为什么人们会觉得詹姆斯泰勒(James Taylor)的“乡村小路”，UB40的“红葡萄酒”或甲壳虫乐队的“ Ob-La-Di，Ob-La-Da”这样的歌曲令人难以抗拒地令人愉悦?在11月7日发表在《当前生物学》杂志上的一项研究中，研究人员分析了745首经典美国广告牌流行歌曲(包括三首)中的80,000个和弦，并发现音乐乐趣来自不确定性和惊喜的正确组合。

德国马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所的文森特·张说：“令人着迷的是，人们可以随着时间的流逝而从音乐中获得乐趣。”“我们发现令人愉悦的歌曲很可能在了解接下来会发生的事情和使我们感到意外的事情之间取得良好的平衡。了解音乐如何激活大脑的愉悦系统可以解释为什么听音乐可能会有所帮助当我们感到忧郁时，我们会感觉更好。”

Cheung及其同事，包括挪威卑尔根大学的Stefan Koelsch(@StefanKoelsch)，使用机器学习模型对美国Billboard流行歌曲中80,000个和弦的不确定性和惊奇性进行了数学量化。为了排除与听众可能拥有的歌曲的其他关联，研究人员将它们从歌词和旋律等其他元素中剥离出来，仅保持和弦进行。

证据表明，当个人相对确定接下来会遇到什么和弦时，当他们感到惊讶时(即，违反了他们的期望)，他们会感到很愉快。另一方面，当个人不确定接下来会发生什么时，当随后的和弦不足为奇时，他们会感到很愉快。

尽管作曲家凭直觉就知道了这一点，但是音乐的期待如何引起愉悦的背后过程仍然未知。一个重要的原因是因为过去的大多数研究都只关注惊奇对愉悦的影响，而不是听众的预测的不确定性。”使用功能磁共振成像(fMRI)进行的大脑成像研究发现，音乐愉悦的体验反映在三个大脑区域：杏仁核，海马体和听觉皮层。这些大脑区域分别在处理情绪，学习和记忆以及处理声音方面发挥作用。相反，伏隔核(一个处理奖励目标的大脑区域，以前被认为在音乐愉悦中起作用)的活动仅反映了不确定性。

研究人员写道：“总而言之，我们证明……音乐愉悦性取决于预期状态与回顾性预期状态之间的动态相互作用。因此，我们的基本预测能力是一种重要的机制，通过这种机制，抽象声音序列可以获得情感含义和转变为一种我们称为“音乐”的普遍文化现象。”

基于这些新发现，研究人员说，未来的大脑研究可以考虑不确定性和惊奇对人类欣赏舞蹈和电影等其他艺术形式的综合作用。这些发现还可以用于增强人造音乐的生成算法，帮助作曲家编写音乐，甚至预测音乐趋势。