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大脑是人类目前所知的最为复杂的一个系统。从结构上来讲，它拥有约1000亿个神经元，这些神经元通过约100万亿个神经突触相互连接，控制着个体的感知觉、运动、注意、记忆、情绪、思维、语言等各种初级和高级行为。大脑是个体产生一切行为的根源，反过来，这些行为又对大脑进行塑造，其在形态结构和功能活动以及化学物质诸多方面均能因学习、大脑发育及病变等内部因素和外部环境的变化而发生重新建构，这被称为脑的“可塑性”（plasticity）。
可塑性是脑神经系统的重要特性，也是人类行为适应性的生理基础，并贯穿于我们生命的始终。而音乐训练在此过程中扮演着重要的角色，它能够对脑的宏观与微观结构产生重要影响。这是因为音乐本身的成分极其复杂，涉及音色、节奏、和声、曲调及旋律等多种因素，因此个体在从事各种音乐活动时，需要大脑的运动皮层、听觉皮层以及视觉皮层等多个脑区的广泛参与、感知与信息处理（见图1）。而且很多研究已经证实，长期密集的音乐训练会改变大脑各个感觉皮层的结构和功能。
音乐训练对大脑听觉皮层的影响
大脑的听觉皮层是负责听的神经中枢，主要位于大脑两半球外侧颞叶的颞横回和颞上回。此外，脑岛也接受听觉信息的投射，传入的听觉信息在此被分析和综合并产生听觉。听觉皮层可分为初级听觉皮层和次级听觉皮层两部分。
众所周知，音乐是通过声音来塑造艺术形象的音响艺术，无论是对音高、音色、节奏、和声及旋律等各种因素的听与感受，还是将这些要素整合成为一首完整的乐曲进行演奏，个体脑内的听觉皮层都起着重要的监听和辨识作用，因此涉及声音分析、听觉记忆及听觉场景分析等复杂的脑部活动。也就是说，从获得对音响及其结构形式的映像和知觉到理解作曲家的创作意图，再到评价表演者的演奏水平等一切音乐活动都离不开听觉皮层的积极参与。
研究者通过一系列的脑科学研究发现，长期接受音乐训练的音乐表演者或音乐家在初级听觉皮层的颞上回区域的灰质体积、中心性和皮层厚度比控制组更大，而器乐训练的时间长短与颞上回的体积正相关，且音乐表演的专业能力与颞上回的灰质密度呈正相关。
这是由于在大量的音乐训练中，对错误的检测是音乐训练中最基本的环节与能力，而听觉系统对错误的检测主要由颞上回区域负责。其次，在音乐训练中，为了达到对每个旋律的合理诠释，演奏者必须对旋律特征进行解码，而颞上回对音乐旋律、音乐结构的加工，以及音乐语义记忆发挥着重要作用。最后，在长期的音乐训练中听觉反馈对音乐训练效果具有积极意义，而颞上回在功能上参与了听觉反馈的整合加工。
综上，音乐训练可以使得机体拥有更敏感的听觉分辨与分析能力，并且可以使他们获得更强的音乐记忆。这可以体现出音乐训练与脑结构变化之间存在因果关系，且有力地证明了音乐训练经验对脑结构的影响。
音乐训练对人脑运动皮层的影响
大脑的运动皮层也是可塑性较强的皮层之一，位于额叶的后部，主要包括初级运动皮层、前运动皮层和辅助运动皮层三部分。
身体各个部位在大脑皮层均具有相应固定的投射区，随着各部位精细运动技能的提高，皮层相应的代表区域就会扩大，同时皮层还会发生功能重塑。
很多研究均已证实，一定时间的感官刺激或新的运动技能的习得可以导致运动皮层结构和功能变化。例如，脑成像研究发现小提琴家的大脑半球之间存在显著的不对称性，由于音乐训练与演奏时需要左手手指的频繁活动，小提琴家不仅发展出精细的左手手指运动技能，而且左手对应的大脑右侧初级运动皮层与初级感觉皮层的表征区域明显大于对侧。
同时，中央前回是与音乐训练密切相关的脑区。中央前回是额叶后部的一个重要结构区域，它位于中央后回之前，属于初级运动皮层所在区域。研究者发现，与非音乐家相比，长期进行音乐表演训练的钢琴家的大脑左右半球中央前回内沟具有更高的对称性;在观看右手钢琴演奏时，左侧中央前回得到更强的激活;在被动聆听钢琴旋律时， 双侧的中央前回区域比控制组有更强的激活;而在运动相关任务中，钢琴家的中央前回有显著激活，而非音乐家则没有出现类似的激活。这可能是源于接受长期音乐训练的音乐家大脑的中央前回与其他脑区之间的局部功能连接密度比非音乐家更大，从而体现出长期的音乐训练有助于对高水平认知控制与注意加工能力。
此外，一般来说小脑与运动控制有关。研究者发现，钢琴家在观察手指运动时，小脑的激活水平比控制组更高。同时，小脑还与音乐表演中的多通道信息整合功能、工作记忆、认知符合以及执行功能相关。近年的一些研究证实，音乐表演者在颞上沟—前运动区—小脑的连结性更强;表演者工作记忆以及执行控制的提高也与小脑灰质密度的增加有关;基于此，可见小脑参与音乐表演活动的整个过程，而长期的音乐表演训练在一定程度上能调节从表演的行为计划到视觉运动再到声音的一个内在传送模型，进而体现出长期的音乐训练可以对小腦以及运动皮层的结构与功能产生有效的重塑。
音乐训练对人脑躯体感觉皮层的影响
躯体感觉皮层是管理身体上各种感觉的神经中枢，位于顶叶和后顶叶皮层区域，主要包括第一（初级）躯体感觉皮层（S1）、第二（次级）躯体感觉皮层（S2）以及位于第一躯体感觉皮层后方的5区和7区（见图2）。其中，第一躯体感觉皮层由四个不同的皮层去（3a、3b、1区和2区）组成，体表各部位在这个皮层的代表区明确而清晰（见图3），是最主要的躯体感觉皮层。第二躯体感觉皮层只对感觉信息做粗糙的分析，且与痛觉关系较为密切。而后顶叶皮层对感知和解释空间关系及精确的肌体图像是必不可少的，也是肌体在空间活动时进行动作协调所必需的，也就是说它主要负责将躯体感觉信息与其他感觉信息进行复杂的整合。
已有研究证明，长期的音乐训练和练习能够导致钢琴家的空间触觉敏感度显著高于普通人，并且其敏感度与音乐家开始学习音乐的年龄和日常练琴时间呈正相关;弦乐器演奏家的躯体感觉皮层因长期接受弦乐演奏的训练，致使其加强了感知系统内部的突出传递，从而使弦乐器演奏家的躯体感觉皮层经音乐训练发生了重塑，并增强了位于中央沟首部感觉区的抑制性中间神经元的激活。 音乐训练对其他脑区的影响
首先，左侧额下回被认为是与音乐句法加工相关的重要脑区，且与一般的认知功能相关，如工作记忆、记忆的认知控制、其他自我控制功能的选择或抑制、认知灵活性有关。此外，额下回是额颞镜像神经元的一个重要节点，在音乐表演和音乐欣赏中，它对于模仿别人的动作从而理解相应情绪和意图具有重要作用。研究者发现，音乐表演者左侧额下回区域比控制组拥有更大的体积，且其灰质密度随着音乐训练的积累与音乐表演能力的提高而增大。
其次，顶下小叶是与多通道信息整合加工有關的脑区，也参与音韵信息的储存与调性音乐工作记忆。研究发现，顶下小叶与音乐表演者在视觉—运动协调能力的提高有关。由于腹侧顶内区域涉及对多通道信息的表征，因此经由长时间的音乐训练使表演者的大脑对运动以及多重知觉功能的整合加工得到提高，由此相较于非音乐家，器乐演奏家在被动聆听音乐时，顶下小叶的激活水平显著高于对照组。
最后，脑岛属于皮层下结构，其体积与音乐表演训练时间的关系极为密切，其体积可以随着音乐训练时间的增加而变大。在功能方面，与非音乐家相比，器乐演奏者在包括双侧脑岛在内的多个脑区的局部功能连接更强。这种增强可能导致器乐演奏者在言语工作记忆中比非音乐家更多激活了右侧脑岛。同时，脑岛被认为是与音乐加工中的音乐情绪加工有关。研究发现，音乐家在聆听喜好的古典音乐时，诱发的战栗感的强度与脑岛的激活水平呈正相关。这表明音乐表演训练有助于提高对于情绪的敏感性，从而通过这种敏感性感知音乐的内在情感，进而完善音乐表演的情感表现。
总结与展望
总之，音乐训练在大脑可塑性中扮演着重要角色，它能够对脑的宏观与微观结构重要影响。这是由于个体在音乐训练过程中，需要运用眼看、耳听、口唱、手弹、脑记等各种感觉通路，并进行音乐想象、分析和综合等多种思维活动。所以长期从事这些听辨、识谱、演唱、演奏等音乐活动，会对个体的运动皮层、听觉皮层、感觉运动皮层等多个脑区产生广泛而积极的影响，同时也会使个体的注意力、记忆力、想象力、综合分析能力和敏捷反应能力等智力因素得到强化和提高。
同时，由于音乐训练与脑的结构与功能之间具有密切的联系，这不仅可以对其脑神经发育产生广泛而深远的影响，使脑内形成不同的突触连接、增加树突密度、增多树突分支层次、改变树突棘的形状等，而且还可以在一定程度上增大脑的功能区的面积，从而使个体对音乐刺激的加工方式发生改变，并获得特殊的听觉感知能力、音乐分析能力和大量的音乐结构知识以及发展音乐演奏技能。
目前，音乐训练在人脑开发和促进智力发展方面所具有的突出功效已逐渐被证实，其为大脑形成适应性的行为创造了条件，并对神经系统的修整、重排和精炼具有重要作用。因此如何利用音乐教育去探索、开发、重塑人脑的结构与功能业已成为我们不容回避的新课题。我们应该清楚地认识到音乐学习对脑可塑性所具有的广泛影响以及其对人脑开发的独特价值和功能，并努力寻求脑可塑性与音乐教育的最佳结合点，以便更好地在音乐教育过程中以多种活动及方式最大程度地对大脑潜能进行整体、全面的开发。
未来，应用现代认知神经科学的研究成果，不仅帮助我们进一步理解音乐学习的多元价值和功能，而且可以使音乐教育建立在更加科学的基础之上，从而提高音乐教学的质量和效率。为此，我们需要在充分了解和认识脑的认知功能、情感功能和自我意识等高级功能的前提下，根据脑的发育与认知活动规律实施音乐教育，探寻音乐教育应该用什么样的内容、在什么时候、以怎样的行为参与方式与发展中的人脑需求相适应，构建起“基于脑、适于脑、促进脑”的音乐教育体系，从而为音乐教育的实施提供更加坚实与科学的基础，为广大儿童青少年探索出一条更加科学、有效、愉快的音乐学习道路。
可塑性是脑神经系统的重要特性，也是人类行为适应性的生理基础，并贯穿于我们生命的始终。而音乐训练在此过程中扮演着重要的角色，它能够对脑的宏观与微观结构产生重要影响。这是因为音乐本身的成分极其复杂，涉及音色、节奏、和声、曲调及旋律等多种因素，因此个体在从事各种音乐活动时，需要大脑的运动皮层、听觉皮层以及视觉皮层等多个脑区的广泛参与、感知与信息处理（见图1）。而且很多研究已经证实，长期密集的音乐训练会改变大脑各个感觉皮层的结构和功能。
音乐训练对大脑听觉皮层的影响
大脑的听觉皮层是负责听的神经中枢，主要位于大脑两半球外侧颞叶的颞横回和颞上回。此外，脑岛也接受听觉信息的投射，传入的听觉信息在此被分析和综合并产生听觉。听觉皮层可分为初级听觉皮层和次级听觉皮层两部分。
众所周知，音乐是通过声音来塑造艺术形象的音响艺术，无论是对音高、音色、节奏、和声及旋律等各种因素的听与感受，还是将这些要素整合成为一首完整的乐曲进行演奏，个体脑内的听觉皮层都起着重要的监听和辨识作用，因此涉及声音分析、听觉记忆及听觉场景分析等复杂的脑部活动。也就是说，从获得对音响及其结构形式的映像和知觉到理解作曲家的创作意图，再到评价表演者的演奏水平等一切音乐活动都离不开听觉皮层的积极参与。
研究者通过一系列的脑科学研究发现，长期接受音乐训练的音乐表演者或音乐家在初级听觉皮层的颞上回区域的灰质体积、中心性和皮层厚度比控制组更大，而器乐训练的时间长短与颞上回的体积正相关，且音乐表演的专业能力与颞上回的灰质密度呈正相关。
这是由于在大量的音乐训练中，对错误的检测是音乐训练中最基本的环节与能力，而听觉系统对错误的检测主要由颞上回区域负责。其次，在音乐训练中，为了达到对每个旋律的合理诠释，演奏者必须对旋律特征进行解码，而颞上回对音乐旋律、音乐结构的加工，以及音乐语义记忆发挥着重要作用。最后，在长期的音乐训练中听觉反馈对音乐训练效果具有积极意义，而颞上回在功能上参与了听觉反馈的整合加工。
综上，音乐训练可以使得机体拥有更敏感的听觉分辨与分析能力，并且可以使他们获得更强的音乐记忆。这可以体现出音乐训练与脑结构变化之间存在因果关系，且有力地证明了音乐训练经验对脑结构的影响。
音乐训练对人脑运动皮层的影响
大脑的运动皮层也是可塑性较强的皮层之一，位于额叶的后部，主要包括初级运动皮层、前运动皮层和辅助运动皮层三部分。
身体各个部位在大脑皮层均具有相应固定的投射区，随着各部位精细运动技能的提高，皮层相应的代表区域就会扩大，同时皮层还会发生功能重塑。
很多研究均已证实，一定时间的感官刺激或新的运动技能的习得可以导致运动皮层结构和功能变化。例如，脑成像研究发现小提琴家的大脑半球之间存在显著的不对称性，由于音乐训练与演奏时需要左手手指的频繁活动，小提琴家不仅发展出精细的左手手指运动技能，而且左手对应的大脑右侧初级运动皮层与初级感觉皮层的表征区域明显大于对侧。
同时，中央前回是与音乐训练密切相关的脑区。中央前回是额叶后部的一个重要结构区域，它位于中央后回之前，属于初级运动皮层所在区域。研究者发现，与非音乐家相比，长期进行音乐表演训练的钢琴家的大脑左右半球中央前回内沟具有更高的对称性;在观看右手钢琴演奏时，左侧中央前回得到更强的激活;在被动聆听钢琴旋律时， 双侧的中央前回区域比控制组有更强的激活;而在运动相关任务中，钢琴家的中央前回有显著激活，而非音乐家则没有出现类似的激活。这可能是源于接受长期音乐训练的音乐家大脑的中央前回与其他脑区之间的局部功能连接密度比非音乐家更大，从而体现出长期的音乐训练有助于对高水平认知控制与注意加工能力。
此外，一般来说小脑与运动控制有关。研究者发现，钢琴家在观察手指运动时，小脑的激活水平比控制组更高。同时，小脑还与音乐表演中的多通道信息整合功能、工作记忆、认知符合以及执行功能相关。近年的一些研究证实，音乐表演者在颞上沟—前运动区—小脑的连结性更强;表演者工作记忆以及执行控制的提高也与小脑灰质密度的增加有关;基于此，可见小脑参与音乐表演活动的整个过程，而长期的音乐表演训练在一定程度上能调节从表演的行为计划到视觉运动再到声音的一个内在传送模型，进而体现出长期的音乐训练可以对小腦以及运动皮层的结构与功能产生有效的重塑。
音乐训练对人脑躯体感觉皮层的影响
躯体感觉皮层是管理身体上各种感觉的神经中枢，位于顶叶和后顶叶皮层区域，主要包括第一（初级）躯体感觉皮层（S1）、第二（次级）躯体感觉皮层（S2）以及位于第一躯体感觉皮层后方的5区和7区（见图2）。其中，第一躯体感觉皮层由四个不同的皮层去（3a、3b、1区和2区）组成，体表各部位在这个皮层的代表区明确而清晰（见图3），是最主要的躯体感觉皮层。第二躯体感觉皮层只对感觉信息做粗糙的分析，且与痛觉关系较为密切。而后顶叶皮层对感知和解释空间关系及精确的肌体图像是必不可少的，也是肌体在空间活动时进行动作协调所必需的，也就是说它主要负责将躯体感觉信息与其他感觉信息进行复杂的整合。
已有研究证明，长期的音乐训练和练习能够导致钢琴家的空间触觉敏感度显著高于普通人，并且其敏感度与音乐家开始学习音乐的年龄和日常练琴时间呈正相关;弦乐器演奏家的躯体感觉皮层因长期接受弦乐演奏的训练，致使其加强了感知系统内部的突出传递，从而使弦乐器演奏家的躯体感觉皮层经音乐训练发生了重塑，并增强了位于中央沟首部感觉区的抑制性中间神经元的激活。 音乐训练对其他脑区的影响
首先，左侧额下回被认为是与音乐句法加工相关的重要脑区，且与一般的认知功能相关，如工作记忆、记忆的认知控制、其他自我控制功能的选择或抑制、认知灵活性有关。此外，额下回是额颞镜像神经元的一个重要节点，在音乐表演和音乐欣赏中，它对于模仿别人的动作从而理解相应情绪和意图具有重要作用。研究者发现，音乐表演者左侧额下回区域比控制组拥有更大的体积，且其灰质密度随着音乐训练的积累与音乐表演能力的提高而增大。
其次，顶下小叶是与多通道信息整合加工有關的脑区，也参与音韵信息的储存与调性音乐工作记忆。研究发现，顶下小叶与音乐表演者在视觉—运动协调能力的提高有关。由于腹侧顶内区域涉及对多通道信息的表征，因此经由长时间的音乐训练使表演者的大脑对运动以及多重知觉功能的整合加工得到提高，由此相较于非音乐家，器乐演奏家在被动聆听音乐时，顶下小叶的激活水平显著高于对照组。
最后，脑岛属于皮层下结构，其体积与音乐表演训练时间的关系极为密切，其体积可以随着音乐训练时间的增加而变大。在功能方面，与非音乐家相比，器乐演奏者在包括双侧脑岛在内的多个脑区的局部功能连接更强。这种增强可能导致器乐演奏者在言语工作记忆中比非音乐家更多激活了右侧脑岛。同时，脑岛被认为是与音乐加工中的音乐情绪加工有关。研究发现，音乐家在聆听喜好的古典音乐时，诱发的战栗感的强度与脑岛的激活水平呈正相关。这表明音乐表演训练有助于提高对于情绪的敏感性，从而通过这种敏感性感知音乐的内在情感，进而完善音乐表演的情感表现。
总结与展望
总之，音乐训练在大脑可塑性中扮演着重要角色，它能够对脑的宏观与微观结构重要影响。这是由于个体在音乐训练过程中，需要运用眼看、耳听、口唱、手弹、脑记等各种感觉通路，并进行音乐想象、分析和综合等多种思维活动。所以长期从事这些听辨、识谱、演唱、演奏等音乐活动，会对个体的运动皮层、听觉皮层、感觉运动皮层等多个脑区产生广泛而积极的影响，同时也会使个体的注意力、记忆力、想象力、综合分析能力和敏捷反应能力等智力因素得到强化和提高。
同时，由于音乐训练与脑的结构与功能之间具有密切的联系，这不仅可以对其脑神经发育产生广泛而深远的影响，使脑内形成不同的突触连接、增加树突密度、增多树突分支层次、改变树突棘的形状等，而且还可以在一定程度上增大脑的功能区的面积，从而使个体对音乐刺激的加工方式发生改变，并获得特殊的听觉感知能力、音乐分析能力和大量的音乐结构知识以及发展音乐演奏技能。
目前，音乐训练在人脑开发和促进智力发展方面所具有的突出功效已逐渐被证实，其为大脑形成适应性的行为创造了条件，并对神经系统的修整、重排和精炼具有重要作用。因此如何利用音乐教育去探索、开发、重塑人脑的结构与功能业已成为我们不容回避的新课题。我们应该清楚地认识到音乐学习对脑可塑性所具有的广泛影响以及其对人脑开发的独特价值和功能，并努力寻求脑可塑性与音乐教育的最佳结合点，以便更好地在音乐教育过程中以多种活动及方式最大程度地对大脑潜能进行整体、全面的开发。
未来，应用现代认知神经科学的研究成果，不仅帮助我们进一步理解音乐学习的多元价值和功能，而且可以使音乐教育建立在更加科学的基础之上，从而提高音乐教学的质量和效率。为此，我们需要在充分了解和认识脑的认知功能、情感功能和自我意识等高级功能的前提下，根据脑的发育与认知活动规律实施音乐教育，探寻音乐教育应该用什么样的内容、在什么时候、以怎样的行为参与方式与发展中的人脑需求相适应，构建起“基于脑、适于脑、促进脑”的音乐教育体系，从而为音乐教育的实施提供更加坚实与科学的基础，为广大儿童青少年探索出一条更加科学、有效、愉快的音乐学习道路。