歌曲可能有助於減輕疼痛，甚至治療中風症狀

研究結果差異很大，但綜合這些研究可以發現，音樂並不是單一的治療方式，而是由一系列生物訊號組成；它的治療潛力，可能取決於是否能將正確的聲音元素，與大腦中正確的機制相互配對。

腦怎麼找到節拍

在音樂讓身體隨之擺動或喚起回憶之前，聲音必須先轉化為神經訊號。空氣中的振動撞擊鼓膜，使中耳的三塊聽小骨隨之振動。最後一塊聽小骨是鐙骨，它將振動經由卵圓窗傳入充滿液體的內耳。在那裡，耳蝸中的感覺毛細胞會把這些振動轉換成電訊號，再沿著聽神經穿過腦幹與丘腦，最後抵達聽覺皮質。

不過，聽音樂遠遠不只涉及聽覺皮質而已，也涵蓋涉及運動、預測、記憶、情緒、獎勵的神經網路。

理論神經科學家兼物理學家愛德華．拉吉（Edward Large）在康乃狄克大學主持音樂動力實驗室，研究腦部如何偵測和預測節奏。他曾協助建立神經共振理論（neural resonance theory；NRT），而該理論主張，人腦會將自身的神經衝動與外界的音樂節拍同步。

拉吉說，起初他懷疑，音樂療法是否真的有可測量的科學基礎。不過，當與已故神經學家奧立佛．薩克斯（Oliver Sacks）共同創辦音樂與神經功能研究所的音樂治療師康賽塔．托梅諾（Concetta Tomaino）邀請拉吉來觀察及參與一場30分鐘的患者鼓圈時，轉捩點就出現了。這群人開始演奏時，拉吉看到先前退縮的患者開始用腳打拍子、偶爾擺動身體，並互相回應。對他來說，這幅景象正是一個生動的例子，證明外界的節拍可以組織注意力和動作。

後來，拉吉的實驗室曾檢驗一個相關的概念：腦部到底只是跟隨節拍，還是主動建立節拍？他們製作複雜且帶有切分音的30秒鼓點節奏，即使聲音在這個頻率下不含任何聲學能量，聽者也可以感受到穩定的脈動。當參與者聆聽時，研究人員會用腦磁圖（magnetoencephalography；MEG）來測量神經活動所產生的細微磁場。

研究人員在聽覺皮質偵測到與缺失的脈動頻率對應的活動。

「他們不只是記住節奏而已。」拉吉解釋說：「他們實際上是在腦內產生節奏。」

節奏能夠改變身體嗎？

節奏的效果也可能取決於它與聽者的配對程度。在近期一項研究中，卡洛琳．帕默（Caroline Palmer）及其在麥吉爾大學的團隊先測量每名參與者的自發性產生率，亦即參與者聽到熟悉的旋律時敲擊的自然節奏。然後，研究人員以這個速度或以加快或減慢15%的速度播放音樂。

參與者表示，當音樂符合他們的自然節奏時，疼痛感最輕微。這項研究對健康成人使用實驗誘發的疼痛，因此並未顯示個人化音樂能夠替代止痛藥。但這項研究表示，音樂的效果可能不僅取決於聽者聽到的內容，也取決於音樂的節奏與身體自身節奏的關聯性。

其他研究人員正在探討一種更具實驗性的可能性：時間精確的感官刺激是否可能影響受疾病干擾的神經活動模式。

有一項關注焦點是伽馬波活動，這是一定範圍內的快速神經震盪，涉及感知、注意力、記憶等程序。已有研究發現，伽馬波活動可能在阿茲海默症中遭到干擾，這讓研究人員很想知道，外界輸送的刺激是否有可能強化這種節奏。

在2019年的一項研究中，麻省理工學院的神經科學家蔡立慧（Li-Huei Tsai）及同事讓小鼠經過基因工程改造，使牠們產生類似阿茲海默症的澱粉樣蛋白累積，然後讓小鼠暴露於每秒脈衝40次的聲音，每天一小時，持續七天。這種刺激使聽覺皮質和海馬迴的40赫茲神經活動增加，並讓這兩個區域的幾項澱粉樣

當研究人員將聲音與相同頻率的閃爍燈光配對時，這種同步的活動會達到內側前額葉皮質等其他區域，並讓澱粉樣蛋白病理反應產生更廣泛的減輕情形。如今研究人員正在測試40赫茲的刺激是否能夠可靠地在人類身上引發相同的神經活動，且更重要的是，這麼做是否能夠有效地減緩認知或功能衰退。

為了將基礎的科學轉換為可用的療法，拉吉聯合創辦Oscillo Biosciences公司來開發一套穿戴式系統，稱為SynchronyGamma。這套系統會將音樂與精確同步的視覺刺激配對，而不是要求使用者只聆聽實驗室製作的重複性聲音。

目前尚未確定這種更個人化的格式是否可提高遵從性、改變神經活動，或是帶來臨床效益。這正是該領域面對的更大挑戰：如何將一種有趣的生物性影響轉化為一種可有效幫助患者的介入治療。

將音樂轉化為處方治療

有些在臨床上開發程度最高的應用方式已經走出實驗室，投入復健領域。約翰霍普金斯大學的神經學家亞歷山大．潘特利亞特（Alexander Pantelyat）正在研發他所謂的個人化、資料導向的「聲學處方治療」。他已經與波士頓大學及數位療法公司MedRhythms的研究人員合作，測試一套閉環節奏性聽覺刺激系統。

由此研發的技術列為美國食品藥物管理局（FDA）第二級處方裝置，適用於中風（InTandem®）和帕金森氏症（Movive®）；這種技術利用鞋上配戴的感應器，將即時步態資料串流至軟體，而軟體會隨之調整音樂的速度和節奏提示。如果使用者的步伐跟不上節奏，這套系統可以減慢速度或新增更顯著的節拍，協助恢復行走節奏。（揭露：潘特利亞特是MedRhythms科學顧問委員會的成員。）

在2025年一項隨機對照試驗中，44名帕金森氏症患者分配至兩組之一：一組是帶著自主音樂系統行走，另一組是在沒有節奏提示的情況下完成快走計畫。六週之後，使用系統的患者每日平均自基準點增加3343步，而對照組只增加172步。使用系統的患者也花更多時間以中等強度行走，且步幅差距較小，這是與步態較穩定有關的指標。參與者停止使用裝置之後，每日步數和中等強度行走的增加幅度就不再顯著。

中風方面的證據也令人鼓舞。在一項納入87名中風後慢性行走障礙之成人的隨機分配試驗中，使用InTandem五週的參與者行走速度的改善幅度高於遵循主動行走計畫的參與者。InTandem使用者有40%達到具臨床意義的改善，而對照組只有13%。

未來研究的目標為評估這種聽覺同步裝置最終是否能夠降低跌倒風險。潘特利亞特說：「如果我們可以將跌倒機率降低10%到20%，那就是很重要的臨床里程碑。」

不過，研究人員認為調整節奏只是開始而已。約翰霍普金斯音樂與醫學中心的神經科學家兼合格音樂治療師姜奎琳（Kyurim Kang）說：「音樂不是單一治療，而是一系列具有療效的元素。」

下一個挑戰是確認哪個組成部分（包括節奏、速度、熟悉度、旋律或情感意義）對於特定症狀和患者最重要，這會讓研究人員更加接近潘特利亞特預想的個人化「聲學處方治療」。

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