“黑白键”中的“灰白质”奥秘

陈夏

运动皮层左侧视结构图

胼胝体是联结左右大脑半球的横行纤维组成的宽厚白质（图片来源/维基百科）

丘脑与小脑等区域在钢琴学习中扮演非常重要的角色

手在弹琴，脑在演奏

大脑皮层的结构极其复杂，各脑区在行为活动中扮演着不同的角色。当我们刚开始学习一项运动技能时，负责运动准备和规划的前运动皮层较为活跃，同时参与的还有前辅助运动区（辅助运动皮层中更靠前的区域）。在随后漫长的练习过程中，随着对曲目和指法的逐渐熟悉，前运动皮层的神经活动降低，輔助运动皮层持续活跃，这对控制连续动作和执行复杂任务尤为重要。与此同时，初级运动皮层更加活跃，这里的神经元可以直接投射至脊髓中的运动神经元。这种单突触连接对手指的精细运动非常关键。初级运动皮层将运动意向和肢体的感觉反馈转变为运动指令，并在长期保留和回想这些动作技巧的时候发挥重要作用。

除了皮层外，几个重要的皮层下区域——丘脑、基底神经节、小脑与许多感觉、运动相关皮层相连，帮助我们获取和整合视觉信息（乐谱、手和琴键的位置）、听觉信息（音色、音阶、节奏等）、触觉信息（手指接触琴键），这几个区域在钢琴技能的学习、纠错和提升中都非常关键。

当然，想要弹得好，绝不只是“动起来”和“眼观四路，耳听八方”。动听的音乐对节奏和旋律有着很高的要求，甚至节奏的强弱和快慢都是影响音乐表现力的重要因素。如果音乐失去了节奏和旋律，那就是机械地敲打，根本无法称之为艺术。节奏时序的把握，需要基底神经节、前辅助运动区、背侧前运动皮层和前额叶皮层的参与;而对动作进行更精细化地时序调整，则小脑显得十分重要。可见，虽然在独奏着钢琴，演奏者的脑中却正在货真价实地上演着“交响乐”。

钢琴家的左右脑有哪些不同？

与弦乐器相比，键盘类乐器对双手协调的要求更高。那么专业钢琴家们是如何做到左右手高度协调的呢？

首先要说到手指的灵活度。单个手指的活动总是会不由自主地带动其他手指——这一现象就是手指活动的“同步化”。“同步化”现象在个体间的差异较大，经过适当的专业训练也可能有所减弱。与常人相比，钢琴家们能更好地控制手指独立活动，而来自初级运动皮层和前运动皮层的下行纤维——皮质脊髓束，对精准、娴熟的自主手指运动也有至关重要的作用。其次在皮层结构方面，专业钢琴家左右半脑的初级运动皮层更加对称，且连接左右半脑的胼胝体更大，使得左右半脑可以更高效地交互信息。大量研究表明，学音乐确实可以提高认知功能、社交能力、早期的语言能力、创造力和抽象思维的能力，也有利于缓解压力和改善情绪。

学钢琴要趁早吗

中枢神经系统包括灰质和白质两种结构。简单来说，灰质以神经元胞体为主，白质以髓鞘化的神经元轴突为主，后者由于脂肪含量较多，在解剖结构上呈现为白色。白质好比大脑中传递信息的高速公路，负责实现感觉和知觉信息、运动信息的快速传导。

许多技能的学习都有关键期，学钢琴也不例外。研究显示，更早开始学习、训练强度更高的音乐家，大脑中灰白质的变化相对于普通人更为明显。比如听觉皮层、初级运动皮层和小脑的灰质密度更高，而胼胝体等白质结构的信息传递能力也有所改变。大脑的这些结构变化与神经系统的可塑性有关，年龄越小，往往可塑性越强。

弹奏出美妙的乐曲其实并不只是大脑的高速运转，与世上任何一种纯粹的艺术和事业一样，需要静心、也容不得功利心。我们在音乐中表达自己，让心灵和思想得以自由。与其在意弹琴给自己带来的益处，不如专注下来，用心感受精彩纷呈的音乐世界。

（责任编辑/王佳颖 美术编辑/周游）

右侧初级运动皮层控制左手运动