一致的，N200產生于額葉而N400產生于頂葉，N200反映對語音或音高的加工，N400反映意義加工。Koelsch和Siebel同時也指出他們的音樂實驗材料是被試所不熟悉的，有標題指示的音樂片段或者被試熟悉的音樂材料可能不會產生N400[35]。

圖2a是一個音區中基本單音的位置關系圖，I和弦中第一個音（從下至上）稱為主音（tonic），II和弦中第一個音稱為上主音（supertonic），V和弦中第一個音稱為屬音（dominant），以上七個和弦都為規則和弦。b是上下兩段各由五個七和弦組成的和弦序列，對下面和弦序列的某兩個音高進行了改動而成了不規則和弦（箭頭指示）。c是ERP記錄聽到b圖不規則和弦的腦波反應，箭頭指示了大腦額葉在不規則和弦出現后大約200ms時出現了最大負波N200。（資料來源：文獻[35]）

圖3a和b是ERP記錄的被試判斷某單詞與和弦是否與相對應的句子和音樂片段表達意義相匹配的腦波反應，結果顯示兩者都引發了頂葉N400，反映了歧義詞與語境背離程度相關的N400在音樂意義匹配任務中也出現，說明了不規則和弦對音樂意義產生了影響。 （資料來源：[35]）

3.2 功能神經影像研究

近年來的研究指出人腦兩側半球不具有優勢與否之分，區別只是任務分工不同，而且在某些任務中具有一定程度的重合。李恩中和翁旭初等向被試呈現口述的新聞句子片斷后間隔一段時間，再呈現音樂小節片段，通過MRI對比研究了人腦在語言和音樂刺激下的功能活動情況，發現語言刺激條件下雙側顳上回和顳中回均被激活，左側顳下回亦被激活；傳統語言區的左側額下回后部的Broca區、顳上回后部Wernicke區以及頂下小葉的角回也有明顯激活；雙側額上回、左側額中回、枕-顳聯合區、枕葉紋周區以及扣帶回等均被激活。在音樂刺激條件下雙側顳上回（非Wernicke區）和顳中回均被激活；顳葉其他區域如右側顳極和海馬亦被激活，但雙側顳下回未被激活；雙側額上回、額中回、額下回、枕-顳聯合區及扣帶回亦被激活[36]。

上述結果說明，無論語言還是音樂刺激均激活了雙側額上下回、雙側顳上回（非Wernick區）和顳中回、扣帶回、枕-顳聯合區。目前在語言加工研究上認為顳上回、顳中回在處理聲音等聽覺信息方面有重要作用，尤其體現在語音識別及半球間信息交換等諸方面。Plate等使用PET發現了顳上回負責熟悉音樂旋律的識別與再認[37]，Schmithorst和Brown通過fMRI發現顳上回能辨認和諧與不和諧的旋律，同時顳上回和顳中回也能在和諧與不和諧旋律之間進行轉換[38]，這與語言加工相一致。由此可見顳上回主要負責語言和音樂規則的辨別加工，雙側顳中回負責對語言和音樂所表達思想和意義的理解。雙側額上回無論在語言或音樂刺激下均被激活，推測可能為工作記憶及執行控制單元中心[34]。另外有兩點需要注意：1）扣帶回在語言刺激時僅其前部激活（Brodmann24區），而在音樂刺激時則多處被激活（Brodmann 24，31，32區），推測Brodmann24區可能與工作記憶有關，而Brodmann31、32區則可能與工作記憶或情感有關[39]；2）左側額下回的Broad區（BA44區）負責語言產生，但Schmithorst和Brown也發現Broca區對應的右半球區域在聽到不和諧旋律時出現了信號增強[38]，這與Maess和Levitin的研究結果一致，特別是Broca區自動地加工了音樂旋律所表達的信息[40，41]。這說明無論是文字還是音樂，Broca都參與了兩者信息的處理。

4 語言和音樂的同步加工

以上實驗都是將語言和音樂刺激分開進行了對比研究，那么對兩者同時進行加工出現的結果如何？Koelsch和Gunter等設想，語言與音樂兩種刺激進行同時加工時，如果彼此加工機制是分開來的， 那么語言LAN、N400和P600等成分應該不會受到音樂加工的影響，也就是說兩者的神經產生源不同，反之亦然；如果兩者神經產生源重合，那么語言加工會受到音樂加工的影響[42]。為此他們使用ERP對語言視覺刺激和音樂聽覺刺激材料進行了研究，實驗中將規則或不規則和弦與句法正確或句法違反、規則或不規則和弦與語義相關高低的詞語分別進行匹配；實驗過程中要求被試不要注意音樂刺激而注意語言刺激，并回答出最后一個語言單詞在結構或語義上是否正確，或者與語境是否匹配[42]。

實驗結果顯示：（1）在規則詞語-不規則和弦匹配中，不規則和弦在大約190ms處引發了ERAN（早期右前負波）且偏向于右側。方差分析表明，對不規則和弦加工時額葉在150～250ms內同時出現了ELAN和ERAN且兩個半球之間具有顯著效應，而在350～600ms之間沒有出現這種效果；在450～700ms之間頂葉出現晚期正成分P600且兩半球差異顯著；（2）在規則和弦-句法違反匹配組中，句法違反在390ms處誘發了明顯的LAN，LAN之后跟隨著P600的出現。方差分析表明，對句法違反加工時額葉在300～450ms內出現了LAN且兩半球之間差異顯著；在450～700ms之間頂葉出現P600但沒有半球間的顯著差異。（3）在語義-和弦匹配任務中，相關性較低的詞誘發了N400，但N400沒有受到不規則和弦的影響。方差分析表明，在350～450ms之間頂葉處出現的N400與相關性低的詞相關性顯著而與不規則和弦差異不顯著。

語言研究發現，左前負波LAN（Left Anterior Negativities，LAN）是300至500ms之間在句法違反情況下出現的一種負成分，它們的潛伏期長短存在差異，但頭皮分布比較一致，集中在左半球的額葉部分，因而把這種負成分稱為左前負成分。這其中也包括分離出來的早期左前負波（ELAN），它是在100ms至300ms之間在短語結構違反情況下出現的負波。與此相對應，ERAN是在100至350ms內由不規則性音樂和弦加工所誘發的負波[43]。Krumhansl等通過ERP發現被試聽到結構不規則和弦時出現了ERAN，代表了被試對非預期刺激的反應[42]。過去認為ERAN產生于大腦右側額葉處，但Krumhansl發現了ERAN也產生于左側額下回Broca區及相對應右側額下回，只是右側優勢大于左側[42]，所以左半球Broca區負責著語言和音樂結構的雙重加工。實驗結果同時顯示，當音樂序列以不規則和弦結束時誘發了LAN，但是當詞語與不規則和弦同時結束時，句法違反誘發的LAN波幅明顯降低，前后LAN差異顯著，而對ERAN的方差分析沒有揭示語言和音樂的相互影響，表明ERAN沒有受到語言句法違反的影響。以上結果說明句法與曲式加工在左側相互影響而右側沒有受到影響。Maess等和Fritz等都認為ERAN的神經產生源定位于雙側額下回且右側占優，但左側額下回也參與加工，同時LAN受到ERAN一定程度的影響而降低[44]，這也驗證了額下回（包括Broca區）負責語言和音樂結構加工。

N400沒有受到不規則和弦的影響。N400被看作一個因變量來研究語境效應的時間進程，出現在語義不合適、語義類別錯誤等情況下且相關性越低時N400也越大[45]。相關研究發現，與語義無關的違反（如語法違反或單詞物理特征違反）等方面沒有引起N400[14]，這似乎說明了實驗中N400與和弦加工不產生于同一個神經加工源。需要注意的是，有很多因素會影響N400，如視覺通道中N400誘發的最大波幅在中央頂葉，而聽覺通道中N400出現時間較早且持續時間較長，其分布更對稱且有一點偏左趨勢[14]。在Koelsch和Gunter的實驗中對語義加工所誘發的N400沒有受到不規則和弦的影響，原因可能是被試關注了句法和語義是否正確而沒有關注音樂序列，那么對語言和音樂刺激同時關注也許會出現另一個結果。此外實驗中句子是以視覺刺激形式出現，如果以聽覺刺激出現也可能對腦電諸成分發生一定影響，這需要進一步研究。

Koelshe和Gunter等給音樂家和非音樂家被試呈現一段旋律并要求說出旋律所表達的意義，同時截去某一樂句，發現在截去的樂段出現約600ms左右在中央頂區出現了一個正成分P600，表明P600也是曲式加工的指標，同時發現此時音樂家的P600誘發幅度要高于非音樂家[42]。Gunter等的研究表明P600只有在高期望程度句子中的句法違反條件下才出現[46]，由此作者認為音樂家由于長期的專業訓練對相關音樂序列形成一種“定勢思維”而產生了較為強烈的反應，故P600比非音樂家的要高。這些結果說明了頂葉同時參與語言和音樂結構加工，這也得到相關fMRI研究的證實。Plate認為P600出現于句法違反和曲式違反情況下，但在兩者語義違反時不會出現[41]。

綜上所述，LAN在句法違反即不規則和弦情況下出現，ERAN由不規則音樂和弦所誘發。LAN產生于左側額葉，ERAN產生于雙側額葉且影響了左側LAN誘發程度，它們均獨立于語義違反的N400成分。音樂音高變化均誘發了N400和P600，Zatorre改變某一單獨音高時誘發了N400，Koelshe等改變和弦結構中的音高誘發P600，說明了改變特征的不同，體現的認知加工過程也不同。在語言研究中，P600和LAN可以與句法加工的兩階段模型對應起來，第一階段是結構分析階段，在這個階段根據詞匯的類別信息（名詞、動詞等）分配一個最初的句法結構；第二階段是主體角色分配階段，根據最初句法結構的可能性、詞匯的限制性信息和語境等信息指派句法角色，主要是將局部名詞短語賦予為動詞主題角色[16]。和語言加工相比，音樂加工的P600和LAN表現特點與之相似，但兩者之間的具體關系尚不得知。目前還沒有關于語言和音樂同步加工的功能神經成像的相關研究，相信此研究會有更進一步的發現。

5 總結與展望

語言和音樂活動都屬于高級認知活動，需要不同腦區協調一致地工作。過去人們受到“大腦左半球負責抽象思維，右半球負責形象思維和知覺思維”概念的影響，認為左半球負責語言加工而右半球負責音樂加工，兩者彼此分離互不干涉。將失語癥和失樂癥的研究結合起來可發現兩者具有某些程度的重合。通過ERP和功能神經成像研究發現了語言和音樂的音高、節奏、語言句法和音樂曲式等加工活動具有多個腦區的重合，而且隨著活動任務增加涉及的腦區越多。在語言和音樂同步加工條件下的ERP結果不但顯示了兩者某些共同的神經加工源，而且在一定程度上音樂加工會影響語言加工；注意不同的刺激材料可能結果也不同，而且相關經驗對實驗結果也會產生較明顯影響。人們對語言加工的腦機制進行了大量的研究，但是由于各個研究存在不足再加上人腦本身的極其復雜性，對于這一問題目前還存在很多爭論。

在某些方面語言加工和音樂加工具有一致性特點，在部分程度上可以將音樂作為指標來考察與語言相關的加工過程。盡管音樂的認知神經加工研究起步較晚，但許多研究者通過巧妙的實驗設計及使用相關技術來研究音樂加工過程的各種基本問題，取得了一定成果。對音樂加工的多個領域進行研究也有助于語言加工研究的進展，兩者的結合有著更深遠的應用前景。

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