莫扎特音乐对幼儿时空推理能力影响的研究，本文主要内容关键词为：莫扎特论文,幼儿论文,时空论文,能力论文,音乐论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
文章编号：1001-4918(2014)04-0345-354 中图分类号：B844.1 文献标识码： 1 引言 音乐在儿童身心全面和谐发展中起至关重要的作用。音乐能促进神经系统的发育，对认知系统、情绪智力、应激一反应系统等产生影响，并为学习带来积极和持续的益处。如Wolff发现音乐教育可显著提高创造力(Jensen,2005); Morto,Pietrangelo和Belleperche(1998)指出游戏中使用音乐促进了综合能力和自我概念的发展；孙长安，韦洪涛和岳丽娟(2013)证实音乐对工作记忆具促进作用；Mockel等发现节奏性很强的音乐可降低皮质醇与去甲肾上腺素水平(Jensen,2005)。此外，研究者发现音乐与空间智能存在密切联系。Rauscher,Show和Ky(1993)报导听10分钟莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”(K.448)的实验组的时空推理成绩比听通俗音乐和不听音乐的控制组高出8～9个百分点，且该作用可持续10～15分钟。法国医生Tomatis更提出“莫扎特效应”(Mozart Effect)这一术语。且音乐活动(不囿于莫扎特音乐)对学生各种智能表现均具促进作用，如提高数学分数，促进阅读、地理等能力的发展(Cabanac,Perlovsky,Bonniot-Cahanac,& Cabanac,2013; Jensen,2005)。1999～2000年度美国大学委员会报告指出，音乐课程与学术能力评估测试(SAT)高分数之间存在密切相关(Jensen,2005)。而所谓“莫扎特效应”，狭义来说，是指聆听某种类型音乐后其时空推理能力短暂提高的现象。 “莫扎特效应”一经提出，就引起社会广泛关注，并成为研究的热点。但其行为学层面的结论并不一致，有些能再现“莫扎特效应”，除Rauscher研究团队(1993)之外，Ivanov和Geake(2003)，Jaekson和Tlauka(2004),Jausovec和Habe(2005)及黄君(2010)等在研究中均证实了此效应；Aheadi,Dixon和Glover(2010)指出，莫扎特效应存在限制性特征：聆听莫扎特音乐能提高非音乐家的心理旋转能力，而对音乐家无效。但有些实验并不能再现“莫扎特效应”。1997年起，Steele等发表系列论文，质疑“莫扎特效应”存在(Steele,Ball,& Runk,1997; Steel,Bass,& Crook,1999; Steele,2003)。此外，Wilson和Brown(1997),Mckelvie和Low(2002),Crncec,Wilson和Prior(2006)也未能在实验中证实该效应。但认知神经科学方面的研究较一致地证实莫扎特音乐对大脑的影响存在独特模式(侯建成，刘昌，2008)。例如：脑电实验发现莫扎特音乐增加了颞叶与左侧额叶区域的脑电相干性(Hughes,2001)，且对大脑α1频段脑电功率谱的作用最显著(卢英俊，吴海珍，钱靓，谢飞，2011)；ERP实验发现：莫扎特音乐使视觉Oddball任务诱发的左半球ERP成分潜伏期增加，右半球潜伏期缩短；添加新异刺激后，莫扎特音乐使P3a和P3b幅度降低，P3b潜伏期改变(Jausovec & Habe,2004; Zhu et al.,2008)。fMRI和NIRS实验也证实莫扎特音乐除激活与音乐加工相关的颞叶外，还激活了与时空推理密切相关的背外侧前额叶和枕叶(Bodner,Muftuler,Nalcioglu,& Show,2001; Suda,Morimoto,Obata,Koizumi,& Maki,2008)。此外，莫扎特音乐对神经系统疾病、认知障碍等治疗效果显著：如可减弱患有癫痫症的成人及儿童的痫样放电(Grylls et al.,2013; Hughes,1998; Lin et al.,2011)；改变平衡变量，促进前庭损伤病人康复(Forti,Filipponi,Beraradino,Barozzi,& Cesarani,2010)；促进心血管健康，并诱导高血压大鼠血压下降(Trappe,2010; Akiyama & Sutoo,2011)；使患有轻度认知障碍的老年人康复认知(Cacciafesta et al.,2010)；帮助克服认知失调(Perlovsky,Cabanac,Bonniot-Cabanac,& Cabanac,2013)等。 关于“莫扎特效应”产生机制，目前主要有两种理论：“直接启动说”与“间接偏好、心境和唤醒说”。受Show等“Trion”模型的启发，Rauscher为代表的“直接启动说”派认为莫扎特音乐，能够启动、激发或增强时空推理任务所使用的固有神经放电模式，进而提高时空推理能力，产生“莫扎特效应”(Rauscher,Robinson,& Jens,1998)。而“间接偏好、心境和唤醒说”则质疑该理论，认为“莫扎特效应”本质上只是音乐所导致的偏好、心境或唤醒度差异对被试产生影响(黄君，2009)。两种理论都得到部分实验结果的支持。支持“直接启动说”的结果来源于行为学与认知神经科学层面，如脑成像研究提示莫扎特音乐激活了与空间任务相关的脑区(Bodner et al.,2001; Suda et al.,2008)。支持“间接偏好、心境和唤醒说”的研究结果大部分来源于行为学层面。如Nantais和Schellenberg(1999)报导被试聆听偏好刺激后时空测试成绩高于聆听不被偏好刺激；Thompson,Schellenberg和Husain(2001)发现，欢乐、速度较快的音乐可以提高被试空间能力，而悲伤、慢速音乐则不能。除上述理论外，Sutoo和Akiyama(2004)还试图从分子机制上探究“莫扎特效应”的成因，发现莫扎特音乐K.205可增加脑内钙/钙调蛋白依赖的多巴胺合成，进而影响广泛的脑功能；且音乐中4～16KHz的高频音最能刺激多巴胺合成。综上，“莫扎特效应”的机制研究至今尚未有定论。 研究者探究能产生“莫扎特效应”的音乐的本质特征。Rauscher等曾指出，简约型音乐、简单重复型音乐均不能产生“莫扎特效应”，而具有复杂结构的音乐可以产生“莫扎特效应”(黄君，2009)。Hetland(2000)利用元分析指出：能产生“莫扎特效应”的音乐并不局限于莫扎特所创作的音乐。Hughes认为能产生“莫扎特效应”的音乐应该是一种高度结构化、具有长时程周期性的音乐，它与大脑皮层的高度组织化的微观解剖结构可能存在某种模式上的相关性。他利用自动分析软件解析了数百首不同音乐家作品(包括莫扎特，巴赫，肖邦，瓦格纳，贝多芬，李斯特，海顿等)的结构特征，发现莫扎特音乐具有最高水平的长时程周期性：即4～60个音符长度的旋律线的重复度显著高于其他作曲家。海顿和巴赫的音乐也具一定长时程周期性，但弱于莫扎特音乐。而显著存在于摇滚乐中的1～2Hz短时程周期，在莫扎特音乐中几乎未见(Hughes,2001; Hughes,2002; Jenkins,2001；卢英俊，吴海珍，钱靚，谢飞，2011)。而音乐的高度结构化特点是指音乐的空间组织结构复杂，密度高。莫扎特音乐的纵向和声与横向的旋律走向构成的音乐空间组织结构密度大，重复度高。Hughes分析了4音符长度旋律线的特征：包括音符、音程、旋律轮廓、音符时值和终止和弦等要素的重复性。结果发现莫扎特音乐的音符和音程得分显著高于其他作曲家的音乐，音符时值显著高于肖邦音乐。逆向的音符、音程和音符时值上也有类似趋势(Hughes,2001)。Hughes提出的“高度结构化、长时程周期性”假说，试图阐明莫扎特音乐的本质特征；而这种特征与大脑皮层的高度组织化存在模式上的相似性，能够促进特定的脑功能，解释了“莫扎特效应”的成因，从而间接地支持了“直接启动说”。但这一假说，尚缺乏实证研究的证实。 Rauscher(1999)曾指出，音乐训练提高空间推理能力的效应可在大约5岁或更大年龄的儿童身上发现。故本研究在以往成人研究基础上，拓宽了被试的年龄范围(聆听莫扎特音乐后短时提高时空推理能力的报导，最低年龄为10～12岁，Ivanov & Geake,2003)，选取5～6岁幼儿为研究对象，同时将性别差异作为考察因素。另外，为探究“莫扎特效应”产生机制，在材料选择上创新，控制刺激音乐的唤醒度与情绪效价一致，选取三种音乐：(1)高唤醒度、正性情绪、长时程周期性和高度结构化音乐；(2)高唤醒度、正性情绪、短时程周期性和高度结构化音乐；(3)高唤醒度、正性情绪但不具备高度结构化与周期性的音乐。由前，音乐的高度结构化和长时程周期性可能是产生“莫扎特效应”的关键，因此本研究假设：(1)上述第一类型音乐能提高幼儿的时空推理能力；(2)“莫扎特效应”的产生主要是基于音乐本身的结构化和周期性等特征，而非唤醒度和情绪效价等因素，支持“直接启动说”。 2 幼儿时空推理测试题的编制 2.1 被试选择 杭州3所幼儿园大班幼儿106人，其中男童54人，女童52人，平均月龄65.1个月。所有被试身心健康，听力正常。 2.2 实验材料 本研究中测量时空推理能力的工具为折纸剪纸测试题。在以往有关“莫扎特效应”的研究中所采用的测量工具很不一致，常用的工具主要有：(1)逆向数字广度测试；(2)斯坦福—比纳量表中的折纸剪纸作业；(3)纸笔迷津作业；(4)明尼苏达纸形板测试；(5)瑞文高级图形补充测试。而在这众多的测试工具中，Rauscher等经过分析认为折纸剪纸作业对时空推理能力的测试最为适合。因为该任务包含了对“莫扎特效应”起关键作用的两个主要因素——时间顺序与空间物体的心像，能够测试出被试在物理模式缺失情况下进行心理旋转的能力(黄君，2010)。 本研究以Rauscher和Show(1993)、黄君(2010)在文献中发表的折纸剪纸题为参考，根据折叠的方向、次数和剪口的位置、次数的不同来确定题目的难易程度，将测试题分为一折一剪题(图1 A)、一折两剪题(图1 B)、两折一剪题(图1 C)与两折两剪题(图1 D)。由于Rauscher指出难度水平较高的空间推理测试题要求被试在大脑中进行心理旋转加工，而难度较低的题目可能不需要在脑中进行心智操作而完全依靠自动化加工就可完成；因而建议使用难度水平相对较高的测试题(Rauscher,2000)。故此，编制过程中参考5～6岁幼儿的实际时空推理水平，并稍为提高难度。最后，编制成适用于幼儿的折纸剪纸题30个，其中一折一剪9题，一折两剪9题，两折一剪7题，两折两剪5题，将其按由易到难的顺序装订成册，每页1题(图1)。
图1 不同难易程度的折纸剪纸题示意 2.3 实验程序 在安静教室向幼儿发放折纸剪纸题册，告知需要完成30道题。每题做题时间为50秒(Rauscher等指出莫扎特效应的持续时间，大约为聆听音乐后10～15 min，为保证测试时音乐作用的持续，答题时间必须限制。预实验证实大班幼儿可在规定时间内完成任务)，做题时间结束前5秒主试将予以提示，只有当主试按下钢琴上的一个和弦音时，才可以进入下一道题。在正式实验前进行练习程序，确认被试无误理解题意后再开始正式答题。 2.4 结果与分析 共收到102份有效答题卷，4份因被试漏题作为无效答题卷。根据被试答题的情况，对30道题进行删选，删除区分度较低的4个题目(区分度D＝PH-PL；PH：高分组(得分最高的27％)被试在该题上的通过率；PL：低分组(得分最低的27％)通过率。当D＜0.19，表明区分度低应删除)，选出26题。再将这26题按难度进行匹配，把难度相近的两个题随机分配到A、B两套题中。将A、B两套题合并进行分析发现，其折半信度为0.84，说明A、B两套题的一致性较高；对A、B两套题目的成绩进行配对样本t检验，t(101)=-0.11，p=0.92，可见A、B两套题目之间并不存在显著性差异，难度等值(表1)。
3 不同音乐影响下幼儿时空推理测试成绩的比较 3.1 被试 杭州3所幼儿园大班幼儿116人(与实验1中被试不同)，其中男童57人，女童59人，平均月龄65.3个月。所有被试身心健康，听力正常，均未参加过专业的音乐训练，且对刺激音乐不熟悉。 3.2 实验材料 请音乐专业教师(钢琴与室内乐专业博士)筛选出高唤醒度、正性情绪、不具备高度结构化与周期性的纯钢琴曲3首；高唤醒度、正性情绪、短时程周期性、高度结构化的纯钢琴曲3首。结构化，是指音乐空间组织结构的复杂程度及密度。如音乐空间组织结构的复杂程度高、密度大，则具备高结构化的特点；如音乐空间组织结构的复杂程度低、密度小，则不具备高结构化特点。周期性，是指音乐中由“不同个数音符”组成的旋律线的重复度。如旋律线的重复度高，则具备周期性的特点；旋律线的重复度低，则不具备周期性特点。根据重复旋律线的音符串时长，可进一步区分长时程周期性(15 s～120 s)与短时程周期性(＜15 s)(Hughes,2001)。将音乐响度统一调整为75 dB，由60名非音乐专业大学生对包括莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”在内的7首钢琴曲进行评分。评分采用形容词检查法，从情绪二因素结构图中选取同时具备高唤醒度和正性情绪特点的形容词3个(兴奋的、兴高采烈的、热情的)，并请大学生在聆听每段音乐时分别对这3个形容词进行五点量表评分。将60名大学生在这3个形容词上的得分进行平均后发现，莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”在高唤醒度，正性情绪上的平均得分为4.20。根据评分结果选取与其得分相近的音乐2首——具有高唤醒度、正性情绪、短时程周期性、高度结构化特点的巴赫“G大调托卡塔”(M=4.30)；具有高唤醒度、正性情绪、但不具备高度结构化与周期性特点的科普兰“猫和老鼠”(M=4.60)。据此，将本实验的刺激材料确定为莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”(K.448)第一乐章、巴赫“G大调托卡塔”、科普兰“猫和老鼠”和作为对照的无音乐安静环境，音乐循环播放或安静时间均为10分钟。 3.3 实验程序 本实验采用被试间设计，分前后测两个部分。在前测时，将被试分成两组，均不聆听音乐，直接进行时空推理能力测试，第一组用A卷，第二组用B卷。根据前测成绩将具有类似推理能力的被试平均分配到四组中，为消除性别以及A、B卷的差异，在分组时保证每组男女数量相等，A、B卷数量也相同。为消除练习效应，在前测完成后的两周，再对四组被试进行后测。后测时，四组被试分别先聆听莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”(K.448)第一乐章、巴赫“G大调托卡塔”、科普兰“猫和老鼠”10分钟或在无音乐环境中安静10分钟，再立刻进行时空推理测试(前测A卷者后测用B卷，前测B卷者后测用A卷)。 3.4 结果与分析 对匹配好的四组被试的时空推理前测成绩进行单因素方差分析，F(3，112)=0.00，p=1.00，即四组的时空推理成绩之间不存在显著性差异，因此认为，四组被试之间的匹配是合宜的。 对后测成绩进行单因素方差分析，F(3，112)=0.96，p=0.42，说明聆听不同音乐后的时空推理成绩不存在显著性差异。但聆听莫扎特音乐后时空推理成绩最高，其次是巴赫的“G大调托卡塔”(表2)。单独对女童的后测成绩进行单因素方差分析发现，女童在聆听不同音乐后的时空推理成绩存在显著性差异，F(3，55)=2.77，p=0.04。事后检验显示，女童在聆听莫扎特音乐后的时空推理成绩显著高于“静息”与“猫和老鼠”，聆听巴赫“G大调托卡塔”后的时空推理成绩也高于“静息”与“猫和老鼠”，但未达统计显著。而男童在聆听不同音乐后的时空推理成绩并不存在显著性差异F(3，53)=0.03，p=0.82(表2，图2)。
图2 幼儿在不同音乐影响下的时空推理成绩 4 验证莫扎特音乐对女童时空推理测试成绩的影响 4.1 实验目的 在实验2中发现，莫扎特音乐显著提高了女童的时空推理成绩。为验证此结论是否具有稳定性，本实验更换幼儿园重新采样，并扩大了女童被试量。 4.2 被试 杭州4所幼儿园大班女童120人，平均月龄64.6个月。所有被试身体健康，听力正常，均未参加过专业的音乐训练，对刺激音乐不熟悉。实验材料、程序与实验2类似。 4.3 结果与分析 对匹配好的四组被试的时空推理前测成绩进行单因素方差分析，F(3，116)=0.00，p=1.00，四组的时空推理成绩之间不存在显著性差异，因此认为，四组被试之间的匹配是合理的。
图3 女童在不同音乐影响下的时空推理成绩 对120名女童的后测成绩进行单因素方差分析，F(3，116)=3.21，p=0.03，女童在聆听不同音乐后的时空推理成绩存在显著性差异(表3)。事后检验发现，女童在聆听莫扎特音乐后的时空推理成绩显著高于无声静息状态与“猫和老鼠”，聆听巴赫“G大调托卡塔”后的时空推理测试成绩也高于无声静息状态(p=0.08)与“猫和老鼠”(p=0.825)，但未达统计显著。聆听莫扎特音乐与巴赫“G大调托卡塔”之后进行的时空推理测试成绩间并不存在显著差异(图3)。
5 讨论 本研究发现，莫扎特音乐对幼儿时空推理能力的影响存在性别差异：女童存在“莫扎特效应”，但未见于男童。产生“莫扎特效应”的音乐具备长时程周期性、高度结构化的特点，从而支持了“直接启动说”理论。 5.1 莫扎特音乐对幼儿时空推理能力的影响存在性别差异 本研究发现，莫扎特音乐提高了幼儿的时空推理测试成绩，但整体而言(不分男女时)未达到显著。而在以往的成人研究中，有关莫扎特效应的行为学研究结论也不太一致，多有未见显著影响者(Pietschnig,Voracek,& Formann,2010；陈俊，乔玲玲，张积家，2009)。但在区分男女童后，发现聆听莫扎特音乐使女童的时空推理成绩显著提高，而此效应未见于男童，提示莫扎特音乐对幼儿时空推理能力的影响存在显著性别差异。这在以往成人研究的报告中未见报导，因先前研究极少将性别作为一个重要因素进行探究。黄君曾在“莫扎特音乐对大学生时空推理能力影响”的研究中提到“似乎莫扎特音乐对女性的影响要更大一些”(黄君，2010)，但尚缺乏进一步实证性研究。而其推测与本实验中幼儿结果相吻合。 进一步分析性别差异时发现，静息状态下5岁男童的时空推理成绩显著高于女童，与国内外研究结果类似。男童在空间推理方面具有一定优势，如在心理旋转任务、空间知觉任务中的表现都显著优于女童(Berk,2006)，在本实验的时空推理任务中也得到验证。侯公林、缪小春、陈云舫、胡世红和徐微云(1998)研究发现，在5岁之后，男童的心理旋转能力要略高于女童。Utall等人发现，5岁男童在解释空间地图时的表现要优于女童。刘秀环、钱文和林泳海(2007)对3～6岁儿童的心理旋转能力的发展进行系统研究也证实此观点。 对空间能力的性别差异，存在生物遗传学因素的解释。有学者认为，暴露于雄性激素下，会提升右半球的功能，使得男性具有空间加工优势。因为对于大多数人来说，空间技能主要定位于右半球大脑皮层。例如，研究显示那些出生前雄激素水平异常高的女性，在空间旋转任务中表现非常优异。另有研究发现，无论在男性或女性，空间任务表现都会系统性地根据雄激素水平而变化(Berk,2006)。其次，这种差异可能是由于男女两性大脑皮层组织的差异造成的。如Gur等(1999)使用MRI技术研究发现：在大脑单位容积内，女性灰质比男性高，男性白质比女性高。将该结果与脑认知功能的性别差异相联系发现：由于灰质主要与刺激和信息的认知加工密切相关，女性在单位容积内较高的灰质可能与语言加工、情绪加工优势有关。相反，白质主要承担着传递指令功能，男性在单位容积内较高的白质可能与男性在空间认知等更需要神经传递的认知功能方面具有优势有关。此外，推测这一差异可能与经验有关，男性在古代生活中主要负责狩猎，需要在复杂的丛林环境中出入，所以脑内产生大尺度空间表征的能力较强(Berk,2006)。 此外，许燕和张厚粲(2000)发现，在空间旋转能力上，男性的优势随年龄增长表现为减弱并消失；而女性相对于男性来说，虽表现出“晚熟”的现象，但提高速度快，到了小学高年级能与男性达到类似水平。因此，虽然女童在时空推理能力上比同年龄的男童相对较弱，但其提高的空间比男童大，这可能导致了莫扎特音乐对女童时空推理能力的影响大于男童。 5.2 产生“莫扎特效应”的音乐具有长时程周期性和高度结构化的特点 本研究发现，对于女童，莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”影响下的时空推理测试成绩显著高于无声静息状态；巴赫“G大调托卡塔”影响下的时空推理测试成绩也高于无声静息，但未达到统计显著；而科普兰“猫和老鼠”影响下的时空推理测试成绩低于无声静息。此结果表明，科普兰音乐对女童的时空推理能力无促进作用，而莫扎特音乐与巴赫音乐对时空推理能力都具有一定的促进作用，其中莫扎特音乐的影响最显著。 这种差异的产生可能与音乐作品特征有关。由于所选音乐均为正性(积极情绪)音乐，从而避免了心境不同对测量变量可能造成的干扰，且结果表明并非音乐促进了幼儿的积极情绪就可提高其时空推理能力。此外，所选音乐区分了高低唤醒度，而实验结果表明唤醒度对测量变量也没有显著影响。实验后，以两个问题“你听过这首音乐吗”和“你喜欢这首音乐吗”进行访谈，所有幼儿对3首音乐均表示不熟悉；且大多数幼儿表示喜欢“猫和老鼠”，而对另两首音乐没有好恶。最受幼儿喜爱的“猫和老鼠”，并未促进其时空推理能力提高，也提示“偏好”不是“莫扎特效应”的关键因素。因此，推测音乐的高度结构化和旋律的周期性才是影响时空推理能力的关键因素。 如Cash,Mallakh,Chamberlain,Bratton和Li(1997)曾指出，音乐结构可能会影响认知。他们选取了高度结构化的德国作曲家巴哈贝尔(Pachelbel)的“D大调卡农”和巴托克的结构性不强的音乐对比，结果发现，聆听巴哈贝尔音乐后的时空推理成绩要高于聆听巴托克后的成绩，但未达显著。这与本研究的结果类似：聆听莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”和巴赫“G大调托卡塔”这两首高度结构化的音乐后，幼儿时空推理成绩都高于聆听不具备高度结构化的“猫和老鼠”的成绩。故此，音乐的高度结构化对幼儿的时空推理具有一定的促进作用。 此外，长时程周期性也是影响幼儿时空推理能力的另一不可忽视因素。Hughes(2002)发现在莫扎特音乐中，由4～60个音符组成的旋律线的重复度显著高于其他著名作曲家；且其长时程周期性最显著(30秒周期)。推测每20～30秒一次的有规律的重复的旋律在人脑中激起的反响最大，这与神经系统的许多功能类似，如睡眠开始时脑电波的频率是每30秒一次的循环(Hughes,2001)，又如人在安静松弛状态下脑电波的频率也存在30秒一次的循环(侯建成，2007)。fMRI和NIRS实验表明，具有长时程周期性的莫扎特音乐显著激活了与时空推理任务密切相关的背外侧前额叶和枕叶等脑区(Bodner et al.,2001; Suda et al.,2008)。EEG功率谱研究也发现，长时程周期性的莫扎特音乐对大脑α1频段脑电功率谱的作用最显著(卢英俊等，2011)。此猜测在本研究中得到了证实：具备长时程周期性特点的莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”对时空推理的影响最强；巴赫“G大调托卡塔”虽具备周期性特点，但其重复的旋律线主要是由4～10个音符组成，对时空推理能力的影响比莫扎特音乐弱。由于体裁的原因，巴赫“G大调托卡塔”旋律的构成单元较多地以直线进行与装饰音性质的环绕型为主，声部横向运动的幅度较窄；作品中呈现出均值型节奏、并重复贯穿密集均匀的音值组合。这些特征导致巴赫“G大调托卡塔”的循环具有短时程周期性特点，其重复性旋律不易在脑内形成共振，对大脑皮层不能产生持续性的影响。 5.3 “莫扎特效应”的产生可能源于“直接启动” 本研究发现，同样具备高唤醒度、正性情绪的三首音乐作品对时空推理能力的影响存在显著性差异：莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”和巴赫“G大调托卡塔”提高了时空推理能力，而科普兰“猫和老鼠”却无效。如前所述，唤醒度与心境的改变可能不是导致“莫扎特效应”产生的必然因素，而音乐独特的结构性与周期性对脑部产生的“直接启动”才是时空推理能力提高的关键。认知神经科学领域的研究为这一猜测提供了证据：Koelsch等用fMRI研究发现，令人愉悦的音乐会激活额下回、前上脑岛、腹侧纹状体、Heschl氏回及罗兰迪克岛盖(Rolandic operculum)(孙亚楠，刘源，南云，2009)。Maguire和Frilh(2003)利用PET研究也发现，在正性音乐刺激中，左侧额叶、双侧海马回、左侧岛叶前部和右侧丘脑出现激活。而Bodner等(2001)利用fMRI研究发现，与聆听高唤醒度、正性情绪的“献给爱丽丝”相比，被试在聆听莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”时激活了更多的大脑区域，例如前额叶、枕叶、小脑等，这些区域被认为与空间推理相关联。由此可见，高唤醒度、正性情绪音乐对大脑的激活模式异于莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”，它并没有独特地激活与时空推理相关联的脑区。因此，唤醒度与心境因素假说不足以解释“莫扎特效应”；莫扎特“D大调双钢琴奏鸣曲”长时程周期性、高度结构化的特点使其在脑内形成共振，引起大脑相关区域波幅升高，提高了大脑活动效率，这也许是“莫扎特效应”的认知神经生理机制(黄君，2009)。 5.4 充分利用音乐欣赏与音乐训练等手段促进儿童发展 本研究揭示聆听莫扎特音乐，会导致女童的时空推理能力短暂提高，且产生“莫扎特效应”的音乐具备长时程周期性和高度结构化的特点。提示教育者可以选择具备长时程周期性和高度结构化特征的纯钢琴曲，作为幼儿音乐欣赏活动中的素材，还可以将之作为自由活动时间的背景音乐，让幼儿(特别是女童)在长期聆听、感受理解和鉴赏音乐作品过程中，进一步促进和巩固其时空推理能力的发展。同时研究还表明，音乐训练能够刺激大脑皮层的活动，6个月的短期训练即可显著改变行为，并改善神经突触的生长(Moreno,Marques,& Santos,2009)；ERP研究也发现音乐训练能改善儿童前额叶相关的执行功能(Moreno et al.,2011；韩明鲲，吕静，2013)。热爱音乐是儿童的天性，天真活泼的幼儿对音乐有着天然的亲近和向往。教育者应重视音乐的认知开发功能，充分利用音乐欣赏和音乐训练等手段，更好地促进其发展。 综上，本研究证实，5～6岁女童存在“莫扎特效应”，此前未见于文献报导。此外，产生“莫扎特效应”的音乐具备长时程周期性和高度结构化的特点，支持“直接启动说”理论。未来研究中还应利用EEG、fNIRS等认知神经科学的手段对不同唤醒度、情绪效价、偏好、结构化及周期性的音乐做进一步探究，全面揭示“莫扎特效应”产生的大脑机制并深入考察莫扎特音乐对女童的独特作用。通过音乐学、生物医学工程与软件工程的多学科交叉，还可编制自动分析软件，尝试对专家筛选的音乐的结构与周期进行更为精准的量化分析。
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