The relationship between musical training and phonological awareness in children - an fMRI study

Dotychczasowe badania sugerują istnienie związku między treningiem muzycznym a przetwarzaniem fonologicznym u dzieci, jednak jego neuronalne podłoże nie jest dobrze poznane. Celem pracy było zbadanie neuronalnego podłoża świadomości fonologicznej u dzieci z i bez treningu muzycznego. W badaniu uczestniczyło 42 dzieci: 21 po co najmniej 2 miesiącach treningu muzycznego i 21 bez takiego doświadczenia. Wykonały one 3 testy fonologiczne oraz 3 zadania fonologiczne podczas badania funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI): porównywanie pseudosłów, rymowanie oraz porównywanie pierwszego fonemu. Grupy nie różniły się istotnie pod względem poziomu wykonania zadań, jednak podczas porównywania pseudosłów dzieci po treningu muzycznym wykazały większą aktywację w lewym zakręcie zaśrodkowym/dolnym zakręcie skroniowym (k = 286, -38 -30 28, T = 5.26, p < 0.001, FWE-corrected p < 0.05) w porównaniu z dziećmi bez treningu muzycznego. Według poprzednich badań, obszary te są zaangażowane w przetwarzanie muzyki i fonologii, szczególnie w kontekście przetwarzania czasowego. Wyniki wspierają teorię oscylacyjnego próbkowania czasowego sygnałów mowy, według której muzyka i fonologia są powiązane poprzez mechanizmy przetwarzania rytmicznego i sugerują, że trening w jednej domenie może wpływać na drugą. Dodatkowo, różnice w świadomości fonologicznej na poziomie neuronalnym, w związku z treningiem muzycznym, mogą być obserwowane nawet przy braku różnic behawioralnych lub zanim takie różnice się pojawią.

Previous research has shown a link between musical training and phonological awareness in children, though the neural mechanism remains unclear. This study investigated the neural basis of phonological awareness in children with and without musical training. A total of 42 children participated—21 with at least 2 months of musical training and 21 without. They completed 3 phonological tests and 3 tasks in an fMRI scanner: pseudoword matching, rhyming, and first phoneme matching. No significant accuracy differences were found between the groups on any task. However, during the pseudoword matching task, children with musical training showed greater activation in the left postcentral gyrus/inferior parietal gyrus (k = 286, -38 -30 28, T = 5.26, p < 0.001, FWE-corrected p < 0.05) compared to children without musical training. These regions were previously reported to be involved in both music and phonological processing, showing common involvement in temporal functions. It supports the oscillatory temporal-sampling perspective, which identifies rhythm processing as a common ground for both language and music. The findings suggest that training in one domain may influence the other and that the neural differences in phonological awareness related to musical training can be observed even without or before behavioral differences emerge.