中国科学院行为科学重点实验室杜忆研究员与加拿大麦吉尔大学合作，运用功能性磁共振成像技术，发现音乐训练不仅可以提高对言语自下而上的听觉编码能力与自上而下的言语运动预测能力，而且加强了听觉-运动系统的跨模态信息整合，在不同强度的背景噪音下，这种单通道和跨通道加工能力的提高以不同的权重动态促进人们的言语感知能力。
该研究招募平均年龄22岁的音乐家（训练起始年龄<7岁，训练总时长>10年，每周训练时间>3小时）与非音乐家各15名，对被试的人口学特征（性别、年龄、受教育程度）、听力水平、听觉工作记忆广度和非言语IQ进行平衡。实验采集两组被试在不同背景噪音强度下进行音节辨认时的大脑血氧水平变化。结果发现，音乐家比非音乐家在噪音干扰下而非安静情况下具有更强的言语辨认能力。相比非音乐家，音乐家在布洛卡区等左侧额叶言语运动脑区和右侧颞上回和颞中回等听觉脑区表现出更强的激活，并且这两个脑区的激活程度与音乐家的音节识别成绩呈正相关。研究进一步对磁共振成像数据采用多体素模式分类算法评估音乐训练如何影响言语刺激在大脑中的特异性编码和表征。结果显示，音乐家比非音乐家在双侧额叶言语运动区和颞叶听觉区对不同音位（构成音节的要素）特征的神经反应模式表现出更强的区分度，并且随着噪音强度的增大，相比听觉区，左侧言语运动区对音乐家成绩提高的贡献程度更大。
该研究提示，音乐训练可加强言语刺激的听觉编码、运动编码和听觉-运动系统间的信息整合，三种机制根据听音难度的动态变化以不同的权重共同促进噪音环境下的言语感知，从新的角度解析音乐训练强化言语加工的脑机制。同时，该结果提示音乐训练在改善老年群体以及听力和言语障碍人群的言语感知能力上具有重要的临床价值和良好的应用前景。
