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学术动态｜音乐训练可以使大脑保持年轻吗？

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老(lao)(lao)(lao)年(nian)(nian)人认知老(lao)(lao)(lao)化(hua)是一(yi)种普遍现象，随着年(nian)(nian)龄的(de)增(zeng)长，大脑结(jie)构的(de)改变，比如神经元(yuan)退(tui)化(hua)、突触连接减(jian)少等，会导致(zhi)认知功能(neng)下降。认知老(lao)(lao)(lao)化(hua)会导致(zhi)老(lao)(lao)(lao)年(nian)(nian)人在日常生(sheng)活中出(chu)现记(ji)忆力减(jian)退(tui)、逻(luo)辑(ji)思(si)维能(neng)力下降、语言(yan)表达困难(nan)、空间(jian)定向能(neng)力下降等现象，严(yan)重(zhong)影响老(lao)(lao)(lao)年(nian)(nian)人的(de)自理能(neng)力和(he)日常生(sheng)活。随着人口老(lao)(lao)(lao)龄化(hua)的(de)加剧(ju)，老(lao)(lao)(lao)年(nian)(nian)认知老(lao)(lao)(lao)化(hua)问题已成为社会关注的(de)焦(jiao)点(dian)，我们(men)可以(yi)做些什么来延(yan)缓认知老(lao)(lao)(lao)化(hua)、使大脑保持(chi)年(nian)(nian)轻呢？

近年来(lai)许多(duo)研(yan)究发现(xian)，音乐(le)训(xun)练可(ke)以(yi)促进认(ren)知储备，也就是说，音乐(le)训(xun)练似乎(hu)可(ke)以(yi)延缓(huan)认(ren)知老化。但是，音乐(le)干预(yu)对大(da)脑机制(zhi)的(de)(de)影响还不完全清晰，目前的(de)(de)音乐(le)干预(yu)研(yan)究对大(da)脑的(de)(de)前额叶与感觉区域(yu)关(guan)系的(de)(de)关(guan)注(zhu)度还不够。

先前关于音乐干预老化的研究很(hen)少集中在(zai)前额叶和感觉运动区(qu)域之间的功能连接上，并(bing)且(qie)主(zhu)要使用兴趣(qu)区(qu)分(fen)析（ROIs）。因(yin)此，有必要从更多的维度(du)来研究它。

功(gong)能梯度为研(yan)究(jiu)音乐(le)干(gan)预(yu)认知老化(hua)过(guo)程(cheng)中(zhong)，前额叶和感觉(jue)区的(de)分离与整(zheng)合提供了(le)新(xin)的(de)视角(jiao)。有研(yan)究(jiu)表明，功(gong)能梯度可(ke)以捕捉大脑中(zhong)连续的(de)空(kong)间连接模式(Atasoy等人(ren)(ren)(ren)(ren)2016;Margulies等人(ren)(ren)(ren)(ren)2016;Haak等人(ren)(ren)(ren)(ren)2018)，并获得(de)了(le)更多在音乐(le)中(zhong)干(gan)预(yu)老化(hua)的(de)过(guo)程(cheng)中(zhong)，感官网(wang)(wang)络(luo)和高级认知网(wang)(wang)络(luo)是如何组合在一(yi)起的(de)特征(Huntenburg等人(ren)(ren)(ren)(ren)2018)。同(tong)时(shi)，主梯度反映了(le)整(zheng)个初级感觉(jue)网(wang)(wang)络(luo)中(zhong)各脑区连接模式之间的(de)距离。(Margulies等人(ren)(ren)(ren)(ren)2016;Bethlehem等人(ren)(ren)(ren)(ren)2020;Xia et al . 2022)于(yu)是，研(yan)究(jiu)团(tuan)队决(jue)定从(cong)功(gong)能梯度的(de)视角(jiao)来了(le)解(jie)网(wang)(wang)络(luo)空(kong)间关系，从(cong)而帮助(zhu)研(yan)究(jiu)音乐(le)训(xun)练影响认知老化(hua)的(de)机制(zhi)。

研究人员招募82名(ming)(ming)实(shi)验对象，分(fen)为(wei)4组：25名(ming)(ming)年(nian)轻非音乐家(jia)的对照组、22名(ming)(ming)年(nian)轻音乐家(jia)、16名(ming)(ming)老年(nian)音乐家(jia)组和(he)19名(ming)(ming)老年(nian)非音乐家(jia)对照组。对实(shi)验对象进行了静息态功能(neng)磁共振成像（fMRI）和(he)脑电（EEG）活动扫描，将N-back task的数(shu)据(ju)作为(wei)进一步(bu)分(fen)析认知老化程度的指标。

下(xia)面表格(ge)描述了参与(yu)研(yan)究的四个组(zu)（年(nian)(nian)轻(qing)音乐(le)家组(zu)、年(nian)(nian)轻(qing)对照(zhao)组(zu)、老年(nian)(nian)音乐(le)家组(zu)和老年(nian)(nian)对照(zhao)组(zu)）的详细信息。包括参与(yu)人数、年(nian)(nian)龄、教育(yu)程度、各种(zhong)音乐(le)问(wen)卷评分(fen)结果以及心理(li)状(zhuang)态量表评分(fen)等。

研究人员计算了年轻(qing)(qing)音乐家组(zu)(zu)、年轻(qing)(qing)对照组(zu)(zu)、老(lao)年音乐家组(zu)(zu)和(he)老(lao)年对照组(zu)(zu)的(de)主梯度，并(bing)为音乐干预下大脑层次(ci)的(de)变化提(ti)供(gong)了证据(ju)。然后(hou)，利用逐步功能(neng)连接(SFC)进(jin)一步证明，音乐训(xun)练增强(qiang)了前(qian)额叶和(he)躯体运动网络区域之间的(de)功能(neng)分(fen)离，这可能(neng)代表了音乐影响老(lao)化过程(cheng)中(zhong)工(gong)作记(ji)忆、抑制(zhi)功能(neng)的(de)机制(zhi)。

通(tong)过统(tong)计(ji)学分析，该团队得(de)出以(yi)下结(jie)论：

相(xiang)比年轻组，老(lao)年组主(zhu)梯度(du)整(zheng)体(ti)呈现(xian)压(ya)缩(suo)的模式(shi)，右背侧(ce)和(he)内侧(ce)前额叶的主(zhu)梯度(du)分数更低，而双侧(ce)躯体(ti)运动区(qu)域的主(zhu)梯度(du)分数更高(gao)，可(ke)能与认知衰退过(guo)程中大脑功能网络的分离和(he)整(zheng)合(he)变化有关。

年龄是影(ying)响功能(neng)(neng)梯度(du)指(zhi)(zhi)标(biao)的(de)(de)(de)主要(yao)因素，老(lao)年组(zu)的(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)标(biao)普遍(bian)低于青年组(zu)；音(yin)乐(le)训练可以在一定程度(du)上减轻年龄对功能(neng)(neng)梯度(du)指(zhi)(zhi)标(biao)的(de)(de)(de)压(ya)缩影(ying)响，老(lao)年音(yin)乐(le)家组(zu)的(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)标(biao)高(gao)于老(lao)年控制组(zu)，但音(yin)乐(le)训练的(de)(de)(de)调节效应(ying)不能(neng)(neng)将老(lao)年音(yin)乐(le)家组(zu)的(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)标(biao)完全提高(gao)到年轻组(zu)的(de)(de)(de)水平。

通过(guo)比较不同年(nian)龄(ling)组(zu)和是否有音(yin)(yin)乐训练(lian)(lian)(lian)经(jing)验,展示了(le)(le)正常老(lao)化(hua)(hua)和音(yin)(yin)乐训练(lian)(lian)(lian)干(gan)预(yu)老(lao)化(hua)(hua)下脑功(gong)能(neng)连(lian)接模式的(de)不同，而音(yin)(yin)乐训练(lian)(lian)(lian)可以避免认知(zhi)老(lao)化(hua)(hua)。这(zhei)一结(jie)果进一步证(zheng)明了(le)(le)音(yin)(yin)乐训练(lian)(lian)(lian)对(dui)老(lao)化(hua)(hua)的(de)干(gan)预(yu)是通过(guo)影响(xiang)双侧(ce)躯体运(yun)动网(wang)络的(de)主梯(ti)度得分，并进一步干(gan)预(yu)这(zhei)两个区域之间的(de)梯(ti)度分布距离(li)实现的(de)。

图4A显(xian)示了(le)年轻(qing)组(zu)和(he)老年组(zu)之间(jian)SFC度的差异。与年轻(qing)组(zu)相比，老年组(zu)从前额区到运动(dong)区的SFC度在(zai)步长(zhang)为3时显(xian)著增(zeng)加。这与以前分析结果一致(zhi)，年龄增(zeng)长(zhang)会导致(zhi)不同神经网(wang)络之间(jian)的功能连接强度增(zeng)加。

图(tu)4B进一(yi)步对四个(ge)组(zu)别进行了计算和比较(jiao)。在步长为3时，年(nian)(nian)龄会(hui)使前额(e)区到运动区的(de)(de)SFC度增(zeng)加,而(er)音(yin)乐(le)训练可以在一(yi)定程度上缓解这种年(nian)(nian)龄效应，使老年(nian)(nian)音(yin)乐(le)家(jia)(jia)组(zu)的(de)(de)SFC度接近于年(nian)(nian)轻音(yin)乐(le)家(jia)(jia)组(zu)。这可能就是音(yin)乐(le)训练影响认知(zhi)老化的(de)(de)潜在机制之一(yi)。

通过功(gong)能梯度(du)(du)、逐步功(gong)能连接和年龄等因(yin)素(su)之(zhi)间(jian)的关联结果(guo),揭(jie)示了音乐训练通过影响(xiang)功(gong)能梯度(du)(du)分布，缓和功(gong)能梯度(du)(du)压缩(suo)趋势(shi),以及影响(xiang)步进连接强度(du)(du)的年龄相关变化，来增强前额叶区(qu)与(yu)感觉运动网(wang)络(luo)之(zhi)间(jian)的功(gong)能分离性,起到干预认知(zhi)衰(shuai)退的作用。

本研究揭示了(le)音(yin)乐(le)训练(lian)可以缓(huan)解老(lao)年人主(zhu)要功(gong)能(neng)梯度的(de)压(ya)缩，并可能(neng)通过影(ying)响前(qian)额叶与(yu)躯体运动网络在短程功(gong)能(neng)连接转变来干预认知(zhi)衰退的(de)机制。本研究从功(gong)能(neng)梯度的(de)维(wei)度，采用逐步功(gong)能(neng)连接(SFC)分析(xi)阐明音(yin)乐(le)训练(lian)影(ying)响认知(zhi)衰退机制的(de)潜在机理，为深入认识音(yin)乐(le)对大(da)脑可塑性的(de)影(ying)响提供了(le)新的(de)视角(jiao)和证据，对理解音(yin)乐(le)训练(lian)如何(he)提高老(lao)年人的(de)认知(zhi)储备也有重(zhong)要意义。

参考(kao)文献(xian)：

Aron AR, Robbins TW, Poldrack RA. Inhibitrion and the right inferior frontal cortex: one decade on. Trends Cogn Sci. 2014:18:177–185.

 

Jackson SR, Parkinson A, Kim SY, Schueermann M, Eickhoff SB.On the functional anatomy of the urge-for-action. Cogn Neurosci.2011:2:227–243.

 

Atasoy S, Donnelly I, Pearson J. Human brain networks function in connectome-specific harmonic waves. Nat Commun.2016:7(1):10340.

 

Margulies DS, Ghosh SS, Goulas A, Falkiewicz M, Huntenburg JM,Langs G, Bezgin G, Eickhoff SB, Castellanos FX, Petrides M, et al. Situating the default-mode network along a principal gradient

of macroscale cortical organization. Proc Natl Acad Sci U S A.2016:113:12574–12579.

 

Huntenburg JM, Bazin PL, Margulies DS. Large-scale gradients in human cortical organization. Trends Cogn Sci. 2018:22:21–31.

 

Bethlehem RAI, Paquola C, Seidlitz J, Ronan L, Bernhardt B,Consortium C-C, Tsvetanov KA.Dispersion of functional gradients across the adult lifespan. NeuroImage. 2020:222:117299.

 

Xia Y, Xia M, Liu J, Liao X, Lei T, Liang X, Zhao T, Shi Z, Sun L, Chen X, et al. Development of functional connectome gradients during childhood and adolescence. Science Bulletin.2022:67:1049–1061.

 

作者：郭思嘉(jia)、杨华、卢竞

编译：王露洁、王莺睿

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