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本研究针对专业钢琴家在执行复杂记忆运动序列时，组块（chunk）间过渡区域的稳定性问题展开探索。通过结合听觉扰动范式与多模态生理记录（瞳孔直径、脑电图），发现组块交界处对扰动更为敏感，表现为更高的时空误差与力度增加；而针对交界处的特异性训练可提升执行稳定性，降低前额叶theta振荡，表明记忆检索效率提高。该研究为优化专业技能训练提供了神经行为学依据。
在音乐演奏或体育运动中，流畅地执行一长串记忆性动作序列是专业技能的核心。然而，即使是训练有素的专家，在压力下也常出现“卡壳”或错误，尤其是在动作序列的过渡区域。以往研究指出，人类大脑会通过“组块化”（chunking）策略——将长序列切分为较小单元——来辅助记忆与学习。但组块之间的连接点（chunk junctions）是否成为执行过程中的“脆弱环节”，尚未在真实技能操作情境下被系统揭示。为此，Pei-Cheng Shih、Masato Hirano与Shinichi Furuya在《iScience》上发表研究，以专业钢琴家为对象，结合听觉扰动、瞳孔记录与脑电图（EEG），探讨组块交界处在序列执行中的稳定性及其训练诱发的可塑性变化。
为回答上述问题，研究团队采用了两阶段实验设计。实验1中，30名钢琴家先居家分段练习音乐组块并连接成完整序列，随后在实验室进行“扰动测试”与“聆听测试”，期间记录其演奏误差、按键力度与瞳孔直径。实验2则将26名参与者随机分为“交界特异性训练组”与“组块特异性训练组”，在实验室进行针对性训练后，再次进行扰动测试并同步采集EEG数据，重点分析前额叶theta振荡变化。
实验1：组块交界处对听觉扰动更敏感
在主动演奏任务中，听觉扰动（即将听到的音符替换为其他组块音符）在组块交界处引发更高的音高错误率与时间误差，且按键力度显著增加。瞳孔直径在交界处扰动前即出现预期性扩大，提示认知负荷升高；而在被动聆听时，交界处预期性瞳孔扩大消失，但扰动仍引发瞳孔反应。回归分析进一步发现，聆听任务中瞳孔对错误旋律的反应强度可预测演奏中时序误差的减小，表明听觉感知的敏感性与运动控制的稳定性相关。
实验2：交界训练提升执行稳定性并降低神经负荷
行为上，两组训练均降低时空误差，但仅交界训练组显著改善力度控制的稳定性（更接近目标力度）。神经层面，交界训练组在训练后表现出扰动前交界处前额叶theta功率的降低，且theta降低幅度可预测时序误差与力度变化的改善，提示记忆检索效率提升。而组块训练组的theta降低出现在扰动之后，说明两类训练对神经活动调控的时序模式存在差异。
研究结论指出，组块交界是长序列执行中的脆弱点，易受外部干扰影响，表现为误差增加、力度失控及前额叶theta升高。通过针对性交界训练，可强化序列表示的整合，促进前馈控制机制，从而提升执行稳定性并降低认知负荷。该成果不仅深化了对技能执行中“组块化”双刃剑效应的理解，也为优化专业技能训练提供了基于神经行为证据的干预思路。
（注：关键实验技术包括：基于MIDI的听觉扰动范式、瞳孔直径记录与分析、64导脑电图（EEG）与时频分析（theta频段）、线性混合效应模型（LMM）、聚类置换检验等。所有参与者为音乐院校钢琴专业学生或毕业生，无神经或精神疾病史。）
