探索音乐对认知老化的影响,让老年人通过音乐训练保持大脑健康

时间:2023-01-21 22:11:00编辑:揭秘君

认知老化意味着老年人的认知能力显著差于年轻人,表现在众多方面,包括但不限于加工速度、情景记忆,执行功能,记忆等。

综合来看,年龄相关的认知老化既表现在流体智力衰退上也表现在晶体智力衰退上,但是二者的衰退速度以及衰退起点存在差异。

加工速度、工作记忆等流体智力在成年后随年龄增长而衰退;但是,语言能力、知识技能等晶体智力在成年后的一定时期内却随年龄增长而增长,并在老年时期逐渐衰退。认知老化严重影响了老年人的生活和生命质量。

并且,这种年龄相关的认知能力衰退被认为是神经病理学的征兆。认知能力与死亡风险存在线性关系。有研究结果显示,认知能力越差的老年人死亡风险越高。

正是由于认知老化所带来的一系列消极后果,各学术界对认知老化的规律进行了深入研究,并提出了相应理论来解释认知老化从而找到合适的延缓认知老化的方法。

加工速度理论认为普遍的认知老化很大程度上是由于整个大脑中白质的整体性恶化;执行功能理论指出,额叶皮层区域的局部结构和功能变化会导致执行能力的下降,进而导致更广泛的认知缺陷。

在近年的研究中,近一半的研究者支持认知老化的加工速度理论。也有研究同时考察了成年人和老年人的加工速度和执行功能后,发现,年长增长会导致加工速度减慢,进而引发一系列认知老化,但是加工速度减慢并不是认知老化的唯一原因。

年龄增长除了会使加工速度显著减慢外,年龄增长还会对执行功能产生一个独特的影响。意味着,年龄增长可能使加工速度减慢的同时,也以独特的方式使执行功能变差。

年龄的增长在一般情况下也意味着某些经验技能的增长,这些经验技能可能会在一定程度上缓和年龄增长所带来的认知衰退,目前很多研究考察经验技能对认知老化的影响。大脑功能和结构受整个生命周期的经验影响。

很多研究发现模拟游戏、国际象棋、体育运动、合唱、玩电子游戏、阅读或绘画等经验具有延缓认知老化的作用。也有很多研究考察音乐经验对延缓老年人的加工速度以及执行功能的作用。

但是目前少有研究综合考察,音乐经验主要影响中老年人的加工速度还是执行功能,还是二者都有影响。

研究选取有无音乐经验的少数民族中老年人为研究对象,在控制年龄、教育水平、抑郁量表得分的条件下,进行特殊符号搜索、数字符号搜索、简单反应时和选择反应时任务的加工速度测试。

结果显示,有音乐经验被试在特殊符号搜索任务,数字符号搜索任务、N-back任务、flanker任务和local-global任务上的表现显著优于无音乐经验被试。

说明音乐经验对少数民族中老年人的加工速度与执行功能有积极影响,该结果与研究者选取中老年音乐家与非音乐家为对象的研究结果一致。

另外,相关分析显示,有无音乐经验少数民族老年人的音乐成熟度指数与难度较大的加工速度和执行功能任务表现呈显著相关。

音乐经验对少数民族中老年人加工速度和执行功能的积极作用表现出不同的特点,在加工速度任务上,有音乐经验被试的反应速度显著快于无音乐经验被试,但是在执行功能任务上,音乐经验的积极作用主要表现在个体执行功能的准确率上。

加工速度、执行功能和问题解决通常被认为是流体智力的重要组成部分。这种能力在成年早期达到顶峰,之后逐渐衰退。

此次研究的结果显示,音乐经验对少数民族中老年人的流体智力有积极的作用。即音乐经验带来的这种益处,迁移到了与音乐无关的非言语认知任务上。

一、音乐经验对加工速度影响

加工速度通常被认为个体在完成某种操作时心理过程的速度,是一般的认知能力。学术界普遍认同拥有更好加工速度的个体,可以在特定的时间内更多以及更高效地处理输入的刺激。

因此,加工速度一直是认知能力存在个体差异的重要原因,也是年龄相关认知老化的生物学标志。认知老化的生物学标志物是一种生物参数,这种参数被用于对个体的老化速度进行定量测量。

在进行个体老化速度测量时,生物学标志物这一指标比个体实际年龄指标更加准确。将加工速度作为衡量认知老化的生物学标志是由于在一个特定的时代背景时期内,一个群体内几代人的加工速度在某个时期是相对稳定的。

在年轻人和老年人的功能磁共振成像研究中,加工速度所涉及的神经网络是一致的,随着年龄增长这些神经网络激活逐渐减少。

当然成功老化的个体加工速度所涉及的神经网络激活与年轻人相似,这可能是由于经验技能的作用。经验多次被证明对个体的认知功能具有保护作用。研究结果显示有音乐经验的被试其加工速度显著优于无音乐经验个体。

加工速度占优势的个体能够在给定的时间内对传入的刺激做出更好的表示,从而表现出更好地认知加工优势。音乐经验的获得是一项复杂的活动,这项活动使得个体的大脑从多方面受到丰富的刺激,从而保护了个体的认知能力。

二、音乐经验对执行功能的影响

研究者对119名年轻人、中年人(23-52岁)和老年人(63-86岁)进行了3.3年的跟踪研究,对其大脑结构和功能连接以及执行功能进行了反复评估。

结果发现,基本的认知过程以及执行功能都表现出年龄相关的衰退。并且,82.5%与年龄相关的执行功能下降可以解释为随着时间的推移结构连接的变化。这表明,与年龄相关的执行功能下降的主要原因是大脑连接的微观和宏观结构改变。

少数民族通过日常生活逐渐积累起来的音乐经验对其执行功能存在积极影响,但是这种影响并不表现在个体完成执行功能任务的反应速度上。说明音乐经验可能以特定的方式影响个体的执行功能,比如维持个体执行功能的完整性。

以及有音乐经验的个体在接触执行功能任务时更能理解任务属性,以及记住任务规则。音乐训练涉及复杂的运动、听觉及认知信息加工过程,比如将音符转换为声音并在记忆中保持一段乐曲的节奏和韵律,同时监控自身的演奏动作。

在认知层面,音乐训练涉及在乐曲的音符、韵律、节奏与曲风之间转移注意;同时将视觉和听觉刺激进行转换和组合,例如组合乐谱上的音符和乐器的声音;在工作记忆中保持乐曲的多个组成部分。

以前的研究发现,相比于受教育水平低的老年人,有较高教育水平以及拥有足够社会支持的个体认知衰退的速度更慢。此次的研究结果发现,音乐经验可能跟教育经验在维持个体认知功能上有相同的效果。

综合来看,研究结果支持音乐经验的积累对认知功能有积极作用,而且这种积极作用实现了远迁移,迁移到非音乐的言语无关的认知任务上,这可能得益于大脑的高度可塑性。

以前的研究表明,长期的音乐训练会刺激发育中儿童青少年和成人大脑的神经可塑性变化,影响许多不同的大脑结构。结构的可塑性意味着功能也会得到相应改善。

第一,在结构上,认知老化的本质是神经元的死亡,延缓认知老化需要减少神经元的死亡。

个体的各种行为都是通过大脑细胞或神经元的相互连接来控制的。当然,个体的各种行为或者思想活动也反作用于大脑细胞或神经元,影响脑细胞或神经元的联系方式,以及突触的数量。

当个体演奏乐器,即学习一项复杂技能时,一系列相互关联的大脑区域都被调动起来,这个行为的过程不断刺激神经元之间的连接方式,使其连接更为牢固,并且增加了突触的密集程度。

第二,在功能上,认知储备理论认为随着年龄的增长或者脑损伤发生后,大脑同样会采取积极的方式应对认知老化。认知储备是应对认知老化的潜在机制。

该假说认为,智力水平、教育水平更高和拥有复杂技能的个体的大脑在解剖学上与那些认知储备较少的个体并没有很大不同,只不过他们在完成认知任务的效率更高。

即使是短期的音乐训练也能提升老年人神经运行的效率,音乐经验的长期积累在保持神经运行效率方面可能有更好的效果。在完成任务时有音乐经验的个体大脑神经元运行的效率更高,信息传输的速度更快。

最后,有音乐经验的老年人由于经常参加音乐活动,获得了一定的音乐技能,这个过程不但可以提升个体的自我效能感,还提供了更多的与他人接触的机会,也就是说,音乐活动的持续维持有助于个体建立和维持广泛的社会关系。

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