创造性是国家科技进步,经济发展的源泉;是个体适应生活,解决问题的基础。创造性思维是创造性的关键成分,是人类特有的高级认知能力,其起源和认知神经机制一直困扰着多个学科领域的研究者。过去二十余年里,研究者从不同的视角结合脑成像技术手段来探究创造性思维发生的机制,极大促进了我们对创造性本质的了解。已有脑科学的研究主要采用以创造性思维为核心的一般领域创造性任务,如顿悟、发散思维、创造性问题解决等,然而对涉及专业领域技能和知识的创造性脑机制探究相对较少,如艺术创造力和科学创造力等。此外,现有实验研究为满足创新想法捕捉和数据分析的要求,采用的实验任务多为抽取和简化人类真实的创造性思维活动,降低了创造性观测的生态效度。艺术创造力被认为是创造力领域特异性的表现形式,它是个体产生新颖、独特且具有审美或艺术价值产品的能力。艺术创造性（如音乐即兴创作）主要通过长时程任务以及实时记录设备来观测创作行为以及大脑神经活动模式,这为在真实情景中探究创造性思维过程的复杂动态性提供了有效途径。此外,音乐创造性因其时间动态性较强（即实时动态性输出）、生态效度较高,表现方式多样、可量化等优势,近年来成为备受关注的领域。然而,现有音乐创作主要关注音乐即兴演奏,而对其他音乐创作的形态较少研究。基于此,本论文主要考察两种音乐即兴创作,即音乐即兴谱曲和音乐填词的神经活动模式及其两种音乐创作模式的共享神经活动基础。研究一采用功能磁共振成像技术（Functional Magnetic Resonance Imaging,f MRI）考察音乐即兴谱曲大脑激活模式以及创作时程上的动态大脑活动模式。在本研究中,将音乐即兴谱曲作为实验条件,音乐回忆旋律作为对照条件。考虑到经验和知识对领域创造性的影响,在实验条件中设置熟悉和新颖两种实验材料。首先,考察音乐即兴谱曲（vs回忆条件）的大脑激活模式,以及两种熟悉度不同材料下创作时的大脑激活差异以及时程上的动态大脑活动差异。其次,采用生理心理交互作用分析（Psycho Physiological Interactions,PPI）考察创作条件下的大脑动态功能连接变化。行为结果发现,熟悉和新颖条件下即兴谱曲在独创性、审美性和情感丰富性方面存在显著差异。基于新颖材料的即兴谱曲条件下拥有更高的独创性和审美性,但是情感丰富性相对较低。f MRI分析结果显示,基于熟悉材料的即兴谱曲主要激活双侧额下回和左侧枕下回,随着时间推移大脑激活区域从枕叶转移至额叶再到小脑;基于新颖材料的即兴谱曲主要激活左侧额下回、左侧中央前回、左侧辅助运动区、小脑等脑区,随着时间推移大脑激活区域从枕叶逐渐转移至小脑。与熟悉条件相比,新颖条件下创作显著激活左侧小脑、右侧颞下回和右侧顶上回。以额下回为兴趣区的PPI分析结果显示,额下回在即兴谱曲的最初阶段与枕叶成显著的负向功能连接,到即兴谱曲的后期,与左侧梭状回、右侧脑岛和左侧颞中回呈现显著的正向功能连接;此外,小脑与右侧额下回之间的功能连接在音乐即兴谱曲的后期呈显著正向功能连接。总的来说,音乐即兴谱曲前期激活枕下回、前中期激活额下回和脑岛等外侧前额叶区域、中后期呈现小脑脑区的广泛参与,反映了音乐即兴谱曲包括了前期构思阶段与技能相关的知识激活及抑制突显想法加工、中期涉及情感、价值判断和自我评价等加工,以及后期主要涉及动作模拟等技能表现的心理过程。研究二通过f MRI考察音乐填词的大脑激活模式以及创作时程上的动态大脑活动模式。在本研究中,被试需要在磁共振里观看和聆听曲谱的同时创作歌词,实验包括两种条件,即填词和回忆填词。填词所用曲谱均来自于研究一产生的完整旋律。f MRI结果显示,音乐填词相比于回忆歌词主要激活左侧额下回、小脑、左侧辅助运动区、左侧中央前回和右侧顶上回等脑区;随着时间推移,音乐填词的早期阶段呈现包含枕叶、颞叶、额叶以及小脑、辅助运动区等全脑大范围的激活,在创作后期主要为右侧枕上回的正激活以及左侧额中回的负激活。以辅助运动区和小脑为种子点进行PPI分析,结果显示辅助运动区在音乐填词的早期阶段与左侧顶上回呈显著的负向功能连接;小脑在音乐填词的中间阶段与左侧前扣带回呈显著正向功能连接。总的来说,音乐填词早期激活的大范围脑区主要涉及广泛的认知活动,而后期阶段右侧枕上回激活主要涉及词曲结合下的具体的音乐想象加工。此外,从任务时程来看,音乐填词与谱曲的激活模式呈现倒置,这可能与作词时需要理解作曲者心理加工导致镜像神经活动模式的出现。研究三探讨了音乐即兴谱曲和音乐填词的共享激活模式。首先,基于前面两个研究,选两组被试的共激活脑区（内侧前额叶和小脑）,将两组被试在共激活脑区上提取的激活值进行相似性分析后再与被试最终作品（包括词和曲）的独创性得分进行相关分析。结果表明,两组被试在内侧前额叶上的激活模式相似性与音乐填词作品的独创性得分存在显著正相关。这表明音乐即兴谱曲和填词均依赖默认网络的核心区域,也反应了对创作主题的相似性理解利于产生更具创造性的作品。综上,本论文通过即兴谱曲和填词两种音乐创作形式,来探究音乐即兴创作的大脑激活和动态加工模式。研究发现音乐创作的主要脑区涉及额下回、辅助运动区、枕叶和小脑等;其中额下回、辅助运动区和小脑是艺术创造性（包括音乐即兴演奏）激活的经典脑区,表明即兴谱曲和填词都是艺术创造性的形式;枕上回和枕下回的激活表明音乐谱曲和填词涉及到视觉想象和画面感以及与技能相关的知识激活等领域特异性加工。此外,音乐即兴谱曲和填词在内侧前额叶上的相似性激活越高,合作的词曲独创性程度越高,在一定程度上表明音乐合作依赖于对创作主旨的共同性理解。总之,本论文不仅丰富了创造性脑机制研究发现,也对音乐创造性的研究提供了新的方法和思考。