The structural dynamics of music drive acute stress recovery through functional reorganization of stress-regulation networks.

چکیده اصلی

Music is widely utilized to support recovery from stress, yet the precise neural mechanisms driving this therapeutic effect remain poorly understood. Crucially, it has been unclear whether music provides unique neurobiological benefits or simply acts as a general, relaxing auditory stimulus. Here, we demonstrate that music selectively facilitates multisystem recovery from acute stress-enhancing positive mood (PM) and accelerating autonomic stabilization (electrodermal activity and heart rate)-significantly outperforming an active natural sound control. Using functional MRI and dynamic causal modeling, we revealed the network architecture underlying this advantage. Compared to natural sounds, music drives a distinct reorganization of stress-regulation networks, establishing a directional, causal pathway from the auditory cortex to the insula and thalamus. On a faster timescale, dynamic functional connectivity reveals that this network reconfiguration is actively governed by musical structure: moment-to-moment fluctuations in perceived musical tension track transient shifts from stress-network engagement to neural downregulation. Furthermore, these music-specific connectivity changes are directly associated with improvements in PM. Together, these findings identify a temporally evolving mechanism by which the brain's processing of structured musical sequences acts as a dynamic regulatory driver, reconfiguring neural architectures to restore psychological and physiological homeostasis.

ترجمه فارسی چکیده

موسیقی به طور گسترده برای حمایت از بهبودی از استرس استفاده می‌شود، اما مکانیسم‌های عصبی دقیق که این اثر درمانی را هدایت می‌کنند هنوز به خوبی درک نشده‌اند. در اینجا نشان می‌دهیم که موسیقی به طور انتخابی به بازگشت چندسیستمی از استرس حاد از طریق افزایش خلق مثبت و تسریع ثبات خودکار (فعالیت الکترودرمی و ضربان قلب) کمک می‌کند که این عملکرد به طور معناداری از یک کنترل صوتی طبیعی فعال برتر است. با استفاده از MRI تابعی و مدل‌سازی علی-دینامیک، معماری شبکه‌ای پشت این مزیت را آشکار کردیم. در مقایسه با صداها، موسیقی یک بازآرایی متمایز از شبکه‌های تنظیم استرس ایجاد می‌کند که یک مسیر علی و جهت‌دار از قشر شنوایی تا آناکوندا و گره‌های صدفی را برقرار می‌سازد. در مقیاس زمانی سریع‌تر، اتصال تابعی دینامیک نشان می‌دهد که این بازآرایی شبکه به طور فعال توسط ساختار موسیقی هدایت می‌شود: نوسانات لحظه‌به‌لحظه در تنش موسیقی شنیده‌شده، تغییرات موقت از درگیری شبکه استرس به سرکوب عصبی را ردیابی می‌کنند. علاوه بر این، این تغییرات اتصال مخصوص موسیقی مستقیماً با بهبود خلق مثبت مرتبط است. این یافته‌ها، یک مکانیسم تکاملی زمانی را شناسایی می‌کنند که در آن پردازش مغز از توالی‌های ساختاریافته موسیقی به عنوان یک موتور تنظیم دینامیک عمل می‌کند و معماری‌های عصبی را برای بازگرداندن هموستازی روان‌شناختی و فیزیولوژیک بازآرایی می‌کند.

متن کامل اصلی