"开启人类智慧宝库有三把钥匙，一把是数字，一把是文字，一把是音符。"

音乐是国内外儿童启蒙教育和基础教育中不可或缺的一部分，作为一种艺术教育，音乐培养了儿童的审美能力、表现能力和文化理解能力，提升音乐素养的同时，也促进了儿童身心健康和全面发展。当然，关于音乐给儿童发展所带来的益处还有更多发现，越来越多的研究者们开始关注音乐训练对儿童认知能力的影响，尤其是音乐训练在辅助语言教学、帮助特殊儿童（如发展性阅读障碍儿童，developmental dyslexia, DD）语言康复方面的潜力。

音乐训练涉及个体的感觉、运动相关脑区以及多重感知通道整合，可以促进儿童听觉皮层、连接感觉-运动皮层间胼胝体的神经可塑性[1]，相关神经功能的变化都可能会影响儿童的语言能力。

音乐训练涉及个体感觉、运动相关脑区以及多重感知通道的整合

音乐训练增强听觉加工阶段的语音感知

在听觉加工阶段，语音作为一般声音信号在基本听觉神经网络中被加工。语音的频率、时间等参数通过皮层下听觉神经核（如下丘、耳蜗核等）进行分辨，进而在听觉皮层进行整合[2]，形成自下而上的神经通路。神经生理研究发现，参加6个月钢琴训练后，4~5岁儿童对元音频率的感知能力更强[3]，12个月的音乐训练可以增强正常儿童对元音时长、嗓音起始时间的感知能力[4]，并使得DD儿童的语音感知能力恢复到与正常同龄儿童相同的水平[5]。此外，音乐训练还可能通过增强与听觉注意、听觉记忆相关的皮层与初级听觉皮层间的功能连接，从而加强执行功能对听觉加工的认知控制，自上而下地增强皮层下脑干听觉神经中枢的功能，从而促进语音感知能力[6]。因此，音乐训练通过影响皮层下基本听觉神经通路与大脑皮层听觉相关加工和调控脑区，增强儿童在听觉加工阶段的语音感知。

音乐训练影响皮层下基本听觉神经通路与大脑皮层听觉相关加工和调控脑区

音乐训练影响DD儿童的语音加工

有关儿童语音加工的功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）研究发现，学龄前儿童已出现类似于学龄儿童和成人的专门负责语音加工的神经网络[7-9]。对比正常儿童，DD儿童双侧颞上回等语音加工脑区的发育出现延迟，但是随着正规阅读训练的开展，DD儿童右侧颞上回的激活逐渐增大，表明其右半球出现了语音加工的代偿神经机制[9]。音乐训练作为一项可以激活神经网络、促进神经功能变化的活动，也有可能促进特殊儿童的相应代偿神经机制的形成。

最近的一项fMRI研究在6~13岁正常学龄儿童中发现，在执行语音加工任务（如判断gorilla 和goat是否有相同的首音）时，对比没有音乐训练经验的儿童，有音乐训练经验的儿童尽管在行为水平上没有表现出语音成绩的优势，但是在神经生理水平发现，有音乐训练经验儿童的双侧颞顶区的激活程度显著更强，这可能是因为音乐训练经验增强了左侧颞上回和双侧颞顶区之间的功能连接，以及增强了左右颞顶区之间的白质连接[10]。该研究还发现，6~13岁DD儿童在执行语音加工任务时，左半球颞顶区的功能激活明显低于正常儿童，结合?uniewska等[9]的发现，推测音乐训练有可能通过增强双侧颞顶区之间的功能连接，促进DD儿童在右半球建立语音加工的代偿机制，从而有助于其语音加工能力的发展。

音乐训练增强噪音下的语音感知

音乐训练的影响会让孩子受益终身。针对成人音乐家与非音乐家的fMRI研究发现，成人音乐家在噪声中识别音节的能力优于非音乐家，并且音乐家听觉皮层与言语运动区之间的功能连接更强[11]。磁共振弥散张量成像技术发现，对比非音乐家，成人音乐家双侧弓状束（arcuate fasciculus, AF）的相关通路增强[12]。弓状束连接颞、顶、额叶是言语加工的背侧通路中与听觉运动整合相关的核心白质纤维束，负责将语音的声音表征映射到额叶的动作发音表征，进而促进言语的感知和加工[13]。因此，弓状束相关通路的增强可能促进了音乐家在噪声环境下的语音感知，这种影响甚至持续到老年。另一项研究发现，老年音乐家噪音下的语音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[14]。

音乐训练影响听觉-运动区域之间的功能连接

音乐训练有助于儿童听觉加工阶段的语音感知，尤其对于DD儿童有较为明显的恢复效果，音乐训练还可能通过促进代偿神经机制的形成，有助于DD儿童语音加工能力发展。对于正常发展的儿童，音乐训练可能无法使其表现出语音加工能力的明显优势，但是在语音感知方面，音乐训练的好处可能会相伴一生。

那么，在孩子多大的时候开展音乐训练比较合适呢？必须是专业性很强的器乐或声乐训练才有效果吗？接下来介绍的一项针对9个月大的婴儿的脑磁图研究，或许会给大家带来启示[15]。

在这项研究中，婴儿们被随机分配到音乐组和游戏组，分别参加了为期4周的音乐或游戏活动（共12次，每次15分钟），音乐组的婴儿参加音乐活动，包括聆听各种三拍子音乐（如华尔兹），在父母的帮助下用沙球或脚敲出音乐节拍，跟着音乐节拍同步弹跳等，游戏组的婴儿在父母的帮助下进行搭积木、玩玩具汽车等没有音乐成分的游戏活动。4周以后对两组婴儿进行测试，在婴儿被玩具吸引的状态下，分别呈现存在时间结构偏差的音乐刺激和语音刺激，记录婴儿被动感知两种刺激时的脑磁图。结果发现，对比游戏组婴儿，音乐组婴儿的听觉皮层、前额叶对音乐和语音时间结构的偏差刺激表现出更强的失匹配反应[15]。

看来，9个月大的婴儿就已具备了快速学习音乐节拍的能力。简单有趣的音乐游戏，就能让宝宝的大脑在轻松愉快的氛围中发生有效的变化，还能增进亲子交流，何乐而不为！快点带你的宝贝试试吧。（详情请点击 阅读原文 ）

图片由作者提供

[1] Habibi A, Damasio A, llari B, et al. Childhood music training induces change in micro and macroscopic brain structure: results from a longitudinal study. Cereb Cortex, 2017, 28(12): 1

[2] 朱美婵, 李恒, 李振华, 等. 丘脑-听觉皮层投射的研究进展.听力学及言语疾病杂志, 2016, 24(2): 191-197

[3] Nan Y, Liu L, Geiser E, Shu H, et al. Piano training enhances the neural processing of pitch and improves speech perception in Mandarin-speaking children. Proc Natl Acad Sci USA, 2018, 115(28): E6630-E6639

[4] Chobert J, Francois C, Velay J L, et al. Twelve months of active musical training in 8- to 10-year old children enhances the preattentive processing of syllabic duration and voice onset time. Cereb Cortex, 2014, 24: 956-967

[5] Frey A, Fran?ois C, Chobert J, et al. Music training positively influences the preattentive perception of voice onset time in children with dyslexia: a longitudinal study. Brain Sci, 2019, 9(4): 91

[6] Kraus N, Slater J, Thompson E C, et al. Music enrichment programs improve the neural encoding of speech in at-risk children. J Neurosci, 2014, 34(36): 11913-11918

[7] Weiss Y, Cweigenberg H G, Booth J R. Neural specialization of phonological and semantic processing in young children. Hum Brain Mapp, 2018, 39: 4334-4348

[8] Yu X, Raney T, Perdue M V, et al. Emergence of the neural network underlying phonological processing from the prereading to the emergent reading stage: a longitudinal study. Hum Brain Mapp, 2018, 39: 2047-2063

[9] ?uniewska, M, Chyl K, Debska A, et al. Children with dyslexia and familial risk for dyslexia present atypical development of the neuronal phonological network. Front Neurosci, 2019, 13: 1287

[10] Zuk J, Perdue M V, Becker B, et al. Neural correlates of phonological processing: disrupted in children with dyslexia and enhanced in musically trained children. Dev Cogn Neurosci, 2018, 34: 82-91

[11] Du Y, Zatorre R J. Musical training sharpens and bonds ears and tongue to hear speech better. Proc Natl Acad Sci USA, 2017, 114(51): 12223

[12] Li X, Zatorre R J, Du Y. The microstructural plasticity of the arcuate fasciculus undergirds improved speech in noise perception in musicians. Cereb Cortex, 2021, 31(9): 3975-3985 [

13] Hickok G, Poeppel D. The cortical organization of speech processing. Nat Rev Neurosci, 2007, 8(5): 393-402

[14] Zhang L, Fu, X, Luo D, et al. Musical experience offsets age-related decline in understanding speech-in-noise: type of training does not matter, working memory is the key. Ear Hear,2021, 42(2): 258-270

[15] Zhao T C, Kuhl P K. Musical intervention enhances infants neural processing of temporal structure in music and speech. Proc Natl Acad Sci USA, 2016, 113(19): 5212-5217

刘逸姝 ：小学教师，中国科学院心理研究所心理学硕士，专业方向为儿童发展与教育心理学。

刘烨 ：中国科学院心理研究所副研究员。主要从事人类社会认知、知识表征和语言理解的认知心理学研究，以及情感计算和谎言识别的跨学科研究。

（作者：刘逸姝、刘烨）

（本文来源于公众号： 生物化学与生物物理进展）