音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制*

劉逸姝 劉 曦 張子健 傅小蘭 劉 燁**

（1）中國科學(xué)院心理研究所，腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101；2）中國科學(xué)院大學(xué)心理學(xué)系，北京 100049；3）如皋市樂美幼兒園，南通 226500；4）如皋市安定小學(xué)，南通 226500；5）南京師范大學(xué)泰州學(xué)院音樂學(xué)院，泰州 225300）

音樂作為人類表達(dá)和交流的一種方式和藝術(shù)門類，涵蓋了社會生活的方方面面。人類在進(jìn)化出具有語法的語言之前或許就已經(jīng)開始歌唱，因此被哲學(xué)家盧梭稱為“人類的第一種語言”。音樂和語言都使用相同的聲學(xué)線索（即音高、時(shí)長和音色）來傳達(dá)意義，都依靠系統(tǒng)的聲音符號表征，將感知上離散的元素按照某種規(guī)律和原則組織成有層次結(jié)構(gòu)的、連貫的序列［1］。音樂和語言的加工都需要類似的基本認(rèn)知過程，例如分析性傾聽、選擇性注意和聽覺記憶［2］。由于這些共性，音樂能力被認(rèn)為可能與語音能力存在相關(guān)性。大量研究的確發(fā)現(xiàn)兒童對音樂節(jié)奏和音高的感知、再現(xiàn)能力與語音感知和加工能力存在相關(guān)［3-9］?；加邪l(fā)展性閱讀障礙（developmental dyslexia，DD）的兒童存在音樂節(jié)拍感知缺陷，節(jié)拍感知能力更差［10-11］，且有很大可能同時(shí)存在音高缺陷［12］。上述研究發(fā)現(xiàn)為通過音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童的語音加工能力提供了可能。

語音意識（phonological awareness）作為一種語音加工能力［13］，是個體感知識別和操作運(yùn)用語音的能力，包括個體感知口語中聲音結(jié)構(gòu)的敏感性和知覺能力［14-15］，以及從語音流中識別出單詞，并對單詞中的音節(jié)、押韻、音素等語音成分進(jìn)行感知識別、分割、合成等認(rèn)知加工的能力［14-18］。語音意識被認(rèn)為是學(xué)齡前兒童和學(xué)齡兒童未來閱讀能力的關(guān)鍵預(yù)測因素，也是發(fā)展性閱讀障礙的核心預(yù)測因素［13，19］。因此，兒童語音意識發(fā)展和干預(yù)的研究對于語言發(fā)展和教育具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

大量縱向?qū)φ战M研究將兒童分為音樂訓(xùn)練組和對照組（繪畫訓(xùn)練、體育訓(xùn)練等），音樂訓(xùn)練以音樂課堂教學(xué)的方式開展，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對于對照組兒童，音樂訓(xùn)練組兒童的語音意識有顯著提高［14，18，20-27］。但是，也有部分研究沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練的干預(yù)效果［28-31］。

盡管音樂訓(xùn)練對語音意識的促進(jìn)作用尚有爭議，但是音樂訓(xùn)練在促進(jìn)兒童語言發(fā)展方面仍具有潛在的巨大價(jià)值。目前很多國家已經(jīng)開發(fā)了完善而有效的兒童語音意識培訓(xùn)課程，然而在開展語音訓(xùn)練前，兒童需要具備一定的語言熟練程度，才能保證語音訓(xùn)練的有效性，有語音加工缺陷的兒童在語音意識訓(xùn)練后往往達(dá)不到與正常發(fā)展兒童相同的語音意識水平［29］。因此，語音訓(xùn)練課程不一定適用于語言技能較弱的兒童，而音樂訓(xùn)練作為一種非語言干預(yù)方式，沒有語音技能的要求，且更容易被年齡小的兒童接受，有可能成為一種更有效地增強(qiáng)兒童語音意識的方法［18］。

本文梳理了近十年內(nèi)音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并討論了可能影響研究結(jié)果的部分調(diào)節(jié)因素，以及音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的神經(jīng)基礎(chǔ)和解釋模型，最后對未來的研究前景進(jìn)行展望。音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的相關(guān)研究不但可以揭示人類語言發(fā)展的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制，而且也將為使用音樂訓(xùn)練輔助語言教學(xué)、語言康復(fù)的實(shí)踐活動提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的行為研究證據(jù)

近十年來，研究者探索了音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的影響，其中大部分研究表明音樂訓(xùn)練可以在行為水平提升兒童完成語音意識任務(wù)的績效，促進(jìn)兒童語音意識，但是也有個別研究沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的促進(jìn)作用。

1.1 音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識的行為研究

語音是一種復(fù)雜、時(shí)變的信號，由不同的聲學(xué)和語音單元組成，因此，語音意識可以根據(jù)語音單元的大小分為詞匯水平的大單元語音意識和音素水平的小單元語音意識［18］。在漢語中，聲調(diào)也作為語音單元被加工，因此漢語語音意識還包括聲調(diào)意識［32］。以往行為研究中，測量語音意識的任務(wù)根據(jù)對語音認(rèn)知加工的不同，可以分為分析任務(wù)和操作任務(wù)。分析任務(wù)主要測量兒童對語音單元的感知識別能力，操作任務(wù)主要測量兒童對語音單元的操作運(yùn)用能力。針對不同語音單元和聲調(diào)，測量語音意識的任務(wù)大致可以分為5類：測量大單元語音意識的分析任務(wù)與操作任務(wù)、測量小單元語音意識的分析任務(wù)與操作任務(wù)，以及測量聲調(diào)意識的分析任務(wù)。以往相關(guān)研究中常用的語音意識任務(wù)、研究舉例和任務(wù)示例見表1。

音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的行為研究分為橫斷對比研究和縱向追蹤研究。橫斷對比研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常參加非正式家庭音樂活動的3～4歲兒童［7］，以及接受過器樂訓(xùn)練的5～6歲［33-34］、10歲左右［35］、11～15歲［36］兒童的語音意識顯著高于未接受音樂訓(xùn)練的同年齡組兒童。然而橫斷對比研究無法排除先天因素的影響，因此大多數(shù)研究采用縱向追蹤研究來考察音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的影響。

11項(xiàng)縱向追蹤研究發(fā)現(xiàn)，音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了3～6歲正常學(xué)齡前兒童［14，18，20，22-27］，以及8～10歲患有發(fā)展性閱讀障礙的學(xué)齡兒童［21，37］的語音意識。這11項(xiàng)縱向追蹤研究涉及的語言有葡萄牙語［25］、德語［14，18，22］、芬蘭語［23］、法語［26］、意大利語［21，37］、斯洛文尼亞語［27］、漢語［20，24］為母語兒童的語音意識，以及移民德國兒童的第二語言德語語音意識［18］。這些研究中的音樂訓(xùn)練可以分為節(jié)奏訓(xùn)練和音高訓(xùn)練，其中，節(jié)奏訓(xùn)練包括音樂節(jié)奏的學(xué)習(xí)（例如，認(rèn)識節(jié)奏音符、用節(jié)拍音節(jié)ta-ta-ti唱節(jié)拍）、打擊樂演奏（例如擊鼓練習(xí)）、身體跟隨音樂節(jié)拍做動作（即律動）等，音高訓(xùn)練包括唱歌、音符學(xué)習(xí)、高音和低音的辨別練習(xí)、固定音高樂器的演奏（鋼琴、小鐘琴）等。其中，部分音樂訓(xùn)練任務(wù)可能同時(shí)包含節(jié)奏和音高訓(xùn)練，難以絕對區(qū)分兩種訓(xùn)練內(nèi)容（如唱歌）。本文將這11項(xiàng)研究的參加音樂訓(xùn)練的兒童年齡和人數(shù)、音樂累計(jì)訓(xùn)練時(shí)長、音樂訓(xùn)練內(nèi)容、音樂訓(xùn)練類型、語音意識測量任務(wù)、音樂干預(yù)效果進(jìn)行了梳理（表2）。

Table 1 Typical tasks to measure phonological awareness表1 測量語音意識的常用任務(wù)

Table 2 11 longitudinal studies which found the effect of musical training on children’s phonological awareness and 4 longitudinal studies which didn’t表2 音樂訓(xùn)練增強(qiáng)兒童語音意識的11項(xiàng)縱向研究與未發(fā)現(xiàn)任何增強(qiáng)效果的4項(xiàng)縱向研究

續(xù)表2

1.2 其他不一致的結(jié)果

盡管上述行為研究提供了音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識的支持證據(jù)，但是也出現(xiàn)了不一致的結(jié)果。表2整理的前11項(xiàng)縱向追蹤研究中，有部分研究沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對5～6歲兒童小單元音素意識［14，18，22］和4～5歲 兒 童 聲 調(diào) 探 測 能 力 的 影響［20，24］，還有研究沒有發(fā)現(xiàn)節(jié)奏訓(xùn)練對5～6歲兒童大小單元語音意識的影響［22］。除此之外，有4項(xiàng)縱向研究沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的任何促進(jìn)作用［28-31］。這4項(xiàng)研究涉及的被試年齡和語音意識任務(wù)包括：4～6歲兒童的押韻意識［28］、4～5歲兒童大小單元語音意識［29］、7～8歲兒童的音素刪除［30］，以及7～12歲兒童的音節(jié)刪除、音素融合［31］。相關(guān)研究的被試年齡、音樂累計(jì)訓(xùn)練時(shí)長、音樂訓(xùn)練內(nèi)容、音樂訓(xùn)練類型、語音意識任務(wù)、音樂干預(yù)效果也總結(jié)在表2中。

從上述總結(jié)可以看出音樂訓(xùn)練對語音意識的影響效果不一致，下面本文對上述研究中可能存在的影響音樂訓(xùn)練干預(yù)效果的因素進(jìn)行梳理和分析。

1.3 影響音樂干預(yù)效果的因素

音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的干預(yù)效果可能受到音樂訓(xùn)練強(qiáng)度、音樂訓(xùn)練內(nèi)容、被試年齡、初始語音意識能力和語音意識測量任務(wù)等因素的影響。

a.音樂訓(xùn)練強(qiáng)度，包括訓(xùn)練時(shí)長和訓(xùn)練頻率。在訓(xùn)練時(shí)長上，追蹤研究發(fā)現(xiàn)，雖然半年的音樂訓(xùn)練不能顯著提高4～5歲兒童的聲調(diào)識別能力，但是1年音樂訓(xùn)練后，其聲調(diào)識別能力顯著增強(qiáng)［20］。另外，2個學(xué)年的追蹤研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練時(shí)長越長，5歲音樂組與對照組兒童的音素加工成績的差異越明顯［23］。在訓(xùn)練頻率上，相同實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，參加音樂訓(xùn)練的頻率越高，5～6歲兒童的語音意識增強(qiáng)越顯著［17，38］。但是，從表2可以看出，有兩項(xiàng)追蹤研究即使采用的訓(xùn)練時(shí)長遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他研究，達(dá)到了100 h以上的累計(jì)訓(xùn)練時(shí)長，但是仍然沒有發(fā)現(xiàn)對7歲以上兒童語音意識的顯著促進(jìn)作用［30-31］，這表明訓(xùn)練時(shí)長可能并不是影響干預(yù)效果的決定性因素。

b.音樂訓(xùn)練內(nèi)容。在發(fā)現(xiàn)音樂干預(yù)效果的研究中，有些研究采用的音樂訓(xùn)練會同時(shí)包含節(jié)奏、音高訓(xùn)練［14，18，23，25-26，37］，有些則側(cè)重音高［20，24］或者節(jié)奏訓(xùn)練［21，27］。對正常兒童的研究發(fā)現(xiàn)，鋼琴訓(xùn)練、小鐘琴訓(xùn)練不僅促進(jìn)了4～5歲兒童的音高感知，也增強(qiáng)了兒童首音、押韻的探測能力［24］，以及聲調(diào)識別能力［20］。強(qiáng)調(diào)節(jié)奏的訓(xùn)練能提高4～6歲兒童語音意識任務(wù)的總績效［27］。對閱讀障礙兒童的研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)奏訓(xùn)練提高了8～10歲兒童的音素混合能力［21］。

還有研究討論了節(jié)奏訓(xùn)練、音高訓(xùn)練對4～6歲兒童語音意識的影響，分別控制節(jié)奏訓(xùn)練中沒有音高元素，音高訓(xùn)練中沒有節(jié)奏元素，4個月（共16 h）的訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，音高訓(xùn)練增強(qiáng)了兒童的大單元語音意識，節(jié)奏訓(xùn)練對兒童大、小單元語音意識都沒有影響［22］。作者認(rèn)為，音高訓(xùn)練可能對于正常兒童更有效，節(jié)奏訓(xùn)練可能對于閱讀障礙兒童更有效［22］，但是該觀點(diǎn)還有待更多研究進(jìn)一步確認(rèn)。

將節(jié)奏和音高訓(xùn)練完全分開有一定難度，以上大部分研究中的節(jié)奏訓(xùn)練也會包含音高元素，音高訓(xùn)練也會包含節(jié)奏元素。同時(shí)，從表2中可以看出，音高和節(jié)奏訓(xùn)練的效果模式非常復(fù)雜，難以分離出一定的規(guī)律，因此有關(guān)音高和節(jié)奏訓(xùn)練的作用仍有待進(jìn)一步的研究。

c.實(shí)施音樂干預(yù)的年齡。從表2中可以看出，發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對語音意識有促進(jìn)作用的研究中，兒童的年齡從3～6歲都有分布。被試年齡超過7歲的學(xué)齡兒童的兩項(xiàng)研究都沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練的促進(jìn)作用［30-31］，結(jié)合語音意識發(fā)展的最佳年齡可能處于學(xué)齡前［29］，由此可以推論音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音意識的最佳年齡也可能處于學(xué)齡前。但是，目前尚不能確定音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音意識的年齡下限是幾歲。例如，Kempert等［29］采用了與Degé和Schwarzer［14］相同的音樂訓(xùn)練方案，但是后者發(fā)現(xiàn)了音樂訓(xùn)練的促進(jìn)效應(yīng)，而前者沒有發(fā)現(xiàn)促進(jìn)效應(yīng)。這兩個研究的不同之處在于實(shí)施音樂干預(yù)的年齡，Degé和Schwarzer［14］的被試年齡處于5～6歲，而Kempert等［29］的被試處于4～5歲，后者被試年齡較小可能是導(dǎo)致結(jié)果不一致的原因。但是，也有多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)4～5歲（甚至3～4歲）兒童的語音意識可以通過音樂訓(xùn)練增強(qiáng)（表2），因此音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音意識的敏感期仍有待進(jìn)一步研究。

d.被試的初始語音意識能力。前文提到訓(xùn)練時(shí)長較長的兩項(xiàng)研究［30-31］都沒有發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對7歲以上正常兒童語音意識的影響，這可能是由于這兩個研究的對象均為正常發(fā)展的學(xué)齡兒童，這些學(xué)齡兒童已進(jìn)行了一定時(shí)期的非正式語音意識學(xué)習(xí)，并且也接受正式的語音意識訓(xùn)練，其語音意識水平相對于學(xué)齡前兒童、閱讀障礙兒童已發(fā)展到一定程度，所以這兩項(xiàng)研究中的音樂訓(xùn)練可能不足以增大音樂組和對照組兒童語音意識成績的差異。Kempert等［29］分析了4～5歲語音意識成績較差的兒童接受音樂訓(xùn)練前后的成績變化，發(fā)現(xiàn)初始語音意識成績較差的兒童，語音意識成績提高的增益量比對照組兒童有更高的傾向，雖然并沒達(dá)到顯著水平，但是作者認(rèn)為音樂訓(xùn)練效果可能部分地依賴于兒童語音意識的初始水平。

e.測量兒童語音意識的任務(wù)。部分研究僅發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對兒童大單位語音意識（音節(jié)計(jì)數(shù)、押韻探測、押韻命名）的影響，沒有發(fā)現(xiàn)對小單位語音意識（音素識別、首音探測、首音-押韻合成）的影響［14，18，22］。然而其他研究使用的語音意識測試任務(wù)沒有按照語音單元分類，因此并未對測量任務(wù)的影響進(jìn)行討論。Gordon等［39］的元分析通過將各研究中的語音意識績效分為押韻成績（押韻探測和命名）和其他語音成績（語音總績效、音素分析與操作），發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對兒童押韻成績的影響不顯著，對其他語音成績的影響僅處于邊緣顯著水平，但由于其分類方式不同，無法與以上3個研究進(jìn)行比較。從表1可見，不同的語音意識任務(wù)測量不同類型的語音加工能力，因此可能導(dǎo)致不同研究出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

綜上所述，雖然大部分行為研究都發(fā)現(xiàn)了音樂訓(xùn)練對學(xué)齡前兒童以及患有發(fā)展性閱讀障礙的學(xué)齡兒童語音意識的促進(jìn)作用，但是由于音樂訓(xùn)練強(qiáng)度、音樂訓(xùn)練內(nèi)容、音樂干預(yù)的年齡、被試初始語音意識能力和語音意識任務(wù)等因素的影響，都有可能導(dǎo)致在行為水平無法發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的促進(jìn)作用。近年來認(rèn)知神經(jīng)技術(shù)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對學(xué)齡前和學(xué)齡兒童的前注意水平語音感知能力具有促進(jìn)作用，音樂訓(xùn)練也可以促進(jìn)對語音的聽覺編碼和強(qiáng)化聽覺-運(yùn)動整合功能，因此相關(guān)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)為使用音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識提供了神經(jīng)基礎(chǔ)方面的進(jìn)一步依據(jù)。

2 音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的神經(jīng)基礎(chǔ)

音樂訓(xùn)練涉及個體的感覺、運(yùn)動相關(guān)腦區(qū)以及多重感知通道整合［40］，可以促進(jìn)兒童聽覺皮層、連接感覺-運(yùn)動皮層間胼胝體的神經(jīng)可塑性［41］。雖然目前少有研究直接考察音樂訓(xùn)練前后正常兒童執(zhí)行語音意識任務(wù)的神經(jīng)基礎(chǔ)，但是大量認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究表明，音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音加工的神經(jīng)基礎(chǔ)主要表現(xiàn)在兩方面：第一，音樂訓(xùn)練通過影響兒童的皮層下基本聽覺神經(jīng)通路與大腦皮層聽覺相關(guān)加工和調(diào)控腦區(qū)，促進(jìn)兒童前注意水平的語音感知能力［24，42-44］；第二，通過增強(qiáng)大腦語音加工區(qū)域間的神經(jīng)連接，如雙側(cè)顳頂葉區(qū)之間的功能連接［13］，聽覺-運(yùn)動區(qū)域之間的功能連接［45-46］，促進(jìn)語音的聽覺編碼和聽覺-運(yùn)動整合能力。相關(guān)神經(jīng)機(jī)制為音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童的語音意識提供了生物學(xué)基礎(chǔ)［13，39］。

2.1 音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童前注意水平語音感知能力的神經(jīng)基礎(chǔ)

語音意識作為語音加工能力，需要個體在聽覺加工階段識別語音的基本聽覺成分［13］，因此研究者普遍認(rèn)為基本的聽覺感知加工能力是語音意識的基礎(chǔ)［39］。在聽覺加工階段，語音作為一般聲音信號在基本聽覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中被加工。語音的頻率、時(shí)間等參數(shù)通過皮層下聽覺神經(jīng)核（如下丘、耳蝸核等）進(jìn)行分辨，進(jìn)而在聽覺皮層進(jìn)行整合［47］。有關(guān)兒童音樂訓(xùn)練的研究發(fā)現(xiàn)，音樂訓(xùn)練可以增強(qiáng)基本聽覺的皮層下和皮層上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，從而促進(jìn)兒童對語音聲學(xué)信息的聽覺感知和加工［24，42-44，48］。

測量兒童語音聲學(xué)信息的聽覺感知能力主要是通過給兒童呈現(xiàn)前注意水平的語音刺激（在兒童執(zhí)行分心任務(wù)時(shí)呈現(xiàn)語音刺激，例如在兒童觀看無聲動畫時(shí)，播放與動畫內(nèi)容無關(guān)的語音刺激，而且測試結(jié)束后要求兒童報(bào)告動畫內(nèi)容），記錄兒童被動感知這些語音刺激所引發(fā)的事件相關(guān)電位（eventrelated potentials，ERP）和腦磁圖（magnetoencephalography，MEG）等 神 經(jīng) 生 理指標(biāo)。

前注意水平的刺激誘發(fā)的聽覺腦干反應(yīng)（auditory brainstem responses，ABRs）是反映皮層下聽覺神經(jīng)核功能的ERP成分，反映了聽覺整合中樞腦干的聲音信息處理能力［42-43］。橫向?qū)Ρ妊芯堪l(fā)現(xiàn)，在前注意水平呈現(xiàn)兩個相似爆破音構(gòu)成的音節(jié)（/ba/和/ga/，兩個音節(jié)的聲音模式中第二共振峰過渡方向不同）時(shí)，相對于沒有音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的3～5歲學(xué)齡前兒童和7～13歲學(xué)齡兒童，相似音節(jié)誘發(fā)出的ABRs在有音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的同年齡組兒童中出現(xiàn)更大的相位差，表明音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了兒童對相似語音的皮層下神經(jīng)分化，而且這個效應(yīng)3歲時(shí)就已顯現(xiàn)更強(qiáng)的皮層下反應(yīng)［49］?？v向追蹤研究也發(fā)現(xiàn)，采用相同的前注意水平刺激任務(wù)和ABRs測試，8歲兒童參加2年音樂訓(xùn)練后，在前注意水平對相似語音的辨別能力更強(qiáng)，表明音樂訓(xùn)練促進(jìn)了兒童皮層下的語音自動聽覺加工功能［42］。除此之外，前注意水平的語音感知能力與聽覺特異的認(rèn)知能力（聽覺注意和聽覺工作記憶）存在相關(guān)，受過音樂訓(xùn)練的兒童表現(xiàn)出更強(qiáng)的聽覺注意和聽覺工作記憶能力［49］。研究者推測，這表明與執(zhí)行功能相關(guān)的皮層（如前額葉和前扣帶回）與初級聽覺皮層間的功能連接，自上而下地增強(qiáng)皮層下腦干聽覺神經(jīng)中樞的功能，因此音樂訓(xùn)練可能通過加強(qiáng)執(zhí)行功能對聽覺加工的認(rèn)知控制，從而促進(jìn)語音感知能力［42，49］，長期的音樂訓(xùn)練使兒童將注意力逐漸集中在有意義的聽覺信息上，從而逐漸增強(qiáng)其聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的功能［42］。

失匹配負(fù)波（mismatch negative responses，MMN）來源于大腦皮層對刺激的任何變化（甚至是前注意水平呈現(xiàn)的刺激）產(chǎn)生的自動反應(yīng)［50］。接受過4年音樂訓(xùn)練的平均年齡9歲的正常兒童［51］，或者參加12個月的音樂訓(xùn)練后的8～10歲正常兒童［43］，在前注意水平感知元音時(shí)長和嗓音起始時(shí)間偏差時(shí)的失匹配負(fù)波比未接受音樂訓(xùn)練的同齡兒童更強(qiáng)。而且，12個月的音樂訓(xùn)練可以使發(fā)展性閱讀障礙兒童的在前注意水平感知元音時(shí)長、嗓音起始時(shí)間偏差時(shí)的失匹配負(fù)波恢復(fù)到與正常同齡兒童相同的水平，表明音樂訓(xùn)練可以增強(qiáng)發(fā)展性閱讀障礙兒童在前注意水平對語音的感知加工能力，使受損的語言能力逐漸康復(fù)［44］。對4～5歲正常兒童的研究發(fā)現(xiàn)，6個月鋼琴訓(xùn)練后，鋼琴組兒童在前注意水平感知元音頻率偏差的失匹配正反應(yīng)（positive mismatch responses，pMMRs）比閱讀組和空白對照組都更強(qiáng)［24］。

腦磁圖研究還發(fā)現(xiàn)，9月齡的嬰兒接受華爾茲等三拍子音樂訓(xùn)練后，聽覺皮層、前額葉對音樂和語音時(shí)間結(jié)構(gòu)的偏差刺激比對照的游戲組嬰兒表現(xiàn)出更強(qiáng)的失匹配反應(yīng)，表明音樂訓(xùn)練不僅增強(qiáng)了聽覺皮層對聲音時(shí)間信息的感知，還增強(qiáng)了前額葉皮層對聲音時(shí)間結(jié)構(gòu)的預(yù)測能力［48］。

綜上所述，以上研究分別在皮層下和皮層上水平揭示了音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童前注意水平語音感知能力的神經(jīng)基礎(chǔ)，表明音樂訓(xùn)練不僅可以促進(jìn)皮層下腦干聽覺中樞的功能，促進(jìn)大腦皮層對語音信息變化的感知，以及前額葉對聲音時(shí)間結(jié)構(gòu)的預(yù)測能力，還可以促進(jìn)負(fù)責(zé)執(zhí)行控制的腦區(qū)對聽覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。同時(shí)，上述研究也為音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識提供了間接的支持證據(jù)。行為水平的語音意識任務(wù)可以根據(jù)兒童的成績直接反映音樂訓(xùn)練對語音意識的促進(jìn)效果，但是對于年齡較小的兒童群體，其認(rèn)知水平有限，無法成功地完成語音意識任務(wù)，導(dǎo)致行為研究無法準(zhǔn)確反映兒童語音加工能力，而神經(jīng)生理研究可以靈敏地反映兒童聽覺加工初期對語音的敏感性，間接地反映了音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的促進(jìn)作用。因此，以上研究都表明，音樂訓(xùn)練促進(jìn)了兒童在前注意水平對相似語音的感知區(qū)分能力，增強(qiáng)了皮層下和皮層上聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的功能，為音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識提供了神經(jīng)基礎(chǔ)。

2.2 音樂訓(xùn)練影響語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

目前很少有研究直接考察音樂訓(xùn)練前后兒童執(zhí)行語音意識任務(wù)的神經(jīng)基礎(chǔ)，僅有Zuk等［13］使用fMRI首次探索了音樂訓(xùn)練對兒童執(zhí)行語音意識任務(wù)的神經(jīng)基礎(chǔ)產(chǎn)生的積極影響。他們發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了正常兒童完成語音意識任務(wù)時(shí)雙側(cè)顳頂區(qū)域的激活。通過比較接受過與未接受過音樂訓(xùn)練的6～13歲正常兒童完成首音探測任務(wù)時(shí)的神經(jīng)活動，發(fā)現(xiàn)接受過音樂訓(xùn)練的兒童盡管在行為水平?jīng)]有表現(xiàn)出語音意識的優(yōu)勢，但在神經(jīng)生理水平，其雙側(cè)顳頂區(qū)的激活程度顯著更強(qiáng)。作者結(jié)合前人研究認(rèn)為這可能是因?yàn)橐魳酚?xùn)練經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了左側(cè)顳上回和雙側(cè)顳頂區(qū)之間的功能連接，以及增強(qiáng)了左右顳頂區(qū)之間的白質(zhì)連接［13］。除此之外，該研究還發(fā)現(xiàn)6～13歲發(fā)展性閱讀障礙兒童在執(zhí)行首音探測任務(wù)時(shí)，左半球顳頂區(qū)的功能激活明顯低于正常兒童，因此推測對于左側(cè)顳頂區(qū)激活程度低的發(fā)展性閱讀障礙兒童，音樂訓(xùn)練可以促進(jìn)其大腦雙側(cè)代償性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展［13］。結(jié)合?uniewska等［52］的研究發(fā)現(xiàn)，患有發(fā)展性閱讀障礙的學(xué)齡兒童雙側(cè)顳上回等語音加工腦區(qū)的發(fā)育出現(xiàn)延遲，但是隨著正規(guī)閱讀訓(xùn)練的開展，發(fā)展性閱讀障礙兒童右側(cè)顳上回的激活逐漸增大，表明其右半球出現(xiàn)了語音加工的代償神經(jīng)機(jī)制。根據(jù)Zuk等［13］和?uniewska等［52］這兩項(xiàng)研究，推測音樂訓(xùn)練有可能通過增強(qiáng)雙側(cè)顳頂區(qū)之間的功能連接，促進(jìn)發(fā)展性閱讀障礙兒童在右半球建立語音加工的代償機(jī)制，從而有助于其語音意識的發(fā)展。

除了Zuk等［13］的研究之外，以下研究分別從兒童語音加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，音樂訓(xùn)練促進(jìn)成人音樂家的語音感知，音樂訓(xùn)練促進(jìn)韻律加工，這3個方面為音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了間接的證據(jù)。

首先，有關(guān)兒童語音加工的功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)齡前兒童已出現(xiàn)類似于學(xué)齡兒童和成人的專門負(fù)責(zé)語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而且隨著閱讀經(jīng)驗(yàn)的增加，這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激活和功能連接模式逐漸發(fā)生變化［52-54］。第一，5～6歲正常學(xué)齡前兒童在執(zhí)行語音意識任務(wù)（包括首音探測、押韻探測和音素探測）時(shí)，左側(cè)顳頂葉皮層（left temporoparietal cortex），尤其是左側(cè)顳上回（superior temporal gyrus，STG）和緣上回（supramarginal gyrus），以及左側(cè)下頂葉皮層（left inferior parietal cortex）、額下回蓋部（opercularis part of inferior frontal gyrus）等區(qū)域被激活［52-54］。這些激活腦區(qū)與成人研究中發(fā)現(xiàn)的語音加工激活顳上回后部、額下回蓋部、緣上回、頂下小葉背側(cè)（dorsal part of the inferior parietal lobule）相一致［53］。第二，隨著兒童年齡增長以及接受正規(guī)閱讀訓(xùn)練后，其語音意識增強(qiáng)，語音加工腦區(qū)間的神經(jīng)連接也增強(qiáng)［52，54］。一項(xiàng)縱向追蹤研究發(fā)現(xiàn)，較之兩年前，7～8歲兒童執(zhí)行首音探測任務(wù)時(shí)，左側(cè)下頂葉皮層的激活減弱，但是左側(cè)下頂葉皮層與左側(cè)額下回、左側(cè)枕顳皮層后部（left posterior occipitotemporal cortex）和右側(cè)角回（right angular gyri）之間的連接增強(qiáng)［54］。另一項(xiàng)縱向追蹤研究也發(fā)現(xiàn)，參加兩年的正規(guī)閱讀訓(xùn)練后，7～8歲兒童執(zhí)行押韻探測任務(wù)時(shí)，左側(cè)顳上回、左側(cè)額下回、左側(cè)頂上和頂下小葉等語音加工腦區(qū)的激活減弱，這表明閱讀經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致兒童語音加工網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)回路更加專門化［52］，但是相比之下，發(fā)展性閱讀障礙兒童參加正規(guī)閱讀訓(xùn)練前后，其語音加工的神經(jīng)結(jié)構(gòu)發(fā)育遲緩，表現(xiàn)在雙側(cè)顳上回、左側(cè)顳中回、右側(cè)腦島和右側(cè)額葉皮層的激活模式與正常兒童兩年正規(guī)閱讀訓(xùn)練前后的激活模式存在顯著差異［52］。從學(xué)前階段到學(xué)齡階段，兒童大腦中參與語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展變化，這為音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識提供了神經(jīng)基礎(chǔ)的可能性。

其次，來自成人音樂家的研究表明，長期的音樂訓(xùn)練可以增強(qiáng)語音加工腦區(qū)的功能，并增強(qiáng)聽覺與運(yùn)動腦區(qū)之間的信息整合。語音加工需要對單個語音的感知［13］，在感知語音時(shí)，個體的聽覺和運(yùn)動功能緊密耦合［45］。針對成人音樂家與非音樂家的fMRI研究發(fā)現(xiàn)，成人音樂家在噪聲中識別音節(jié)的能力優(yōu)于非音樂家，音樂家的左側(cè)額下回的布洛卡區(qū)和右側(cè)聽覺皮層表現(xiàn)出更大的激活，雙側(cè)聽覺和運(yùn)動區(qū)的音素表征出現(xiàn)更高的特異性，而且聽覺皮層與言語運(yùn)動區(qū)（前運(yùn)動皮層）之間的左右半球內(nèi)和半球間的功能連接更強(qiáng)，表明音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)可加強(qiáng)語音的聽覺編碼、發(fā)音運(yùn)動編碼和聽覺-運(yùn)動系統(tǒng)間的信息整合，提高噪音環(huán)境下的言語感知能力［45］。磁共振彌散張量成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)，對比非音樂家，成人音樂家的雙側(cè)弓狀束（arcuate fasciculus，AF）具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，音樂家的右側(cè)弓狀束直接通路和左側(cè)弓狀束間接通路的前支的連通性更強(qiáng)，間接通路弓狀束后支的左偏側(cè)化程度更強(qiáng)［46］。弓狀束連接額、頂、顳葉，被認(rèn)為是語言加工雙通路模型中背側(cè)通路與聽覺運(yùn)動整合相關(guān)的核心白質(zhì)纖維束，將語音信息與發(fā)音運(yùn)動表征之間建立映射［55］，因此上述弓狀束相關(guān)通路的增強(qiáng)可能是音樂家在噪聲環(huán)境下感知語音時(shí)，表現(xiàn)出更強(qiáng)的聽覺-運(yùn)動整合能力的神經(jīng)基礎(chǔ)［46］。

最后，fMRI研究發(fā)現(xiàn)，在聽包含結(jié)構(gòu)化韻律和非結(jié)構(gòu)化韻律的句子時(shí)，雙側(cè)顳上極區(qū)（superior temporal pole region）和雙側(cè)顳下葉后部（posterior inferior temporal lobes）對結(jié)構(gòu)化韻律的反應(yīng)強(qiáng)于非結(jié)構(gòu)化韻律，表現(xiàn)出對韻律結(jié)構(gòu)輪廓的敏感，作者認(rèn)為大腦中這4個區(qū)域可能存儲言語韻律模板［56］。大腦中相應(yīng)區(qū)域可能也存儲音樂結(jié)構(gòu)特征。另一項(xiàng)fMRI研究發(fā)現(xiàn)，在聽完整音樂和雜亂音樂時(shí)，雙側(cè)顳上回前部和后部，雙側(cè)顳中回的后部，以及前運(yùn)動皮層和輔助運(yùn)動區(qū)（supplementary motor area，SMA）對完整音樂的反應(yīng)強(qiáng)于雜亂音樂，作者認(rèn)為這些區(qū)域可能用來存儲音樂的音調(diào)、節(jié)奏特征，從而對音樂結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更強(qiáng)的敏感性［57］。可以推測，大腦語音加工區(qū)域中，可能存在共同存儲韻律信息模板與音樂結(jié)構(gòu)特征的區(qū)域，音樂訓(xùn)練通過增強(qiáng)相應(yīng)區(qū)域的功能，從而優(yōu)化言語刺激的韻律輪廓與韻律模板的匹配過程，進(jìn)而促進(jìn)了言語韻律加工。ERP研究也發(fā)現(xiàn)，音樂訓(xùn)練促進(jìn)了個體對語言文字中韻律信息的加工［58-60］。對比非音樂家，音樂家感知句末音節(jié)時(shí)長［58］、單詞音高［59］，以及詩句末聲調(diào)和韻母［60］等韻律信息的變化時(shí)有更強(qiáng)的反應(yīng)。

3 音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的理論模型

關(guān)于音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識的認(rèn)知機(jī)制，目前尚未有定論，本文將對前人提出的音樂訓(xùn)練影響語音加工能力的4種解釋模型進(jìn)行討論。除此之外，結(jié)合前人研究，本文提出音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的層級模型，試圖對音樂訓(xùn)練促進(jìn)兒童語音意識的認(rèn)知機(jī)制做進(jìn)一步的系統(tǒng)闡釋。

3.1 前人的理論觀點(diǎn)

目前，不同研究者從不同角度提出了4種假設(shè)模型，用于解釋音樂訓(xùn)練影響語音加工的認(rèn)知機(jī)制，包括共有聲范疇學(xué)習(xí)機(jī)制假設(shè)、聲學(xué)靈敏度假設(shè)、歌劇假設(shè)、時(shí)間精度加工假設(shè)，但其中只有時(shí)間精度加工假設(shè)明確解釋了音樂訓(xùn)練與語音意識間的關(guān)系。

Patel［1］提出的共有聲范疇學(xué)習(xí)機(jī)制假設(shè)（shared sound category learning mechanism hypothesis，SSCLMH）認(rèn)為，音樂訓(xùn)練中的音高訓(xùn)練增強(qiáng)了音樂和語言的一般聲音學(xué)習(xí)機(jī)制［1］。對于尚未習(xí)得語言或音樂的兒童來說，語言聲和音樂聲僅僅屬于一般的聽覺刺激［61］。在語言和音樂學(xué)習(xí)過程中，兒童通過一般聲音學(xué)習(xí)機(jī)制對語言中的音素，以及音樂聲中的音符（音高）進(jìn)行感知、分類，進(jìn)而通過統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)提取抽象規(guī)則，構(gòu)建語言和音樂聲范疇系統(tǒng)，由于形成和維持語言和音樂兩種聲范疇表征的機(jī)制在大腦中有很大程度的重疊，因此兩種聲范疇系統(tǒng)的學(xué)習(xí)可以互相影響［1］。

Besson等［2］提出的聲學(xué)靈敏度假設(shè)認(rèn)為，音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了音樂和語言聲共同的聽覺加工機(jī)制。對比成人音樂家和非音樂家，發(fā)現(xiàn)音樂家對音樂和語音的頻率、時(shí)長等重要的聽覺參數(shù)更敏感，認(rèn)為音樂訓(xùn)練使得音樂家對音樂和語音相似的聲學(xué)參數(shù)的敏感性增強(qiáng)［2］。因此，作為一種聽覺訓(xùn)練，音樂訓(xùn)練有可能通過增強(qiáng)個體的聽覺敏感性，促進(jìn)個體對語音信息的加工［2］。

Patel［62-63］在聲學(xué)靈敏度假設(shè)的基礎(chǔ)上，提出歌劇假設(shè)（overlap，precise，emotion，repetition，attention，OPERA），認(rèn)為音樂訓(xùn)練通過強(qiáng)化音樂和語言共同的感知（聲學(xué)特征的聽覺編碼）和認(rèn)知調(diào)節(jié)機(jī)制（例如，聽覺工作記憶、聽覺注意等）來增強(qiáng)個體的語音感知和加工能力。OPERA假設(shè)認(rèn)為，在大腦皮層下和皮層上存在處理音樂和語言聲學(xué)特征（如波形周期性、振幅包絡(luò)）的共享聽覺網(wǎng)絡(luò)（overlap），音樂相比語音，對共享網(wǎng)絡(luò)的加工精度要求更高，因此音樂訓(xùn)練使得共享網(wǎng)絡(luò)以高于語音所需的精度（precise）運(yùn)行，當(dāng)這種激發(fā)共享網(wǎng)絡(luò)的音樂訓(xùn)練反復(fù)（repetition）進(jìn)行，并引發(fā)個體積極情緒（emotion）和積極注意（attention），就能實(shí)現(xiàn)音樂訓(xùn)練對共享聽覺網(wǎng)絡(luò)的可塑性影響，促進(jìn)個體的語音聽覺編碼［62-63］。

在OPERA假設(shè)的框架下，Tierny和Kraus［64］提出了時(shí)間精度加工假設(shè)（precise auditory timing hypothesis，PATH），認(rèn)為語音意識的發(fā)展依賴于對語音時(shí)間信息的精確感知，其中，輔音區(qū)分依賴于對共振峰過渡時(shí)長（formant transition duration）和嗓音起始時(shí)間的感知，單詞和短語的分割依賴于對語音時(shí)長信息的感知，相比語音的感知和加工，音樂訓(xùn)練中的聽覺-運(yùn)動同步（auditory-motor entrainment）練習(xí)（例如，伴隨節(jié)拍器進(jìn)行同步擊鼓）要求個體對聲音時(shí)間信息的感知有更高的精確度。因此，反復(fù)的聽覺-同步練習(xí)能更大程度地提高個體感知語音時(shí)間信息的精確度，從而進(jìn)一步增強(qiáng)個體的語音意識［64］。

3.2 層級模型

正如前文所述，音樂訓(xùn)練可以在行為水平增強(qiáng)兒童的語音意識，可能是由于音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了兒童對語音的感知和識別，而且通過影響皮層下基礎(chǔ)聽覺加工神經(jīng)通路和聽覺皮層，以及與執(zhí)行功能相關(guān)的皮層，促進(jìn)兒童前注意水平語音感知能力［24，42-44，48］，通過影響語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和功能連接，增強(qiáng)個體語音的聽覺編碼、發(fā)音運(yùn)動編碼和聽覺-運(yùn)動系統(tǒng)間的信息整合［45-46］，從而在行為水平促進(jìn)了兒童對各語音單元，包括音素［24，27］、韻腳［14，18，22，24］、音節(jié)［14，18，22，25］、聲調(diào)［20］的感知和識別，進(jìn)一步增強(qiáng)了兒童對各語音單元的操作能力［14，18，21-23，25-27，37］。

綜合以上研究，本文提出音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音意識的層級模型（hierarchical model）來描述音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的影響機(jī)制（圖1）。該模型認(rèn)為音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的影響，涉及從語音的基本聽覺加工，到語音編碼，再到發(fā)音運(yùn)動表征的語音加工過程，其影響作用可以分為3個層級。

第一層級，音樂訓(xùn)練通過影響基本聽覺神經(jīng)通路，促進(jìn)了兒童對語音的基本聽覺加工，其中節(jié)奏訓(xùn)練主要促進(jìn)兒童對語音時(shí)長信息的感知，音高訓(xùn)練主要促進(jìn)兒童對語音頻率信息的感知。正如前文所述，語音參數(shù)（例如，嗓音起始時(shí)間、元音頻率等）的聲學(xué)特性對于語音感知非常重要［44］，音樂訓(xùn)練在皮層下和皮層上水平增強(qiáng)了兒童前注意水平的語音知覺敏感度［24，42-44，48］，表明音樂訓(xùn)練不僅可以促進(jìn)皮層下腦干聽覺中樞的功能，促進(jìn)大腦皮層對語音信息變化的感知，以及前額葉對聲音時(shí)間結(jié)構(gòu)的預(yù)測能力。節(jié)奏訓(xùn)練可以促進(jìn)兒童對語音時(shí)長信息的感知，包括語音時(shí)間結(jié)構(gòu)、嗓音起始時(shí)間等［48-49］，音高訓(xùn)練可以促進(jìn)兒童對語音頻率信息的感知，例如對元音頻率信息的感知［24］。聽覺加工階段對語音聲學(xué)特征的精細(xì)感知和表征有助于將語音的聲學(xué)模式進(jìn)一步編碼為語音表征［8］。

第二層級，音樂訓(xùn)練通過影響語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步促進(jìn)了兒童的語音編碼，其中節(jié)奏訓(xùn)練主要促進(jìn)輔音、韻腳和音節(jié)的識別和編碼，音高訓(xùn)練主要促進(jìn)元音、韻腳和音節(jié)的識別和編碼。正如前文所述，音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)了雙側(cè)聽覺腦區(qū)和運(yùn)動腦區(qū)的功能，增強(qiáng)了音素表征能力［45］。在感知識別語音的過程中，嗓音起始時(shí)間是在輔音發(fā)出和聲帶開始振動之間的時(shí)間間隔，節(jié)奏訓(xùn)練有助于嗓音起始時(shí)間等語音的時(shí)間信息的感知［64］，因此節(jié)奏訓(xùn)練有助于輔音的識別。元音在言語聲中有清晰的音高結(jié)構(gòu)［1］，音樂訓(xùn)練提高了兒童基于元音差異的詞匯辨別能力［24］，表明音高訓(xùn)練有助于元音的識別。而節(jié)奏和音高訓(xùn)練共同促進(jìn)了音節(jié)、韻腳、音素的識別，進(jìn)一步有助于音節(jié)計(jì)數(shù)、分割、合成，押韻探測和命名，以及音素的探測、分割、合成的認(rèn)知加工過程。

第三層級，音樂訓(xùn)練通過增強(qiáng)聽覺與運(yùn)動腦區(qū)之間的信息整合，增強(qiáng)了兒童的語音運(yùn)動表征以及聽覺-運(yùn)動整合能力。音樂訓(xùn)練中的節(jié)奏同步、樂器演奏、唱歌等是需要感覺-運(yùn)動區(qū)域共同參與的活動［46，64］。正如前文所述，音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了連接聽覺-運(yùn)動皮層的弓狀束的微觀結(jié)構(gòu)和連通性，從而增強(qiáng)了聽覺-運(yùn)動整合功能［46］，進(jìn)而促進(jìn)了語音在言語運(yùn)動區(qū)的發(fā)音運(yùn)動表征，進(jìn)一步提高了語音表征的質(zhì)量［45］。

Fig.1 Hierarchical model of the effect of musical training on phonological awareness圖1 音樂訓(xùn)練影響語音意識的層級模型

4 研究展望

通過梳理音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的大量研究，以及相關(guān)神經(jīng)基礎(chǔ)，本文認(rèn)為未來研究可以考慮從以下幾個方面開展。

4.1 結(jié)合腦成像技術(shù)探究音樂訓(xùn)練對語音意識相關(guān)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的影響

正如前文第2部分所述，音樂訓(xùn)練影響兒童語音意識的神經(jīng)基礎(chǔ)可能涉及一般聽覺網(wǎng)絡(luò)以及語音加工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，后期可以結(jié)合腦成像技術(shù)確定音樂訓(xùn)練對正常兒童一般聽覺網(wǎng)絡(luò)、語音加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響，以及音樂訓(xùn)練對閱讀障礙兒童語音加工神經(jīng)機(jī)制的影響。

首先，已有電生理研究發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了兒童對語音聲學(xué)信息的前注意感知，表明音樂訓(xùn)練對兒童一般聽覺網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)，包括增強(qiáng)皮層下腦干聽覺中樞的功能［42，49］，增強(qiáng)大腦皮層對語音偏差的前注意感知［24，43-44，48，51］，增強(qiáng)前額葉對聲音時(shí)間結(jié)構(gòu)的預(yù)測能力［48］，以及增強(qiáng)負(fù)責(zé)執(zhí)行控制的腦區(qū)對聽覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控［42，49］，這些還需要成像研究進(jìn)一步證實(shí)。

其次，關(guān)于音樂訓(xùn)練對兒童語音加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響還沒有相應(yīng)的追蹤研究。橫斷對比研究發(fā)現(xiàn)，有音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的兒童在執(zhí)行首音探測任務(wù)時(shí)，雙側(cè)顳頂葉區(qū)的激活比沒有音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的兒童更強(qiáng)［13］，然而研究無法排除先天因素的影響，因此并不能說明這種特異性是音樂訓(xùn)練的結(jié)果。fMRI追蹤研究發(fā)現(xiàn)，接受正規(guī)閱讀訓(xùn)練后，兒童語音加工腦區(qū)間的神經(jīng)連接增強(qiáng)［52，54］，表明閱讀經(jīng)驗(yàn)對兒童語音加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的影響，音樂訓(xùn)練是否也能實(shí)現(xiàn)這種影響，后期可以通過fMRI追蹤研究進(jìn)行探索。

最后，對閱讀障礙兒童的fMRI追蹤研究發(fā)現(xiàn)，在接受正規(guī)閱讀訓(xùn)練后，發(fā)展性閱讀障礙兒童右側(cè)顳上回的激活逐漸增大，表明其右半球出現(xiàn)了語音加工的代償神經(jīng)機(jī)制［52］。正如2.2所述，推測音樂訓(xùn)練有可能通過增強(qiáng)雙側(cè)顳頂區(qū)之間的功能連接，促進(jìn)發(fā)展性閱讀障礙兒童在右半球建立語音加工的代償機(jī)制，從而有助于其語音意識的恢復(fù)，后期可以通過腦成像研究進(jìn)行證實(shí)。

4.2 探索有效的音樂訓(xùn)練方案

未來的研究需要系統(tǒng)地探索有效促進(jìn)兒童語音意識的音樂訓(xùn)練方案，進(jìn)一步明確音樂訓(xùn)練的有效時(shí)長、有效的音樂訓(xùn)練內(nèi)容、實(shí)施音樂訓(xùn)練的最佳年齡，以及提出系統(tǒng)的測量語音意識的任務(wù)。

正如1.3所述，由于以往研究在上述各個變量上存在差異，音樂訓(xùn)練對語音意識的干預(yù)效果并不一致，而且不同研究之間也很難相互比較。首先，對于如何確定有效的音樂訓(xùn)練時(shí)長、音樂訓(xùn)練內(nèi)容和最佳干預(yù)年齡，未來的研究可以采用縱向追蹤研究設(shè)計(jì)，選擇不同年齡段的相對同質(zhì)的兒童被試群體按照不同的音樂訓(xùn)練內(nèi)容或音樂訓(xùn)練方式進(jìn)行分組，并系統(tǒng)地操縱語音意識測量的任務(wù)，進(jìn)一步明確哪種音樂訓(xùn)練內(nèi)容對促進(jìn)語音意識能力更為有效。另外，在音樂訓(xùn)練前后評估兒童的音高和節(jié)奏能力，分析哪種音樂能力的增強(qiáng)與某一種語音意識的增強(qiáng)關(guān)聯(lián)更緊密。正如1.3所述，音樂訓(xùn)練促進(jìn)語音意識的最佳年齡也可能處于學(xué)齡前，而學(xué)齡前兒童完成語音意識任務(wù)的能力還非常有限，所以在學(xué)齡前的長期音樂訓(xùn)練的優(yōu)勢有可能在這些兒童達(dá)到學(xué)齡期才慢慢突顯。

除此之外，神經(jīng)生理學(xué)研究表明，音樂訓(xùn)練可能影響兒童語音加工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)［13］，音樂訓(xùn)練也可以在皮層水平和皮層下水平增強(qiáng)兒童對相似語音的前注意水平感知［42-44］。因此，除了采用語音意識任務(wù)之外，更靈敏的神經(jīng)生理測量技術(shù)可以反映內(nèi)隱的語音加工能力的變化，也可以作為測量語音意識的間接指標(biāo)。

4.3 探究音樂訓(xùn)練對兒童語音意識是否有跨語言的影響

音樂是一種世界性的語言，音樂訓(xùn)練是否能促進(jìn)母語為不同語系兒童的語音意識，是否能促進(jìn)兒童的外語語音意識還需要更多的研究來證實(shí)。

已有研究發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練可以促進(jìn)母語為非聲調(diào)語言兒童的語音意識，包括德語、英語、法語等，針對母語為聲調(diào)語言的兒童研究很少。聲調(diào)語言中，聲調(diào)是獨(dú)特的語言單元，具有區(qū)別詞義的作用（如漢語中將4種不同聲調(diào)附于音節(jié)上方產(chǎn)生不同意義的字詞），在大腦中也有相應(yīng)的聲調(diào)加工機(jī)制［65］。目前已有針對漢語幼兒的縱向追蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了4～5歲漢語兒童漢語首音、押韻探測［24］以及聲調(diào)識別能力［20］，表明音樂訓(xùn)練對母語為聲調(diào)語言兒童語音意識的促進(jìn)作用。后期可以繼續(xù)探索音樂訓(xùn)練對不同年齡段漢語兒童語音意識的影響。

目前大部分研究討論的是音樂訓(xùn)練對兒童母語語音意識的影響，關(guān)于兒童的外語語音意識的研究很少。已有研究發(fā)現(xiàn)7～10歲兒童的音樂能力與外語語音感知和加工能力存在相關(guān)［5，9］。橫斷對比也研究發(fā)現(xiàn)，10～15歲有音樂訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的兒童具有更強(qiáng)的外語單詞學(xué)習(xí)能力［35-36］，但是這個結(jié)果不能排除個體先天差異的影響?？v向追蹤研究發(fā)現(xiàn)，音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了移民德國兒童的德語語音意識［18］，表明音樂訓(xùn)練對兒童非母語語音意識的影響，但是類似的研究還很少，后期可以繼續(xù)探索音樂訓(xùn)練是否能影響兒童的外語語音意識。

4.4 對層級模型進(jìn)行驗(yàn)證

未來研究需要對本文提出的層級模型進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)該模型的觀點(diǎn)，音樂訓(xùn)練對語音加工不同階段的影響存在不同的作用，同時(shí)音樂訓(xùn)練的不同內(nèi)容也對語音意識的不同方面產(chǎn)生不同的影響。因此，未來研究針對層級模型描述的認(rèn)知機(jī)制，可以有針對性地設(shè)計(jì)音樂訓(xùn)練內(nèi)容和語音意識測量任務(wù)，驗(yàn)證層級模型的理論假設(shè)。

與此同時(shí)，層級模型的基本觀點(diǎn)也為解決上述3個方面亟待解決的問題提供了理論依據(jù)。首先，在探索有效的音樂訓(xùn)練方案時(shí)，層級模型對語音意識的認(rèn)知加工的層級描述，以及音樂訓(xùn)練不同內(nèi)容對語音加工的不同影響，為設(shè)計(jì)音樂訓(xùn)練方案提供了參考的依據(jù)。研究者可以根據(jù)不同層級的不同方面，設(shè)計(jì)相應(yīng)的訓(xùn)練方案，進(jìn)一步探索不同訓(xùn)練內(nèi)容的適宜訓(xùn)練時(shí)間和最佳年齡。其次，在考察音樂訓(xùn)練對兒童語音意識是否具有跨語言的影響時(shí)，可以根據(jù)不同語言之間在語音感知和聽覺-運(yùn)動整合上的特點(diǎn)，分析音樂訓(xùn)練對兒童第二語言語音意識的影響。最后，未來的神經(jīng)機(jī)制研究也可以基于層級模型的框架分別對節(jié)奏訓(xùn)練和音高訓(xùn)練發(fā)揮作用的神經(jīng)基礎(chǔ)進(jìn)行分析和比較。

綜上所述，關(guān)于音樂訓(xùn)練對兒童語音意識的影響已取得相應(yīng)行為實(shí)驗(yàn)和神經(jīng)生理研究的證據(jù)。但是，由于一些調(diào)節(jié)因素的影響，現(xiàn)有的行為研究并未取得一致的結(jié)果，未來研究亟需進(jìn)一步探索各種影響因素的作用及其認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制，加深對言語能力發(fā)展的理論認(rèn)識和推動音樂訓(xùn)練在教育領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐。