音楽の期待認識への皮質線条体の貢献

この研究では、fMRIとの高調波音楽知覚の機能的神経解剖学を調査します。私たちは、西洋のクラシック音楽の短い部分を非ミュージシャンに紹介しました。各作品の終わりは、次の4つの方法で体系的に操作されました：標準的なケイデンス（予想される解像度）、欺ceptiveなリズム（期待からの中程度の逸脱）、調整されたケイデンス（期待からの強い逸脱が西部音楽の調和構造内に残る）、およびAtonal Cadence（西部音楽の高調波構造を離れることによる期待からの最も強い逸脱）。ベースラインと比較した音楽は、両側上側頭回（STG）および右下前頭回（IFG）の広く採用された地域と比較しています。ハーモニックな期待範囲からの逸脱の程度までスケーリングされたパラメトリックレグレッサーは、期待違反に敏感な地域を特定しました。BG内の領域は、期待違反によって大幅に調整され、高調波処理における以前は評価されていなかった役割を示しています。また、期待違反は、以前は他のドメインでの構文処理に関連していたIFGおよび前部STGの両側皮質領域を募集しました。後部STGは、期待によって有意に変調されていませんでした。Grangerの因果関係マッピングは、音楽認識中のIFG、前部STG、後部STG、およびBGの間の機能的接続性を発見しました。我々の結果は、IFG、前部STG、およびBGが高次高調波処理のために募集されるのに対し、後部STGは基本的なピッチとメロディック処理のために募集されます。

This study investigates the functional neuroanatomy of harmonic music perception with fMRI. We presented short pieces of Western classical music to nonmusicians. The ending of each piece was systematically manipulated in the following four ways: Standard Cadence (expected resolution), Deceptive Cadence (moderate deviation from expectation), Modulated Cadence (strong deviation from expectation but remaining within the harmonic structure of Western tonal music), and Atonal Cadence (strongest deviation from expectation by leaving the harmonic structure of Western tonal music). Music compared with baseline broadly recruited regions of the bilateral superior temporal gyrus (STG) and the right inferior frontal gyrus (IFG). Parametric regressors scaled to the degree of deviation from harmonic expectancy identified regions sensitive to expectancy violation. Areas within the BG were significantly modulated by expectancy violation, indicating a previously unappreciated role in harmonic processing. Expectancy violation also recruited bilateral cortical regions in the IFG and anterior STG, previously associated with syntactic processing in other domains. The posterior STG was not significantly modulated by expectancy. Granger causality mapping found functional connectivity between IFG, anterior STG, posterior STG, and the BG during music perception. Our results imply the IFG, anterior STG, and the BG are recruited for higher-order harmonic processing, whereas the posterior STG is recruited for basic pitch and melodic processing.