在緊張的足球比賽點球大戰時,聽悲傷的音樂有助於精準射門。由日本東北大學產學合作機構未來社會健康設計基地的永富良一教授、János Négyesi特任助教(現任匈牙利國立體育科學大學助教)、東北大學研究生院工學研究科的奧山武志副教授、同醫學系研究科的博士研究生袁可青組成的研究團隊,開發出了針對姿勢調節中尤為重要的踝關節(足踝)角度的高精度評估系統。研究團隊讓受試者分別在聆聽歡快的音樂、悲傷的音樂以及情感中立的音樂的同時,測試他們再現關節角度的準確性。結果顯示,誤差最小的是在聽悲傷的音樂時,其次是情感中立的音樂,而誤差最大的則是在聽歡快音樂時。上述研究成果已發表在期刊《Scientific Reports》上。

圖1 關節位置感知試驗中的關節角度誤差(圖片取自論文10.1038/s41598-025-87590-8,供圖:東北大學)
頂級運動員、演奏家、熟練工人等的專業表現,依賴於對身體各處關節的精準控制。精準控制雖能通過反複訓練獲得,但即便訓練中能控制並良好再現動作,在正式比賽等遇到精神緊張、情緒波動的場合,即使是專家也可能出現失誤。然而,作為運動控制基礎的關節角度調節是如何受到情緒影響,此前尚未充分研究解明。踝關節角度對姿勢控制及行走、奔跑的穩定性至關重要。踝關節有兩種調節方式:將一側踝關節調節至與目標踝關節相同角度,或將目標踝關節調節至預設角度。然而,此前並沒有精確評估雙側踝關節(腳踝)角度的測量系統。
同時,有心理學研究指出,當人處於悲傷等負面情緒下,可能更有利於精細操作和運動表現。對運動控制而言,通過關節和肌肉將其狀態(本體感覺)傳遞至中樞神經系統的感覺神經系統至關重要。已有使用微神經電描記術(microneurography)記錄直接神經活動的研究表明,聆聽悲傷音樂時本體感覺神經纖維活動處於穩定狀態,而聽歡快音樂時會導致其活動不穩定。
研究團隊開發了雙側踝關節角度的精確測量系統,讓受試者從古典音樂數據庫(含13首悲傷曲目、9首歡快曲目、5首中性曲目)中各自選擇最悲傷、最快樂、最無情緒起伏的音樂,並讓受試者在聆聽所選曲目的同時進行關節位置感知試驗。實驗中,受試者以屈膝長坐的姿勢,將雙足踝固定在關節角度測量裝置中,在矇眼狀態下從腳踝完全伸展狀態開始,由研究人員移動受試者腳部來分別提示 83度、90度、97度、104度四個角度。試驗1要求受試者再現四種踝關節角度,再現角度順序隨機分配。試驗2將一側腳固定在四個角度中的某個角度,要求受試者將試驗腳調節至與其相同的角度。受試者在聽「歡快音樂」、「悲傷音樂」、「情感中性音樂」及「無音樂」四種條件下,將試驗1、試驗2中的四個關節角度再現測試各進行了六次。

圖2 如同上圖場景,悲傷情緒時關節角度調節精度較高,快樂情緒時調節精度較低(供圖:東北大學,圖片出自新聞稿:
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/02/press20250225-02-feeling.html)
研究結果顯示,關節角度的再現誤差由小到大依次為:悲傷音樂<中性音樂<歡快音樂。
歡快的情緒對激發運動動機至關重要,是推動行動的重要因素。但本次的研究成果證實,當需要執行精準動作時,保持冷靜更為重要。另外,要將此發現應用於體育競技、音樂演奏或精細作業領域,還需要進一步探明不同情緒如何影響運動程序及其中樞調控機制。
研究團隊表示未來將繼續深入探索情緒與運動控制的中樞機制的關係,並推動研究成果的實際應用。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Scientific Reports
論文:The influence of emotional states induced by emotion-related auditory stimulus on ankle proprioception performance in healthy individuals
DOI:10.1038/s41598-025-87590-8