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学钢琴可能会提高孩子的语言能力

2020-09-04 16:52:42来源:阅读:-

很多人都觉得,音乐是表达情感的,和科学有什么关系啊?那你先想想,什么才算是音乐?从噪声到音乐,背后是一系列科学的演化过程。

牛津大学的历史系教授 Martin Kemp 曾说过,“很多艺术家描述自己的作品时,听起来特别像是在搞科学实验,都是一遍遍地尝试,然后不断地探讨、推敲……”那些优秀的作品,都是音乐家们用逻辑一块一块搭起来的积木。每一首好听的音乐背后,往往都有一颗冷静思考的头脑,和无数次的精确计算。

音乐是最容易的艺术,它总是能在第一时间直击你的心灵。但是,音乐也是最难的艺术。一首几分钟的音乐,背后很可能交融了数学、物理、神经学,美学、文学、心理学等等方面的知识。

01 论文介绍

今天介绍一篇2018年在美国科学院院刊 PNAS (五年影响因子:10.414)在线发表的论文,作者是北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室、IDG/McGovern脑科学研究院的南云副教授等研究者,这篇论文揭示钢琴训练促进4到5岁儿童语音辨别能力发展的脑机制。

过去的研究表明,从事音乐专业的人通常比非音乐专业的普通人有更强的言语加工能力,纵向追踪的音乐训练研究也证实音乐经验可以促进语音感知能力的提高。这种音乐学习向语言领域的迁移是目前国际学界讨论的热点,一是因为其对理解音乐与语言等高级认知加工的脑机制有深刻的理论意义,二则是因为其在教育和医疗领域有重要的实践应用价值。音乐学习语言迁移效应的具体机制是目前亟待解决的重要国际前沿科学问题,有两种主要的假设:一种是音乐经验可能促进了一般认知加工能力的提高,进而促进了言语能力的提升;另外一种可能性是音乐训练直接通过音乐与语言领域的共享声音加工机制实现了学习效应的跨领域迁移。

但是,大多数这些研究都是通过询问人们过去的音乐训练来完成的。这篇论文的研究人员进行了一项更严格的研究,在这项研究中,他们随机分配孩子是否接受音乐课程,然后评估效果。参加研究的74名儿童分为三组:一组每周接受3次45分钟的钢琴课;另一组在同一时间段获得额外阅读指导;最后一组不接受任何干预。所有的孩子都只有四到五岁,并且以汉语为母语。

六个月后,研究人员测试了孩子根据元音,辅音或音调的差异来区分单词的能力。这项研究表明,更好的单词辨别力通常与对单词声音结构的更好了解相对应,这是学习阅读的关键组成部分。

研究发现,上钢琴课的孩子比额外阅读组的孩子在区分辅音不同的单词方面显示出明显的优势。而且,在基于元音的差异区分词汇时,钢琴组和额外阅读组的孩子都比没有接受干预的孩子表现更好。研究人员还使用脑电图(EEG)来测量大脑活动,发现钢琴组的孩子在听一系列不同音调时的反应比其他孩子要强。这表明对音高差异的更大敏感性是帮助上过钢琴课的孩子更好地区分不同单词的原因。

南云等人的研究结果表明,半年的钢琴训练提升了4到5岁儿童大脑对跨音乐与语言领域的音高变化的敏感性(图1),这种音乐训练导致的对声音音高属性神经反应的增强可以进一步预测这些儿童行为水平的语音辅音辨别能力提高的程度(图2)。相反,钢琴训练对于包括智商、注意与记忆等认知加工能力并没有特殊的促进效应。该研究为音乐学习语言迁移效应的共同声音加工机制假说提供了因果关系的重要证据。

学钢琴可能会提高孩子的语言能力

图1:钢琴训练独特的神经反应效应。A 钢琴训练增强了儿童脑对语言声调与音乐音高变化的pMMR神经反应,而阅读训练与空白对照组则没有此效应。B 只有钢琴训练组出现明确的pMMR反应的脑电地形图特征。

图片来源:北京师范大学官方网站

学钢琴可能会提高孩子的语言能力

图2:A钢琴训练组神经反应效应的强度可以预测其行为水平语音辨别对辅音的敏感度。B阅读训练组没有发现这种脑神经反应对行为的预测效应。C 空白对照组也没有发现这种脑神经反应对行为的预测效应。

图片来源:北京师范大学官方网站

另外,该研究还同时对比了同期开展的阅读训练对儿童语音辨别能力的促进效应(图3)。与预期一致,阅读训练没有出现与钢琴训练类似的声音音高属性神经反应促进效应及其对应的行为水平辅音敏感度的增强效应,但是,阅读训练表现出与钢琴训练类似的对儿童一般语音辨别能力与韵母辨别能力的促进效应。这种对语言声音的敏感性(语音意识)是阅读能力发展的关键因素。这些结果表明,在4到5岁的早期教育阶段,钢琴训练可能与阅读训练有类似的语音意识促进效应。该研究为教育决策者提供了关键的实证依据,得以客观考量音乐教育在儿童早期教育中的重要意义。

学钢琴可能会提高孩子的语言能力

图3:钢琴训练与阅读训练类似,与空白对照组相比,都可以促进一般的语音辨别(WORD)以及对韵母的辨别(vowel);相对于阅读训练与空白对照组,钢琴训练组表现出特异的促进语音辅音敏感度提高的效应。

图片来源:北京师范大学官方网站

音乐训练有益于语音处理,但这种转移的潜在大脑机制尚不清楚。通过对74名4至5岁的普通话儿童进行伪随机分组分配,我们发现,相对于接受阅读训练的活跃对照组和无接触对照组,钢琴训练可以独特地增强皮层对音高变化的反应在音乐和语音中(作为词汇声调)。这些神经增强作用进一步推广到早期识字技能:与对照组相比,钢琴训练小组在听觉单词辨别上的行为也有所改善,这与他们对音高变化的神经敏感性增强有关。钢琴培训因此改善了儿童的通用声音处理能力,促进了语言发展的某些方面。

Aniruddh Patel,塔夫斯大学的心理学教授,国际知名的音乐认知科学家,《Music, Language, and the Brain》一书的作者,肯定了该研究重要的理论与实践价值,“The work specifically relates behavioral improvements in speech perception to the neural impact of musical training, which has both theoretical and real-world significance”。

该研究是北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室、IDG/McGovern脑科学研究院与麻省理工学院McGovern研究所的合作成果。

02

论文链接

Nan Y, Liu L, Geiser E, Shu H, Gong CC, Dong Q, Gabrieli JDE, Desimone R. (in press). Piano training enhances the neural processing of pitch and improves speech perception in Mandarin-speaking children. Proc Natl Acad Sci USA . 2018 Jun 25. pii: 201808412. doi: 10.1073/pnas.1808412115.[Epub ahead of print]

http://www.pnas.org/content/early/2018/06/19/1808412115

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文章来源:北京师范大学官方网站及相关报道

文字/责任编辑:秦蓁

图文编辑:张倩倩

转载自:“乐器消息”公众号

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北京乐器学会成立于1976年,是全国成立最早的、唯一的乐器行业专业性学术团体。发起单位为前文化部中国音乐研究所、中国科学院声学研究所、中央音乐学院、北京乐器研究所;多年来,学会在推动国内外器乐教育、文化交流合作方面起到了引领和风向标的作用。

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