自1993年Nature杂志报告“莫扎特效应”以来, 音乐对个体发展的影响引起了科学界和社会大众的极大关注。在谈到我国创新性人才培养时，钱学森语重心长地说到：“我们不仅需要科学和技术，还需要艺术和音乐”，钱老的话语无不透露出音乐教育的重要性。实证的研究发现，音乐训练对个体的认知发展和大脑发育具有明显的促进作用（如图1）。执行功能是个体非常重要的认知功能之一，它包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性三个核心子成分。执行功能与儿童的学业成绩以及个体的心理、生理健康都有着密切的关系。精神分裂症、抑郁症等精神疾病患者以及多动症、自闭症等特殊儿童都存在一定程度的执行功能损伤。因此, 如何改善个体的执行功能是心理学、特殊教育学和临床医学共同关注的重要科学问题。

图1(引自Zatorre et al., 2007)

基于此，陈杰副教授及合作者采用行为及脑电技术围绕音乐训练与执行功能的关系开展了系统实验研究。首先通过两个行为学实验对比了接受和未接受过专业音乐训练的儿童（7-13岁）在执行功能三个子成分上的发展特点。结果显示：音乐训练组儿童在抑制控制（Go/no-go和Stroop）和工作记忆（AX-CPT）任务上的表现要显著好于控制组儿童，但是在认知灵活性（Task-switching）任务上两组儿童没有显著差异。这表明音乐训练与儿童抑制控制和工作记忆的提升具有显著的关联。更为有趣的是：7岁之前学习音乐比7岁之后学习音乐会产生更广泛的训练迁移效应（如图2），首次发现了音乐训练对儿童执行功能的影响存在敏感期，进一步为早期音乐教育的重要性提供了科学证据。该研究将于近期发表在音乐心理学领域国际主流期刊《Psychology of Music》上。陈杰副教授为该论文的通讯作者，其研究生陈洁佳同学为论文的第一作者，英国阿伯丁大学心理学院Meike Scheller博士、我校音乐学院胡碧瑜老师、教科院彭荣老师、武川煜、刘翠红、刘思永同学为本研究的共同作者。

图2

研究进一步采用脑电技术考察了音乐训练与大学生抑制控制能力的关系。结果发现：在 Go/No-go 任务中音乐训练组的 N2和 P3差异波幅(No-go减Go条件)显著大于控制组（图3）;在 Stroop 任务中音乐训练组的 N450差异波幅(不一致减一致条件)也显著大于控制组，同时在行为学指标上音乐训练组表现出更小的Stroop冲突效应。两个实验从电生理层面一致表明音乐训练与抑制控制能力的提升具有显著关联。由于脑电技术具有较好的时间分辨率，能精细考察人类认知加工的时程变化特点，该研究进一步揭示了音乐训练对抑制控制过程中早期的冲突监控和晚期的冲突解决都有一定的促进作用。该研究于近期发表在心理学国内权威刊物《心理学报》上。陈杰副教授为该论文的通讯作者，其研究生陈洁佳同学为论文第一作者，周翊同学为第二作者。本研究受国家自然科学基金面上项目等资助。

图3

音乐心理学是一门涉及心理学、音乐学、教育学、神经科学、语言学、计算机科学等的交叉学科。在脑科学成为全球研究热点的时代，对“音乐脑”的研究为了我们理解大脑的发育特点提供了一个绝好的视角。特别在我国当前的基础教育改革中，音乐心理学的研究将为我国的音乐教育以及儿童的课外音乐培训提供重要参考与依据。同时音乐治疗在特殊儿童的康复方面也具有巨大的应用潜力。陈杰副教授长期从事音乐心理学的研究，出版音乐心理学相关专著一部，在国内外权威刊物发表论文多篇，主持2项国家自然科学基金，并为中国心理学会音乐心理学专业委员会委员。

参考文献：

陈杰著. (2020).音乐心理学：认知、大脑与应用.北京：科学出版社.

陈洁佳,周翊,陈杰.(2020).音乐训练与抑制控制的关系：来自ERPs的证据.心理学报，52 (12): 1365–1376.  

陈杰，陈洁佳，伍可，陈璟,李雪妍,李红. (2020).音乐训练对大学生执行功能的影响.心理科学，43(3): 629–636.

陈杰,刘雷,王蓉,沈海洲.(2017). 音乐训练对执行功能的影响.心理科学进展,25(11), 1854–1864.

Chen, J.J., Scheller M., Wu, C.Y., Hu B.Y., Peng, R., Liu C.H., Liu S.Y., &Chen J. (2020). The relationship between early musical training and executive functions: validation of effects of the sensitive period.Psychology of Music, in press.

Diamond, A., & Lee, K. (2011). Interventions shown to aid executive function development in children 4 to 12 years old.Science, 333(6045), 959–964.

Rauscher, F.H., Shaw, G.L., & Ky, K.N. (1993). Music and spatial task performance. Nature, 365, 611.

Zatorre, R.J., Chen, J.L., &Penhune, V.B. (2007). When the brain plays music: auditory-motor interactions in music perception and production.Nature Reviews Neuroscience, 8:547–558.

Zhang, L. Peng, W.W., Chen J., Hu, L. (2015)Electrophysiological evidences demonstrating differencesin brain functions between nonmusicians and musicians. Scientific Reports, 5, 13796.