鋼琴學習在認知老化過程中的作用研究

羅小平　任　杰

一、引言

認知老化(Cognition aging)是指老年人認知能力隨增齡而下降的現(xiàn)象。認知老化雖然是不可避免的機體自然發(fā)展過程,但這個過程不是單調(diào)絕對的,而是多維復雜的,表現(xiàn)出明顯的個體差異。國內(nèi)外研究都表明,受教育程度、生活水平、生活習慣、疾病等都對認知老化進程有重要影響①②③④。認知能力被看作是檢驗老年人身心健康和生活質(zhì)量的一個重要指標⑤,認知功能障礙是許多老年疾病,如老年性癡呆的主要臨床表現(xiàn)之一⑥。隨著越來越多的國家與地區(qū)邁入老年化社會,認知老化的研究不再滿足于對認知老化機制的探討、認知老化影響因素的分析,而是更為關(guān)注如何延緩認知老化的進程、對認知老化進行有效干預,從而提升老年人的生活質(zhì)量和身心健康。

老年精神音樂學(Psychogeromusicology)是音樂心理學與老年心理學融合的交叉學科,是21世紀初發(fā)展起來的新興學科,主要探討音樂活動與老年人心理發(fā)展的關(guān)系。國外神經(jīng)成像(Neuroimaging)研究證明⑦ ,當人們演奏、聆聽或想象音樂時,腦的許多區(qū)域都有復雜、廣泛的活動,音樂訓練與人腦的構(gòu)造變化有相關(guān)的聯(lián)系。行為學的研究也證明⑧,老年人音樂基本能力的各因素(聽力、歌唱能力、運動技巧、記憶力、節(jié)奏感)隨年齡增長而衰退,但老年音樂家的音樂能力保持較好,一些參加業(yè)余合唱團與學習鋼琴的老年人能力也可持續(xù)至高齡。Halpern & Bartlett⑨認為不能簡單地對老年人音樂認知技巧是否衰退下結(jié)論。日本心理學學者Toshio Iritani⑩以自己61歲開始學習鋼琴,用五年時間達到演奏貝多芬《熱情奏鳴曲》的水平為例,證實了老年人具有學習鋼琴的能力,說明音樂演奏活動及音樂經(jīng)驗對成年人甚至老年人的腦重塑有一定作用。

當前關(guān)于音樂學習對老年人音樂認知技能以外的一般能力的遷移作用的研究非常有限,國內(nèi)更是沒有這方面的研究。本研究采用認知行為研究的方法,了解鋼琴學習對老年人加工速度和工作記憶容量的影響,為探索音樂在認知老化過程中的作用提供證據(jù)。

二、研究方法

(一)對象

選取廣州市老年干部大學鋼琴班學習時間兩年及以上、非鋼琴班學員和員村某社區(qū)老人共85人,所有老年人行動能力正常,精神正常,無重大疾病。剔除無效數(shù)據(jù)及未完成全部實驗的被試后剩余75人,其中男性24人,女性51人;年齡跨度55—75歲,三組老人的平均年齡無顯著差異(F(2,73)=0.191,p>0.05)。

(二)實驗內(nèi)容

1.認知加工速度實驗

分別以幾何圖形和樂音為實驗材料。5個幾何圖形來自Microsoft Office Word 中繪圖工具內(nèi)的圖例,做成192×192像素的圖片。5個樂音是由專業(yè)人士提供的由3個音符構(gòu)成的長度約為1500毫秒的銅管音。

視覺刺激呈現(xiàn)程序為:先呈現(xiàn)藍色方框框著的靶刺激,被試按鍵后出現(xiàn)注視點“+”,停留1500毫秒后依次呈現(xiàn)5個探測刺激,每個呈現(xiàn)1000毫秒,當與靶刺激相同的探測刺激出現(xiàn)時,由被試按鍵判斷。從靶刺激到5個探測刺激呈現(xiàn)完畢,構(gòu)成一次試驗聽覺刺激呈現(xiàn)程序基本同上,只是在靶刺激呈現(xiàn)前以一個1000ms的“嘀嘀”音作為線索,靶刺激之后呈現(xiàn)250毫秒的白噪音代替注視點,探測刺激呈現(xiàn)時間為2500毫秒?？紤]到老年人易疲勞,視覺和聽覺正式實驗各20次。

2.工作記憶容量實驗

材料類型及來源同加工速度實驗。幾何圖形和銅管音各30個,分別采用隨機程序配成相同或不同的刺激對各190對。視覺刺激對左右放置同時呈現(xiàn)5000毫秒,聽覺刺激對先后呈現(xiàn),每個聲音刺激在4000毫秒內(nèi)呈現(xiàn)完畢。

工作記憶容量的測試從“2”開始,每個容量測兩次,如果兩次報告都正確,就進入下一容量的測量,如果兩次都錯誤,就以上一輪容量為該被試的成績;如果兩次測量中有一次正確也可進入下一輪測驗,但如果連續(xù)兩輪都有錯誤就以前一輪的容量為該被試的成績。由主試根據(jù)核對表核查正誤,根據(jù)規(guī)則判斷并記錄下來。

實驗程序由心理學實驗編程軟件E-Prime1.0編寫。加工速度的靶刺激和探測刺激都由程序隨機選擇呈現(xiàn),并自動記錄正確反應和反應時。實驗中被試先進行練習,完全了解實驗任務后進行正式實驗,實驗順序在材料與類型上進行平衡以減少順序與疲勞誤差。

(三)數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用E-Prime1.0和SPSS12.0進行統(tǒng)計分析。

三、結(jié)果分析

(一)認知加工速度實驗結(jié)果分析

1.年齡與認知加工速度的關(guān)系

將被試在圖片材料和聲音材料上測得的加工速度分別記作VPS和APS,年齡與各加工速度的相關(guān)分析結(jié)果表明,年齡與VPS和APS的相關(guān)都不顯著(r1=-0.018,r2=0.109,p>0.05),VPS與APS顯著正相關(guān)(r=0.425,p<0.01)。按被試類別進行的分組相關(guān)分析可得到相同的結(jié)論。

2.認知加工速度的差異分析

由于年齡與加工速度的相關(guān)不顯著,分別以視、聽覺實驗的錯誤率為協(xié)變量進行協(xié)方差分析,不同被試組的VPS差異不顯著,APS差異顯著,兩個協(xié)變量的效應顯著。進一步的分析表明,老年大學非鋼琴專業(yè)組的APS顯著慢于老年大學鋼琴專業(yè)組與非老年大學組,后兩者無顯著差異;非老年大學組的兩種錯誤率都顯著高于兩個老年大學組,后兩者無顯著差異(見表1)。

(二)工作記憶容量實驗結(jié)果分析

1.年齡、加工速度與工作記憶容量的關(guān)系

將被試的視覺和聽覺材料工作記憶容量分別記作VWMC和AWMC,對年齡、加工速度及工作記憶容量進行總體相關(guān)分析和按被試類型分組相關(guān)分析,結(jié)果年齡與VWMC和AWMC相關(guān)不顯著(r1=-0.085,r2=0.1139,p>0.05),VWMC與AWMC相關(guān)非常顯著(r=0.749,p<0.01),鋼琴學習組老人的VPS與VWMC和AWMC顯著負相關(guān)(r1=-0.529,平r2=0.34,p<0.05)。

2.工作記憶容量的差異分析

由于年齡與工作記憶容量的相關(guān)不顯著,分別對VWMC與AWMC進行單因素方差分析,不同被試組的VWMC與AWMC差異都非常顯著(見表2),進一步的事后檢驗表明,老年大學兩個被試組的VWMC和AWMC都顯著高于非老年大學組,老年大學鋼琴專業(yè)組的AWMC顯著高于非鋼琴專業(yè)組,二者的VWMC差異不顯著。

四、討論

(一)年齡與認知老化的關(guān)系

在本研究中,年齡與認知能力的各項指標無顯著相關(guān),這與其他認知老化的相關(guān)研究結(jié)論不太一致①②?？紤]到我們挑選的是年齡在55—75歲之間的老人,年齡跨度不夠大(在那些年齡效應顯著的研究中,年齡跨度在30歲以上),樣本量也不是非常大,可能無法體現(xiàn)出年齡與認知能力的關(guān)系。但是,這一結(jié)果使我們在分析討論鋼琴學習與認知老化的關(guān)系時,可以排除年齡的作用,為實驗結(jié)論的確切性提供了幫助。

(二)鋼琴學習在老年人認知加工速度發(fā)展中的作用

在視覺材料的認知加工速度上,鋼琴學習組老人的優(yōu)勢不明顯;在聲音材料的加工速度上,老年大學鋼琴專業(yè)老人對非鋼琴專業(yè)老人的優(yōu)勢明顯,但對非老年大學老人的優(yōu)勢不顯著。這似乎說明鋼琴學習并不能有效提高老年人的認知加工速度。但結(jié)合非老年大學老人的兩種錯誤率都非常顯著地高于老年大學老人這一結(jié)果,由于反應時間存在著“速度與準確率”的權(quán)衡,速度快往往伴隨著錯誤率的上升,因此也不能武斷地下結(jié)論,認為鋼琴學習對老人的加工速度無影響。實驗中也發(fā)現(xiàn),老年大學的被試在接受實驗時要比非老年大學的老人更為謹慎,如果排除態(tài)度的影響,僅以老年大學兩組老人的差異比較,也可以說明鋼琴學習的作用,至少通過一定時間的鋼琴學習,可以提高老年人對聲音材料的加工速度。

(三)鋼琴學習對老年人工作記憶容量的影響

相對于非老年大學的老人,鋼琴專業(yè)組老人的視覺工作記憶容量和聽覺工作記憶容量都具有明顯的優(yōu)勢;相對于老年大學非鋼琴專業(yè)組老人,鋼琴專業(yè)組老人的聽覺工作記憶容量具有明顯的優(yōu)勢。這充分體現(xiàn)了鋼琴學習對老年人工作記憶容量的促進作用。這可能與鋼琴的彈奏特點有關(guān)。鋼琴樂譜都有兩個聲部,需要兩只手同時彈奏不同的樂音,這樣就需要同時記住兩只手應該彈的音節(jié),再加上很多樂曲往往還會有一些臨時的變化,要注意強弱快慢的要求等等,只有對所有的信息進行快速、有效的加工,才能比較熟練、流暢地將樂曲彈奏出來,這就要求個體具有較高的工作記憶容量。大量的練習可以使學習鋼琴的老人保持較高的工作記憶容量,延緩記憶容量的老化進程。

結(jié)合兩個實驗結(jié)果,鋼琴專業(yè)組老人視覺材料的加工速度與兩種工作記憶容量都有顯著的相關(guān),但其他兩個組的數(shù)據(jù)則未發(fā)現(xiàn)這種相關(guān),這是否可以將鋼琴專業(yè)老人的高工作記憶容量歸因于他們較快的加工速度呢?根據(jù)認知老化研究中關(guān)于加工速度的老化先于工作記憶的老化的觀點,我們可以推論,鋼琴學習可以提高(至少是保持)老年人的加工速度,從而使其可以保持較高的工作記憶容量,也就是說,鋼琴學習在一定程度上可以延緩老年人認知能力的老化進程。

五、研究展望

本研究應該說是國內(nèi)老年精神音樂學領(lǐng)域的開創(chuàng)性研究,也是一個探索性和嘗試性的研究,由于國內(nèi)還沒有開展相關(guān)的研究工作,即使在國外,相關(guān)的研究也比較少,可供我們借鑒的經(jīng)驗與研究基礎(chǔ)都非常有限。本研究結(jié)論表明鋼琴學習對老年人的認知老化進程有一定的干預作用,這提示我們,老年時開始鋼琴學習,可能包括其他類型的音樂學習,甚至是從事其他的活動(本研究中非鋼琴班學員來自計算機、英語、中醫(yī)等專業(yè)),都有可能使老年人的大腦保持一種有效的激活狀態(tài),延緩認知老化的進程。我們需要更多的相關(guān)研究,來深入探討鋼琴學習及其他活動對老年人認知能力發(fā)展的作用,了解其作用的機制,為有效地對認知老化進程進行干預提供更多的證據(jù)和參考依據(jù)。

①Ardila A, Ostrosky-Solis F, RosselliM, Gómez C. Age-Related Cognitive Decline During Normal Aging The Complex Effect of Education. Archives of Clinical Neuropsychology, 2000, 16(5)495—513

②王大華、申繼亮、彭華茂等《教育水平對老年人認知能力的影響模式》,《心理學報》2005年第37卷第4期第511—516頁。

③吳燕璟、王魯寧《60歲以上老年人認知功能及相關(guān)影響因素的研究》,《中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志》2007年第7卷第2期第112—116頁。

④鄧娟、周華東、李敬誠等《飲酒對老年人認知功能障礙的影響》,《中國老年學雜志》2002年第22卷第11期第440—441頁。

⑤Lapane KL, Gambassi G,Landi,et al. Gender differences in predictors of mortality in nursing home residents with AD[J].Neurology,2001,56:650-654.

⑥Steinberg M, Sheppard JM, et al. The incidence of mental and behavioral disturbances in dementia: The Cache county study [J'.Neuropsychiatry Clin Neurosci,2003,15:340—345.

⑦Bruhn, musical development of elderly people, Psychomusicology(Special Issue): The psychology of music and aging; psychogeromusicology, 2002,Vol. 18: 59—75.

⑧Johansson, B B. Music,Age,Performance, and Excellence:A Neuroscientific Approach, Psychomusicology (Special Issue):The psychology of music and aging: psychogeromusicology, 2002,Vol. 18:46—55.

⑨Halpern et,al. Aging and memory for music: A review. Psychomusicology(Special Issue): The psychology of music and aging: psychogeromusicology, 2002,Vol. 18:10—25.

⑩Toshio Iritani, learning to play music in later adulthood: personal perspective focusing on the piano, Psychomusicology(Special Issue):The psychology of music and aging: psychogeromusicology, 2002,Vol. 18:132-141.

11 馬娟《現(xiàn)代老年人智力的衰退與發(fā)展——關(guān)于卡特爾晶體智力—液體智力理論的質(zhì)疑》,《心理學探新》2004年第1期。

12 彭華茂等《認知老化過程中視覺功能、加工速度和工作記憶的關(guān)系》,《中國老年學雜志》2006年1月第26卷。

羅小平星海音樂學院音樂研究所教授

任杰廣州大學教育學院講師

(責任編輯張寧)