科学家|侯建成教授等揭示高级音高识别能力与三维心理旋转的积极联系科学家

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音高识别（pitch identification）是在没有其它音高提示或参照的情况下，对单独呈现的音符进行辨认。音高识别能力可分为一般音高识别能力（average pitch identification ability）和高级音高识别能力（superior pitch identification ability）。
以往研究发现，拥有绝对音高（absolute pitch ，在高级音高识别能力中具有代表性）能力的音乐家在视觉—空间任务中的操作表现要显著高于没有绝对音高能力的音乐家以及非音乐家。又由于视—空感知与心理旋转（mental rotation）密切相关，那么拥有高级音高识别能力（以下简称“高级能力”）的非音乐家是否存在较好的心理旋转加工优势？
为了探究这个问题，我们对525名大学生被试进行了音高识别测验，按其正确率及音乐训练经历分为四组：拥有高级能力（准确率 > 80%）的早期训练组、拥有高级能力的无训练组、拥有一般音高识别能力（准确率 < 80% ，以下简称“一般能力”）的早期训练组、拥有一般能力的无训练组；每位被试均进行一项智力测验（韦氏成人测验中国版）、两项心理旋转测验（三维旋转、二维空间关系）、八项执行功能测验（包含了信息刷新、抑制控制、认知灵活性三个成分），通过2 x 2因素协方差分析（性别作为协变量）统计发现，高级能力在两项心理旋转和执行功能测验的主效应显著；音乐训练只在执行功能测验的主效应显著。另外，高级能力与音乐训练对智力测验的主效应均不显著。
为探讨执行功能是否影响了高级能力及音乐训练对心理旋转的作用，我们进一步将执行功能列为协变量。 2 x 2协方差分析（性别及执行功能作为协变量）统计发现，高级能力在三维心理旋转上的主效应显著，但在二维空间上的主效应不显著；高级能力和音乐训练在三维心理旋转上的交互作用显著。最后，当二维空间也作为协变量时，高级能力和音乐训练对三维心理旋转的结果依然显著。
研究结果表明，高级能力者对音高识别所使用的认知加工策略（例如视觉形状、空间距离或高度等）可能有助三维心理旋转的认知操作，因为声学特征和空间线索之间的跨模态对应性可能是音高识别和心理旋转之间的关联基础。
该研究成果已在线发表于SSCI期刊Musicae Scientiae (音乐类Q1 ， IF = 3.182) 。福建师范大学海峡两岸文化发展协同创新中心侯建成教授为论文第一作者，北京师范大学认知神经科学与国家重点实验室董奇教授为通讯作者，美国加州大学尔湾分校心理科学学系陈传升教授、威斯康星大学麦迪逊分校医学与公共卫生学院Vivek Prabhakaran副教授、Veena Nair博士为共同作者。
参考文献Hou J. Chen C. Dong Q. Nair V. & Prabhakaran V. (2021). Superior pitch identification ability is associated with better mental rotation performance. Musicae Scientiae.
本文经原作者授权发布。
【科学家|侯建成教授等揭示高级音高识别能力与三维心理旋转的积极联系】