研究显示，婴儿大脑早在三个月大时就能识别音乐，而自发随音乐舞动的能力则要到一岁左右才开始出现，其与音乐节拍同步运动的能力则更晚发展。
研究人员发现，音乐在生命第一年内就开始塑造我们的运动方式。
这项研究先前作为《eLife》期刊的"审阅预印本"发表，如今以最终记录版本形式正式面世，为理解发育中的大脑如何逐渐将音乐转化为自发运动提供了见解。研究表明，虽然我们的大脑在婴儿早期就能处理音乐，但随音乐的自发运动仅在第一年末期才开始增加，而与节拍同步协调这些运动的能力则更晚发展。
音乐性——我们感知、欣赏和创作音乐的倾向——正日益被视为人类本质的一个基本方面。音乐性的核心是我们对音乐的参与，这可以分解为神经认知发展的两个组成部分：感觉成分——感知和识别音乐的能力——和运动成分——随音乐（按节奏）运动的能力。但作为婴儿，我们何时以及如何发展音乐性在很大程度上仍是未知的。
"这种知识的缺乏部分原因是很少有研究同时探索对音乐的脑活动和自发运动反应，"主要作者Trinh Nguyen解释道，他是意大利罗马意大利技术研究院（Istituto Italiano di Tecnologia，IIT）感知与行动神经科学实验室的附属研究员，同时也是奥地利维也纳大学的高级研究员。"研究婴儿音乐性的感觉和运动两个组成部分，将使我们更好地理解我们如何学会将音乐感知转化为运动。"
为填补这一空白，Nguyen及其同事向79名3个月、6个月和12个月大的婴儿播放音乐，并进行脑电图记录和运动测量，以了解他们的神经（听觉）和运动反应。音乐包括儿童歌曲的器乐段落（简称为"音乐"）、这些歌曲的打乱版本（"打乱音乐"）以及歌曲的高音和低音版本，因为音高可能在婴儿期的听觉-运动参与中发挥作用。
从婴儿的脑电图记录中，研究团队提取了事件相关电位（ERPs）——对婴儿神经反应进行平均，以精确定位大脑对音乐中每个音调的反应时间——以及听觉稳态反应（ASSRs）——衡量大脑对连续声音的反应方式。
当他们比较由"音乐"引发的ERPs与由"打乱音乐"引发的ERPs时，发现所有年龄组对"音乐"的听觉反应都得到了增强，表明音乐处理在发育早期就开始了。这一发现符合他们的一个假设：与打乱音乐相比，由音乐触发的听觉反应会得到增强。这基于这样的观点：在打乱音乐中被打断的音乐结构对于吸引婴儿注意力朝向可预测事件至关重要。
研究人员随后使用基于视频的自动运动跟踪技术，特别是名为DeepLabCut的开源软件，估算并比较了婴儿对不同类型音乐的自发运动反应。通过应用一种称为主成分分析的降维技术，他们将这些运动分为10种主要运动（PMs），包括前后摇摆、侧向晃动、模拟拍手、踢腿、上下摇摆、手臂划动、脚部踢动、全身扭动、脚部拖动和脚部蹬动。
一种数据建模技术突显了音乐类型与年龄组之间的显著交互作用，显示只有12个月大的婴儿在所有主要运动中对"音乐"的反应比对"打乱音乐"的反应表现出更高的运动量。当研究团队进一步探索这些运动时，他们发现这种反应主要涉及上半身和/或上肢的运动——特别是前后摇摆、侧向晃动、模拟拍手、上下摇摆和手臂划动。
相比之下，3个月和6个月大的婴儿在任何主要运动中对"音乐"与"打乱音乐"的反应都没有表现出显著不同的运动量。当研究人员比较婴儿对音乐高音和低音版本的反应时，所有年龄组的结果保持不变。
"在生命的第一年里，婴儿似乎持续移动他们的下半身，同时慢慢增加更复杂的上半身和全身运动能力，正如我们在12个月大的婴儿中看到的那样，"Nguyen解释道。"我们相信这种日益复杂的运动与大脑背侧听觉通路的逐渐成熟有关，这一通路先前被认为在节奏同步和节拍感知中起着关键作用。"
值得注意的是，研究小组也没有发现任何年龄段的婴儿能够将他们的运动与音乐同步的证据。这表明人类运动控制的逐渐完善：系统首先发展控制单个肌肉的能力，而更协调的全身运动能力则随后发展。
"我们已经证明，与音乐的听觉编码一样，随音乐运动的能力在发育早期就出现了。这可能反映了最终导致类似舞蹈行为的生物或早期发展倾向，尽管这些运动反应在12个月大之前仍然发育不全，"IIT感知与行动神经科学实验室的首席研究员、资深作者Giacomo Novembre总结道。
"这项工作为理解发育中的大脑如何逐渐将音乐转化为自发运动提供了初步见解。未来的研究现在需要扩展我们对音乐驱动运动的表征，超越生命的第一年，并探索其神秘的功能意义。"
出版详情
Trinh Nguyen等人，《出生后第一年对音乐的听觉和自发运动反应的发展》，《eLife》(2026)。DOI: 10.7554/elife.107088.4
期刊信息：《eLife》
关键医学概念
脑电图
临床类别
神经学、儿科、儿童健康
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