宋 蓓 侯建成

(1.哈爾濱音樂學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150028；2.俄亥俄州立大學(xué)心理學(xué)系 美國俄亥俄州 43210)

嬰兒音樂基本認(rèn)知能力的發(fā)展及大腦偏側(cè)化機制研究

宋 蓓1侯建成2

(1.哈爾濱音樂學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150028；2.俄亥俄州立大學(xué)心理學(xué)系 美國俄亥俄州 43210)

嬰兒對音高、節(jié)奏等音樂基本要素認(rèn)知發(fā)展過程的研究表明，嬰兒音樂基本認(rèn)知能力的發(fā)展是由音樂知覺表征發(fā)展到意義表征，在音高和節(jié)奏認(rèn)知的意義表征階段出現(xiàn)大腦認(rèn)知功能偏側(cè)化，即整體和局部信息加工分別由大腦右半側(cè)和左半側(cè)負(fù)責(zé)(具體任務(wù)分屬腦區(qū)不同)。嬰兒的音樂情緒認(rèn)知具有先天性，從7個月起出現(xiàn)認(rèn)知功能的偏側(cè)與分化。對嬰兒的音高、節(jié)奏和情緒認(rèn)知發(fā)展及大腦認(rèn)知功能進行研究有助于發(fā)現(xiàn)和揭示嬰兒音樂能力發(fā)展的規(guī)律。

嬰兒音樂基本認(rèn)知；音高；節(jié)奏；情緒；大腦偏側(cè)化

一、問題的提出

音樂基本認(rèn)知能力是最普遍、最基本的音樂能力。目前，對嬰兒音樂基本認(rèn)知能力的研究主要關(guān)注嬰兒出生時所具有的先天性音樂認(rèn)知能力和隨后天經(jīng)驗增加所表現(xiàn)出的音樂認(rèn)知能力的變化，這是探索嬰兒如何習(xí)得音樂知識與技能的重要途徑。就先天條件來說，音樂認(rèn)知能力存在于所有物種之中，盡管人與動物之間的音樂認(rèn)知能力大不相同，但這種能力有可能是從共同的祖先那里演化而來的，如人類某些音樂能力在一些靈長類動物中也存在①[1]。

同時，后天環(huán)境與經(jīng)驗對嬰兒音樂認(rèn)知能力的發(fā)展也具有重要影響。嬰兒生活經(jīng)驗的增加可以促進認(rèn)知能力和大腦功能的變化。表征是認(rèn)知發(fā)展的重要內(nèi)容，表征能力的強弱直接體現(xiàn)了認(rèn)知發(fā)展的水平。發(fā)展心理學(xué)表明，嬰兒的表征能力由感知表征向意義表征逐步發(fā)展，最終形成概念和意義；同時，大腦功能的不斷發(fā)展分化了左右半球和各腦區(qū)之間的認(rèn)知功能，對刺激任務(wù)的理解更加具體。此外，嬰兒語言能力的發(fā)展也可以促進音樂能力發(fā)展，因為語言中的音高、節(jié)奏、語調(diào)和句法等結(jié)構(gòu)要素與音樂的音高、節(jié)奏、音調(diào)和曲式等要素具有一致性，并同樣對意義表達(dá)及情緒表現(xiàn)具有很大影響[2]。

音樂有很多構(gòu)成要素，但最基本、最重要的是音高和節(jié)奏。大量文獻(xiàn)表明，音樂最根本作用的就是表達(dá)、傳遞和誘發(fā)情緒活動。而音高和節(jié)奏作為音樂的基本要素，是構(gòu)成音樂情緒體驗的基礎(chǔ)，對嬰兒的音樂音高、節(jié)奏和情緒認(rèn)知發(fā)展及大腦認(rèn)知功能進行研究有助于發(fā)現(xiàn)和揭示嬰兒音樂能力發(fā)展的規(guī)律。

二、音高認(rèn)知研究

(一)針對“習(xí)慣化—去習(xí)慣化”的研究

“習(xí)慣化”是指由于某一刺激重復(fù)出現(xiàn)而導(dǎo)致反應(yīng)逐漸減弱，注意程度及某些生理反應(yīng)(如心率、呼吸頻率等)等降低的現(xiàn)象。若此時一個新異刺激出現(xiàn)，則會導(dǎo)致較強刺激反應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為“去習(xí)慣化”。習(xí)慣化和去習(xí)慣化的指標(biāo)之一是嬰兒注意刺激時間的長短，用以研究嬰兒對不同刺激進行知覺區(qū)分的能力[3]。嬰兒對新異刺激會注意較長時間，這種注意不需要概念支持，而是對知覺原形習(xí)慣化做出的自動反應(yīng)[3]。習(xí)慣化和去習(xí)慣化使嬰兒不斷關(guān)注不熟悉的刺激，這是他們進行有效學(xué)習(xí)的一條重要途徑。

Rose等研究者分別向兩組兩個月大的嬰兒呈現(xiàn)由協(xié)和音程與不協(xié)和音程所構(gòu)成的音高輪廓，然后再呈現(xiàn)由不協(xié)和音程與協(xié)和音程所構(gòu)成的音高輪廓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組嬰兒均對后者的注意時間增加[4]。Trehub向24名5個月的嬰兒依次播放6段不同的音調(diào)所組成的音高輪廓，直到嬰兒對這些音高輪廓感到熟悉(即習(xí)慣化，其心率恢復(fù)正常值)，然后主試?yán)眯碌囊粽{(diào)代替原有音調(diào)②，結(jié)果顯示嬰兒面對新的音高刺激時心率減慢[5]。此外，Dalla等研究者對1組8個半月大的嬰兒播放音樂，待其熟悉該音高刺激后，將某1個音高升高五度，然后與原有音調(diào)刺激先后呈現(xiàn)，他們發(fā)現(xiàn)嬰兒將頭轉(zhuǎn)向了音高變化的聲源方向且注意時間較長[5]。這說明，嬰兒對音高刺激熟悉之后能夠識別變化了的音高，能夠在原有音樂感知的基礎(chǔ)上對新的音樂刺激進行歸類，即具有音樂知覺分類的能力。

以上針對嬰兒對熟悉與新異音高刺激的比較研究表明，無論音程結(jié)構(gòu)是否協(xié)和，嬰兒均能敏感地感知兩者間的變化，對新異音高刺激注意時間較長，即對原有音高刺激去習(xí)慣化的自動反應(yīng)。

(二) 音高認(rèn)知能力的發(fā)展

研究表明，嬰兒天生具有對協(xié)和音程與不協(xié)和音程區(qū)分能力。例如， Soken等向兩個月大的嬰兒分別呈現(xiàn)協(xié)和音程與不協(xié)和音程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)嬰兒不僅將頭偏向了協(xié)和音程一側(cè)，并且對協(xié)和音程有著較長時間的注意，而對不協(xié)和音程表現(xiàn)出注意力分散的現(xiàn)象[6]。Robertson等發(fā)現(xiàn)1～2個月的嬰兒在聆聽《小步舞曲》時，對其中的協(xié)和音程予以更長時間的關(guān)注[7]。此外，Nawrot向兩組兩個月大的嬰兒分別呈現(xiàn)由協(xié)和音程與不協(xié)和音程所構(gòu)成的曲調(diào)后，再分別呈現(xiàn)由不協(xié)和音程和協(xié)和音程所組成的曲調(diào)，發(fā)現(xiàn)兩組嬰兒對協(xié)和音程所組成的曲調(diào)的注意時間均長于不協(xié)和音程所構(gòu)成的曲調(diào)[7]。

Balaban和Anderson選取40名8～10個月的嬰兒作為被試，采用的實驗材料包括由6個音高構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)輪廓、異輪廓和同輪廓。異輪廓和同輪廓都在標(biāo)準(zhǔn)輪廓的基礎(chǔ)上改變了第3個音符的音高(變化幅度為5個半音)，區(qū)別是異輪廓改變了音高輪廓運動方向，屬于整體性變化，而同輪廓沒有改變音高運動方向，是局部性變化(見圖1)。主試給嬰兒呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)刺激后再分別呈現(xiàn)兩個變化刺激，結(jié)果表明嬰兒能夠辨別輪廓的變化，且對異輪廓的分辨正確率遠(yuǎn)高于同輪廓，只有個別嬰兒將同輪廓和標(biāo)準(zhǔn)輪廓混淆[9]。而后，F(xiàn)erland和Mendelson在9～10個月的嬰兒身上獲得了類似的研究結(jié)果[10]。

圖1

相對于音高同輪廓，嬰兒能更好地感知音高異輪廓。Trehub認(rèn)為這是由于嬰兒對整體性的音高變化更容易作出判斷。音高異輪廓屬于整體性變化，涉及到整體性信息加工，嬰兒需按照模式對之進行提取和辨別；而同輪廓涉及局部信息加工，音高變化更多出現(xiàn)在局部水平上，所以異輪廓和同輪廓的認(rèn)知比較體現(xiàn)了嬰兒對整體和局部音樂信息加工的差異[9]。8～9個月的嬰兒不僅可以感知整體信息，還可以從知覺分析和整體信息中抽取某些特征來建立局部信息。

Balaban和Anderson的實驗結(jié)果表明，嬰兒對音高的認(rèn)知加工突破了只能按照音高整體輪廓與音高協(xié)和性的限制，感知了音高局部性變化的意義信息，而意義表征是以概念類別為基礎(chǔ)的，也就是說嬰兒具有音高的整體和局部信息概念。Quinn支持嬰兒的音高認(rèn)知經(jīng)歷了從簡單的知覺表征到意義表征的發(fā)展過程，認(rèn)為嬰兒一開始關(guān)注音高之間的整體與協(xié)和性結(jié)構(gòu)，這具有先天性，但隨著生活環(huán)境和經(jīng)驗的增加，嬰兒逐漸注意內(nèi)部信息特征的變化[11]。Mareschal等認(rèn)為嬰兒對意義的產(chǎn)生最初來自其直接感知刺激物的表面特征，隨著后天經(jīng)驗的增加，嬰兒獲得了不同類別特征的經(jīng)驗，減少了對知覺相似性的依賴而逐漸向意義表征發(fā)展[12]。

總地說來，嬰兒能對單一物體表現(xiàn)出習(xí)慣化，還能感知典型的變化，初步具有分類能力。這表明，嬰兒在分析、加工、綜合各種信息時力圖理解事物的意義，探求其發(fā)展的趨勢和規(guī)律。有關(guān)原型信息的論據(jù)表明，嬰兒能根據(jù)刺激不同特征之間的關(guān)系來編碼各自獨立的感知結(jié)構(gòu)，而覺察不同刺激之間意義和規(guī)律的能力將大大提高這種認(rèn)知機制的價值，因為對意義和規(guī)律的覺察、把握內(nèi)在知覺表征是十分重要的。

(三)音高認(rèn)知的腦偏側(cè)化機制

嬰兒對音高的整體和局部認(rèn)知腦機制是什么？起初，人們普遍認(rèn)為人腦左半球負(fù)責(zé)抽象思維，右半球負(fù)責(zé)形象思維和知覺思維(包括音樂知覺)，即不管是異輪廓還是同輪廓都分別表現(xiàn)出左側(cè)耳—右半球優(yōu)勢。但Balaban的實驗結(jié)果顯示：音高整體性變化時，嬰兒對異輪廓變化具有左側(cè)耳—右半球?qū)?yōu)勢，對同輪廓具有右側(cè)耳—左半球優(yōu)勢，表現(xiàn)出音高認(rèn)知的偏側(cè)化機制[9]。一些神經(jīng)心理學(xué)家認(rèn)為左半球在音樂局部線索中很重要，負(fù)責(zé)“局部”信息處理；而右半球在整體線索中扮演重要角色，負(fù)責(zé)音樂“整體”信息處理。Brancucci把音樂旋律分成音高輪廓亞系統(tǒng)和音高結(jié)構(gòu)(音程)亞系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)右側(cè)腦在音高輪廓方面發(fā)揮主要作用，而左側(cè)腦在音程結(jié)構(gòu)上發(fā)揮作用(但需要完整右側(cè)半球支持)[13]。研究者相信，這種音樂結(jié)構(gòu)感知的偏側(cè)化模式可作為半球聽覺感知功能特異性指標(biāo)。

同時，研究者認(rèn)為整體和局部信息加工的半球不對稱功能主要出現(xiàn)于高級知覺加工階段，整體和局部信息表征不僅需要高級知覺腦區(qū)(左右側(cè)顳葉皮層)參與，還需要頂葉皮層在不同水平之間進行注意監(jiān)控，這可能是半球不對稱的主要原因[14]，但這種解釋還存在爭議。Zatorre認(rèn)為負(fù)責(zé)音高加工的腦區(qū)位于右側(cè)顳葉，Schon也發(fā)現(xiàn)音高加工主要位于右側(cè)顳—頂葉區(qū)[15]。當(dāng)然，在這些刺激任務(wù)中，音高輪廓的音程比較大(至少三度以上)，所以被試比較容易識別整體性變化，如果音程關(guān)系比較小，則可能會出現(xiàn)相反的實驗結(jié)果。筆者認(rèn)為，對于音高的整體和局部加工是一般性整體和局部信息的一部分，其偏側(cè)化機制符合“右半球加工整體信息，左半球加工局部信息”。但是，整體和局部信息加工受到多種復(fù)雜因素調(diào)節(jié)，也隨具體實驗?zāi)康暮蜅l件不同而結(jié)果不一，同時有必要進一步研究個體變量因素的影響。

除整體和局部因素外，筆者認(rèn)為音高的語義性也是一個重要因素。音樂是語言的一種特殊表現(xiàn)形式，包括音高在內(nèi)的音樂結(jié)構(gòu)對音樂傳達(dá)的意義及情緒有著很大影響，許多ERP③研究發(fā)現(xiàn)，改變旋律中的某些音高會在右側(cè)顳上回和頂葉出現(xiàn)N400④，且變化越明顯則波幅也越大。在前后情境下音高能啟動相關(guān)詞匯意義，音高變化也改變了樂段表達(dá)的語義信息，使當(dāng)前的相關(guān)啟動詞與原先意義不匹配而誘發(fā)N400[2]。音高變化與音樂結(jié)構(gòu)也有關(guān)聯(lián)，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時在中央頂區(qū)出現(xiàn)P600⑤，變化越明顯則波幅越大且潛伏期越短[2]。音高變化改變了樂段前后意義聯(lián)系和結(jié)構(gòu)性，類似語言加工的語義不合適或類別錯誤(N400)和句法結(jié)構(gòu)違反(P600)。另外，從語言能力發(fā)展上看，Colombo和Bundy發(fā)現(xiàn)，大約8～10月的嬰兒不再把聲音看作單獨的個體組成，而是開始表征語音對應(yīng)關(guān)系理解語言的意義[16]?？梢哉J(rèn)為在Balaban等的研究中，8～10個月的嬰兒不僅能夠感知音高輪廓的整體和局部信息，還感受了內(nèi)在音樂結(jié)構(gòu)及音樂語義信息。

總之，上述研究證實，兩個月之前的嬰兒偏向協(xié)和、標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)的音程，這具有一定的先天性；而3～4個月的嬰兒開始能夠辨別協(xié)和和不協(xié)和音高輪廓；5個月的嬰兒敏感于對熟悉(或適應(yīng))音樂的音高變化，不管此時音高的音程及結(jié)構(gòu)是否協(xié)和，這是對知覺原形的習(xí)慣化自動反應(yīng)，而不需要概念支持；6、7個月的嬰兒能夠分辨前后音高距離(音程) 的大小，即使對音高轉(zhuǎn)換后仍感受到差異；從第8個月起，嬰兒對同輪廓和異輪廓旋律都能做出敏銳判斷，這表明嬰兒開始感知整體信息并從中抽取某些特征建立局部信息，左右半球的顳—頂葉區(qū)分別負(fù)責(zé)局部和整體信息處理，表現(xiàn)出音高認(rèn)知功能的大腦偏側(cè)化。也可能與音高變化改變音樂意義及結(jié)構(gòu)有關(guān)，反映了嬰兒感知音樂表達(dá)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)及語義信息。

三、節(jié)奏認(rèn)知

(一)節(jié)奏認(rèn)知能力的發(fā)展

節(jié)奏被譽為音樂的靈魂，是構(gòu)成音樂最根本的要素之一。關(guān)于對節(jié)奏的認(rèn)知，Pickens等讓1組兩個月大的嬰兒適應(yīng)一段2/4拍子的節(jié)奏刺激后，再呈現(xiàn)3/4拍子節(jié)奏刺激，嬰兒對后者予以注意并增加了注意時間，他們認(rèn)為嬰兒在兩個月之前就能感知音樂節(jié)奏及其變化[17]。這表明嬰兒熟悉一段節(jié)奏刺激后分辨了新異節(jié)奏刺激，并能在原型感知基礎(chǔ)上進行分類，表現(xiàn)出知覺分類的能力是習(xí)慣化后的一種自動反應(yīng)。此后，Trehub等觀察了3～5個月嬰兒的節(jié)奏認(rèn)知能力，選擇兩段三拍子的節(jié)奏刺激，時長分別為600-200-400和200-600-400毫秒，嬰兒對此表現(xiàn)出辨別兩種不同節(jié)奏刺激的傾向[18]。Hannon認(rèn)為這是因為嬰兒能根據(jù)節(jié)拍和時值分辨不同節(jié)奏，根據(jù)節(jié)拍類型和時值長短做出不同的反應(yīng)[18]。此年齡段的嬰兒是非概念有機體，對音樂節(jié)奏的知覺反應(yīng)建立在某些模塊匹配基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)奏輪廓識別不同節(jié)奏及變化。

在此基礎(chǔ)上，Hannon和Johnson進一步測查了6～9個月嬰兒的節(jié)奏識別能力，他們選取3～5和6～9個月兩組嬰兒被試，向被試依次呈現(xiàn)一小節(jié)四拍子和三拍子的節(jié)奏模式，然后分別對兩種節(jié)奏中的某些拍子改成實拍和空拍(圖2)，結(jié)果表明，嬰兒不但能辨別兩種不同的節(jié)奏，而且還敏感于每種節(jié)奏的節(jié)拍變化，對實拍和空拍的轉(zhuǎn)變表現(xiàn)出強烈的新異傾向[18]。這反映出嬰兒不僅能夠感知整體節(jié)奏輪廓變化，還能感知節(jié)奏局部信息變化。此外，節(jié)奏輪廓屬于整體性結(jié)構(gòu)，涉及到整體信息加工，而節(jié)拍屬于局部性信息加工，所以嬰兒需按照整體模式和某些局部特征來分辨節(jié)奏的差異。這也表明嬰兒對節(jié)奏的認(rèn)知加工也突破了節(jié)奏整體輪廓的限制，感知了節(jié)奏局部信息變化，形成了節(jié)奏的整體和局部信息概念。

除了節(jié)奏的整體輪廓與局部信息外，筆者認(rèn)為，嬰兒通過生活經(jīng)驗建立了音樂與表現(xiàn)對象之間的關(guān)系，即聯(lián)覺反應(yīng)。例如，時值較長(節(jié)奏較慢)

圖2

表現(xiàn)了大、慢、沉重的對象，時值較短(節(jié)奏較快)則表現(xiàn)小、快、靈巧的對象，介乎二者之間則會產(chǎn)生從容、適意、自然的體驗，所以嬰兒通過日常經(jīng)驗來理解音樂意義。節(jié)奏的時值長短差異造成音樂運動張力不同，時值較長的張力較小，時值較短的張力較大，兩者具有反比關(guān)系，因而時值對節(jié)奏性質(zhì)產(chǎn)生影響，也就是說某1個或幾個音符時值之間的跨距被改變時，節(jié)奏性質(zhì)以及音樂表現(xiàn)意義常常隨之變化。另一方面，音樂的節(jié)奏是語言節(jié)奏的變形，能直接反映出類似語言的語義信息[19]。因此，同音高一樣，節(jié)奏也能傳達(dá)類似語言的意義，嬰兒從具體音響形態(tài)的分析中獲得節(jié)奏這個要素，通過時值和節(jié)拍提取音樂表達(dá)意義。

除節(jié)拍和時值以外，Hannon和Trehub認(rèn)為嬰兒也能夠從節(jié)拍重音判斷出節(jié)奏差異[20]。重音是節(jié)奏及節(jié)拍的中心點，具有位置固定和靜態(tài)特征[19]。這種特征使得音樂具有律動感并能吸引嬰兒的注意。Palmer等觀察到10～12個月的嬰兒在同樣的節(jié)奏中對節(jié)拍重音予以更多和更長的注意時間[21]。這表明，嬰兒通過不同形態(tài)和類型的重音來確定節(jié)奏的運動方式并把握不同節(jié)奏運動形態(tài)，認(rèn)知了具有節(jié)拍重音的節(jié)奏刺激的不同分組和意義。所以嬰兒從10個月起不但能分辨節(jié)奏型輪廓和識別節(jié)奏意義，而且能夠通過節(jié)拍重音感知節(jié)奏律動加工并識別和分類不同節(jié)奏。

筆者認(rèn)為，嬰兒除了通過節(jié)拍重音確定節(jié)奏運動方式并把握節(jié)奏運動特點外，還與重音本身特征有關(guān)。第一，從言語學(xué)習(xí)看，相關(guān)研究表明言語加工的重音是言語學(xué)習(xí)的節(jié)奏或拍子，在語言環(huán)境中表示強調(diào)。同時，ERP研究發(fā)現(xiàn)，語言重音后面的CPS⑥成分往往反映出個體對語調(diào)短語邊界的加工，同時反映出一種與記憶和注意有關(guān)的過程，即引導(dǎo)人們將注意焦點從一個短語轉(zhuǎn)移到下一個短語，從而繼續(xù)對后面短語進行加工[22]；第二，Knosche和Neuhaus等使用ERP在音樂的重音、休止等處都發(fā)現(xiàn)與語言一致的CPS，這反映了音樂節(jié)奏更高級的認(rèn)知加工，而不只是感知到重音和停頓等因素[22]；第三，重音在音樂中表示突出和強調(diào)，通過響度、音高等因素與前后音符建立意義聯(lián)系，反映了音樂邊界加工和聲學(xué)邊界征兆的自下而上加工[23]。因此，嬰兒通過節(jié)拍重音來解釋和組織輸入的音樂信息，并表現(xiàn)出對新異刺激注意和時間增加的外顯行為。

(二)節(jié)奏認(rèn)知的腦偏側(cè)化機制

通過左側(cè)腦損傷患者出現(xiàn)的節(jié)奏識別混亂現(xiàn)象，Zatorre認(rèn)為節(jié)奏(包括節(jié)拍和時值)屬于左側(cè)半球加工[24]，Midorikawa等通過神經(jīng)成像認(rèn)為節(jié)奏屬于左側(cè)半球加工[24]。Wilson等經(jīng)過腦損傷和神經(jīng)成像研究后認(rèn)為，節(jié)拍和節(jié)奏分屬不同腦半球加工，節(jié)拍屬于右側(cè)半球加工，節(jié)奏屬于左側(cè)半球加工[25]。這可能是由于腦損傷患者需要分別調(diào)動右半球和左半球的相應(yīng)功能來補償節(jié)拍和節(jié)奏感知的缺失。Sakai等通過對正常人的研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)拍加工依賴于左側(cè)半球的初級運動皮層和頂葉皮層，而右側(cè)半球的前額葉和頂葉皮層負(fù)責(zé)時值和節(jié)奏加工[24]。筆者認(rèn)為，節(jié)奏的整體和局部加工機制與音高以及其它認(rèn)知任務(wù)的整體和局部加工機制具有一致性，音高輪廓的整體信息加工需要右側(cè)半球支持，局部信息加工需要左半球支持；在其它認(rèn)知任務(wù)中，Han等在視覺任務(wù)加工中也發(fā)現(xiàn)，整體和局部性質(zhì)加工也需要相應(yīng)的右半球和左半球加工[14]。盡管具體任務(wù)誘發(fā)的腦區(qū)活動不盡相同(音高涉及顳葉和頂葉皮層、節(jié)奏涉及初級運動和頂葉皮層、視覺涉及頂葉和枕葉皮層等)，但都表現(xiàn)了局部—左半球和整體—右半球偏側(cè)化傾向。此外，研究者還觀察到以上認(rèn)知任務(wù)都誘發(fā)了頂葉神經(jīng)活動，這可能是頂葉不同子區(qū)域選擇性地加工了認(rèn)知信息。Sack認(rèn)為頂上區(qū)與縮小注意范圍使之聚焦有關(guān)，頂下區(qū)與擴大注意范圍有關(guān)；注意范圍變化時分別引起左側(cè)和右側(cè)頂葉活動，同時涉及任務(wù)信息的短時儲存、維持以及信息注意控制[26]。此外，嬰兒的生活和音樂經(jīng)驗非常少，因此相關(guān)ERP研究發(fā)現(xiàn)音樂學(xué)習(xí)經(jīng)驗貧乏者加工音樂節(jié)拍時，左側(cè)頂區(qū)的N100比音樂經(jīng)驗豐富者要小[27]，據(jù)此可以推測出嬰兒加工節(jié)拍時左側(cè)頂區(qū)有著較小的活動強度。

總之，嬰兒的節(jié)奏認(rèn)知能力與音高認(rèn)知能力有著相似的發(fā)展特征，兩個月及之前對某一節(jié)奏適應(yīng)后能區(qū)分不同的節(jié)奏輪廓，這具有先天性；3～5個月的嬰兒能通過節(jié)拍和時值辨別不同節(jié)奏，對節(jié)奏進行簡單辨別和歸類；6～9個月的嬰兒不僅能夠感知整體節(jié)奏輪廓變化，還能感知節(jié)奏局部信息的變化，這表明其從簡單知覺分類過渡到注意刺激內(nèi)部意義，識別音樂節(jié)奏意義。10～12個月的嬰兒能通過節(jié)拍重音關(guān)注節(jié)奏特征，感知節(jié)奏律動并確定節(jié)奏運動方式及運動形態(tài)。在大腦加工機制方面，節(jié)拍依賴于左半球的初級運動皮層和頂葉皮層加工，時值和節(jié)奏依賴右半球的前額葉和頂葉皮層加工，這與其它認(rèn)知任務(wù)的整體和局部加工偏側(cè)機制相同。

四、音樂情緒認(rèn)知的發(fā)展

旋律由音高和節(jié)奏所組成，被比喻為音樂的靈魂，是表達(dá)情緒之藝術(shù)語言的主要手段，因此人們往往通過旋律來探討音樂誘發(fā)情緒的心理表現(xiàn)。Gentile比較了3～8個月嬰兒的音樂情緒體驗，他在被試的左右兩側(cè)分別呈現(xiàn)面部表情愉快與不愉快的毛絨動物玩具，同時呈現(xiàn)音樂旋律訓(xùn)練嬰兒在正性音樂情緒(高興、歡快等)時注意愉快面孔玩具，負(fù)性音樂情緒(悲痛、憂傷等)時注意不愉快面孔玩具；在正式實驗時向被試依次呈現(xiàn)新的正性和負(fù)性情緒的音樂，同時觀察嬰兒的面部運動(注意)情況。結(jié)果表明，5～8個月嬰兒出現(xiàn)明顯的外顯行為反應(yīng)且正確率高，但3～4個月的嬰兒沒有外顯行為，還有個別嬰兒混淆了愉快和不愉快面孔[28]。因此，Gentile認(rèn)為嬰兒從5個月起開始學(xué)會識別音樂的情緒意義，5個月之前的嬰兒還不具有這種能力。

從嬰兒的音高認(rèn)知發(fā)展來看，3～5個月的嬰兒能識別音高輪廓變化，能進行簡單的歸類，6～9個月的能感知整體和局部的音高變化且識別局部信息意義，即表現(xiàn)出從簡單知覺分類過渡到整體和局部信息特征的建立。也就是說，在Gentile的實驗中，5個月的嬰兒不但能感知音高輪廓，還能感知音高之間的局部結(jié)構(gòu)信息，這以調(diào)式結(jié)構(gòu)體現(xiàn)。從正性和負(fù)性情緒的調(diào)式結(jié)構(gòu)上看，正性情緒音樂基本由大調(diào)式構(gòu)成，包含較多低緊張度音程，而負(fù)性情緒音樂大多由小調(diào)式構(gòu)成，包含較多高緊張度音程[29]，因而音程形成的大、小調(diào)不同會產(chǎn)生不同的情態(tài)特征體驗。在Gentile的實驗中，嬰兒面對玩具的面孔表情時，正性音樂情緒與愉快面孔相對應(yīng)，負(fù)性音樂情緒與不愉快面孔相對應(yīng)，這是因為音樂情緒體驗與其表現(xiàn)對象之間具有某種對應(yīng)關(guān)系，兩者通過“聯(lián)覺”這種心理活動建立聯(lián)系，這種聯(lián)覺活動并非是個別的個體經(jīng)驗而是一種普遍性的人類心理活動規(guī)律，也是人類心理活動的自然規(guī)律[30]。

Gentile在實驗中僅觀察了嬰兒的外顯行為反應(yīng)，認(rèn)為嬰兒只有發(fā)展到一定年齡階段才產(chǎn)生情緒反應(yīng)。而Thompson把情緒視作先天和后天作用共同形成的，從先天性來說正性和負(fù)性情緒在人類進化過程中體現(xiàn)不同的適應(yīng)意義[31]。Denham則認(rèn)為剛出生嬰兒的情緒容易受到外界刺激影響，盡管不會有明顯的顯現(xiàn)[32]。所以，研究嬰兒的情緒反應(yīng)機制需要突破單純的外顯行為研究來觀察。Schmidt等通過EEG⑦的α波(8～13Hz)觀察了音樂誘發(fā)嬰兒情緒的內(nèi)在生理機制[33]。他們選擇3、6、9和12月大的嬰兒被試各一組，向每組被試依次呈現(xiàn)快樂、悲傷和恐怖的音樂，觀察其大腦左右兩側(cè)的額葉(雙側(cè)額中回F3、F4)和頂葉(雙側(cè)頂葉中部P3、P4)的活動情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)音樂刺激時，3和6個月大嬰兒的雙側(cè)額葉和頂葉α波頻低于基線(無任何刺激)的α波頻率，即雙側(cè)額葉和頂葉活動強度高于基準(zhǔn)線條件下的活動水平(α波與大腦活動呈負(fù)相關(guān)，即α波越高則大腦活動程度越低，α波越低則大腦活動程度越高)，這表明3個月的嬰兒已能夠體驗音樂情緒，但左右兩側(cè)的額葉和頂葉α波頻率均沒有顯著差異；而9個月大嬰兒的雙側(cè)額葉和頂葉α波頻率不但低于基線的頻率，且雙側(cè)額葉α波頻率低于雙側(cè)頂葉，這表明其活動強度也高于頂葉；12個月大嬰兒的雙側(cè)額葉活動強度高于雙側(cè)頂葉，同時左側(cè)額葉α波頻率低于右側(cè)額葉，表明左側(cè)活動強度高于右側(cè)。

嬰兒的大腦從一出生就不斷發(fā)展，各個腦區(qū)的功能不斷分化并相互協(xié)調(diào)。大量研究表明，大腦額葉是情緒感知的重要部位。嬰兒從出生后1個月起，大腦額葉錐體神經(jīng)元和中間神經(jīng)元就開始發(fā)育，同時伴隨著外側(cè)和背外側(cè)額葉的發(fā)育，但同時頂葉也不斷發(fā)展，額、頂葉分化活動相差不大[34]。Huttenlocher等發(fā)現(xiàn)，嬰兒從出生到6個月期間，大部分腦區(qū)域神經(jīng)連接分化程度不高，但7～12個月間神經(jīng)連接密度增長較快且出現(xiàn)腦區(qū)功能分化[35]；Chugani等通過PET⑧測量嬰兒大腦的神經(jīng)連接作用后得出相似結(jié)論[36]。所以，在Schmidt的實驗中，盡管3個月和6個月大嬰兒的雙側(cè)額葉和頂葉在音樂情緒中發(fā)揮了作用，但由于大腦功能分化度不高，故沒有出現(xiàn)差異。9～12個月時，由于大腦神經(jīng)連接的迅速發(fā)展，大腦功能分化程度明顯增加，負(fù)責(zé)情緒認(rèn)知加工的額葉的活動強度顯著高于頂葉的活動強度。

伴隨著左右額葉功能的進一步分化，左側(cè)額葉活動與右側(cè)額葉活動也有所不同。Heilman認(rèn)為大腦雙側(cè)額葉對情緒種類的辨別具有重要作用，左側(cè)調(diào)節(jié)正性情緒，右側(cè)調(diào)節(jié)負(fù)性情緒[37]。Zatorre等通過PET也發(fā)現(xiàn)正性和負(fù)性音樂情緒分別激活了額葉部位的左側(cè)和右側(cè)，而且激活的程度越強烈，相對應(yīng)的大腦兩側(cè)活動強度也越高[38]。在Schmidt的實驗中，嬰兒大腦左側(cè)額葉的活動強度高于右側(cè)強度，這表明嬰兒更多體驗了快樂音樂的情緒。Cummings等在1995年的研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒在體驗到憤怒和悲痛時消極情緒較少，但有著更加積極的情緒調(diào)控，同時研究者認(rèn)為除情緒特征外，嬰兒本身就存在一定調(diào)節(jié)能力，積極情緒的調(diào)控和形成與嬰兒和外界交際行為環(huán)境，特別是與母親的關(guān)系緊密相關(guān)[39]。Roberts和Strayer研究認(rèn)為，具有先天適應(yīng)環(huán)境和模仿學(xué)習(xí)本能的嬰兒通過母親與嬰兒之間的交往行為(安撫、語言對話等)來感知、發(fā)展和控制情緒表現(xiàn)，這種“安全型親子關(guān)系”的建立促進了嬰兒積極情緒的發(fā)展和形成[39]。這不僅滿足了嬰兒的生理需要，還提高了與嬰兒情感交流的積極性與主動性。所以Schmidt發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)音樂旋律刺激時，嬰兒受到正性情緒的影響而激活左側(cè)額葉，而通過某些情緒調(diào)節(jié)策略抑制了由悲傷和恐怖音樂誘發(fā)的負(fù)性情緒，這也有可能是嬰兒將日常習(xí)得的情緒加工和調(diào)控策略遷移到音樂情緒認(rèn)知活動中，表現(xiàn)出積極的音樂情緒。

負(fù)責(zé)情緒加工的主要腦區(qū)除了額葉中回以外，前額皮層也是重要區(qū)域，邊緣系統(tǒng)的前扣帶回、海馬、杏仁核等也發(fā)揮一定作用。前額皮層左側(cè)參與正性情緒的加工，右側(cè)更多參與負(fù)性情緒加工，左半球會對右半球作用的負(fù)性情緒給予一定抑制[40]，所以額葉對情緒加工的不對稱性在人類情緒調(diào)節(jié)方面起著關(guān)鍵作用，使情緒保持平衡狀態(tài)。前扣帶回用來評價、調(diào)節(jié)或有意識地調(diào)整情緒反應(yīng)，是情緒執(zhí)行系統(tǒng)的一部分。邊緣系統(tǒng)的海馬和杏仁核共同處理情緒信息，兩者分別對認(rèn)知任務(wù)進行評價并通過兩者之間神經(jīng)通路調(diào)節(jié)情緒[41]。前扣帶回、海馬等部位的情緒反應(yīng)也會帶動杏仁核反應(yīng)，使杏仁核得到激活[42]。這些都是基于成人的音樂情緒認(rèn)知機制的研究，那么嬰兒的音樂情緒認(rèn)知的發(fā)育機制、各機制之間如何相互作用及規(guī)律等問題有待進一步探討。

五、總結(jié)與展望

綜合以上研究結(jié)果，我們得出如下結(jié)論：第一，嬰兒天生具有音樂感知能力，并且隨年齡和生活經(jīng)驗的增加，音樂認(rèn)知能力不斷發(fā)展。第二，音高和節(jié)奏是音樂的兩個基本要素，嬰兒對其有著相似的認(rèn)知發(fā)展過程：兩個月及之前的嬰兒能區(qū)分不同的音高和節(jié)奏輪廓，3～5個月的能對音高輪廓和節(jié)奏進行簡單的歸類，這是一種習(xí)慣化自動反應(yīng)而不需概念支持；6～9個月的可以感知整體和局部音高輪廓和節(jié)奏的信息變化，能識別局部信息意義；10～12個月嬰兒可以通過音高和節(jié)奏的各種特征確定其運動的形態(tài)及意義，特別是音高變化與改變音樂語義及結(jié)構(gòu)有關(guān)，這反映了嬰兒感知音樂內(nèi)在結(jié)構(gòu)及語義信息。第三，由音高和節(jié)奏組成的音樂旋律誘發(fā)情緒的腦機制研究中發(fā)現(xiàn)，6個月之前的嬰兒已具有情緒反應(yīng)，腦區(qū)功能之間的分化度不高且外顯行為不明顯；9～12月個嬰兒的大腦額葉迅速發(fā)育，活動強度高于頂葉活動強度，左右額葉功能出現(xiàn)分化，左側(cè)的積極情緒活動強度高于右側(cè)的消極活動強度，這種積極情緒的調(diào)控和形成與嬰兒和外界交際環(huán)境特別是母嬰關(guān)系緊密相關(guān)，提高了嬰兒情感交流的積極性與主動性。第四，在大腦認(rèn)知機制方面，音高和節(jié)奏都表現(xiàn)出一定偏側(cè)化機制，嬰兒對音高整體輪廓和節(jié)奏整體性加工表現(xiàn)出左側(cè)耳—右半球優(yōu)勢，對音高局部性和節(jié)奏中節(jié)拍成分的加工表現(xiàn)出右側(cè)耳—左半球優(yōu)勢，這些與其它認(rèn)知任務(wù)的整體和局部加工的偏側(cè)機制相同。具體任務(wù)誘發(fā)的腦區(qū)活動不盡相同，音高加工涉及顳葉和頂葉皮層，節(jié)奏加工涉及初級運動和頂葉皮層。這種音樂結(jié)構(gòu)感知的偏側(cè)化模式可作為半球聽覺感知功能特異性指標(biāo)。

總之，音樂認(rèn)知涵蓋的內(nèi)容很多，僅研究嬰兒對音樂的音高、節(jié)奏以及情緒感知能力發(fā)展遠(yuǎn)不能滿足要求。嬰兒的音樂認(rèn)知能力與兒童、青少年和成人的音樂認(rèn)知能力發(fā)展是延續(xù)性的，嬰兒可能運用不同的神經(jīng)通路和加工策略來獲得并保存音樂信息，借用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)范式來研究嬰兒的音樂認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)有助于這一問題的解決，但面臨的問題是某些方法和范式是否適用于嬰兒。因此，未來借鑒嬰兒認(rèn)知心理學(xué)發(fā)展的研究，在現(xiàn)有理論基礎(chǔ)上采取更好的研究設(shè)計，改進和采用算法更先進、精確并適合嬰幼兒的功能神經(jīng)影像將有助于對嬰兒音樂認(rèn)知能力的深刻和全面的理解。

(兩位作者對本文均同等貢獻(xiàn)，并列第一作者)

注釋:

① 蝙蝠、鯨類等脊椎動物和鳥類都能夠感知單音，并且這種能力隨季節(jié)變化而變化，以達(dá)到求偶、結(jié)伴以及傳遞信息的目的；與人類親緣最為接近的黑猩猩和大猩猩等動物具有辨別八度音階以內(nèi)音高的能力。

② 主試重新排列這6段音調(diào)并改變其呈現(xiàn)順序，第1個音調(diào)與原有第1個音調(diào)相同，因為過去實驗中以具有明顯差別的音調(diào)作為開頭，很難確定使嬰兒做出反應(yīng)的原因是整體的音高輪廓還是第1個音高。

③ Event-related Potentials的縮寫，即事件相關(guān)電位，是一種在神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的腦電技術(shù)，其通過外加特定的刺激于感覺系統(tǒng)或腦的某一部位來觀察腦區(qū)的電位變化。

④ N400是經(jīng)典的腦電信號之一， 是1個大振幅的負(fù)向波，最大值達(dá)到刺激出現(xiàn)后約400毫秒的時間范圍內(nèi)。

⑤ P600是常用的ERP指標(biāo)之一，是1個大振幅的正向波，通常出現(xiàn)在刺激后的500-600毫秒之間。

⑥ Closure positive shift的縮寫，指終止正漂移，是特異性腦電成分之一。

⑦ Electroencephalograph的縮寫，即腦電圖。

⑧ Positron emission tomography的縮寫，即正電子發(fā)射計算機斷層掃描。

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Infants' Development of Basic Cognitive Ability of Music and Its Function of Brain's Lateraluty

SONG Bei HOU Jiancheng

It introduces the developmental process of infants' cognitive development of basic music elements——— pitch，rhythm and emotion，pointing out that infants' basic cognitive development of musical ability is from perceptions- based representation to meanings-based representation． They appear the cerebral cognitive functional laterality，meaning that global and local information process belongs to right and left hemisphere ( special tasks belongs to different brain areas) ． Infants' cognition of musical emotion has congenital character，and appears cognitive functional laterality and differentiation form the 7-month． These researches are helpful for discovering the developmental disciplinarian of infants' musical ability．

infant; basic cognition of music; pitch; rhythm; emotion; brain laterality

J603

A

1004-2172(2015)04-0129-09

10.15929/j.cnki.1004-2172.2015.04.020

2015-02-26

2011年國家留學(xué)基金委公派留學(xué)項目([2011]5025)；2014年黑龍江省哲學(xué)社會科學(xué)研究規(guī)劃一般項目“音樂能力與語言材料類型對第二語言記憶的影響研究”(14B087)。

宋 蓓(1977— )， 女，碩士生導(dǎo)師，華東師范大學(xué)心理學(xué)流動站博士后，哈爾濱音樂學(xué)院教授。

侯建成(1980— )， 男，博士，美國俄亥俄州立大學(xué)心理學(xué)系博士后研究員。

責(zé)任編輯：錢芳