简一思迈报道 | 节奏游戏：探索认知与学习的潜力

近年来，拉丁美洲的基础教育质量持续下滑，许多组织称之为教育危机。联合国拉丁美洲和加勒比经济委员会（ECLAC）、联合国教科文组织（UNESCO）以及世界银行集团等国际机构都呼吁采取紧急行动，以改善该地区日益恶化的学习成果。墨西哥的情况尤其令人担忧。2022年国际学生评估项目（PISA）结果显示，墨西哥在阅读、数学和科学方面的得分远低于经济合作与发展组织（OECD）的平均水平，使其成为全球教育表现较低的国家之一。

这场危机的影响远不止于课堂。童年时期的教育困难与长期的社会和心理健康结果密切相关。研究表明，额外的基础教育年限与较低的抑郁和焦虑率相关（Kondirolli & Sunder, 2022），同时也与更高的韧性和对生活的掌控感相关（Niemeyer et al., 2019）。从这个意义上说，小学阶段的学业表现不佳可能会对成年后产生持久影响，限制就业机会，增加脆弱性，并负面影响整体幸福感。

在资源有限的中低收入国家，能够增强儿童认知和学术能力的开放获取干预措施可能具有巨大价值。我们的工作旨在探索是否可以利用协调动作与节奏声音的能力——例如拍手、敲击或随着音乐跳舞——通过有趣的数字工具来支持儿童的学习和认知发展。

过去十年中，多项研究表明，能够更好地将动作与节奏同步的儿童，在广泛的认知和语言相关任务上也往往表现更好。这些任务包括阅读、语音意识、处理速度、快速命名以及其他与学业成功相关的基础能力。研究人员通过多种方式评估了这些节奏协调技能，从随着音乐节拍走路，到跟随稳定节奏敲击，再到演奏乐器时协调动作。尽管方法各异，但一个结果始终如一：能够更好地将动作与声音对齐的儿童，其认知表现也更强。

基于这些研究发现，我目前在儿童心理研究所（Child Mind Institute）的斯塔夫罗斯·尼亚尔霍斯基金会（SNF）全球儿童与青少年心理健康中心进行的 fellowship 项目，旨在更好地理解这些节奏同步能力在童年时期是如何发展的，以及是否可以通过互动数字干预来加强这些能力。具体来说，我们正在研究这些能力在儿童中建立的发育阶段，以及节奏协调能力更强的个体是否在注意力和语言相关技能方面也表现出优势。了解这些能力何时出现尤为重要，因为这可能有助于确定它们最具可塑性的发育窗口，从而对训练或干预反应最敏感。

与此同时，我们正在使用功能性磁共振成像（fMRI）——一种非侵入性脑成像技术，可以观察不同任务期间哪些脑区被激活——来探索节奏同步与大脑奖赏系统之间的关系。重要的是，这些与奖赏相关的区域在玩电子游戏时也会被强烈激活。如果奖赏系统内的通路在节奏协调过程中被类似地激活，这可能意味着最初难以将动作与声音同步的儿童，可以通过精心设计的电子游戏体验来加强这些能力。未来可能的应用包括一款开放获取的手机游戏，儿童在其中通过同步敲击或手部动作来配合音乐节奏，同时通过越来越有挑战性的关卡，并解锁奖励或视觉定制。

总体而言，当前项目旨在生成必要的科学证据，以确定基于节奏的数字干预能否成为支持儿童认知发展的可行工具。这项工作有望为未来开发可访问且可扩展的工具做出贡献，这些工具可以加强儿童与学业表现相关的基础认知技能。这些工具可以应用于墨西哥的儿童，更广泛地说，可以应用于中低收入国家（LMICs）的儿童，从而扩大教育资源和干预措施的获取渠道。

我们在墨西哥国立自治大学（UNAM）的实验室主要从事基础神经科学研究。我们的团队位于UNAM的克雷塔罗校区，汇集了来自不同学科的研究人员和学生，包括神经科学、心理学、物理学、工程学和数据分析，大家共同感兴趣于理解节奏和大脑动态如何塑造人类认知和行为。在这里，我们拥有优秀的基础研究基础设施，包括神经影像设备和高性能计算资源。然而，将基础科学发现转化为能够改善人们日常生活的干预措施往往更具挑战性，需要强大的跨部门合作。

我作为SNF全球中心研究奖学金的一部分所进行的工作，鼓励我们开始超越实验室思考。目前的奖学金使我们有机会测试我们提出的开放获取干预措施背后的核心科学假设。如果试点项目成功，下一阶段的工作将变得更加雄心勃勃，包括干预措施的技术开发及其在学校环境中的大规模实施和评估。朝着这些目标前进可能需要大型国际组织和跨部门合作的支持。在此背景下，儿童心理研究所的SNF全球中心提供的机会——分享、传播和展示我们的工作——极具价值，有助于建立必要的联系和动力，从基础研究迈向实际影响。

更广泛地说，这种合作凸显了在全球机构与当地研究社区之间建立桥梁的重要性。通过将国际支持与当地专业知识以及与学校和社区的紧密接触相结合，有可能开发出既科学严谨又真正贴近所服务人群现实的解决方案。