科研进展

心理所研究发现:听音乐时眨眼会与音乐节拍同步,揭示听觉-运动新链接

发布时间:2025-11-18 作者:杜忆研究组

你是否曾不自觉地随着音乐节奏点头或跺脚?这种“听觉-运动同步”现象的背后,可能隐藏着更深的奥秘。

近日,中国科学院心理研究所杜忆研究组研究发现,当我们聆听音乐时,连无意识的眨眼也会悄然与节拍同步!这项研究首次揭示了听觉系统与眼动系统之间存在的“隐藏链接”,为理解大脑如何处理音乐节奏开辟了全新视角。

研究通过四项实验,系统考察了123名非音乐专业年轻人在聆听节奏稳定的巴赫众赞曲时的反应。研究人员借助眼动追踪、脑电图(EEG)和弥散磁共振成像(DWI)等技术,像“侦探”一样捕捉受试者眨眼和脑电波的微妙变化。(图1)。

图1.实验设计与分析框架

研究结果发现,即使没有刻意控制或有意识的觉知,受试者的眨眼频率仍会精准对齐音乐节拍(图2A)。同样,脑电波也呈现出同步振荡,仿佛大脑内部有个“节拍器”在指挥(图2D)。

图2. 对节拍的眨眼同步与神经同步

研究团队提出,这种眨眼同步行为可能源于听觉-运动系统的跨模态互动。为进一步探索机制,研究者分析了眨眼与脑电信号之间的“对话”。结果发现,两者之间存在显著的互信息关联(图3B),且时间响应函数分析发现,神经活动在眨眼发生前就已增强,表明大脑能“预测”眨眼时机(图3D)。

图3. 眨眼与神经活动的协同作用

通过脑白质成像,研究还找到了这一行为的“脑结构基础”:眨眼同步能力更强的人,其连接听觉与运动脑区的神经纤维(左后侧上纵束pSLF)的神经突密度指数(NDI)更低;而神经同步能力更强的人,其左侧弓状束(AF)的神经突密度指数更低(图4)。

图4. 眨眼同步与神经同步强度与脑白质微结构属性相关

那么,这种“眨眼打拍子”有何实际作用?在音高偏差检测任务中,眨眼同步强的人能更准确地捕捉拍点处的调外音(图5C);若注意力被视觉任务分散,眨眼同步便消失无踪(图5D)。这说明该行为并非机械反射,而是大脑主动调度注意力的结果。这些结果支持动态注意理论,即眨眼同步可能通过主动调节时间注意来优化听觉感知。

图5. 调外音探测与视觉目标探测实验中眨眼同步的功能意义

为什么这项研究令人兴奋?对此,杜忆用生动的比喻解释道:“眨眼就像一扇隐秘的窗户,让我们窥见大脑如何无声地‘跟随音乐起舞’。这种微小的动作,能揭示听觉与运动的深层协调,未来或可发展为儿童节奏障碍相关的神经发育性疾病(如自闭症、注意缺陷多动症、语言发育迟缓)的简易筛查工具。

该研究不仅拓展了音乐感知中听觉-运动同步的行为谱系,还强调了主动感知和预测编码在音乐处理中的作用。未来,团队计划进一步解析眨眼与瞳孔变化、扫视眼动的协作机制,深化对眼动在音乐中作用的理解。

研究成果已发表于PLOS Biology,并被选为当期亮点推荐(Press Release)。心理所博士生吴伊扬(已毕业)为第一作者,香港中文大学滕相斌教授与心理所杜忆研究员为共同通讯作者。研究获科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目(2021ZD0201500)及香港研资局基金(24618124)支持。

论文链接:Wu Y.,Teng X.*,Du Y.* (2025). Eye blinks synchronize with musical beats during music listening. PLoS Biology,23(11),e3003456. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003456




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