研究揭示音乐训练经验对言语行为及大脑功能和结构的影响

　　凡音之起，由人心生也。人心之动，物使之然也。感于物而动，放行于声。声相应，放生变，变成方，谓之音。比音而乐之，及于戚羽毣，谓之乐。——《礼乐.乐记》

　　音乐和语言是承载着人类喜怒哀乐的符号系统。二者均依托于变化的、有序的声音信号形成乐音或言语来实现信息交流。音乐和言语的感知和产出依赖于人类完备的听觉系统、发声器官及运动系统相应的肌肉群间协同运动。此外，聆听或演奏音乐，倾听或表达言语均需要记忆、选择性注意等认知功能。二者在声学、感知觉和认知层面的相似性使得音乐和言语的感知和产出共享一些基本的神经环路和加工机制。

　　研究表明，音乐训练经验可以塑造大脑结构与功能，并影响着人类的言语技能，但科研人员对从音乐技能到言语技能的“迁移效应”及其神经机制的了解尚不充分。中国科学院心理研究所行为科学院重点实验室研究员杜忆研究组近期开展的两项研究为回答音乐训练经验如何影响言语知觉加工及相应的大脑功能和结构提供了启示。

　　研究一：

　　言语感知和理解能力下降是老年人普遍遇到的慢性健康问题之一。老年人的“听不清”源于诸多方面，包括外周听力下降（主要表现为高频损失），中枢听觉系统对于声音的编码能力下降，以及听觉认知能力衰退，如听觉工作记忆和选择性注意等。虽然大量研究发现，音乐训练经验能够增强年轻人的听觉加工、听觉认知以及嘈杂环境下的言语知觉能力。但是，尚无研究直接考察不同音乐训练经验能否延缓老年人噪音背景下言语感知能力的衰退，及其与听觉认知能力之间的关系。

　　杜忆研究组近期开展的行为实验证实，无论是唱歌还是弹琴，音乐训练经验可以有效延缓老年人在噪音背景下言语感知能力的衰退，并且听觉工作记忆在音乐经验对抗老化的过程中扮演了重要的中介作用。

　　该研究招募了29名老年非音乐家、48名老年音乐家（24名器乐家和24名声乐家）、24名年轻非音乐家以及48名年轻音乐家（16名弦乐家、16名钢琴家、16名打击乐家）进行噪音下言语识别测试。老年音乐家均在20岁前开始学习音乐，具备20年以上的音乐训练经历，并且在近三年依然保持练习（每周>1小时）；年轻音乐家均在8岁前开始学习音乐，具备10年以上连续的音乐训练经历。所有被试均具有正常的外周听力，各组老年人及各组年轻人均各自平衡了人口学变量（性别、年龄、教育程度）、一般性认知能力和执行控制能力。

　　研究发现，音乐训练经验并没有在句子水平上使年轻人的噪音下言语感知能力更好，但在老年人群体中，老年音乐家的噪音下言语感知能力显著地比老年非音乐家更好，并且在大部分条件下不逊于年轻人（图1）。虽然在训练总时长上老年声乐家组显著短于老年器乐家组近十年的时间，但两组人的噪音下言语识别成绩并无显著差异（图2），提示声乐训练对老年人而言可能产生更有效的言语加工“迁移效应”。此外，听觉工作记忆能力（比如听完之后正确复述一串数字）也呈现了类似模式，老年音乐家的听觉工作记忆好于老年非音乐家，仅略逊于年轻人。路径分析结果表明，听觉工作记忆在噪音下言语感知能力的老化下降和受音乐训练经验的促进过程中起显著的中介作用（图3），即老年人在噪音下言语感知能力的下降与其听觉工作记忆容量的下降有关，而音乐训练经验可通过保持老年人的听觉工作记忆容量从而对抗其在不利听音条件下的言语知觉能力衰退。

　　图1.老年非音乐家、老年音乐家、年轻非音乐家和年轻音乐家组在各掩蔽类型和语噪空间关系条件下的噪音下言语识别成绩：（A）语谱噪音语噪分离；（B）语谱噪音语噪重叠；（C）语音噪音语噪分离；（D）语音噪音语噪重叠。*p