科研進展

心理所研究發現:聽音樂時眨眼會與音樂節拍同步,揭示聽覺-運動新鏈接

發布時間:2025-11-18 作者:杜憶研究組

你是否曾不自覺地隨著音樂節奏點頭或跺腳?這種“聽覺-運動同步”現象的背后,可能隱藏著更深的奧秘。

近日,中國科學院心理研究所杜憶研究組研究發現,當我們聆聽音樂時,連無意識的眨眼也會悄然與節拍同步!這項研究首次揭示了聽覺系統與眼動系統之間存在的“隱藏鏈接”,為理解大腦如何處理音樂節奏開辟了全新視角。

研究通過四項實驗,系統考察了123名非音樂專業年輕人在聆聽節奏穩定的巴赫眾贊曲時的反應。研究人員借助眼動追蹤、腦電圖(EEG)和彌散磁共振成像(DWI)等技術,像“偵探”一樣捕捉受試者眨眼和腦電波的微妙變化。(圖1)。

圖1.實驗設計與分析框架

研究結果發現,即使沒有刻意控制或有意識的覺知,受試者的眨眼頻率仍會精準對齊音樂節拍(圖2A)。同樣,腦電波也呈現出同步振蕩,仿佛大腦內部有個“節拍器”在指揮(圖2D)。

圖2. 對節拍的眨眼同步與神經同步

研究團隊提出,這種眨眼同步行為可能源于聽覺-運動系統的跨模態互動。為進一步探索機制,研究者分析了眨眼與腦電信號之間的“對話”。結果發現,兩者之間存在顯著的互信息關聯(圖3B),且時間響應函數分析發現,神經活動在眨眼發生前就已增強,表明大腦能“預測”眨眼時機(圖3D)。

圖3. 眨眼與神經活動的協同作用

通過腦白質成像,研究還找到了這一行為的“腦結構基礎”:眨眼同步能力更強的人,其連接聽覺與運動腦區的神經纖維(左后側上縱束pSLF)的神經突密度指數(NDI)更低;而神經同步能力更強的人,其左側弓狀束(AF)的神經突密度指數更低(圖4)。

圖4. 眨眼同步與神經同步強度與腦白質微結構屬性相關

那么,這種“眨眼打拍子”有何實際作用?在音高偏差檢測任務中,眨眼同步強的人能更準確地捕捉拍點處的調外音(圖5C);若注意力被視覺任務分散,眨眼同步便消失無蹤(圖5D)。這說明該行為并非機械反射,而是大腦主動調度注意力的結果。這些結果支持動態注意理論,即眨眼同步可能通過主動調節時間注意來優化聽覺感知。

圖5. 調外音探測與視覺目標探測實驗中眨眼同步的功能意義

為什么這項研究令人興奮?對此,杜憶用生動的比喻解釋道:“眨眼就像一扇隱秘的窗戶,讓我們窺見大腦如何無聲地‘跟隨音樂起舞’。這種微小的動作,能揭示聽覺與運動的深層協調,未來或可發展為兒童節奏障礙相關的神經發育性疾病(如自閉癥、注意缺陷多動癥、語言發育遲緩)的簡易篩查工具。

該研究不僅拓展了音樂感知中聽覺-運動同步的行為譜系,還強調了主動感知和預測編碼在音樂處理中的作用。未來,團隊計劃進一步解析眨眼與瞳孔變化、掃視眼動的協作機制,深化對眼動在音樂中作用的理解。

研究成果已發表于PLOS Biology,并被選為當期亮點推薦(Press Release)。心理所博士生吳伊揚(已畢業)為第一作者,香港中文大學滕相斌教授與心理所杜憶研究員為共同通訊作者。研究獲科技創新2030“腦科學與類腦研究”重大項目(2021ZD0201500)及香港研資局基金(24618124)支持。

論文鏈接: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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