婴儿音乐基本认知能力的发展及大脑偏侧化机制研究

宋 蓓 侯建成

(1.哈尔滨音乐学院 黑龙江哈尔滨 150028；2.俄亥俄州立大学心理学系 美国俄亥俄州 43210)

婴儿音乐基本认知能力的发展及大脑偏侧化机制研究

宋 蓓1侯建成2

(1.哈尔滨音乐学院 黑龙江哈尔滨 150028；2.俄亥俄州立大学心理学系 美国俄亥俄州 43210)

婴儿对音高、节奏等音乐基本要素认知发展过程的研究表明，婴儿音乐基本认知能力的发展是由音乐知觉表征发展到意义表征，在音高和节奏认知的意义表征阶段出现大脑认知功能偏侧化，即整体和局部信息加工分别由大脑右半侧和左半侧负责(具体任务分属脑区不同)。婴儿的音乐情绪认知具有先天性，从7个月起出现认知功能的偏侧与分化。对婴儿的音高、节奏和情绪认知发展及大脑认知功能进行研究有助于发现和揭示婴儿音乐能力发展的规律。

婴儿音乐基本认知；音高；节奏；情绪；大脑偏侧化

一、问题的提出

音乐基本认知能力是最普遍、最基本的音乐能力。目前，对婴儿音乐基本认知能力的研究主要关注婴儿出生时所具有的先天性音乐认知能力和随后天经验增加所表现出的音乐认知能力的变化，这是探索婴儿如何习得音乐知识与技能的重要途径。就先天条件来说，音乐认知能力存在于所有物种之中，尽管人与动物之间的音乐认知能力大不相同，但这种能力有可能是从共同的祖先那里演化而来的，如人类某些音乐能力在一些灵长类动物中也存在①[1]。

同时，后天环境与经验对婴儿音乐认知能力的发展也具有重要影响。婴儿生活经验的增加可以促进认知能力和大脑功能的变化。表征是认知发展的重要内容，表征能力的强弱直接体现了认知发展的水平。发展心理学表明，婴儿的表征能力由感知表征向意义表征逐步发展，最终形成概念和意义；同时，大脑功能的不断发展分化了左右半球和各脑区之间的认知功能，对刺激任务的理解更加具体。此外，婴儿语言能力的发展也可以促进音乐能力发展，因为语言中的音高、节奏、语调和句法等结构要素与音乐的音高、节奏、音调和曲式等要素具有一致性，并同样对意义表达及情绪表现具有很大影响[2]。

音乐有很多构成要素，但最基本、最重要的是音高和节奏。大量文献表明，音乐最根本作用的就是表达、传递和诱发情绪活动。而音高和节奏作为音乐的基本要素，是构成音乐情绪体验的基础，对婴儿的音乐音高、节奏和情绪认知发展及大脑认知功能进行研究有助于发现和揭示婴儿音乐能力发展的规律。

二、音高认知研究

(一)针对“习惯化—去习惯化”的研究

“习惯化”是指由于某一刺激重复出现而导致反应逐渐减弱，注意程度及某些生理反应(如心率、呼吸频率等)等降低的现象。若此时一个新异刺激出现，则会导致较强刺激反应，这种现象被称为“去习惯化”。习惯化和去习惯化的指标之一是婴儿注意刺激时间的长短，用以研究婴儿对不同刺激进行知觉区分的能力[3]。婴儿对新异刺激会注意较长时间，这种注意不需要概念支持，而是对知觉原形习惯化做出的自动反应[3]。习惯化和去习惯化使婴儿不断关注不熟悉的刺激，这是他们进行有效学习的一条重要途径。

Rose等研究者分别向两组两个月大的婴儿呈现由协和音程与不协和音程所构成的音高轮廓，然后再呈现由不协和音程与协和音程所构成的音高轮廓，结果发现两组婴儿均对后者的注意时间增加[4]。Trehub向24名5个月的婴儿依次播放6段不同的音调所组成的音高轮廓，直到婴儿对这些音高轮廓感到熟悉(即习惯化，其心率恢复正常值)，然后主试利用新的音调代替原有音调②，结果显示婴儿面对新的音高刺激时心率减慢[5]。此外，Dalla等研究者对1组8个半月大的婴儿播放音乐，待其熟悉该音高刺激后，将某1个音高升高五度，然后与原有音调刺激先后呈现，他们发现婴儿将头转向了音高变化的声源方向且注意时间较长[5]。这说明，婴儿对音高刺激熟悉之后能够识别变化了的音高，能够在原有音乐感知的基础上对新的音乐刺激进行归类，即具有音乐知觉分类的能力。

以上针对婴儿对熟悉与新异音高刺激的比较研究表明，无论音程结构是否协和，婴儿均能敏感地感知两者间的变化，对新异音高刺激注意时间较长，即对原有音高刺激去习惯化的自动反应。

(二) 音高认知能力的发展

研究表明，婴儿天生具有对协和音程与不协和音程区分能力。例如， Soken等向两个月大的婴儿分别呈现协和音程与不协和音程，结果发现婴儿不仅将头偏向了协和音程一侧，并且对协和音程有着较长时间的注意，而对不协和音程表现出注意力分散的现象[6]。Robertson等发现1～2个月的婴儿在聆听《小步舞曲》时，对其中的协和音程予以更长时间的关注[7]。此外，Nawrot向两组两个月大的婴儿分别呈现由协和音程与不协和音程所构成的曲调后，再分别呈现由不协和音程和协和音程所组成的曲调，发现两组婴儿对协和音程所组成的曲调的注意时间均长于不协和音程所构成的曲调[7]。

Balaban和Anderson选取40名8～10个月的婴儿作为被试，采用的实验材料包括由6个音高构成的标准轮廓、异轮廓和同轮廓。异轮廓和同轮廓都在标准轮廓的基础上改变了第3个音符的音高(变化幅度为5个半音)，区别是异轮廓改变了音高轮廓运动方向，属于整体性变化，而同轮廓没有改变音高运动方向，是局部性变化(见图1)。主试给婴儿呈现标准刺激后再分别呈现两个变化刺激，结果表明婴儿能够辨别轮廓的变化，且对异轮廓的分辨正确率远高于同轮廓，只有个别婴儿将同轮廓和标准轮廓混淆[9]。而后，Ferland和Mendelson在9～10个月的婴儿身上获得了类似的研究结果[10]。

图1

相对于音高同轮廓，婴儿能更好地感知音高异轮廓。Trehub认为这是由于婴儿对整体性的音高变化更容易作出判断。音高异轮廓属于整体性变化，涉及到整体性信息加工，婴儿需按照模式对之进行提取和辨别；而同轮廓涉及局部信息加工，音高变化更多出现在局部水平上，所以异轮廓和同轮廓的认知比较体现了婴儿对整体和局部音乐信息加工的差异[9]。8～9个月的婴儿不仅可以感知整体信息，还可以从知觉分析和整体信息中抽取某些特征来建立局部信息。

Balaban和Anderson的实验结果表明，婴儿对音高的认知加工突破了只能按照音高整体轮廓与音高协和性的限制，感知了音高局部性变化的意义信息，而意义表征是以概念类别为基础的，也就是说婴儿具有音高的整体和局部信息概念。Quinn支持婴儿的音高认知经历了从简单的知觉表征到意义表征的发展过程，认为婴儿一开始关注音高之间的整体与协和性结构，这具有先天性，但随着生活环境和经验的增加，婴儿逐渐注意内部信息特征的变化[11]。Mareschal等认为婴儿对意义的产生最初来自其直接感知刺激物的表面特征，随着后天经验的增加，婴儿获得了不同类别特征的经验，减少了对知觉相似性的依赖而逐渐向意义表征发展[12]。

总地说来，婴儿能对单一物体表现出习惯化，还能感知典型的变化，初步具有分类能力。这表明，婴儿在分析、加工、综合各种信息时力图理解事物的意义，探求其发展的趋势和规律。有关原型信息的论据表明，婴儿能根据刺激不同特征之间的关系来编码各自独立的感知结构，而觉察不同刺激之间意义和规律的能力将大大提高这种认知机制的价值，因为对意义和规律的觉察、把握内在知觉表征是十分重要的。

(三)音高认知的脑偏侧化机制

婴儿对音高的整体和局部认知脑机制是什么？起初，人们普遍认为人脑左半球负责抽象思维，右半球负责形象思维和知觉思维(包括音乐知觉)，即不管是异轮廓还是同轮廓都分别表现出左侧耳—右半球优势。但Balaban的实验结果显示：音高整体性变化时，婴儿对异轮廓变化具有左侧耳—右半球对优势，对同轮廓具有右侧耳—左半球优势，表现出音高认知的偏侧化机制[9]。一些神经心理学家认为左半球在音乐局部线索中很重要，负责“局部”信息处理；而右半球在整体线索中扮演重要角色，负责音乐“整体”信息处理。Brancucci把音乐旋律分成音高轮廓亚系统和音高结构(音程)亚系统，发现右侧脑在音高轮廓方面发挥主要作用，而左侧脑在音程结构上发挥作用(但需要完整右侧半球支持)[13]。研究者相信，这种音乐结构感知的偏侧化模式可作为半球听觉感知功能特异性指标。

同时，研究者认为整体和局部信息加工的半球不对称功能主要出现于高级知觉加工阶段，整体和局部信息表征不仅需要高级知觉脑区(左右侧颞叶皮层)参与，还需要顶叶皮层在不同水平之间进行注意监控，这可能是半球不对称的主要原因[14]，但这种解释还存在争议。Zatorre认为负责音高加工的脑区位于右侧颞叶，Schon也发现音高加工主要位于右侧颞—顶叶区[15]。当然，在这些刺激任务中，音高轮廓的音程比较大(至少三度以上)，所以被试比较容易识别整体性变化，如果音程关系比较小，则可能会出现相反的实验结果。笔者认为，对于音高的整体和局部加工是一般性整体和局部信息的一部分，其偏侧化机制符合“右半球加工整体信息，左半球加工局部信息”。但是，整体和局部信息加工受到多种复杂因素调节，也随具体实验目的和条件不同而结果不一，同时有必要进一步研究个体变量因素的影响。

除整体和局部因素外，笔者认为音高的语义性也是一个重要因素。音乐是语言的一种特殊表现形式，包括音高在内的音乐结构对音乐传达的意义及情绪有着很大影响，许多ERP③研究发现，改变旋律中的某些音高会在右侧颞上回和顶叶出现N400④，且变化越明显则波幅也越大。在前后情境下音高能启动相关词汇意义，音高变化也改变了乐段表达的语义信息，使当前的相关启动词与原先意义不匹配而诱发N400[2]。音高变化与音乐结构也有关联，结构不稳定时在中央顶区出现P600⑤，变化越明显则波幅越大且潜伏期越短[2]。音高变化改变了乐段前后意义联系和结构性，类似语言加工的语义不合适或类别错误(N400)和句法结构违反(P600)。另外，从语言能力发展上看，Colombo和Bundy发现，大约8～10月的婴儿不再把声音看作单独的个体组成，而是开始表征语音对应关系理解语言的意义[16]。可以认为在Balaban等的研究中，8～10个月的婴儿不仅能够感知音高轮廓的整体和局部信息，还感受了内在音乐结构及音乐语义信息。

总之，上述研究证实，两个月之前的婴儿偏向协和、标准化结构的音程，这具有一定的先天性；而3～4个月的婴儿开始能够辨别协和和不协和音高轮廓；5个月的婴儿敏感于对熟悉(或适应)音乐的音高变化，不管此时音高的音程及结构是否协和，这是对知觉原形的习惯化自动反应，而不需要概念支持；6、7个月的婴儿能够分辨前后音高距离(音程) 的大小，即使对音高转换后仍感受到差异；从第8个月起，婴儿对同轮廓和异轮廓旋律都能做出敏锐判断，这表明婴儿开始感知整体信息并从中抽取某些特征建立局部信息，左右半球的颞—顶叶区分别负责局部和整体信息处理，表现出音高认知功能的大脑偏侧化。也可能与音高变化改变音乐意义及结构有关，反映了婴儿感知音乐表达的内在结构及语义信息。

三、节奏认知

(一)节奏认知能力的发展

节奏被誉为音乐的灵魂，是构成音乐最根本的要素之一。关于对节奏的认知，Pickens等让1组两个月大的婴儿适应一段2/4拍子的节奏刺激后，再呈现3/4拍子节奏刺激，婴儿对后者予以注意并增加了注意时间，他们认为婴儿在两个月之前就能感知音乐节奏及其变化[17]。这表明婴儿熟悉一段节奏刺激后分辨了新异节奏刺激，并能在原型感知基础上进行分类，表现出知觉分类的能力是习惯化后的一种自动反应。此后，Trehub等观察了3～5个月婴儿的节奏认知能力，选择两段三拍子的节奏刺激，时长分别为600-200-400和200-600-400毫秒，婴儿对此表现出辨别两种不同节奏刺激的倾向[18]。Hannon认为这是因为婴儿能根据节拍和时值分辨不同节奏，根据节拍类型和时值长短做出不同的反应[18]。此年龄段的婴儿是非概念有机体，对音乐节奏的知觉反应建立在某些模块匹配基础上，根据节奏轮廓识别不同节奏及变化。

在此基础上，Hannon和Johnson进一步测查了6～9个月婴儿的节奏识别能力，他们选取3～5和6～9个月两组婴儿被试，向被试依次呈现一小节四拍子和三拍子的节奏模式，然后分别对两种节奏中的某些拍子改成实拍和空拍(图2)，结果表明，婴儿不但能辨别两种不同的节奏，而且还敏感于每种节奏的节拍变化，对实拍和空拍的转变表现出强烈的新异倾向[18]。这反映出婴儿不仅能够感知整体节奏轮廓变化，还能感知节奏局部信息变化。此外，节奏轮廓属于整体性结构，涉及到整体信息加工，而节拍属于局部性信息加工，所以婴儿需按照整体模式和某些局部特征来分辨节奏的差异。这也表明婴儿对节奏的认知加工也突破了节奏整体轮廓的限制，感知了节奏局部信息变化，形成了节奏的整体和局部信息概念。

除了节奏的整体轮廓与局部信息外，笔者认为，婴儿通过生活经验建立了音乐与表现对象之间的关系，即联觉反应。例如，时值较长(节奏较慢)

图2

表现了大、慢、沉重的对象，时值较短(节奏较快)则表现小、快、灵巧的对象，介乎二者之间则会产生从容、适意、自然的体验，所以婴儿通过日常经验来理解音乐意义。节奏的时值长短差异造成音乐运动张力不同，时值较长的张力较小，时值较短的张力较大，两者具有反比关系，因而时值对节奏性质产生影响，也就是说某1个或几个音符时值之间的跨距被改变时，节奏性质以及音乐表现意义常常随之变化。另一方面，音乐的节奏是语言节奏的变形，能直接反映出类似语言的语义信息[19]。因此，同音高一样，节奏也能传达类似语言的意义，婴儿从具体音响形态的分析中获得节奏这个要素，通过时值和节拍提取音乐表达意义。

除节拍和时值以外，Hannon和Trehub认为婴儿也能够从节拍重音判断出节奏差异[20]。重音是节奏及节拍的中心点，具有位置固定和静态特征[19]。这种特征使得音乐具有律动感并能吸引婴儿的注意。Palmer等观察到10～12个月的婴儿在同样的节奏中对节拍重音予以更多和更长的注意时间[21]。这表明，婴儿通过不同形态和类型的重音来确定节奏的运动方式并把握不同节奏运动形态，认知了具有节拍重音的节奏刺激的不同分组和意义。所以婴儿从10个月起不但能分辨节奏型轮廓和识别节奏意义，而且能够通过节拍重音感知节奏律动加工并识别和分类不同节奏。

笔者认为，婴儿除了通过节拍重音确定节奏运动方式并把握节奏运动特点外，还与重音本身特征有关。第一，从言语学习看，相关研究表明言语加工的重音是言语学习的节奏或拍子，在语言环境中表示强调。同时，ERP研究发现，语言重音后面的CPS⑥成分往往反映出个体对语调短语边界的加工，同时反映出一种与记忆和注意有关的过程，即引导人们将注意焦点从一个短语转移到下一个短语，从而继续对后面短语进行加工[22]；第二，Knosche和Neuhaus等使用ERP在音乐的重音、休止等处都发现与语言一致的CPS，这反映了音乐节奏更高级的认知加工，而不只是感知到重音和停顿等因素[22]；第三，重音在音乐中表示突出和强调，通过响度、音高等因素与前后音符建立意义联系，反映了音乐边界加工和声学边界征兆的自下而上加工[23]。因此，婴儿通过节拍重音来解释和组织输入的音乐信息，并表现出对新异刺激注意和时间增加的外显行为。

(二)节奏认知的脑偏侧化机制

通过左侧脑损伤患者出现的节奏识别混乱现象，Zatorre认为节奏(包括节拍和时值)属于左侧半球加工[24]，Midorikawa等通过神经成像认为节奏属于左侧半球加工[24]。Wilson等经过脑损伤和神经成像研究后认为，节拍和节奏分属不同脑半球加工，节拍属于右侧半球加工，节奏属于左侧半球加工[25]。这可能是由于脑损伤患者需要分别调动右半球和左半球的相应功能来补偿节拍和节奏感知的缺失。Sakai等通过对正常人的研究发现，节拍加工依赖于左侧半球的初级运动皮层和顶叶皮层，而右侧半球的前额叶和顶叶皮层负责时值和节奏加工[24]。笔者认为，节奏的整体和局部加工机制与音高以及其它认知任务的整体和局部加工机制具有一致性，音高轮廓的整体信息加工需要右侧半球支持，局部信息加工需要左半球支持；在其它认知任务中，Han等在视觉任务加工中也发现，整体和局部性质加工也需要相应的右半球和左半球加工[14]。尽管具体任务诱发的脑区活动不尽相同(音高涉及颞叶和顶叶皮层、节奏涉及初级运动和顶叶皮层、视觉涉及顶叶和枕叶皮层等)，但都表现了局部—左半球和整体—右半球偏侧化倾向。此外，研究者还观察到以上认知任务都诱发了顶叶神经活动，这可能是顶叶不同子区域选择性地加工了认知信息。Sack认为顶上区与缩小注意范围使之聚焦有关，顶下区与扩大注意范围有关；注意范围变化时分别引起左侧和右侧顶叶活动，同时涉及任务信息的短时储存、维持以及信息注意控制[26]。此外，婴儿的生活和音乐经验非常少，因此相关ERP研究发现音乐学习经验贫乏者加工音乐节拍时，左侧顶区的N100比音乐经验丰富者要小[27]，据此可以推测出婴儿加工节拍时左侧顶区有着较小的活动强度。

总之，婴儿的节奏认知能力与音高认知能力有着相似的发展特征，两个月及之前对某一节奏适应后能区分不同的节奏轮廓，这具有先天性；3～5个月的婴儿能通过节拍和时值辨别不同节奏，对节奏进行简单辨别和归类；6～9个月的婴儿不仅能够感知整体节奏轮廓变化，还能感知节奏局部信息的变化，这表明其从简单知觉分类过渡到注意刺激内部意义，识别音乐节奏意义。10～12个月的婴儿能通过节拍重音关注节奏特征，感知节奏律动并确定节奏运动方式及运动形态。在大脑加工机制方面，节拍依赖于左半球的初级运动皮层和顶叶皮层加工，时值和节奏依赖右半球的前额叶和顶叶皮层加工，这与其它认知任务的整体和局部加工偏侧机制相同。

四、音乐情绪认知的发展

旋律由音高和节奏所组成，被比喻为音乐的灵魂，是表达情绪之艺术语言的主要手段，因此人们往往通过旋律来探讨音乐诱发情绪的心理表现。Gentile比较了3～8个月婴儿的音乐情绪体验，他在被试的左右两侧分别呈现面部表情愉快与不愉快的毛绒动物玩具，同时呈现音乐旋律训练婴儿在正性音乐情绪(高兴、欢快等)时注意愉快面孔玩具，负性音乐情绪(悲痛、忧伤等)时注意不愉快面孔玩具；在正式实验时向被试依次呈现新的正性和负性情绪的音乐，同时观察婴儿的面部运动(注意)情况。结果表明，5～8个月婴儿出现明显的外显行为反应且正确率高，但3～4个月的婴儿没有外显行为，还有个别婴儿混淆了愉快和不愉快面孔[28]。因此，Gentile认为婴儿从5个月起开始学会识别音乐的情绪意义，5个月之前的婴儿还不具有这种能力。

从婴儿的音高认知发展来看，3～5个月的婴儿能识别音高轮廓变化，能进行简单的归类，6～9个月的能感知整体和局部的音高变化且识别局部信息意义，即表现出从简单知觉分类过渡到整体和局部信息特征的建立。也就是说，在Gentile的实验中，5个月的婴儿不但能感知音高轮廓，还能感知音高之间的局部结构信息，这以调式结构体现。从正性和负性情绪的调式结构上看，正性情绪音乐基本由大调式构成，包含较多低紧张度音程，而负性情绪音乐大多由小调式构成，包含较多高紧张度音程[29]，因而音程形成的大、小调不同会产生不同的情态特征体验。在Gentile的实验中，婴儿面对玩具的面孔表情时，正性音乐情绪与愉快面孔相对应，负性音乐情绪与不愉快面孔相对应，这是因为音乐情绪体验与其表现对象之间具有某种对应关系，两者通过“联觉”这种心理活动建立联系，这种联觉活动并非是个别的个体经验而是一种普遍性的人类心理活动规律，也是人类心理活动的自然规律[30]。

Gentile在实验中仅观察了婴儿的外显行为反应，认为婴儿只有发展到一定年龄阶段才产生情绪反应。而Thompson把情绪视作先天和后天作用共同形成的，从先天性来说正性和负性情绪在人类进化过程中体现不同的适应意义[31]。Denham则认为刚出生婴儿的情绪容易受到外界刺激影响，尽管不会有明显的显现[32]。所以，研究婴儿的情绪反应机制需要突破单纯的外显行为研究来观察。Schmidt等通过EEG⑦的α波(8～13Hz)观察了音乐诱发婴儿情绪的内在生理机制[33]。他们选择3、6、9和12月大的婴儿被试各一组，向每组被试依次呈现快乐、悲伤和恐怖的音乐，观察其大脑左右两侧的额叶(双侧额中回F3、F4)和顶叶(双侧顶叶中部P3、P4)的活动情况。结果发现，出现音乐刺激时，3和6个月大婴儿的双侧额叶和顶叶α波频低于基线(无任何刺激)的α波频率，即双侧额叶和顶叶活动强度高于基准线条件下的活动水平(α波与大脑活动呈负相关，即α波越高则大脑活动程度越低，α波越低则大脑活动程度越高)，这表明3个月的婴儿已能够体验音乐情绪，但左右两侧的额叶和顶叶α波频率均没有显著差异；而9个月大婴儿的双侧额叶和顶叶α波频率不但低于基线的频率，且双侧额叶α波频率低于双侧顶叶，这表明其活动强度也高于顶叶；12个月大婴儿的双侧额叶活动强度高于双侧顶叶，同时左侧额叶α波频率低于右侧额叶，表明左侧活动强度高于右侧。

婴儿的大脑从一出生就不断发展，各个脑区的功能不断分化并相互协调。大量研究表明，大脑额叶是情绪感知的重要部位。婴儿从出生后1个月起，大脑额叶锥体神经元和中间神经元就开始发育，同时伴随着外侧和背外侧额叶的发育，但同时顶叶也不断发展，额、顶叶分化活动相差不大[34]。Huttenlocher等发现，婴儿从出生到6个月期间，大部分脑区域神经连接分化程度不高，但7～12个月间神经连接密度增长较快且出现脑区功能分化[35]；Chugani等通过PET⑧测量婴儿大脑的神经连接作用后得出相似结论[36]。所以，在Schmidt的实验中，尽管3个月和6个月大婴儿的双侧额叶和顶叶在音乐情绪中发挥了作用，但由于大脑功能分化度不高，故没有出现差异。9～12个月时，由于大脑神经连接的迅速发展，大脑功能分化程度明显增加，负责情绪认知加工的额叶的活动强度显著高于顶叶的活动强度。

伴随着左右额叶功能的进一步分化，左侧额叶活动与右侧额叶活动也有所不同。Heilman认为大脑双侧额叶对情绪种类的辨别具有重要作用，左侧调节正性情绪，右侧调节负性情绪[37]。Zatorre等通过PET也发现正性和负性音乐情绪分别激活了额叶部位的左侧和右侧，而且激活的程度越强烈，相对应的大脑两侧活动强度也越高[38]。在Schmidt的实验中，婴儿大脑左侧额叶的活动强度高于右侧强度，这表明婴儿更多体验了快乐音乐的情绪。Cummings等在1995年的研究发现，婴儿在体验到愤怒和悲痛时消极情绪较少，但有着更加积极的情绪调控，同时研究者认为除情绪特征外，婴儿本身就存在一定调节能力，积极情绪的调控和形成与婴儿和外界交际行为环境，特别是与母亲的关系紧密相关[39]。Roberts和Strayer研究认为，具有先天适应环境和模仿学习本能的婴儿通过母亲与婴儿之间的交往行为(安抚、语言对话等)来感知、发展和控制情绪表现，这种“安全型亲子关系”的建立促进了婴儿积极情绪的发展和形成[39]。这不仅满足了婴儿的生理需要，还提高了与婴儿情感交流的积极性与主动性。所以Schmidt发现呈现音乐旋律刺激时，婴儿受到正性情绪的影响而激活左侧额叶，而通过某些情绪调节策略抑制了由悲伤和恐怖音乐诱发的负性情绪，这也有可能是婴儿将日常习得的情绪加工和调控策略迁移到音乐情绪认知活动中，表现出积极的音乐情绪。

负责情绪加工的主要脑区除了额叶中回以外，前额皮层也是重要区域，边缘系统的前扣带回、海马、杏仁核等也发挥一定作用。前额皮层左侧参与正性情绪的加工，右侧更多参与负性情绪加工，左半球会对右半球作用的负性情绪给予一定抑制[40]，所以额叶对情绪加工的不对称性在人类情绪调节方面起着关键作用，使情绪保持平衡状态。前扣带回用来评价、调节或有意识地调整情绪反应，是情绪执行系统的一部分。边缘系统的海马和杏仁核共同处理情绪信息，两者分别对认知任务进行评价并通过两者之间神经通路调节情绪[41]。前扣带回、海马等部位的情绪反应也会带动杏仁核反应，使杏仁核得到激活[42]。这些都是基于成人的音乐情绪认知机制的研究，那么婴儿的音乐情绪认知的发育机制、各机制之间如何相互作用及规律等问题有待进一步探讨。

五、总结与展望

综合以上研究结果，我们得出如下结论：第一，婴儿天生具有音乐感知能力，并且随年龄和生活经验的增加，音乐认知能力不断发展。第二，音高和节奏是音乐的两个基本要素，婴儿对其有着相似的认知发展过程：两个月及之前的婴儿能区分不同的音高和节奏轮廓，3～5个月的能对音高轮廓和节奏进行简单的归类，这是一种习惯化自动反应而不需概念支持；6～9个月的可以感知整体和局部音高轮廓和节奏的信息变化，能识别局部信息意义；10～12个月婴儿可以通过音高和节奏的各种特征确定其运动的形态及意义，特别是音高变化与改变音乐语义及结构有关，这反映了婴儿感知音乐内在结构及语义信息。第三，由音高和节奏组成的音乐旋律诱发情绪的脑机制研究中发现，6个月之前的婴儿已具有情绪反应，脑区功能之间的分化度不高且外显行为不明显；9～12月个婴儿的大脑额叶迅速发育，活动强度高于顶叶活动强度，左右额叶功能出现分化，左侧的积极情绪活动强度高于右侧的消极活动强度，这种积极情绪的调控和形成与婴儿和外界交际环境特别是母婴关系紧密相关，提高了婴儿情感交流的积极性与主动性。第四，在大脑认知机制方面，音高和节奏都表现出一定偏侧化机制，婴儿对音高整体轮廓和节奏整体性加工表现出左侧耳—右半球优势，对音高局部性和节奏中节拍成分的加工表现出右侧耳—左半球优势，这些与其它认知任务的整体和局部加工的偏侧机制相同。具体任务诱发的脑区活动不尽相同，音高加工涉及颞叶和顶叶皮层，节奏加工涉及初级运动和顶叶皮层。这种音乐结构感知的偏侧化模式可作为半球听觉感知功能特异性指标。

总之，音乐认知涵盖的内容很多，仅研究婴儿对音乐的音高、节奏以及情绪感知能力发展远不能满足要求。婴儿的音乐认知能力与儿童、青少年和成人的音乐认知能力发展是延续性的，婴儿可能运用不同的神经通路和加工策略来获得并保存音乐信息，借用认知神经科学范式来研究婴儿的音乐认知神经基础有助于这一问题的解决，但面临的问题是某些方法和范式是否适用于婴儿。因此，未来借鉴婴儿认知心理学发展的研究，在现有理论基础上采取更好的研究设计，改进和采用算法更先进、精确并适合婴幼儿的功能神经影像将有助于对婴儿音乐认知能力的深刻和全面的理解。

(两位作者对本文均同等贡献，并列第一作者)

注释:

① 蝙蝠、鲸类等脊椎动物和鸟类都能够感知单音，并且这种能力随季节变化而变化，以达到求偶、结伴以及传递信息的目的；与人类亲缘最为接近的黑猩猩和大猩猩等动物具有辨别八度音阶以内音高的能力。

② 主试重新排列这6段音调并改变其呈现顺序，第1个音调与原有第1个音调相同，因为过去实验中以具有明显差别的音调作为开头，很难确定使婴儿做出反应的原因是整体的音高轮廓还是第1个音高。

③ Event-related Potentials的缩写，即事件相关电位，是一种在神经科学研究领域广泛应用的脑电技术，其通过外加特定的刺激于感觉系统或脑的某一部位来观察脑区的电位变化。

④ N400是经典的脑电信号之一， 是1个大振幅的负向波，最大值达到刺激出现后约400毫秒的时间范围内。

⑤ P600是常用的ERP指标之一，是1个大振幅的正向波，通常出现在刺激后的500-600毫秒之间。

⑥ Closure positive shift的缩写，指终止正漂移，是特异性脑电成分之一。

⑦ Electroencephalograph的缩写，即脑电图。

⑧ Positron emission tomography的缩写，即正电子发射计算机断层扫描。

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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年国家留学基金委公派留学项目([2011]5025)；2014年黑龙江省哲学社会科学研究规划一般项目“音乐能力与语言材料类型对第二语言记忆的影响研究”(14B087)。

宋 蓓(1977— )， 女，硕士生导师，华东师范大学心理学流动站博士后，哈尔滨音乐学院教授。

侯建成(1980— )， 男，博士，美国俄亥俄州立大学心理学系博士后研究员。

责任编辑：钱芳