生命科学与生物技术
音乐与老化
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举办时间:2025-05-26 主办单位:中国科学院老科协
承办单位:中国科学院老科协心理所分会
支持单位:中国老科协、中国老科协创新发展研究中心
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主要专家简介:
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【简介】

随着人口老龄化加剧,如何实现“健康老龄化”已成为国家战略重点和神经科学、心理学领域的核心课题。音乐,作为融合认知、情绪、社交与文化的复杂刺激,展现出延缓脑老化、提升心理健康的独特潜力。音乐不仅能激活大脑奖赏系统、增强神经连接,还可通过训练促进“储备与代偿”机制,维持老年人的认知功能。节奏作为音乐中的关键维度,近年来也成为干预研究的重点。研究发现,大脑的节律活动与节奏加工能力密切相关,节奏训练有助于塑造内在神经振荡,提升注意与预测能力。本次沙龙聚焦音乐与大脑的前沿研究,介绍其在延缓认知衰退、优化脑功能网络、提升情绪健康等方面的机制与应用前景,探讨音乐如何成为推动健康老龄化的重要科学工具与实践路径。

为深入贯彻“健康中国”战略,积极应对人口老龄化带来的认知衰退与心理健康挑战,中国科学院老科协心理所分会围绕“音乐与大脑”前沿议题,策划举办本次“音乐与老化”主题学术沙龙。会议遴选在音乐心理学、脑科学、发展心理学等领域具有代表性的青年专家杜忆作主旨报告、南云作邀请报告,内容涵盖音乐训练延缓脑老化的机制、节奏加工与社会认知的关系等热点方向。筹备过程中,分会多次组织专题讨论,精心打磨议程与内容,力求为与会专家搭建一个跨学科、深交叉的交流平台。通过本次沙龙,期待进一步推动音乐干预在心理健康和认知衰退防治中的理论探索与实践落地。

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【主持人致辞】

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【领导致辞】

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【主旨报告】

杜忆:音符中的年轻密码:音乐延缓大脑老化的秘密

本报告从音乐的文化属性、生理机制、奖赏功能及干预效果四个维度切入,系统阐述了音乐如何通过激活大脑多层级的加工系统,在调节情绪、增强认知、延缓老化方面发挥综合干预作用。报告不仅揭示了音乐的神经机制,也为健康老龄化提供了新路径。

随着我国进入深度老龄化社会,认知功能退化和老年心理障碍发生率显著上升,已成为影响个人生活质量与社会健康发展的重要问题。当前迫切需要发展科学、低成本、可推广的干预手段。音乐,作为一种融合感知、认知、情绪与社交的复合刺激,其跨感官特性和广泛适应性使其在认知神经科学和心理干预领域日益受到重视。本报告旨在从神经加工的角度揭示音乐对脑健康的积极效应,为老龄社会中的心理调节与认知保健提供可行策略与理论依据。

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报告首先从音乐的文化属性出发,强调音乐虽然在人类社会中普遍存在,但其感知和偏好并非完全“通用”,而是受到文化经验深刻影响。通过行为实验和计算建模验证了“文化距离假说”——人们在欣赏本文化音乐时往往理解更深、情绪反应更强,体现出显著的“内文化优势”。另外,在旋律与节奏的识别任务中,汉语使用者表现出对音高微差的高度敏感,而西方人群则更擅长节奏识别。这种差异与语言环境密切相关,反映出早期语言经验对音乐加工系统的塑形效应。 

在音乐奖赏的神经机制方面,研究进一步揭示了音乐如何调动人类大脑中的情绪与动机系统。当听到具有节奏张力或结构变化的旋律时,大脑中的伏隔核、岛叶、前额叶等多巴胺奖赏相关区域会被强烈激活,诱发“颤栗反应”——即听觉快感所伴随的生理变化,如心率加快、皮肤电导升高和头皮发麻等。这些生理信号的出现与大脑血流量变化高度一致,说明音乐诱发的愉悦体验具备明确神经基础,且这种奖赏反应在不同年龄段均广泛存在,具备良好的跨年龄适应性。

为进一步探索音乐训练如何调节老年大脑功能,报告人研究团队采用多模态技术路径,综合运用功能磁共振成像(fMRI)、行为评估、神经连接分析与机器学习模型,构建了以“神经年轻度”为指标的评估框架。研究发现,长期接受音乐训练的老年人在多个神经维度表现出“年轻化”特征。例如,在结构层面,这些个体表现出更好的胼胝体白质完整性和听觉皮层灰质保留;在功能层面,他们在默认模式网络与额顶调控系统之间的连接更紧密,信号同步性更高。行为结果亦显示,这些受训者在“鸡尾酒会情境”下的语言识别准确率与年轻人相近,表现出显著的听觉抗干扰能力。通过神经表征分析,团队发现这些老年人的大脑激活模式更接近年轻人,提示其在执行任务时具备更强的“功能保持”;同时,在面对复杂任务时,他们还能调动更多额顶叶与默认网络资源,显示出良好的“功能代偿”机制。两个系统的协同参与,为其在认知任务中提供了更强支持。 

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更重要的是,以往研究还发现,即便是中老年阶段才开始的短期音乐训练(如每周合唱),也能在情绪调节、注意力维持等认知功能方面带来明显提升。这表明音乐干预不仅“有效”,而且“低门槛、快见效”,具有广泛推广的现实基础。与单纯的聆听相比,主动参与式干预(如演奏、合唱)对脑可塑性的激活作用更为显著,建议将“参与感”作为未来干预设计的重要原则。

从应用角度来看,音乐干预是一种非药物性、非侵入式、成本低、可在社区或家庭中灵活实施的策略,适用于认知障碍的早期干预、轻度认知损伤的延缓,也可辅助用于抑郁、焦虑及孤独症等特殊人群的康复工作。报告指出,当前已有部分养老机构与康复中心引入合唱小组、节奏训练等活动,取得了初步的积极反馈。

尽管已有大量实验与实证基础,但报告也明确指出未来仍需解决的若干问题,比如:不同形式的音乐训练(器乐、节奏、合唱)是否具备差异化的作用机制?干预的“最小有效周期”和“最佳频率”尚待明确;如何根据中国老年人群的文化背景与认知特征设计更具适配性的干预内容?此外,音乐干预的长期效果及其在自然生活场景中的生态有效性仍需通过纵向跟踪与随机对照研究进一步验证。

杜忆研究员呼吁心理学、脑科学、音乐教育等学科加强融合,共同推进音乐干预的科学化、系统化发展。她建议将音乐干预纳入老龄健康政策体系与社区心理健康服务中,推动形成“研究—转化—推广”一体化路径。音乐不仅是一种感官享受,更是一种富有调节能力的认知资源。未来,构建科学、可参与、文化适配的音乐干预体系,将为健康老龄社会建设注入持久动力。

【邀请报告】

南云:节奏的奥秘

本报告从神经科学、发展心理学与脑成像研究的角度,系统讲解了节奏感在大脑功能发展中的关键作用,提出节奏不仅是音乐中的基础要素,更是连接感知、运动与社会认知的核心通道,尤其在个体发育与认知老化中发挥着重要作用。

南云教授指出,节奏不仅存在于音乐中,也深植于生命系统和社会系统之中,是“共振”的体现。例如,节拍器在自由摆动状态下最终同步,反映了物理与生物系统中普遍的自组织规律。类似的神经“共振”机制也在人体中存在,人类通过节奏感建立对外部时间结构的预测,从而支持运动控制、社交同步乃至语言能力的发展。这一机制为节奏干预在神经障碍和衰老中的应用提供了理论基础。

在临床干预层面,节奏已广泛应用于帕金森病患者的步态调整、失语症患者的旋律语言治疗(MIT)、以及儿童注意缺陷、自闭症等神经发展障碍的康复训练。例如,在澳大利亚推行的RAMSR项目中,幼儿通过节奏-运动联合训练显著提升了自控力,表现出更好的入学适应能力。节奏训练对孤独症青少年的打击乐干预实验显示,短期训练后不仅症状缓解,且大脑中额叶与奖赏、运动相关区域的功能连接也明显增强,显示出音乐节奏在促进神经可塑性方面的潜力。

在理论建构方面,南云教授强调,节奏加工是“预测性编码”框架下的重要范式。大脑如同一台“预测机器”,不断对外界刺激做出建模与校正,试图最小化“自由能”或“预测误差”。当音乐节奏出现切分或出乎意料的变化时,大脑会经历一系列感知与运动层级的误差校正,反映出从感知到动作的闭环整合机制。这一理论框架为理解节奏在音乐体验、认知调节甚至情绪加工中的作用提供了神经科学依据。

通过从7岁追踪至13岁,采集了约百名儿童的节奏感知、语言、执行功能与社会认知等数据,结合行为测量与脑电信号分析,研究节奏加工的发展轨迹及其认知意义。发现节奏能力在青春前期(9至11岁)有显著提升,其脑电特征(如P3a)也同步增强,显示节奏加工涉及持续的神经系统发育,并非单一的感知技能。研究还显示,节奏感与阅读能力高度相关,节奏行为与脑电指标可有效预测儿童在未来一两年内的阅读水平与发展轨迹。节奏感越强的儿童,其声韵意识、识字能力和语音操作能力也更强。这点提示出节奏训练可能作为阅读障碍早期干预的突破口。此外,节奏感还与执行功能中的“更新”和“转换”能力紧密相关,间接预测儿童在注意控制与智能发展中的表现,乃至对其电子设备使用行为产生影响。

在脑结构层面,团队通过弥散张量成像(DTI)揭示出节奏能力与多个白质通路之间的关系。节拍识别依赖听觉与运动皮层之间的连接,如胼胝体、小脑纤维;节奏序列记忆则涉及与工作记忆相关的前额叶区域。这些结果为节奏训练对认知调节的脑结构机制提供了神经解剖学证据。

在脑功能连接层面,基于一百余名儿童的静息态fMRI数据,构建了节奏能力的功能连接预测模型,并用于自闭症群体的跨样本验证。模型结果显示,节奏感越强,脑内听觉、运动与奖赏系统之间的连接越强,且能更好预测孤独症儿童的社交障碍程度,而对语言障碍与刻板行为预测力较弱,提示节奏加工可能为自闭症诊断和干预提供特异性生物标志物。

进一步研究发现,节奏感强的儿童在面对社会公平分配任务时反应更快、情绪更稳定,且在“亲社会—利己动机”选择中更倾向亲社会选项。这些结果支持节奏感不仅与认知效率相关,也与社会情绪动机有关,提示节奏能力是社会认知的重要基础。

研究还发现,高频节奏加工任务可以重塑原本的静息振荡模式,说明节奏学习不仅改变行为表现,也能在神经层级上塑造认知系统的基线活动方式。

节奏不仅是音乐的基本成分,更是一种映射认知功能与脑网络状态的窗口。节奏训练作为可操作、低成本的认知调节方式,未来可广泛应用于儿童教育、特殊群体康复与老年人健康促进。理解节奏的神经机制,不仅有助于把握音乐的价值,更是通向理解人脑学习、感知与社交奥秘的重要通道。

【讨论与交流】

在交流讨论环节,吴瑞华、赫荣乔、张相岐、赵保路等多位专家积极发言,围绕“音乐节奏偏好的形成机制”、“脚手架理论”、“鸡尾酒会现象”以及“音乐干预的特殊性与实用性”等议题,与主讲人展开了深入探讨。

心理所研究员吴瑞华高度肯定了两位年轻学者的研究视角和前沿性,建议进一步聚焦音乐调动情绪的机制及其文化差异背景,同时关注节奏对社会认知和孤独症发展的潜在影响。生物物理所研究员胡坤生则强调,老年人即使非专业歌唱者,通过唱歌或听音乐仍能有效延缓认知退化,呼吁积极推广音乐活动,并关注节奏感是天赋还是可培养的能力。赫荣乔研究员指出,音乐的起源根植于人类与自然的互动,其奖赏机制依赖大脑最古老的系统;他建议老年人多唱新歌以促进神经可塑性,并认为节奏加工依赖脑网络而非单一中枢,同时结合自身经历探讨了社会公平问题。动物所分会秘书长何凤琴老师以亲身体验分享音乐带来的身心调节效应,并对心理所举办的沙龙活动表示高度认可。遗传所研究员张相岐提醒,尽管音乐令人愉悦,但在衰老过程中需关注听力及辨音能力的训练可能性,呼吁加强音乐干预在精神疾病、脑损伤及昏迷“促醒”治疗中的针对性研究与应用。生物物理所研究员赵保路强调,愉悦和平静的情绪是延缓衰老的重要因素,优美音乐在其中发挥积极作用,并呼吁加强我国音乐治疗专业机构建设,推动其在健康老龄化中的应用。心理所研究员林文娟关注动物节奏感的研究,特别好奇狗是否具备超越人类的节奏感,建议开展相关实验和科学验证。自动化所研究员李成荣围绕“节拍器实验”提出疑问,探讨其合拍原理究竟来源于声音传导还是物理结构的机械耦合,建议通过对比实验加以验证。心理所研究员杨玉芳高度评价两位主讲人的研究成果和推动力,强调音乐在情绪传递与群体凝聚力中的独特作用,呼吁老年群体更多接触音乐,用实际行动提升生活质量。其他与会专家也纷纷发表见解,现场讨论热烈,既深化了对音乐与大脑功能关系的理解,也为心理健康研究与干预方法提供了新思路。

与会专家一致认为,音乐具有广泛的跨文化共性及神经可塑性,未来应加强音乐干预在老龄化社会中的推广应用,促进跨学科融合发展。

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【总结与建议】

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在交流讨论环节,吴瑞华、赫荣乔、张相岐、赵保路等多位专家积极发言,围绕“音乐节奏偏好的形成机制”、“脚手架理论”、“鸡尾酒会现象”以及“音乐干预的特殊性与实用性”等议题,与主讲人展开了深入探讨。

心理所研究员吴瑞华高度肯定了两位年轻学者的研究视角和前沿性,建议进一步聚焦音乐调动情绪的机制及其文化差异背景,同时关注节奏对社会认知和孤独症发展的潜在影响。生物物理所研究员胡坤生则强调,老年人即使非专业歌唱者,通过唱歌或听音乐仍能有效延缓认知退化,呼吁积极推广音乐活动,并关注节奏感是天赋还是可培养的能力。赫荣乔研究员指出,音乐的起源根植于人类与自然的互动,其奖赏机制依赖大脑最古老的系统;他建议老年人多唱新歌以促进神经可塑性,并认为节奏加工依赖脑网络而非单一中枢,同时结合自身经历探讨了社会公平问题。动物所分会秘书长何凤琴老师以亲身体验分享音乐带来的身心调节效应,并对心理所举办的沙龙活动表示高度认可。遗传所研究员张相岐提醒,尽管音乐令人愉悦,但在衰老过程中需关注听力及辨音能力的训练可能性,呼吁加强音乐干预在精神疾病、脑损伤及昏迷“促醒”治疗中的针对性研究与应用。生物物理所研究员赵保路强调,愉悦和平静的情绪是延缓衰老的重要因素,优美音乐在其中发挥积极作用,并呼吁加强我国音乐治疗专业机构建设,推动其在健康老龄化中的应用。心理所研究员林文娟关注动物节奏感的研究,特别好奇狗是否具备超越人类的节奏感,建议开展相关实验和科学验证。自动化所研究员李成荣围绕“节拍器实验”提出疑问,探讨其合拍原理究竟来源于声音传导还是物理结构的机械耦合,建议通过对比实验加以验证。心理所研究员杨玉芳高度评价两位主讲人的研究成果和推动力,强调音乐在情绪传递与群体凝聚力中的独特作用,呼吁老年群体更多接触音乐,用实际行动提升生活质量。其他与会专家也纷纷发表见解,现场讨论热烈,既深化了对音乐与大脑功能关系的理解,也为心理健康研究与干预方法提供了新思路。

与会专家一致认为,音乐具有广泛的跨文化共性及神经可塑性,未来应加强音乐干预在老龄化社会中的推广应用,促进跨学科融合发展。