趙雪薇

(西南大學(xué) 音樂學(xué)院，重慶 400715)

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·音樂心理學(xué)·

國外關(guān)于音樂訓(xùn)練影響大腦認(rèn)知加工的腦成像研究新進(jìn)展

趙雪薇

(西南大學(xué) 音樂學(xué)院，重慶 400715)

摘要：隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，音樂心理學(xué)研究開始借助腦成像技術(shù)，如功能性核磁共振成像(fMRI)、事件相關(guān)電位(ERP)、腦電圖(EEG)、腦磁圖(MEG)等，對(duì)音樂家與非音樂家在音樂認(rèn)知加工過程中，大腦皮層激活區(qū)域及其功能作用進(jìn)行測(cè)量與比較。此類研究成果為深入研究音樂訓(xùn)練與大腦功能性神經(jīng)激活之間的潛在聯(lián)系提供了科學(xué)依據(jù)，也為今后進(jìn)一步探尋腦區(qū)與其相對(duì)應(yīng)的認(rèn)知功能之間具有的因果聯(lián)系及內(nèi)在神經(jīng)機(jī)制提供前瞻。文章梳理了國外最新的研究成果，并就已有研究中存在的問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：音樂訓(xùn)練；認(rèn)知加工；神經(jīng)激活；腦成像技術(shù)

一、引 言

近年來關(guān)于音樂認(rèn)知加工過程的研究，一方面采用行為辨別實(shí)驗(yàn)，測(cè)量被試感知不同音樂加工時(shí)的行為反應(yīng)；另一方面結(jié)合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究方法，對(duì)不同音樂加工過程中被試大腦活動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的腦成像技術(shù)測(cè)量。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究方法主要為電磁生理法(EEG、ERP、MEG)、腦成像法(fMRI、PET)兩類。不同的研究方法都有其特有的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)研究儀器自身也帶有局限性，如EEG、ERP、MEG成像具有良好的時(shí)間分辨率，能夠在毫秒水平上反應(yīng)認(rèn)知過程中大腦的生物電活動(dòng)規(guī)律，可以精確的記錄大腦認(rèn)知過程中的時(shí)間進(jìn)程，但它們?cè)诳臻g分辨率上卻是粗糙的，空間定位誤差達(dá)到了厘米水平。然而，fMRI、PET技術(shù)具有準(zhǔn)確的空間分辨率，但時(shí)間分辨率相對(duì)較低[1]。為此，筆者將音樂加工的腦成像研究成果按時(shí)間和空間兩個(gè)維度予以闡述，以便讀者能夠更清晰、直觀的了解近年來的研究成果。

關(guān)于音樂訓(xùn)練對(duì)音樂認(rèn)知加工的影響研究主要集中在以下三類：1.考察音樂家與非音樂家被試神經(jīng)加工的異同，此類研究結(jié)論能夠?yàn)樯钊胩綄ひ魳酚?xùn)練形成的神經(jīng)加工差異及音樂訓(xùn)練的優(yōu)勢(shì)等提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐；2.探索音樂訓(xùn)練對(duì)成人和兒童的認(rèn)知加工影響異同，旨在發(fā)掘早期音樂訓(xùn)練對(duì)人腦的影響；3.具體研究不同專業(yè)的音樂家被試群體對(duì)不同音樂基本要素的神經(jīng)加工差異，這類研究建立于第1類之上，更加細(xì)化了音樂訓(xùn)練的不同專業(yè)類別，研究不同門類中音樂訓(xùn)練被試對(duì)音樂要素的神經(jīng)加工異同。本文主要比較音樂家與非音樂家之間，對(duì)音樂基本要素(音高、節(jié)奏、和弦等)感知及期待違背的神經(jīng)激活差異。長期音樂訓(xùn)練能夠引起音樂家被試不同于普通人的音樂認(rèn)知加工過程，多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)音樂家與非音樂家在行為實(shí)驗(yàn)中具有相似的成績，但在神經(jīng)實(shí)驗(yàn)中其認(rèn)知模式具有差異。

二、空間維度——基于fMRI的研究

fMRI腦成像技術(shù)掃描顯示音樂訓(xùn)練能夠影響和弦序列范式的加工以及感知和弦序列的期待違背。2005年，研究者Koelsch和Fritz及其同事Schulze、Schlaug采用和聲序列范式，讓被試感知符合和聲規(guī)則序進(jìn)的和弦(屬七和弦后緊接著出現(xiàn)主和弦)與不符合和聲規(guī)則序進(jìn)的和弦(屬七和弦后緊接著出現(xiàn)拿波里六和弦)。[2]研究發(fā)現(xiàn)，三組被試(成人音樂家、成人非音樂家及兒童，每組10人)對(duì)兩種和弦序進(jìn)都具有相似的行為評(píng)判成績，但在神經(jīng)數(shù)據(jù)上成人與兒童間存在大腦的激活差異。無論是成人音樂家還是接受音樂訓(xùn)練的兒童，他們?cè)诖竽X左、右半球的額下回外側(cè)皮質(zhì)及右側(cè)顳上回前部都比非音樂者表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的激活，而這種激活差異說明音樂專業(yè)者對(duì)和聲進(jìn)行規(guī)則的違背更為敏感。

對(duì)于兒童和成人來說，音樂訓(xùn)練與額葉島蓋、顳上回前部的顯著激活有關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中聆聽拿波里六和弦結(jié)尾的和弦序列時(shí)，成人顯示出額下回(IFG)、眼眶額葉皮層(OFLC)、前腦島(anterior insula)、腹外側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層(VIPMC)、顳上回(STG)前部與后部、顳上溝(STS)及緣上回(SMG)的激活。在大腦右半球，兒童的激活模式與成人激活模式相似。但在左半球，成人在前額區(qū)、緣上回和顳葉區(qū)域表現(xiàn)出更為顯著的激活現(xiàn)象。近期一些相關(guān)研究表明，這些差異在10歲時(shí)就能被發(fā)現(xiàn)(甚至可能會(huì)更早)，如Schlaug研究發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練能夠提高大腦認(rèn)知能力以及這些差異已在兒童早期階段被發(fā)現(xiàn)[3]。本文旨在探討音樂家與非音樂家的音樂加工神經(jīng)激活差異，故對(duì)成人與兒童的神經(jīng)加工異同在此不作詳述。

Tillmann和Koelsch及他們的同事采用相似的和弦序列范式，對(duì)聲樂與器樂的認(rèn)知啟動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行研究[4]。實(shí)驗(yàn)材料中第一個(gè)和弦為主和弦，第八個(gè)和弦為目標(biāo)和弦，當(dāng)目標(biāo)和弦為主和弦時(shí)序列關(guān)聯(lián)性大，當(dāng)目標(biāo)和弦為下屬和弦時(shí)序列關(guān)聯(lián)性較小。對(duì)20名被試進(jìn)行fMRI技術(shù)掃描后發(fā)現(xiàn)，BOLD*BOLD效應(yīng)(blood oxygen level dependent)：最先是由 Ogawa 等人于1990 年在 fMRI 中提出血氧水平依賴效應(yīng)，即腦活動(dòng)區(qū)域局部血液中去氧血紅蛋白與含氧血紅蛋白比例的變化所引起的局部橫向磁化弛豫時(shí)間(T2)的改變，從而T2加權(quán)信號(hào)反映出局部神經(jīng)元活動(dòng)的一種磁共振成像技術(shù)。信號(hào)顯示音樂期待違背時(shí)右額葉區(qū)域(right inferior frontal areas)，如額下回(IFG)、額葉島蓋(frontal operculum)、前腦島(anterior insula)的激活更為強(qiáng)烈，除額下回(IFG)激活外，還有逐漸強(qiáng)烈的激活在眶回(orbital gyrus)、顳葉區(qū)域(顳上回前部與后部、顳上溝后部及顳上回中后部)和緣上回(SMG)區(qū)域發(fā)現(xiàn)。音樂句法*音樂句法(music syntax)：如同語言中的，指的是將離散的結(jié)構(gòu)元素結(jié)合成序列的原則。參見[美]Aniruddh D.Patel著，楊玉芳、蔡丹超，等，譯：《音樂、語言與腦》，上海：華東師范大學(xué)出版社，2012年，第182-198頁。違背引起顳葉皮層的激活增強(qiáng)，同時(shí)也出現(xiàn)前腦島與眶額外側(cè)腦區(qū)的激活，這是由于人們注意提高，并感知到句法違背時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈情感反應(yīng)。

Minati和Rosazza使用核磁共振與ERP結(jié)合，研究了音樂家與非音樂家對(duì)于和諧與不和諧和弦的不同反應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)音樂家的行為測(cè)試成績優(yōu)于非音樂家，并且反應(yīng)時(shí)更短。[5]音樂家具有更顯著的左側(cè)額下回和顳上回以及雙側(cè)緣上回的激活，音樂家的大腦右半球?qū)τ诤拖翌愋偷挠绊憸p少，左半球則較明顯。

對(duì)于音樂旋律的認(rèn)知加工研究，同樣表現(xiàn)出音樂家在額葉島蓋和顳上回前部區(qū)域表現(xiàn)出更為強(qiáng)烈的神經(jīng)激活，因此，我們認(rèn)為音樂訓(xùn)練與額葉島蓋和顳上回前部有關(guān)。2011年，德國研究者Wehurm和Dege及其同事通過對(duì)一段7小節(jié)的D大調(diào)旋律材料中任意位置的個(gè)別音符做不同改變，考察了28名11-14歲的右利手兒童音樂加工過程的腦神經(jīng)激活[6]。選取至少經(jīng)過兩年音樂訓(xùn)練的兒童作為音樂家被試，少于兩年音樂訓(xùn)練的兒童作為非音樂家被試。每組實(shí)驗(yàn)材料均以原版本(無錯(cuò)誤)播放開始，第二遍播放模仿版本，即有錯(cuò)誤版本(分別改變?yōu)樗膫€(gè)調(diào)內(nèi)音符、四個(gè)調(diào)外音符及兩個(gè)調(diào)內(nèi)音符和兩個(gè)調(diào)外音符)。研究發(fā)現(xiàn)，播放具有極端錯(cuò)誤的旋律時(shí)，所有被試具有相似的神經(jīng)反應(yīng)，且音樂訓(xùn)練兒童的激活反應(yīng)強(qiáng)于非音樂家。兩組被試都表現(xiàn)出了額下回、前運(yùn)動(dòng)區(qū)及前腦島在內(nèi)的一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激活，并且額下回的激活與音高加工、旋律及和聲辨別、音樂和聲規(guī)則違背有關(guān)；前運(yùn)動(dòng)區(qū)也與音樂期待違背相關(guān)；前腦島與信息加工和違背音樂句法相關(guān)。而音樂訓(xùn)練兒童表現(xiàn)出更為強(qiáng)烈的腦島激活，可能是由于期待違背引起強(qiáng)烈的情感反應(yīng)。播放具有輕微錯(cuò)誤的旋律時(shí)，音樂訓(xùn)練兒童的神經(jīng)激活主要包括：額下回(島蓋部及三角區(qū))與前運(yùn)動(dòng)皮層、前腦島、顳上回及緣上回。從音樂訓(xùn)練兒童和普通兒童的不同激活反應(yīng)來說，音樂訓(xùn)練兒童對(duì)于極端錯(cuò)誤和輕微錯(cuò)誤的神經(jīng)激活更為相似，普通兒童對(duì)于極端錯(cuò)誤的激活反應(yīng)更敏感，并且fMRI成像技術(shù)顯示了更多的緣上回激活現(xiàn)象，研究者認(rèn)為當(dāng)他們嘗試辨別旋律的偏差時(shí)，依賴更多的聽覺工作記憶加工，這是由于他們?nèi)狈ο嚓P(guān)音樂經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的。

研究發(fā)現(xiàn)旋律輪廓能夠被普通人感知。Lee和Janata及其同事對(duì)12名右利手非音樂家播放20條類似音階的旋律材料(大調(diào)和小調(diào)均涉及，且每種僅具有一種旋律進(jìn)行方向，即上行或下行)，并采用likert七點(diǎn)量表(1為非常沮喪，7為非常快樂)調(diào)查聆聽后的愉悅程度，以此考察被試在感知旋律輪廓時(shí)大腦產(chǎn)生的神經(jīng)激活[7]。研究發(fā)現(xiàn)了三個(gè)皮質(zhì)位點(diǎn)及功能作用：右顳上溝(rSTS)、左下頂葉(IPL)及前扣帶回(ACC)。右顳上溝具有區(qū)分音高輪廓的作用，左下頂葉在旋律序列加工中具有重要作用，而前扣帶回與音樂結(jié)構(gòu)加工、音樂情感反應(yīng)及行動(dòng)感知方面有關(guān)。

三、時(shí)間維度——基于ERP、EEG、MEG的研究

ERP、EEG、MEG等腦成像技術(shù)研究主要解決了大腦在進(jìn)行音樂認(rèn)知活動(dòng)加工的時(shí)間水平上的問題，彌補(bǔ)了fMRI技術(shù)在時(shí)間分辨率上的缺失。

使用ERP對(duì)單獨(dú)音高的加工研究顯示音樂家具有更快速的信息更新速度。George和Coch采用oddball范式*Oddball范式：常用的ERP實(shí)驗(yàn)范式之一。經(jīng)典Oddball范式為在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，隨機(jī)呈現(xiàn)作用于同一感覺通道的兩種刺激，刺激出現(xiàn)的概率有很大的差別，概率大者為標(biāo)準(zhǔn)刺激，小概率者為偏差刺激。，研究32名高中學(xué)生對(duì)2個(gè)聽覺材料(標(biāo)準(zhǔn)音調(diào)為800Hz、偏差音調(diào)為840Hz)和2個(gè)視覺材料進(jìn)行辨別的研究[8]。行為實(shí)驗(yàn)中音樂家被試的平均反應(yīng)時(shí)更短。ERP記錄發(fā)現(xiàn)，音樂家大腦的反應(yīng)更為強(qiáng)烈，即他們對(duì)于聽覺材料標(biāo)準(zhǔn)與偏差之間的異同更為敏感，具有更強(qiáng)烈的情感激活模式。P300峰潛伏期的出現(xiàn)早于非音樂家被試，而P300峰振幅同樣強(qiáng)于非音樂家。研究表明音樂家能夠更快速的更新音樂信息，并且在音樂加工時(shí)有更多的信息加工資源參與其中，具有更大的工作記憶容量。

Habibi和Wirantana通過對(duì)比音樂家與非音樂家音高感知的皮層活動(dòng)異同，發(fā)現(xiàn)音樂家對(duì)于音高偏差的感知更為敏感[9]。音樂家P200波振幅普遍較大，音高偏差出現(xiàn)時(shí)則表現(xiàn)為N150和P300波振幅的增加，以及具有更短的P300波潛伏期。行為實(shí)驗(yàn)與皮層激活在兩組被試間的差異主要表現(xiàn)在對(duì)偏差音符右耳刺激的反應(yīng)上，表明音樂家左側(cè)大腦的激活不同于非音樂家。

Proverbio和Calbi及他的同事測(cè)量了人類大腦在接收一致(音頻與視覺圖片一致，即都為小提琴或單簧管)或是不一致的音樂視頻時(shí)聽覺與視覺的神經(jīng)激活[10]。選取12名米蘭音樂學(xué)院的學(xué)生及12名非音樂家被試，主要采用單簧管手和小提琴手演奏的368個(gè)視頻。通過ERP記錄并分析發(fā)現(xiàn)，由于不一致的視聽材料，音樂家大腦內(nèi)出現(xiàn)了N400波成分。研究指出音樂家大腦內(nèi)存在一個(gè)高度專業(yè)化的皮層網(wǎng)絡(luò)，其中包括：前額皮質(zhì)、右顳上回、右顳中回、前運(yùn)動(dòng)皮層及緣上區(qū)域等，并認(rèn)為音樂家可能采用多通道信息編碼方式進(jìn)行音樂認(rèn)知加工。

Virtala和Huotilainen及他的同事結(jié)合運(yùn)用ERP和EEG兩種技術(shù)手段，以當(dāng)?shù)匾魳穼W(xué)院或大學(xué)的16名音樂家和14名非音樂家為被試，采用Oddball范式考察了兩組被試對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和弦(大調(diào)和弦)和偏差和弦(小調(diào)和弦或大調(diào)和弦第二轉(zhuǎn)位和弦)的辨別能力[11]。實(shí)驗(yàn)包括被動(dòng)聆聽任務(wù)(使用EEG記錄)，即對(duì)兩組被試在大調(diào)和弦背景下播放小調(diào)和弦或大調(diào)轉(zhuǎn)位和弦，以及自主辨別任務(wù)。EEG記錄發(fā)現(xiàn)音樂家被試在辨別任務(wù)中的表現(xiàn)優(yōu)于非音樂家，并且顯示出更高的N1振幅，而失匹配負(fù)波(MMN，mismatch negativity)*失匹配負(fù)波(MMN)是一個(gè)發(fā)生于聽覺皮層的事件相關(guān)電位，與自動(dòng)探測(cè)重復(fù)聽覺信號(hào)中出現(xiàn)的變異信號(hào)有關(guān)，它通常用“oddball”范式進(jìn)行研究。僅在音樂家被試中發(fā)現(xiàn)。

Jentschke和Koelsch使用EEG記錄了音樂家與非音樂家對(duì)于不同類型的和弦進(jìn)行時(shí)的大腦神經(jīng)反應(yīng)[12]。研究發(fā)現(xiàn)音樂家具有大于非音樂家2倍的ERAN振幅，說明音樂家對(duì)音樂刺激和句法違背較為敏感。僅在音樂家中產(chǎn)生ELAN，并顯示了重疊的神經(jīng)資源，主要在額下回區(qū)域，其中包括音樂與語言句法加工。實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)N5和P600波成分。

Francois和Schon研究發(fā)現(xiàn)行為實(shí)驗(yàn)中，無論是語言或音樂材料，音樂家被試組成績均優(yōu)于非音樂家[13]。音樂測(cè)試中，N1和P2成分均表現(xiàn)為音樂家的振幅大于非音樂家。對(duì)比兩組被試對(duì)于熟悉旋律與不熟悉旋律的ERP發(fā)現(xiàn)，音樂家具有更大的振幅與峰振幅，表明音樂家對(duì)于音樂刺激的反應(yīng)大于非音樂家。對(duì)于音樂家來說，不熟悉旋律的P2波大于熟悉旋律，可能是由于短時(shí)記憶負(fù)荷引起的，正如P2波與注意水平和音樂知識(shí)水平相關(guān)。Koelsch通過對(duì)比音樂句法加工和聽覺記憶引起的ERAN和MMN發(fā)現(xiàn)二者都可通過音樂訓(xùn)練改變，音樂家具有更顯著的MMN和ERAN反應(yīng)[14]。

近幾年，關(guān)于音樂加工過程的腦成像技術(shù)研究較少使用MEG儀器，但其研究結(jié)果同樣表現(xiàn)出音樂家被試對(duì)旋律加工的快速性。Amemiyaa和Karino及他的同事使用音樂旋律為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)10名音樂家和10名非音樂家就調(diào)性旋律和無調(diào)性旋律分別以主音或下屬音結(jié)尾時(shí)產(chǎn)生不同神經(jīng)反應(yīng)的研究[15]。MEG記錄了音樂家被試與非音樂家被試在N1m波和SF波上顯示的不同神經(jīng)反應(yīng)，N1m波對(duì)于音調(diào)生理方面的反應(yīng)較為敏感，音樂家被試表現(xiàn)出明顯的短于非音樂家被試的N1m波延遲。相反，SF波與持續(xù)性注意和認(rèn)知負(fù)荷有關(guān)，與音樂家被試相比，非音樂家被試在SF波上表現(xiàn)的更為強(qiáng)烈。

四、討 論

(一)關(guān)于被試

對(duì)于音樂家與非音樂家的界定多采用非音樂家被試群體為僅接受(過)日常學(xué)校音樂課程的兒童或成人，定期進(jìn)行系統(tǒng)的音樂知識(shí)、技能學(xué)習(xí)的兒童或成人屬于音樂家被試群體,不同研究目的對(duì)于音樂訓(xùn)練者的年限要求不同。

每個(gè)被試都具有個(gè)體差異，人的認(rèn)知過程也存在明顯的個(gè)體差異。音樂心理學(xué)研究者們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中都精細(xì)控制這些差異，例如對(duì)被試進(jìn)行智商測(cè)試，聽力測(cè)試，甚至幸福等級(jí)測(cè)試等等，要求被試均為右利手(或左利手)，對(duì)被試受教育程度，文化背景，以及生理、精神疾病史等都予以嚴(yán)格控制，但再優(yōu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也不能完全避免個(gè)體自身潛在的神經(jīng)差異，如基因等。

(二)關(guān)于研究數(shù)據(jù)

音樂加工過程的腦成像技術(shù)研究一般分為行為研究與神經(jīng)研究兩方面。多數(shù)研究中兩組被試行為實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果均表現(xiàn)出相似性，即對(duì)于音樂規(guī)則、期待違背都能夠輕松的辨別旋律或和弦的差異性，但研究者通過腦成像技術(shù)記錄發(fā)現(xiàn)，兩組被試卻具有不同的大腦激活區(qū)域，且激活程度不相同，由此，研究者認(rèn)為行為數(shù)據(jù)并不能表現(xiàn)實(shí)際的大腦激活現(xiàn)象，兩組被試具有不同的神經(jīng)加工過程。音樂家被試的大腦激活現(xiàn)象是由于長期的音樂訓(xùn)練使大腦的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變，也可能是長期音樂訓(xùn)練形成了特殊的音樂加工方式等。對(duì)于非音樂家被試來說，他們未經(jīng)過正規(guī)的音樂訓(xùn)練卻能夠分辨實(shí)驗(yàn)材料的差異性，部分研究者認(rèn)為這是由于他們?nèi)粘Ｉ钪械鸟雎牰@得了音樂的內(nèi)隱知識(shí)所決定的，也許他們存在一種特殊的音調(diào)加工方式，以此來彌補(bǔ)非音樂家欠缺的音樂訓(xùn)練，還有研究者推測(cè)長期的音樂訓(xùn)練使得音樂家對(duì)于音樂刺激能夠進(jìn)行外顯的行為判別，而非音樂家則通過日常生活經(jīng)驗(yàn)、文化環(huán)境等進(jìn)行內(nèi)隱的辨別，從而解釋行為與神經(jīng)的不同[16]。

文中非音樂家同樣能夠辨別期待違背、不和諧音調(diào)，以及已有研究表明無論是否經(jīng)過音樂訓(xùn)練，兒童3-6歲時(shí)便可以察覺出熟悉的兒童歌曲中非調(diào)式構(gòu)成音與和弦外音(out-of harmony)，并且音樂訓(xùn)練能夠影響這種感知[17]。非音樂家對(duì)文化背景與音樂作品的學(xué)習(xí)均為內(nèi)隱，并且辨別大小調(diào)和弦時(shí)MMN具有差異性，認(rèn)為聽覺皮層對(duì)這些音樂結(jié)構(gòu)的加工可能是人類與生俱來、固有的[18]?；诖苏f明人類有一個(gè)普遍的能力，即輕松獲取復(fù)雜的音樂知識(shí)，并根據(jù)這些知識(shí)進(jìn)行快速且精確的音樂信息加工，它強(qiáng)調(diào)了人腦在音樂上固有的興趣及音樂的生物關(guān)聯(lián)性以及對(duì)音樂的感知可以通過內(nèi)隱學(xué)習(xí)獲得。

(三)關(guān)于研究結(jié)論

fMRI腦成像技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)被試對(duì)不同的音樂刺激進(jìn)行認(rèn)知加工，總能引起大腦神經(jīng)激活的一些腦區(qū)，這些重疊的腦區(qū)主要為：額下回(IFG)、額葉島蓋部(frontal operculum)、前腦島(anterior insula)、顳上回(STG)、顳上溝(STS)及緣上回(SMG)區(qū)域，并且發(fā)現(xiàn)兩組被試的大腦左半球具有不同的激活模式。

研究發(fā)現(xiàn)音樂家對(duì)音樂刺激材料的神經(jīng)反應(yīng)更為強(qiáng)烈，說明他們對(duì)音樂材料更加敏感。fMRI表現(xiàn)出音樂家被試具有顯著的神經(jīng)激活反應(yīng)以及更大的腦區(qū)參與，而運(yùn)用ERP、EEG、MEG記錄發(fā)現(xiàn)音樂家被試對(duì)音樂刺激的反應(yīng)普遍具有更高的波形振幅、峰振幅以及更短的峰潛伏期等。以上結(jié)論發(fā)現(xiàn)長期的音樂訓(xùn)練不僅能夠提高對(duì)音樂刺激的敏感性、縮短反應(yīng)時(shí)等，還能夠改變大腦的功能與結(jié)構(gòu)。

五、展 望

深入研究成人或兒童接受音樂訓(xùn)練前后大腦的神經(jīng)激活網(wǎng)絡(luò)的變化、音樂認(rèn)知加工模式的異同，探尋早期音樂訓(xùn)練與音樂加工之間的內(nèi)在聯(lián)系，為日后探究音樂訓(xùn)練對(duì)大腦認(rèn)知方式的影響，以及研究人類大腦的可塑性，神經(jīng)元的可塑性等神經(jīng)科學(xué)方面提供有力的佐證，并且已有研究結(jié)果表明人腦在音樂上固有的興趣及音樂的生物關(guān)聯(lián)性，音樂知識(shí)能夠通過內(nèi)隱學(xué)習(xí)獲得，但關(guān)于內(nèi)隱知識(shí)的形成及機(jī)制還不明晰，另外，已有研究中關(guān)于刺激材料的設(shè)計(jì)未解決基礎(chǔ)加工引起的旋律感知、未對(duì)不同音樂作品間大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組織的差異性進(jìn)行研究以及對(duì)于神經(jīng)激活與行為數(shù)據(jù)的關(guān)系等問題都有待發(fā)現(xiàn)。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)了音樂訓(xùn)練與認(rèn)知、言語等技能的提升有關(guān)，但兩者之間潛在的神經(jīng)機(jī)制聯(lián)系尚未可知。

研究方法上，由于現(xiàn)代認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究技術(shù)的局限性，導(dǎo)致使用單一腦成像技術(shù)研究無法全面地測(cè)量音樂認(rèn)知加工過程的腦部變化，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅在時(shí)間方面具有精確的進(jìn)程，在空間上也能準(zhǔn)確定位認(rèn)知功能對(duì)應(yīng)的腦區(qū)位置，因此，兩種或多種研究技術(shù)的結(jié)合顯得尤為重要。但因其不同的生物學(xué)基礎(chǔ)，造成現(xiàn)在將多種技術(shù)結(jié)合受到阻礙，隨著科技的進(jìn)步，多種認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究方法結(jié)合將會(huì)是未來研究中得以發(fā)展和運(yùn)用。

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【責(zé)任編輯：吳修文】

收稿日期：2015-10-01

作者簡(jiǎn)介：趙雪薇(1990-)，女，甘肅蘭州人，西南大學(xué)音樂學(xué)院2013級(jí)在讀研究生，專業(yè)方向?yàn)橐魳穼徝佬睦硌芯俊?/p>

DOI:10.3969/j.issn.1008-7389.2016.02.006

中圖分類號(hào)：J60-051

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-7389(2016)02-0044-06