音乐训练对脑灰质体积的影响
较之对照组和舞蹈组,音乐组灰质体积的改变集中于与音乐技能直接相关的脑区,且全部增大。这一发现显示弦乐训练这种“听—动”结合的精细运动对大脑的特异性影响。
听是音乐家的重要能力之一。我们的研究结果表明,音乐组在右侧听皮层(颞上回)有显著的体积增大。相关元分析研究显示,颞上回在音乐训练中协调听觉系统对错误的检查,负责对音乐旋律的解码和音乐语义的记忆并参与音乐中的“动—听”整合过程(Lahav et al.,2007)。此外,大脑听皮层对音乐的处理具有某种程度的偏侧性,其中,右侧颞上回对音乐更为敏感(Hyde et al.,2008)。相关的结构研究也发现,音乐家颞上回的灰质体积显著增大,其体积与音乐训练时间成正比(Groussard et al.,2014)。除了听觉皮层的变化,我们还发现弦乐训练组左侧初级运动皮层(M1)的灰质体积显著增大。这个区域是所有运动执行的核心区域,类似的结果也出现在各类器乐演奏家的灰质结构研究中(Bermudez et al.,2009;Han et al.,2009;Sluming et al.,2002)。进一步,我们还发现,音乐组右侧额中回灰质体积的增大。这个区域与工作记忆的处理与存储相关(Jones et al.,2017),且与颞中回共同完成语义启动(Laufer et al.,2011)。相关研究发现,音乐家在这一部位的灰质体积是增大的(Bermudez et al.,2009)。弦乐训练需要受训者识别乐谱符号并记忆乐谱,这个过程会频繁调用语义表征与工作记忆的脑区,可能促成该脑区灰质结构的特异性改变。
综上所述,弦乐训练对皮层的影响可能更为集中,其灰质体积变化区域位于与训练高度相关的听觉、运动与语义加工皮层。这些区域表现出灰质体积的一致增高。我们推测,这种改变可能与弦乐训练要求的高度精准性相关。相对于其他乐器训练,弦乐训练需要更为细微精准的手指控制和稳定的内部音高知觉。受训者需要通过频繁的“听—动”信息整合与反馈,才能进行正确演奏。因此,弦乐训练可能导致与训练技能直接相关的皮层发生改变。