Emotional Experiences of Tension and Suspense: Psychological Mechanisms and Neural Correlates

Abstract

Tension and suspense are ubiquitous emotional phenomena that are experienced in a multitude of contexts (e.g., in music, literature, film, sports, or everyday life). However, the psychological and neuronal mechanisms underlying tension experiences remain largely unclear. This dissertation aims to advance the understanding of tension and suspense by presenting theoretical and empirical work that investigates the psychological underpinnings and neural correlates of tension phenomena. The empirical studies focus on the special cases of musical tension (i.e., tension experiences evoked by music) and suspense evoked by a literary text. First, a behavioral study explored the role of different tonal and expressive structural features of a musical piece (harmony, melody, outer voices, dynamics, and expressive timing) as a mediator of musical tension. Results of this study indicate that musical tension largely depends on tonal features and their relative importance in the musical piece but can be enhanced by expressive features (such as dynamics). A subsequent study using functional magnetic resonance imaging (fMRI) investigated neural correlates of tension experiences during music listening. The subjective experience of felt musical tension was found to be related to neural activations in areas associated with affective processing in the orbitofrontal cortex and the amygdala, underlining the close connection between musical tension and music-evoked emotion. A methodologically similar fMRI study investigating neural correlates of suspense evoked by a literary text found suspenseful text segments to be associated with activity in medial prefrontal, inferior frontal, as well as posterior temporal and temporo- parietal brain areas, suggesting an involvement of processes of theory of mind and predictive inference. In addition to these empirical studies, two articles explore tension phenomena from more theoretical perspectives. The first article discusses patterns of tension and resolution and their contribution to aesthetic emotions evoked by works of art. Building on this, the second article reviews general, domain-independent cognitive processes underlying tension experiences and proposes a general psychological model of tension and suspense. According to this model, tension experiences result from states of conflict, instability, dissonance, or uncertainty that trigger processes of expectation and anticipation directed at future events of emotional significance. In sum, the work presented in this dissertation explores both domain-specific (i.e., music and literature) as well as general, domain- independent aspects of emotional experiences of tension from empirical and theoretical perspectives. It includes the first neuroimaging studies of tension and suspense in music and literature, which—together with the theoretical articles—provide a foundation for subsequent research on tension phenomena which might be useful to researchers from a variety of disciplines including cognitive and affective neuroscience, psychological emotion research, media psychology, film and literature studies, as well as empirical aesthetics.

Das Erleben von Spannung ist ein allgegenwärtiges emotionales Phänomen, das durch eine Vielzahl unterschiedlicher Kontexte ausgelöst werden kann (z.B. durch Musik, Literatur, Film, Sport oder diverse Alltagssituationen). Die psychologischen und neuronalen Mechanismen, die der emotionalen Erfahrung von Spannung zu Grunde liegen, sind jedoch weitgehend ungeklärt. Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, die psychologischen Grundlagen und neuronalen Korrelate von Spannungsphänomenen empirisch und theoretisch zu untersuchen und auf diese Weise zum besseren Verständnis dieses Aspekts menschlicher Emotion beizutragen. Die empirischen Studien befassen sich mit den Spezialfällen musikalischer Spannung (d.h. mit durch Musik hervorgerufenen Spannungserfahrungen) und mit Spannungsempfindungen beim Lesen eines literarischen Texts. Zunächst wurde in einer Verhaltensstudie der Einfluss verschiedener struktureller und expressiver Merkmale (Harmonie, Melodie, Außenstimmen, Dynamik, expressives Timing) zweier Musikstücke auf die Erfahrung musikalischer Spannung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass musikalische Spannung in erster Linie von tonalen Merkmalen und deren relativer Bedeutung im jeweiligen Musikstück abhängt, jedoch durch expressive Merkmale (wie z.B. der Dynamik) verstärkt werden kann. In einer Folgestudie wurden die neuronalen Korrelate musikalischer Spannung mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass das subjektive Erleben musikalischer Spannung mit neuronalen Aktivierungen des orbitofrontalen Kortex und der Amygdala einhergehen, d.h. Arealen, die mit der Verarbeitung von Emotionen zusammenhängen. In einer methodisch ähnlichen fMRT-Studie, die die neuronalen Korrelate von Spannung (Suspense) beim Lesen eines literarischen Texts untersuchte, wurde ein Zusammenhang zwischen empfundener Spannung und Aktivierungen in medial- präfrontalen, inferior-frontalen, und posterior-temporalen Hirnarealen gefunden. Diese Aktivierungen legen einen Einfluss von Prozessen der sogenannten „Theory of Mind“ (d.h. der Fähigkeit, anderen Personen geistige Zustände zuzuschreiben) und Prädiktionsprozessen während des Lesens spannender Textabschnitte nahe. Zusätzlich zu diesen empirischen Studien, wurden Spannungsphänomene in zwei Artikeln aus theoretischer Perspektive genauer beleuchtet. Der erste Theorieartikel diskutiert Spannungs- und Auflösungsstrukturen und deren Zusammenhang mit durch Kunstformen wie Musik, Literatur oder Film hervorgerufenen Emotionen. Darauf aufbauend untersucht der zweite Theorieartikel allgemeine, domänenübergreifende kognitive Prozesse, die Spannungserfahrungen zu Grunde liegen, und entwickelt ein psychologisches Spannungsmodell. Diesem Modell zufolge resultieren Spannungserfahrungen aus Zuständen, die mit Konflikt, Instabilität, Dissonanz und Unsicherheit assoziiert sind, welche Erwartungs- und Antizipationsprozesse hervorrufen, die sich auf zukünftige Ereignisse emotionaler Bedeutung richten. Die im Rahmen dieses Dissertationsprojekts durchgeführten Arbeiten untersuchen sowohl domänenspezifische (in Musik und Literatur) als auch domänenenunabhängige Aspekte von Spannungserlebnissen. Die Dissertation beschreibt die ersten fMRT- Studien zu Spannungserfahrungen in Musik und Literatur, und schafft so, zusammen mit den Theorieartikeln, eine Grundlage für zukünftige neurowissenschaftliche und psychologische Forschung zu Spannungsphänomenen.