莫扎特音樂對幼兒表情識別能力的影響

王玲 趙蕾 盧英俊

【摘要】本研究考察莫扎特音樂以及不同誘發喚醒度和不同情緒類型的音樂對3－5歲幼兒面部表情(高興、悲傷和中性表情)識別的影響。結果表明：與同是高喚醒度正性情緒的音樂相比，具有高結構性和周期性的莫扎特音樂反而會對幼兒的表情識別產生干擾：而聆聽低喚醒度負性情緒的音樂有利于幼兒大腦達到適當的覺醒水平，進入適當的情緒狀態，從而對其表情識別產生促進作用。

【關鍵詞】莫扎特效應；表情識別；幼兒；喚醒度；情緒

【中圖分類號】G610【文獻標識碼】A【文章編號】1004－4604(2012)03－0025－07

一、問題的提出

莫扎特的音樂有著天使般純凈、清新、明快的特質。歌德曾說過，像莫扎特這樣的現象是無法解釋的。羅曼·羅蘭則這樣形容莫扎特的音樂：“他的音樂是生活的畫像，卻是美化了的生活。”20世紀末，莫扎特音樂的魅力在認知發展領域得到新的闡釋。1993年，Rauscher等發現，與放松及靜息的狀態相比，讓大學生聆聽10分鐘莫扎特音樂后，他們在時空推理任務上的表現更好。法國醫生T0matis提出“莫扎特效應(Mozart Effect)”這一術語，以描述莫扎特音樂的神奇作用。盡管莫扎特效應在不少研究者的實驗中多次重復出現，但也有很多研究者因無法重復該效應而對其產生質疑。

關于莫扎特效應的產生機制，主要有兩種觀點，一種是“心境一喚醒一偏好說”，一種是“啟動說”，持這兩種觀點的研究者互相質疑。且各自的觀點都得到了一些研究的佐證。持“心境一喚醒一偏好”說的研究者認為，莫扎特音樂本身并不特殊，只是聆聽音樂導致了被試心境、大腦喚醒度或偏好的變化，從而間接影響其時空推理能力。如，Chabris對Rauscher的研究結果提出了質疑，他認為大學生時空推理測驗分數之所以提高的真正原因是所謂的“興奮喚起”，因為不論是靜息狀態還是聆聽放松音樂，其喚醒度均不如聆聽莫扎特音樂要高。他認為是莫扎特音樂提升了個體的注意水平，從而促進了其認知測驗成績的提升。William等進一步從音樂喚醒度與情緒愉悅度的視角出發設計實驗，比較了在聆聽莫扎特音樂(誘發高喚醒度正性情緒)、聆聽阿爾比尼諾小調(誘發低喚醒度負性情緒)與靜息三種狀態下，成人完成折紙任務的情況，實驗結果沒有出現所謂的莫扎特效應。但Cristy等有關莫扎特音樂對注意眨眼任務的影響研究，證實了莫扎特效應的存在，他們據此提出莫扎特音樂是通過引起被試心境和喚醒度的變化來影響其注意任務完成情況的。另有研究表明，大腦對音樂情緒的感知通過獨特的神經回路。Koelsch總結音樂對情緒的影響主要體現在：(1)音樂能夠誘發相當強度的情緒反應。(2)這些情緒在不同被試間非常一致地被誘發。(3)不僅可以誘發正性情緒，也可以誘發負性情緒。總之。音樂節奏影響了個體的喚醒度和愉悅度，音樂模式則影響其愉悅度與心境。也就是說，莫扎特音樂通過其特有的節奏和模式，改變了個體的喚醒度、愉悅度以及心境條件，并最終改變了認知輸出結果。

持“啟動說”觀點的研究者認為，莫扎特效應的產生是因為人腦對音樂的加工啟動了大腦中加工時空作業的區域，從而提高了大腦的推理能力。如Rauscher等認為，大腦在傳播信息時使用了某種神經觸發模型，而這些模型會被具有很強周期性且高結構化的莫扎特音樂所激活。M0untcasfle也指出，莫扎特音樂具有鮮明的結構特征，這與大腦皮層的高度組構(super organization)相匹配。認知神經科學研究顯示，莫扎特音樂確實存在獨特的神經生理誘發模式。如功能磁共振(fMRI)和近紅外腦功能成像(NIRS)實驗均發現，莫扎特音樂對大腦的激活最為廣泛，除了顳葉皮層外，還激活了背外側前額葉、枕葉和小腦等與時空推理關系密切的腦區。此外，臨床研究也證實莫扎特音樂可以減弱癲癇病人的癇樣放電活動，從而改善其病情。盧英俊等采用腦電功率譜和重心頻率分析的方法考察“莫扎特效應”的代表音樂——Sonata K.448的神經電生理效應，結果發現莫扎特音樂對腦電重心頻率和α波功率譜的作用具有顯著的性別差異。

本研究的目的是探究莫扎特音樂(D大調雙鋼琴奏鳴曲K，448第一樂章)對幼兒在表情加工任務中的表現是否具有獨特影響作用，為此我們特選取高喚醒度正性情緒、高喚醒度負性情緒、低喚醒度正性情緒、低喚醒度負性情緒四種類型的純鋼琴曲以及白噪音作為對照，以幼兒識別高興、悲傷與中性表情的反應時和正確率為考察指標。所選對照音樂均不含有莫扎特音樂獨特的回旋性與高結構特征。研究假設為：(1)莫扎特音樂中很強的周期性和結構性是造成莫扎特效應的主要原因，且莫扎特音樂有助于提高認知輸出水平，故與其他類型的音樂相比，莫扎特音樂更有助于提高幼兒在認知任務中的成績，即莫扎特音樂有助于幼兒更好地完成表情識別任務。(2)不同喚醒度音樂對個體的認知存在不同的影響：高喚醒度音樂可增強個體的喚醒水平從而提高其認知加工水平。低喚醒度音樂則相反。(3)情緒音樂誘發個體的情緒感受，對個體識別相同效價的情緒具有“啟動效應”，對個體識別相反效價的情緒具有干擾性。即正性情緒音樂有助于幼兒識別高興表情，干擾幼兒識別悲傷表情；負性情緒音樂則相反。

二、研究方法

(一)研究被試

從杭州市某幼兒園大、中、小班隨機選取幼兒被試，其中大班幼兒31名(男孩16名，女孩15名，平均年齡44.0±2.5月)，中班幼兒30名(男孩15名，女孩15名，平均年齡54.9±3.4月)，小班幼兒27名(男孩13名，女孩14名，平均年齡66.1±4.2月)。所有被試身體健康，聽力正常，視力或矯正視力正常，無色盲，無精神病史，未服用精神類藥物，均為右利手，參加舞蹈或音樂等興趣班的比率，大班為43.75％，中班為33.33％，小班為3.33％。

(二)研究材料

1.音樂材料

請音樂專業教師篩選出高喚醒度正性情緒、高喚醒度負性情緒、低喚醒度正性情緒和低喚醒度負性情緒四種類型的純鋼琴曲各3首，將音樂響度統一調整為75dB，并由28名(17名男性，11名女性)非音樂專業大學生對包括莫扎特音樂在內的所有鋼琴曲進行評分。評分采用形容詞檢查法，請28名大學生從情緒二因素結構圖中分別選取描述高喚醒度正性情緒、高喚醒度負性情緒、低喚醒度正性情緒和低喚醒度負性情緒的形容詞各3個，[17]并請他們針對每段音樂分別用這12個形容詞進行五點量表評分。根據評分結果，研究者最終確定6種實驗音樂——音樂1：莫扎特《D大調雙鋼琴奏鳴曲K，448第一樂章》，音樂2：高喚醒度正性情緒音樂《貓和老鼠》(科普蘭)，音樂3：高喚醒度負性情緒音樂《小夜曲》(舒伯特)，音樂4：低喚醒度正性情緒音樂《肖邦練習曲13》，音樂5：低喚醒度負性情緒音樂《童年情景》(舒曼)，音樂

6：白噪音(控制組音樂)。

2.面孔表情材料

由40名研究生(男女各半，平均年齡24.8±1.58歲)對中國面孔情緒圖片系統(CFAPS)中標準化的高興、悲傷與中性面孔表情圖片各120張(亮度與灰度一致，均為260x300像素)進行評分，最終選出最具代表性的高興、悲傷與中性表情圖片各70張，其中男性面孔和女性面孔各半。

(三)研究過程

利用E－prime軟件呈現面孔表情圖片，圖片居中顯示，背景色為淺灰色。實驗共7個程序(其中1個程序為練習程序，其余6個程序為正式實驗程序)，每個程序隨機呈現30張面孔表情圖片(其中高興、悲傷、中性表情圖片各10張，男性面孔和女性面孔圖片各半)。每張面孔圖片呈現時長為5000ms，由幼兒口頭報告表情識別結果，一旦幼兒出聲，主試立即按下反應鍵，按鍵的同時面孔表情圖片消失，呈現空屏，再次按鍵則呈現下一張圖片。若5000ms內幼兒無法識別該表情，則圖片自動消失，呈現空屏。

通過入耳式隔離耳機隨機播放上述6種音樂，要求被試閉眼靜坐聆聽3分鐘左右，隨后睜眼，在繼續聆聽背景音樂的條件下完成面孔表情識別任務。正式實驗前先進行練習，在幼兒充分理解實驗要求后開始實驗。為避免音樂間的干擾并消除被試的疲勞感，兩種音樂刺激間安排5分鐘左右休息時間，休息期間對幼兒進行與音樂無關任務的干擾，以保持其喚醒度適中以及情緒平穩。

(四)數據收集與分析

利用SPSS 13.0對幼兒識別面孔表情的反應時和正確率分別進行6(音樂類型)×3(面孔表情類型)×3(年齡段)×2(性別)的重復測量方差分析，并使用0reenh0use－Geisser法校正。

三、研究結果

(一)幼兒表情識別的反應時

方差分析結果表明，音樂類型主效應顯著(F(5，69)＝13.572，p＜0.001]。事后檢驗表明，音樂5背景下幼兒的表情識別反應時較其他五種音樂更短，差異顯著(p＜0.001)；音樂1背景下的反應時長于音樂2(p＜0，05)，且差異顯著，也長于音樂4和音樂6，且差異臨界顯著(p₁＝0.053，p₂＝0.057)。表情類型主效應顯著[F(2，138)＝171.273，p＜0.001]。幼兒對中性表情的反應時顯著長于高興表情(p＜0.001)與悲傷表情(p＜0.05)；對高興表情的，反應時顯著短于悲傷表情(p＜0.001)。年齡主效應顯著[F(1，69)＝15.423，p＜0.001]。小班幼兒的反應時顯著長于中班(p＜0.001)和大班幼兒(p＜0.001)。具體數據見下表。

音樂類型與表情類型的交互作用顯著[F(10，690)＝2.875，p＜0.01]。簡單效應分析表明，音樂對高興表情識別的影響差異顯著[F(5，515)＝3.430，p＜0.01]：音樂5背景下幼兒識別高興表情的反應時顯著短于音樂1(p＜0.001)、音樂2(p＜0.05)、音樂3(p＜0.001)和音樂4(p＜0.05)。音樂對悲傷表情識別的影響差異也顯著[F(5，513)＝2.284，p＜0.05]：音樂5背景下幼兒對悲傷表情識別的反應時顯著短于音樂1(p＜0.05)、音樂3(p＜0.01)和音樂4(p＜0.05)。音樂對中性表情識別的影響臨界顯著[F(5，489)＝2，218，p＝0.051]：音樂1背景下幼兒對中性表情的識別反應時顯著長于音樂3(p＜0.05)和音樂5(p＜0.01)。不論在何種音樂背景下，幼兒對高興表情的識別反應時均顯著短于悲傷和中性表情(p＜0.001)，且對悲傷和中性表情的識別反應時不存在顯著差異。

(二)幼兒表情識別的正確率

方差分析結果表明，音樂類型主效應顯著(F(5.335)＝15.323，p＜0.001]。事后檢驗表明，音樂5背景下表情識別正確率顯著高于其他五種音樂(p＜0.001)；音樂1背景下正確率顯著低于音樂2(p＜0.001)，顯著高于音樂4(p＜0.001)。表情類型主效應顯著[F(2，134)＝54.251，p＜0.001]。識別高興表情的正確率顯著高于識別悲傷表情(p＜0.001)和中性表情(p＜0.001)；識別中性表情的正確率顯著高于識別悲傷表情(p＜0.05)。年齡主效應顯著[F(2,67)＝9.337，p＜0.001]。大班幼兒的表情識別正確率顯著高于小班幼兒(p＜0.001)，中班幼兒的表情識別正確率也顯著高于小班幼兒(p＜0.05)。參見下圖。

音樂類型與表情類型的交互作用顯著(F(10，670)＝6.282，p＜0.001]。簡單效應分析表明，不同音樂對高興表情識別正確率的影響差異顯著[F(5，515)＝2.337，p＜0.05]：音樂5背景下識別高興表情的正確率顯著高于音樂1(p＜0.05)和音樂3(p＜0.05)；音樂6背景下識別高興表情的正確率顯著高于音樂1(p＜0.05)和音樂3(p＜0.05)。音樂對悲傷表情識別正確率的影響差異也顯著[F(5，509)＝5，548，p＜0.001]：音樂5背景下識別悲傷表情的正確率顯著高于其他五種類型的音樂(p＜0.05)；音樂1背景下識別悲傷表情的正確率顯著低于音樂2(p＜0.01)。音樂對中性表情識別正確率的影響同樣顯著[F(5，482)＝3.06，p＜0.05]：音樂1背景下識別中性表情的正確率顯著低于音樂2(p＜0.05)、音樂3(p＜0.05)、音樂4(p＜0.05)和音樂5(p＜0.05)。此外，音樂1[(F(2,254)＝39.004，p＜0.01)]、音樂2[(F(2，250)＝22.005，p＜0.001)]、音樂3[(F(2,250)＝27.092，p＜0.001)]、音樂4[(F(2,249)＝23.841，p＜0.001)]和音樂6[(F(2,249)＝33，890，p＜0.001)]背景下幼兒識別三種表情的正確率差異均顯著，一致表現為高興表情識別正確率顯著高于中性表情(p＜0.001)和悲傷表情(p＜0.001)，且中性表情識別正確率顯著高于悲傷表情(p＜0.05)。音樂5背景下幼兒識別三種表情識別的正確率差異也顯著[F(2,254)＝14.443，p＜0.001]，其中高興表情的識別正確率顯著高于悲傷表情(p＜0.001)和中性表情(p＜0.001)，但悲傷表情和中性表情的識別正確率差異不顯著。

四、討論

(一)音樂對兒童認知加工的廣泛影響

本研究考查了莫扎特音樂以及不同喚醒度和情緒類型的音樂對幼兒面孔表情識別能力的影響作用。結果表明，音樂5，即低喚醒度負性情緒音樂，對幼兒面孔表情識別加工的促進作用最為顯著。幼兒在聆聽該類型音樂后，面孔表情識別的速度顯著加快，且正確率顯著提高。可以從認知神經

科學角度分析其原因。覺醒理論認為，適中的覺醒水平最有利于個體的認知加工。一般來說，節奏緩慢、旋律平和的音樂引起的覺醒水平比較適中，而節奏較快、信息量較多的音樂引起的覺醒水平過高，反而不利于個體的認知加工。對音樂的腦電(EEG)研究表明，音樂體驗可以顯著提高P300、N400和β波、α波的波幅，縮短其潛伏期，降低σ波和θ波的波幅，也就是可以提高大腦的警覺狀態。聆聽悲傷的音樂會導致心率和皮膚傳導水平的降低，血壓升高；聆聽歡快的音樂會導致呼吸深度的降低。聆聽歡快的音樂將導致左額區EEG活動的增加，而聆聽悲傷的音樂將導致右額區EEG活動的增加。此外，與平靜的音樂相比，緊張的音樂會增加整個額區的EEG活動總量。㈣因此，我們推測本研究中所使用的低喚醒度負性情緒的音樂可能引起了大腦EEG活動的改變，從而使幼兒達到比較適中的覺醒水平，并最終令幼兒在表情識別任務上表現得更好。因此，在研究音樂對腦電活動的影響時，必須考慮音樂的喚醒度與情緒的因素。

此外，與同樣是高喚醒度正性情緒的音樂《貓和老鼠》(音樂2)相比，具有特殊周期性與高結構的莫扎特音樂(音樂1)反而使幼兒識別面孔表情的速度變慢，正確率降低。這與本研究假設相反，即莫扎特音樂反而干擾了幼兒的情緒認知加工。但本結論并不能證偽莫扎特效應，因為莫扎特效應特指莫扎特音樂對個體時空推理能力的影響。因此，需進一步考查莫扎特音樂是否比同為高喚醒度正性情緒的其他音樂更能提高幼兒的時空推理能力，以探究莫扎特效應的產生機制。

(二)幼兒對不同類型表情的識別能力

本研究發現，幼兒識別不同表情的能力存在顯著差異，正確率由高至低依次是：高興表情，中性表情，悲傷表情；識別速度由快而慢依次為：高興表情，悲傷表情，中性表情。這一結果與已有研究一致，如Denham研究了2～4歲幼兒的面孔表情識別，發現幼兒識別積極情緒的能力優于識別消極情緒；姚端維等也發現，3～5歲幼兒識別正性情緒的能力優于識別負性情緒。有研究表明，幼兒在識別高興表情時多注意嘴部變化，在識別悲傷表情時多注意眉眼的變化。要表現高興或悲傷表情，五官必須顯示出明顯的變化，而表現中性表情時五官幾乎沒有任何變化，因此相對于五官表現夸張、易于分辨的高興表情和悲傷表情，幼兒對中性表情的判斷反應較慢。但由于幼兒在認知上對悲傷表情識別的發展緩慢，導致在幼兒階段識別悲傷表情的正確率較低。

(三)音樂對幼兒表情識別的影響

本研究表明，只有在聆聽低喚醒度負性情緒音樂(音樂5)時，幼兒對悲傷表情和中性表情的識別正確率無顯著差異，而在其他音樂背景下中性表情識別正確率均顯著高于悲傷表情。這顯示出3~5歲幼兒對高興表情的識別能力已經得到較好發展，較為穩定，不易受外界因素的干擾與影響；但在識別悲傷表情和中性表情時則易受背景音樂的喚醒度及情緒等因素的影響，說明幼兒對負性表情和中性表情的識別有待于進一步發展。這與上述幼兒識別正性表情的能力優于識別負性表情的結論一致。

本研究結果證實了不同情緒類型的音樂會對表情識別產生“啟動效應”或干擾作用。音樂所表達的情緒并不直接影響幼兒對外界情緒的識別，是低喚醒度的音樂使幼兒大腦處于適中的覺醒水平，從而提高了幼兒的表情識別能力。低喚醒度正性情緒并未對幼兒的正性情緒識別產生顯著影響，可能是由于幼兒對高興表情的識別能力發展已達高點，呈現天花板效應所致；而低喚醒度負性情緒音樂顯著提高的是幼兒識別負性表情的能力，這證實了音樂情緒的啟動效應。可見，音樂影響幼兒情緒認知加工的最主要的途徑是通過音樂自身的節奏、速度產生不同程度的喚醒水平，其次才是通過音樂模式影響個體的情緒與愉悅度，二者結合后，在較低喚醒度和負性情緒狀態下，顯著提高了幼兒的情緒認知加工能力。這與研究假設略有不同。

(四)幼兒表情識別能力的發展性變化

4歲和5歲幼兒在識別面孔表情的任務中成績顯著優于3歲幼兒，且4歲與5歲幼兒間不存在顯著差異，這表明4歲可能是幼兒表情識別能力發展的一個關鍵期。有研究者通過“命名復制”“選擇建構”和“自由繪畫”任務考察3～5歲幼兒表情認知的發展，結果表明，幼兒在情緒認知任務中的成績隨年齡增長而提高，其中3～4歲是認知悲傷情緒的快速發展期。另有研究探討情緒對4歲幼兒記憶受暗示性的影響，結果發現4歲幼兒具有情緒易感性特質。而兒童腦科學研究也為此提供了證據，如，研究表明4～5歲是大腦皮層某些區域新陳代謝的高峰期，程度達成人的150％左右，同時灰質含量的增長也在4歲達到頂峰，然后緩慢下降直至成年。關于“自傳記憶”的研究也發現，4～6歲之間幼兒監控事實來源的能力急劇提高，而4歲幼兒在確定事實來源的問題上還會犯很多錯誤，該變化可能與前額葉皮層功能的成熟有關。上述從行為學和大腦發育角度進行的研究均表明，4歲可能是幼兒認知與社會性發展的高峰期與轉折期。結合本研究結果，可推論4歲是幼兒情緒識別特別是悲傷情緒識別發展的關鍵期。

五、教育建議

本研究發現，低喚醒度負性情緒音樂對幼兒表情識別加工最具促進作用。這啟示教育者，在幼兒進行認知加工任務時，可播放低喚醒度的音樂，以誘發幼兒大腦適當的覺醒水平，使幼兒能集中注意，更快更好地完成相關認知加工任務。同時，當幼兒因情緒過于興奮或悲傷而無法投入正常的學習與活動中時，家長和教師除了要與幼兒溝通、交流并采取策略幫助幼兒及時調整情緒外，可選擇播放適宜的背景音樂，在無形之中引導幼兒平復情緒，達到事半功倍的效果。而莫扎特音樂因其獨有的高結構性和周期性，反而會對幼兒的情緒認知造成干擾，因此，在幼兒需要集中注意力于某項認知任務時，莫扎特音樂并不適合作為輔助性的背景音樂，而能引起恰當喚醒度的音樂才是比較理想的選擇。