學音樂可以讓我一目十行？/音樂專長對單詞接收之神經運作影響論文摘要

前言

腦神經科學的領域以存在許多研究音樂家們的例子，例如：「早期的音樂訓練會影響大腦的體積、結構和連結 (Munte, Altenmuller,& Jancke,2002; Munte, Nager,Beiss,Schroeder,&Altenmuller,2003; Schlaug, 2001)」、「早期樂器學習能夠增進大腦灰質和白質的成長（在音樂教育的角色突破 — 音樂訓練vs.語言發展一文中有提到）」、「影響左右腦的連結效率（也就是促進胼胝體的神經元生長）」…等。

雖然如此，作者卻發現還沒有關於音樂訓練對「語言信息的視覺處理」方面的研究，因此決定隨機抽樣實驗組（音樂家們）及控制組（完全不會看譜的非音樂家們），由「單詞反應」及「音符反應」測驗來觀察兩者的腦區活動之差異。

實驗過程

因為本文並非專業學術論文報告，重點在於重點整理以及發想，因此實驗過程便不贅述，若有興趣可參考論文《Musical expertise affects neural bases of letter recognition》。

1. 以下兩個圖表是控制組以及實驗組其中半數的受試者。

2. 測驗步驟為：以視覺及聽覺呈現一字母/音符刺激給受試者（如下圖target） →播放題目（長度(字母個數/音符個數)不一） →受試者判斷該題目是否有出現指定刺激 →若有出現則馬上按下按鈕。

實驗結果

1. 由下圖可以看出：實驗組（黑）及控制組（灰）在單詞測試中的反應時間（左圖表WORD的部分）雖未有顯著差異（p=0.02），但是實驗組錯誤率（右圖表WORD的部分）顯著低於控制組（p<0.0001）；而在音符的測試上不管是反應時間（左圖表NOTE的部分）或錯誤率（右圖表NOTE的部分），都可以看出更加明顯的差異（p<0.0001;）。

2. 下圖左為事件相關電位（EPRs）波形圖，白話一點的詳細資訊將在下一點以腦部活動圖作說明。

3. 實驗組及控制組在接受實驗測試時，腦部的活躍有相當程度的差異。實驗組（下圖上半部）的左右腦在接受單詞測試時，左右腦的活躍程度較控制組對稱許多；而控制組（下圖下半部）在接受單詞測試時幾乎只有左腦有明顯的被激發。

4. 受過音樂訓練的受試者們（音樂家們）在接受音符測試時，會激發一系列的腦區活動，大略的訊息處理及相對應的腦部運動範圍如下：音符辨識（顳下皮質(inferior temporal cortex)）、工作記憶和決策處理（左腦和右腦的額中迴(left and right middle frontal gyrus)）、五線譜的空間分析（右海馬旁迴(right parahippocampal gyrus，俗稱邊緣系統)）、音符對應音調的聽覺處理反應（右顳下迴及顳中迴(right inferior and middle temporal gyrus)）、視覺 — 動作的轉化（左前中央回(left precentral gyrus)及右外側頂葉(right inferior parietal lobule)）、反應調節及衝突監控（前扣帶(anterior cingulate)）。

5. 上述第4點的研究結果與現有文獻一致，說明音樂家所接受的音樂訓練，對於和「運動表現的調節（小腦(Cerebellum)以及前運動皮質( Premotor cortex，被認為和軀體和四肢活動&語言組織功能有關)）」、「視覺 — 運動間的轉換」、「腦半球間快速的訊息傳遞（胼胝體(corpus callosum)）」、以及「有效率的聽覺處理（顳上皮質(superior temporal cortex)）」等有關的腦區影響最大。

實驗結論

1. 音樂訓練能強化許多腦區，並加速左右腦間的訊息交換：從腦部活動圖可以看出音樂家們在受過長期的音樂訓練之後，相對於未受過音樂訓練的個體，其腦部有更多的區域被活化（見實驗結果4）。另外，因為在視譜的訓練中，音樂家們需要大量的用到右腦去辨識圖像，左右腦在這時會一起工作來讀懂樂譜的內容，並努力讓音樂家能夠演奏出相應的旋律，因此他們平時的腦部活動會漸漸地不只侷限於左腦，在接收到許多類似刺激時（例如此實驗中的單詞），右腦便也會習慣性的幫助左腦工作。根據大腦神經元用進廢退的原則，胼胝體作為兩大腦半球的溝通橋梁會時常被使用，兩大腦半球的聯結便也會因而更趨緊密。
2. 兒童早期的讀譜的訓練會影響閱讀時的大腦運作路徑：兩組受試者的腦部活動圖最明顯的差異便是右腦後半部的閱讀區（一般人只有左半部會活躍，無論左撇子或右撇子）。此研究分為單詞的刺激以及音符的刺激兩個部分。「控制組（非音樂家們）」在單詞處理測驗時只有左腦的視覺詞形區（visual word form area）在活動；在音符處理測驗時只有右腦視覺區（BA19）在活動。而令人驚訝的是，「實驗組（音樂家們）」在這兩樣測驗時的腦區活動非常相近，無論是在單詞或音符測驗，左右腦皆有明顯的活動。
3. 兒童時期的音樂訓練對閱讀的影響：在現有的許多文獻中，對於「音樂訓練對閱讀造成的影響」有相當有趣的見解。其中一項由Douglas（ Douglas & Willatts, 1994; Lamb & Gregory,1993, Moreno et al.,2009）所發表的研究報告證明了小朋友在「識別音調變化的敏銳度」與「語音辨別能力」以及「閱讀能力」之間的關係。這項研究結果可以間接地解釋在這一篇論文的實驗中，為何「實驗組（音樂家們）」在單詞測驗中表現會較「控制組（非音樂家們）」佳。

總結

由這項研究結果可以看出，音樂的訓練，尤其是早年兒童時期，能夠很明顯地改變人們大腦的神經網絡運行以及神經元的聯結。雖然此研究針對的是閱讀部分的腦部活動，但其影響絕對不止於此，日後蒐集更多其他方面的論文後會再慢慢整理和大家分享：）

**原文論文《Musical expertise affects neural bases of letter recognition》 ( Proverbio AM1, Manfredi M, Zani A, Adorni R)」，收錄於Neuropsychologia

**因腦神經科學領域的中文資料較少，未免部分翻譯造成腦神經科學領域專家們的誤會，因此於翻譯後皆附上原文