音樂(lè)環(huán)境對(duì)動(dòng)物影響的研究

朱毅

[摘 要]動(dòng)物生長(zhǎng)環(huán)境、養(yǎng)殖技術(shù)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等研究方向中，都對(duì)音樂(lè)環(huán)境的改變進(jìn)行了針對(duì)性的研究，能夠發(fā)現(xiàn)不同音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物的影響效果并不完全相同。本文梳理相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)了動(dòng)物感知音樂(lè)的生理機(jī)制，同時(shí)提出了音樂(lè)環(huán)境得以改善對(duì)于動(dòng)物影響的研究方向，最后分析了部分音樂(lè)環(huán)境改善對(duì)于動(dòng)物的影響機(jī)制，及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)案例。以便為相關(guān)研究提供理論參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]音樂(lè)環(huán)境;動(dòng)物;影響機(jī)制

[中圖分類(lèi)號(hào)]S852.21 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 動(dòng)物感知音樂(lè)的生理機(jī)制

1.1 音頻屬性刺激

從物理學(xué)角度分析，音樂(lè)由音頻構(gòu)成，而音頻作為機(jī)械波被動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)所接收，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的音樂(lè)感知。而從心理學(xué)角度分析，音頻透過(guò)聽(tīng)覺(jué)所產(chǎn)生的印象是對(duì)于音樂(lè)的理解和感受。當(dāng)音頻在不同狀態(tài)下產(chǎn)生了波長(zhǎng)、頻率、振幅等完全不同的音樂(lè)環(huán)境時(shí)，才會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生刺激作用。振幅代表聲樂(lè)的強(qiáng)弱，是聲壓與聲強(qiáng)的比值，而通?？梢圆捎梅重悂?lái)代表這種音樂(lè)音量的強(qiáng)度。頻率則是以聲波中特定振動(dòng)周期內(nèi)所產(chǎn)生的次數(shù)作為單位赫茲，相對(duì)而言頻率越高則音樂(lè)的調(diào)性也會(huì)越高。

1.2 動(dòng)物音頻接收范圍

人類(lèi)能夠感受到的音頻聲波頻率取值在20Hz至20 000 Hz以?xún)?nèi)，而最敏感的范圍在1 000Hz至4 000 Hz，高于20 000 Hz的為超聲波，低于20 Hz的為次聲波。由于動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的音頻采集范圍并不完全相同，因此聽(tīng)覺(jué)識(shí)別的音樂(lè)音頻范圍也存在一定差異。如大象或鴿子能夠聽(tīng)到次聲波，而蝙蝠、大鼠、小鼠等則能夠采集到超聲波信號(hào)。相關(guān)研究表明，嚙齒類(lèi)動(dòng)物能夠采集到200至90 000 Hz范圍內(nèi)的音頻，其對(duì)于超聲波的敏感度尤為突出，因此可以借助音頻判斷光線微弱下的空間環(huán)境。貓科動(dòng)物的音頻接收范圍在60Hz至65 000 Hz之間，犬科動(dòng)物的音頻接收范圍在15Hz至50 000 Hz之間，海豚的音頻接收范圍在150Hz至150 000 Hz之間，蝙蝠的音頻接收范圍則能夠達(dá)到1 000Hz至200 000 Hz之間，鴿子能夠采集到的音頻范圍在0.1Hz至120 000 Hz之間，因此超聲波與次聲波都可以被鴿子察覺(jué)到。動(dòng)物生存環(huán)境中本身便存在多種音頻類(lèi)型，其中雖然也包括無(wú)意義的噪聲，但是噪聲本身也可以從物理學(xué)與心理學(xué)兩重維度予以探究。從心理學(xué)角度分析，并不希望聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)接收，刻意回避的聲音都可以界定為噪聲。因此，在心理學(xué)范疇，即便優(yōu)美的音樂(lè)多么動(dòng)聽(tīng)，如果干擾到人類(lèi)睡眠也可以將其視為噪聲。雖然對(duì)于動(dòng)物而言尚無(wú)法從科學(xué)角度精準(zhǔn)定位噪聲的取值范圍，但是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)環(huán)境的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將噪聲音頻界定為≦60 dB，而歐洲國(guó)家的相關(guān)研究表明當(dāng)噪聲超過(guò)了85 dB之后會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生一定的影響。

1.3 聽(tīng)覺(jué)進(jìn)化機(jī)制

在多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物中并未在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中發(fā)展出聽(tīng)覺(jué)器官，其音頻采集或?qū)τ谝魳?lè)的敏感度是從體內(nèi)感受器而產(chǎn)生的識(shí)別機(jī)制。諸如蟋蟀前腿能夠感受到音頻的振動(dòng)，尾須則在聽(tīng)毛的輔助下分辨音頻和聲波的刺激。中華稻蝗在其腹節(jié)兩側(cè)的半圓形鼓膜，是接收外部音頻信號(hào)的感知系統(tǒng)。蜘蛛則依靠觸毛，尤其是腿部聽(tīng)毛的神經(jīng)末梢來(lái)感知音頻強(qiáng)弱。魚(yú)類(lèi)雖然并不具備外耳和中耳，但是聽(tīng)覺(jué)器官由耳石控制，魚(yú)鰾和側(cè)線器官也參與 輔助內(nèi)耳采集音頻的過(guò)程。因此，多數(shù)魚(yú)類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的識(shí)別能力并不高，對(duì)于1000 Hz以下的低頻聲波便不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)。兩棲類(lèi)動(dòng)物的中耳聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)發(fā)展較為完善，但內(nèi)耳卻較為原始，因此僅能夠?qū)?00 Hz至1 000 Hz的音頻產(chǎn)生較高的敏感度。而爬行類(lèi)動(dòng)物的內(nèi)耳結(jié)構(gòu)則較為發(fā)達(dá)，但蜥蜴內(nèi)耳并不發(fā)達(dá)，僅能夠?qū)装貶z的音頻產(chǎn)生反應(yīng)。鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物并不具備外耳結(jié)構(gòu)，但是可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)頭頸部來(lái)采集外部聲源，雖然內(nèi)耳僅有聽(tīng)小骨，但發(fā)達(dá)的耳蝸指導(dǎo)了對(duì)于音頻的識(shí)別，因此與哺乳類(lèi)動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)能力較為相似。在動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)中耳廓所具備的音頻識(shí)別功能并不完全相同，由于不同動(dòng)物耳廓方向、形狀、大小不同，其能夠完成的旋轉(zhuǎn)最大限度也會(huì)產(chǎn)生本質(zhì)差異，因此對(duì)于音樂(lè)聲波信號(hào)的識(shí)別效果也會(huì)有所區(qū)別。在研究音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物所產(chǎn)生的影響機(jī)制時(shí)，勢(shì)必需要考量音樂(lè)音頻的強(qiáng)度、大小、覆蓋范圍等基礎(chǔ)參量，才能夠?qū)Σ煌瑒?dòng)物的影響進(jìn)行區(qū)分，從而明確音樂(lè)環(huán)境所產(chǎn)生的影響機(jī)制與因素。

2 音樂(lè)環(huán)境得以改善對(duì)于動(dòng)物影響的研究方向

關(guān)愛(ài)和善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生存質(zhì)量，保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度，是音樂(lè)環(huán)境所能夠提供的支持作用?；谝魳?lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物生理行為的客觀影響，以及映射人類(lèi)行為、臨床治療、心理干預(yù)等多方面研究的表現(xiàn)，進(jìn)一步研究音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物的影響機(jī)制，也是明確音樂(lè)潛在指標(biāo)的重要方式。完全可能加強(qiáng)改善動(dòng)物生存質(zhì)量，以及生產(chǎn)力、存活率等等。諸如新疆肉乳用草食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱坤劉等對(duì)于《不同速度音樂(lè)對(duì)奶牛產(chǎn)奶量及血液生化指標(biāo)的影響》研究，便通過(guò)改變音樂(lè)環(huán)境證實(shí)了音樂(lè)可以降低NEFA、BHBA、TG、TC含量，進(jìn)而提升奶牛血清中的GLU含量，并支持產(chǎn)奶量的穩(wěn)步提升，同時(shí)證明了中常速音樂(lè)環(huán)境所產(chǎn)生的刺激效果更為顯著。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于奶牛產(chǎn)奶的生產(chǎn)活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了客觀總結(jié)，能夠更為系統(tǒng)地研究動(dòng)物對(duì)于音樂(lè)環(huán)境的需求，從而為加強(qiáng)生產(chǎn)能力提供理論支持。因此，對(duì)于音樂(lè)環(huán)境改善動(dòng)物影響的研究而言，也是對(duì)于現(xiàn)代化生產(chǎn)作業(yè)模式或養(yǎng)殖技術(shù)的理論支持，是當(dāng)前極為重要的研究方向。

3 音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物影響機(jī)制的實(shí)驗(yàn)嘗試

3.1 對(duì)大腦發(fā)育的刺激

相關(guān)研究以鼠類(lèi)動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)音樂(lè)環(huán)境的轉(zhuǎn)化，證實(shí)了音樂(lè)環(huán)境對(duì)于提高動(dòng)物記憶力和學(xué)習(xí)能力的刺激作用。針對(duì)胚胎期大鼠提供較為舒適的音樂(lè)環(huán)境，待大鼠出生之后，大鼠幼崽的海馬數(shù)量有所增加，是空間記憶力得到提升的表現(xiàn)。而對(duì)比實(shí)驗(yàn)中改變音樂(lè)環(huán)境，以噪聲為刺激音頻則產(chǎn)生了完全相反的作用。當(dāng)選擇《梁祝》小提琴協(xié)奏曲作為音樂(lè)環(huán)境的主要元素時(shí)，NMDA聽(tīng)覺(jué)皮層的感受效果尤為強(qiáng)烈，受體亞單位NR2B蛋白的上升影響，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的記憶能力。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)中國(guó)古典樂(lè)曲中對(duì)于角調(diào)、羽調(diào)的呈現(xiàn)方式有助于刺激雄性小鼠的記憶能力，且角調(diào)優(yōu)于羽調(diào)。因此，可以證實(shí)不同的音樂(lè)環(huán)境對(duì)于鼠類(lèi)大腦發(fā)育的影響效果并不完全相同。相關(guān)研究在對(duì)比《致愛(ài)麗絲》及《D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲K.448》的音樂(lè)環(huán)境之后能夠發(fā)現(xiàn)，鼠類(lèi)在《D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲K.448》的影響下，迷宮學(xué)習(xí)路徑的熟悉程度更為突出。而《梁?！放c《莫扎特D大調(diào)小提琴協(xié)奏曲》的對(duì)比中，《梁?！反碳こ赡晷∈罂臻g記憶力的作用更為明顯，而對(duì)于老年大鼠的刺激作用并未顯現(xiàn)。因此，同一種音樂(lè)類(lèi)型對(duì)于生長(zhǎng)階段動(dòng)物，或品種不同的動(dòng)物均產(chǎn)生了不同的影響效果。

3.2 對(duì)心血管系統(tǒng)的作用

四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室孫嘉綠等，在《音樂(lè)療法對(duì)慢性應(yīng)激性高血壓大鼠的預(yù)防作用初探》中針對(duì)24只雄性SD大鼠進(jìn)行了慢性應(yīng)激+音樂(lè)組的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，應(yīng)激性高血壓大鼠在音樂(lè)干預(yù)下慢性應(yīng)激組大鼠收縮壓顯著改善，大鼠血清糖皮質(zhì)激素含量明顯上升，能夠證實(shí)音樂(lè)療法對(duì)于動(dòng)物心血管系統(tǒng)的刺激作用。相關(guān)研究以SHR高血壓大鼠為研究對(duì)象，在莫扎特音樂(lè)的刺激下大鼠收縮壓明顯先進(jìn)，而多巴胺及血清鈣的上升也較為顯著。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在正常成年大鼠的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，莫扎特《G小調(diào)第40交響曲》的刺激下，大鼠血壓并未出現(xiàn)顯著的下降。而在里蓋蒂《第二弦樂(lè)四重奏》的音樂(lè)環(huán)境下，大鼠血壓有所增高。同時(shí)在注射了腎上腺素后，大鼠對(duì)于音樂(lè)的反應(yīng)更為強(qiáng)烈，心率下降改善效果更為突出，并能夠促進(jìn)心肌缺血病癥的好轉(zhuǎn)。在雄性乳鼠出生24 h內(nèi)以《G小調(diào)第40號(hào)交響曲》為音樂(lè)環(huán)境，其不良心血管事件的發(fā)生頻次大幅下降?；诖?，可以證實(shí)不同的音樂(lè)環(huán)境，能夠?qū)X類(lèi)動(dòng)物產(chǎn)生刺激作用，尤其在心血管系統(tǒng)的改善方面具有益處。

3.3 對(duì)免疫功能和應(yīng)激水平的影響

在相關(guān)實(shí)驗(yàn)分別為小鼠提供了進(jìn)行曲音樂(lè)環(huán)境，以及小夜曲環(huán)境后，其對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小夜曲對(duì)于實(shí)驗(yàn)小鼠腎上腺刺激并不較低，代表在此音樂(lè)環(huán)境下小鼠的應(yīng)激水平有所下降。而在進(jìn)行曲音樂(lè)環(huán)境下的小鼠腎上腺刺激較為突出，是應(yīng)激水平有所增加的表現(xiàn)。相關(guān)研究對(duì)卡拉揚(yáng)指揮的音樂(lè)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其音樂(lè)環(huán)境能夠刺激大鼠免疫抑制作用，從而減少大鼠腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移活動(dòng)。因此，對(duì)于鼠類(lèi)所處音樂(lè)環(huán)境的設(shè)置，可以間接影響動(dòng)物的應(yīng)激水平并達(dá)到一定的干預(yù)效果。在相關(guān)研究對(duì)比了搖滾樂(lè)和抒情樂(lè)曲《春江花月夜》之后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于小鼠免疫功能的影響并不相同?！洞航ㄔ乱埂返囊魳?lè)環(huán)境下能夠支持NK細(xì)胞活性，并產(chǎn)生對(duì)于非特異性細(xì)胞的抑制，進(jìn)而增強(qiáng)動(dòng)物自身的免疫能力。但是搖滾樂(lè)的實(shí)驗(yàn)組并未達(dá)到同樣的刺激作用?；诖耍梢悦鞔_音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物所產(chǎn)生的刺激作用和影響效果，可以直接或間接影響動(dòng)物的應(yīng)激水平，同時(shí)能夠產(chǎn)生較高的免疫功能刺激，但是需要明確并不相同的音樂(lè)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生不同的影響效果。

3.4 對(duì)情緒及動(dòng)物行為的影響

在針對(duì)幼齡大鼠的實(shí)驗(yàn)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，為實(shí)驗(yàn)大鼠提供《梁?！?5—65 dB的音樂(lè)環(huán)境之后，實(shí)驗(yàn)大鼠的常規(guī)活動(dòng)頻次有所下降，且長(zhǎng)期處于相對(duì)安靜的狀態(tài)下。當(dāng)取消音樂(lè)環(huán)境后才恢復(fù)了原有的活動(dòng)量，而同時(shí)對(duì)抓觸動(dòng)作的逃避更為敏感。而創(chuàng)造《D大調(diào)雙鋼琴奏鳴曲》的音樂(lè)環(huán)境，則能夠顯著改善大鼠的疼痛感知和焦慮情緒，并達(dá)到與抗焦慮藥物相同的干預(yù)效果。在針對(duì)大鼠創(chuàng)造舒緩音樂(lè)環(huán)境之后，大鼠在《春江花月夜》或《梁?！返纫魳?lè)類(lèi)型的刺激下，部分大鼠改善了焦慮狀態(tài)和抑郁情緒。雖然目前音樂(lè)環(huán)境改善實(shí)驗(yàn)動(dòng)物情緒的生理機(jī)制并不十分清晰，但相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)，成年小鼠在緩慢音樂(lè)節(jié)奏的環(huán)境下，其21 d后下丘腦中所產(chǎn)生的腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子有所增高。其中可以分辨出慢節(jié)奏音樂(lè)環(huán)境對(duì)于動(dòng)物情緒的刺激效果。而腦內(nèi)合成的蛋白質(zhì)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，對(duì)于促進(jìn)神經(jīng)元再生也是最為關(guān)鍵的因素。與噪聲環(huán)境下的對(duì)比研究中能夠發(fā)現(xiàn)，《高山流水》等音樂(lè)背景下，成年小鼠在迷宮實(shí)驗(yàn)，以及曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中的焦慮程度并不相同。此時(shí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的前額皮質(zhì)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、杏仁核等生理水平顯著提升。是音樂(lè)環(huán)境改變后對(duì)于動(dòng)物情緒及動(dòng)物行為所產(chǎn)生的不同影響效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前相關(guān)研究對(duì)于音樂(lè)環(huán)境影響動(dòng)物的本質(zhì)并不十分清晰，但是在對(duì)大腦發(fā)育的刺激、對(duì)心血管系統(tǒng)的作用、對(duì)免疫功能和應(yīng)激水平的影響，以及對(duì)情緒及動(dòng)物行為的影響等方面的研究結(jié)論已經(jīng)證實(shí)了音樂(lè)環(huán)境的影響效果?；诖?，對(duì)于音樂(lè)環(huán)境改善動(dòng)物臨床治療或行為影響的研究仍然需要深度開(kāi)發(fā)，以便為提高生產(chǎn)性能、減少應(yīng)激、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育等需求提供更為清晰的實(shí)踐路徑。

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