岁月带不走节奏，音符留得住青春--电子科技大学尧德中、卢竞团队揭示音乐训练通过保护alpha振荡延缓认知老化

你是否曾好奇：为什么有些人年过花甲依然思维敏捷、反应迅速，而另一些同龄人却在记忆和注意力上明显衰退？是岁月无情地侵蚀了所有人的大脑，还是某些生活方式能为认知功能筑起一道“防护墙”？

在神经科学领域，大脑的节律活动——尤其是静息状态下的alpha振荡——被认为是维持注意控制与工作记忆的关键指标。然而，随着年龄增长，alpha功率普遍下降，这一现象常被归因于神经退化。但近年研究发现，脑电活动不仅包含这种有规律的周期性振荡，还混杂着一种随频率呈1/f衰减的非周期性背景活动。后者会随衰老显著改变，并可能“掩盖”真实的周期性信号变化。

那么，当我们说“老年人alpha波减弱”时，这究竟是神经振荡本身的衰退，还是被非周期性成分干扰后的假象？更重要的是，是否存在某种长期经验——比如数十年如一日的音乐训练——能够真正延缓这种核心节律的衰退，并由此守护认知能力？

近期，电子科技大学尧德中、卢竞等研究团队在GeroScience期刊发表题为“Effects of age and musical training on resting-state periodic oscillatory brain activity”的研究论文。该研究首次通过分离脑电中的周期性与非周期性成分，揭示出：只有在校正非周期性活动后，长期音乐训练对老年人大脑alpha振荡的保护作用才清晰显现。

研究团队采用行为测试与高密度脑电记录相结合的方法，系统考察长期音乐训练对大脑老化过程中静息态神经振荡的影响。实验共招募了76名参与者，并根据年龄和音乐背景分为四组：23名年轻非音乐家(平均年龄约22岁)、21名年轻音乐家(平均接受专业音乐训练超过15年)、16名老年非音乐家(平均年龄约68岁)以及16名老年音乐家——后者尤为关键，他们平均拥有近49年的持续音乐训练经历，多数人至今仍积极参与演奏或教学活动，构成了理想的“终身音乐干预”模型群体。

图1 ANT脑电设备

所有被试首先完成N-back工作记忆任务(包括0-back、1-back和2-back三个难度水平)，以评估其认知控制能力，尤其是高负荷条件下的工作记忆表现。随后，参与者在安静、光线可控的实验室环境中进行5分钟睁眼静息状态下的脑电(EEG)数据采集。脑电信号通过64导联ANT Neuro eego放大器系统记录，采样率为1000 Hz，参考电极置于CPz。

研究结果显示，长期音乐训练对老年人大脑功能具有显著的保护作用，但这一效应仅在校正脑电非周期性成分后才显现。行为上，老年人整体工作记忆表现弱于年轻人，但在高难度的2-back任务中，老年音乐家的准确率显著优于老年非音乐家，接近年轻组水平。

图2 (A) 青年组与老年组非周期性指数(exponent)和偏移量(offset)的地形图；(B) 青年与老年人非周期性参数差异的T值图；(C) 两组平均非周期性活动曲线；(D) 两组间非周期性参数的统计学差异(FDR校正)。

脑电分析发现，老年人的非周期性活动(偏移量和衰减指数)显著降低，但不受音乐训练影响。在未校正的数据中，仅观察到alpha功率随年龄下降，无法检测到音乐训练的作用；而经FOOOF算法分离周期性与非周期性成分后，老年音乐家的校正后alpha功率显著高于老年非音乐家，揭示出音乐经验对关键神经振荡的维持作用。

图3 额-中央区域四组被试在校正前(A)与校正后(C)的平均脑电功率谱；(B)和(D)四组在校正前(B)与校正后(D)alpha峰振幅的组间差异(FDR校正)。

相关分析进一步表明，在老年人中，更低的非周期性偏移量和更高的校正后alpha功率均与更好的工作记忆表现相关；此外，老年音乐家中开始训练的年龄越早，当前认知表现越好。这些结果说明，长期音乐训练通过保护alpha振荡节律，有效支持了老年人的认知功能。

图4 (A) 老年音乐家(OM)与老年非音乐家(ONM)在1-back和2-back任务中准确率的差异(FDR校正)；(B) 老年音乐家任务准确率与其开始音乐训练年龄的相关性；(C)和(D) 2-back任务准确率与校正前后alpha功率的相关性。

说到底，大脑也像一件乐器——不用会生锈，常练才“走音”少。这项研究发现，那些坚持玩了一辈子音乐的人，不仅耳朵灵，连静息时的大脑节律都更“稳”。他们的alpha波没那么容易被岁月压低，工作记忆也更有韧性。有趣的是，这种优势在普通脑电分析里还看不出来，只有把“背景杂音”滤掉，音乐训练的真正价值才浮出水面。所以，下次看到公园里拉二胡、弹钢琴的银发身影，别只当是消遣——他们可能正在用旋律，悄悄给自己的大脑“调音”。

引用：Guo, S., Li, N., Wang, L., Qiu, C., Chen, Y., Yin, Y., ... & Yao, D. (2025). Effects of age and musical training on resting-state periodic oscillatory brain activity. GeroScience, 1-14.

DOI: 10.1007/s11357-025-01862-9