DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1714707
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41583748
تاريخ النشر: 2026-01-08
المؤلف: Andrew Danso وآخرون
الموضوع الرئيسي: العلاج بالموسيقى والصحة
نظرة عامة
الأدبيات التي تم مراجعتها تبحث في التفاعل بين الموسيقى، الوظائف التنفيذية، والاستجابات العاطفية خلال التمارين الحادة، مما يبرز دور الوظائف التنفيذية في الحفاظ على المشاركة في التمارين وسط التعب. على الرغم من التأثيرات المستقلة للموسيقى والتمارين على الاستجابات المعرفية والعاطفية، إلا أن التأثير المشترك لا يزال غير مستكشف بشكل كافٍ. هذه المراجعة تجمع النتائج من عشر دراسات، مع تسع منها تساهم في حسابات حجم التأثير عبر 21 ذراع تدخل. تكشف التركيبة السردية عن تفاعلات تعتمد على السياق، خاصة عند مستويات شدة التمارين المنخفضة إلى المتوسطة، بينما تشير التحليلات التلوية إلى تأثيرات غير ذات دلالة على تخصيص الانتباه، السيطرة المثبطة، والمشاعر الأساسية.
تشير تحليل الانحدار التلوي، الذي جمع 18 حجم تأثير، إلى أن شدة التمارين الأعلى وأعمار المشاركين الأكبر ترتبط بتقليل تأثيرات الموسيقى، على الرغم من أن التباين الكبير المتبقي يتطلب تفسيرًا حذرًا. تشير تحليل المجموعات الوصفية إلى اتجاه تنازلي في التأثيرات عبر شدة التمارين (منخفض: g = 3.99؛ معتدل: g = 0.99؛ عالي: g = 0.28). بشكل عام، الأدلة المتعلقة بتأثير الموسيقى على الوظائف التنفيذية خلال التمارين الحادة غير حاسمة، مع تباين كبير عبر الدراسات. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تجارب عشوائية محكومة عالية الجودة (RCTs) تتضمن تحليلات الوساطة لفهم التأثيرات المحددة للمحفزات الموسيقية وبروتوكولات التمارين على النتائج المعرفية والعاطفية بشكل أفضل.
مقدمة
تحدد المقدمة دور الوظائف التنفيذية في الحفاظ على وتيرة جري ثابتة وسط التعب البدني أو العقلي. تُعرف الوظائف التنفيذية بأنها مجموعة من العمليات المعرفية من أعلى إلى أسفل التي تصبح ضرورية عندما تكون الاستجابات التلقائية غير كافية لتلبية متطلبات المهمة. وفقًا للأدبيات، وخاصة أعمال مياكي وآخرين (2000) ودياموند (2013)، تشمل هذه الوظائف ثلاثة مكونات أساسية: السيطرة المثبطة، المرونة المعرفية، والذاكرة العاملة.
تشمل السيطرة المثبطة القدرة على قمع المحفزات والسلوكيات غير ذات الصلة، بما في ذلك تثبيط الانتباه والاستجابة. تتميز الذاكرة العاملة بالقدرة على الحفاظ على المعلومات ومعالجتها، بينما تسمح المرونة المعرفية بتكيف التمثيلات العقلية استجابةً لمتطلبات البيئة المتغيرة. تسلط المقدمة الضوء على الترابط بين هذه المكونات، مما يشير إلى أنها تعمل كنظام موحد مع آليات مشتركة وعمليات متميزة تساهم في العمل الموجه نحو الهدف. تؤكد هذه التعقيدات على أهمية الوظائف التنفيذية في إدارة المهام المعرفية بشكل فعال تحت ظروف متغيرة.
طرق البحث
في هذه المراجعة المنهجية، قارن المؤلفون تأثيرات التمارين الحادة مع الاستماع إلى الموسيقى بتلك التي بدون موسيقى في البالغين النشطين ترفيهيًا الذين تبلغ أعمارهم 18 عامًا أو أكثر، ملتزمين بإرشادات PRISMA. ركز التحليل على أربع وظائف تنفيذية: تخصيص الانتباه، السيطرة المثبطة، المرونة المعرفية، والذاكرة العاملة، بينما تم تقييم النتائج العاطفية تحت مفهوم المشاعر الأساسية. تم تصنيف الدراسات بناءً على النتائج الأولية، وتم استخدام تركيب سردي لتحديد الاتجاهات من خلال فحص اتجاه وحجم التأثيرات، جنبًا إلى جنب مع التباينات في خصائص المشاركين، شدة التمارين، ظروف الموسيقى (متزامنة مقابل غير متزامنة)، والتصاميم المنهجية.
لدمج البيانات بشكل كمي، تم إجراء تحليل تلوى على الدراسات المؤهلة التي قارنت التمارين الحادة مع وبدون موسيقى، مما يتطلب وجود ثلاث دراسات على الأقل لكل مجموعة تحليل تلوى لضمان استقرار التقديرات المجمعة. تم حساب أحجام التأثير باستخدام Hedges’ g، وتم تطبيق نماذج التأثيرات العشوائية لأخذ التباين في الاعتبار، الذي تم تقييمه من خلال إحصائيات I²، τ²، وإحصائيات كوشران Q. تم استخدام تعديل Hartung-Knapp-Sidik-Jonkman (HKSJ) لتوفير فترات ثقة دقيقة في ضوء أحجام العينات الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تحليلات انحدار تلوى لاستكشاف تأثير المتغيرات على مستوى الدراسة على نتائج الوظائف التنفيذية، مع تحليلات وصفية فرعية بناءً على شدة التمارين لتحديد الأنماط المحتملة. تتوفر بيانات وملفات الصياغة لهذه التحليلات كمواد تكميلية.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن تأثير الموسيقى على تخصيص الانتباه خلال التمارين هو تأثير دقيق ويختلف حسب شدة ونمط التمارين. على وجه التحديد، وُجد أن الموسيقى تعزز الانتباه المنفصل مباشرة بعد تمارين الشدة المنخفضة إلى المتوسطة، كما يتضح من نتائج Bigliassi وآخرين (2019) وFeiss وآخرين (2021). ومع ذلك، خلال التمارين عالية الشدة، مثل تدريب الفترات السريعة، لم تؤثر الموسيقى بشكل كبير على تخصيص الانتباه، مما يشير إلى أن فائدتها تكون أكثر وضوحًا خلال مراحل التعافي أو المهام ذات الشدة المتوسطة. أظهرت نتائج التحليل التلوى حجم تأثير إجمالي قدره 1.05 (95% CI: -1.06 إلى 3.16، p = 0.210)، مما يشير إلى عدم وجود تأثير ذو دلالة إحصائية للموسيقى على تخصيص الانتباه، مع تباين كبير بين الدراسات (I² = 94.98%).
فيما يتعلق بالسيطرة المثبطة، كانت النتائج مختلطة، حيث تشير بعض الدراسات إلى أن الموسيقى يمكن أن تعزز الأداء في المهام المعرفية بعد التمارين، خاصة عندما يتطابق الإيقاع مع شدة التمارين. على سبيل المثال، أفاد Chen وآخرون (2021) بتحسين أداء مهمة Stroop مع موسيقى متطابقة الإيقاع خلال تمارين الشدة المتوسطة. ومع ذلك، وجدت دراسات أخرى، بما في ذلك Chang وآخرين (2013) وJones وآخرين (2021)، عدم وجود تأثيرات كبيرة، مما يشير إلى أن التمارين نفسها قد تكون أكثر فائدة للسيطرة المثبطة من إضافة الموسيقى. أسفر التحليل التلوى عن حجم تأثير قدره 0.91 (95% CI: -0.34 إلى 2.17، p = 0.114)، مما يعكس أيضًا عدم كفاية الأدلة لتأثير موثوق للموسيقى على السيطرة المثبطة.
فيما يتعلق بالمرونة المعرفية والنتائج العاطفية، كانت النتائج أيضًا غير حاسمة. أظهرت نتائج التحليل التلوى للمرونة المعرفية حجم تأثير قدره 0.86 (95% CI: -0.47 إلى 2.18، p = 0.17)، بينما أسفرت التحليلات الفرعية للانفعال العاطفي والقيمة عن أحجام تأثير قدرها 1.37 (95% CI: -3.85 إلى 6.58، p = 0.377) و0.79 (95% CI: -2.30 إلى 3.88، p = 0.386) على التوالي، مما يشير جميعًا إلى عدم وجود تأثيرات ذات دلالة إحصائية. تم ملاحظة تباين كبير عبر الدراسات، مما يشير إلى تباين في النتائج وإمكانية وجود مجموعة واسعة من التأثيرات الحقيقية في الأبحاث المستقبلية.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التأثيرات الدقيقة للتمارين البدنية على الوظائف التنفيذية، وخاصة تبديل المهام والمرونة المعرفية. يميز بين التمارين الحادة والمزمنة، مشيرًا إلى أن التمارين الحادة يمكن أن تعزز تبديل المهام، بينما ترتبط التمارين المزمنة بتحسينات في الذاكرة العاملة على المدى الطويل، خاصة في البالغين الأكبر سنًا. تظهر كلا الشكلين من التمارين أنهما يعززان بشكل انتقائي الوظائف التنفيذية المعتمدة على عمليات الفص الجبهي، مما يدعم فرضية التحسين الانتقائي. هذا مهم بشكل خاص في السياقات التي تتطلب السيطرة الجهدية، حيث تدعم هذه العمليات المعرفية السلوكيات الموجهة نحو الهدف خلال المهام البدنية الم demanding.
بالإضافة إلى ذلك، تستكشف الورقة دور الموسيقى في تعزيز الوظائف التنفيذية والاستجابات العاطفية خلال التمارين. يمكن أن يعيد الاستماع إلى الموسيقى توجيه الانتباه بعيدًا عن الانزعاج، مما يقلل من الجهد المدرك ويحسن تخصيص الموارد المعرفية. يتأثر فعالية الموسيقى بإيقاعها وتفضيل الفرد، حيث تعزز الموسيقى ذات الإيقاع المعتدل إلى السريع القيمة العاطفية والانفعال خلال التمارين عالية الشدة، بينما تساعد الموسيقى ذات الإيقاع البطيء في التعافي خلال الأنشطة منخفضة الشدة. كما تؤكد المناقشة على تأثيرات شدة التمارين على الاستجابات المعرفية والعاطفية، مما يشير إلى أن التمارين ذات الشدة المنخفضة إلى المتوسطة مرتبطة بتحسين أداء الوظائف التنفيذية، بينما قد تؤدي الشدات الأعلى إلى تأثيرات أكثر تباينًا بسبب زيادة المتطلبات المعرفية والفسيولوجية. بشكل عام، تدعو الورقة إلى مزيد من الاستكشاف للتفاعل بين الموسيقى والتمارين الحادة في تعزيز النتائج المعرفية والعاطفية.
القيود
تسلط القيود في المراجعة الحالية الضوء على قابليتها للتطبيق بشكل أساسي على السكان النشطين ترفيهيًا، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من الأبحاث التي تشمل مجموعات معرضة للخطر، مثل أولئك الذين يعانون من أمراض القلب أو النشاط البدني غير الكافي. تعيق الطبيعة الاستكشافية والتباين العالي للدراسات المشمولة إنشاء علاقات سببية حاسمة. من الجدير بالذكر أن إحدى الدراسات استخدمت حالة موسيقية غير متطابقة بدلاً من مجموعة تحكم حقيقية بدون موسيقى، مما قد يقدم استجابات معرفية-عاطفية فريدة تعقد تفسير النتائج. يساهم التباين في المنهجيات، بما في ذلك شدة التمارين، بروتوكولات الموسيقى، وخصائص المشاركين، في النتائج غير المتسقة التي لوحظت عبر الدراسات.
بالإضافة إلى ذلك، يقتصر نطاق المراجعة على تضمين عشر دراسات فقط، مع تسع دراسات مؤهلة للتحليل التلوى، مما يقيد نطاق التركيب الكمي. قد يؤدي الاحتفاظ بدراسة ذات انحياز عالي ومعالجة أحجام تأثير متعددة من نفس الدراسة كأحجام مستقلة إلى تقدير منخفض للأخطاء المعيارية، مما يتطلب تفسيرًا حذرًا لنتائج التعديل. على الرغم من ملاحظة أحجام تأثير كبيرة، تشير فترات الثقة والتنبؤ الواسعة إلى تباين كبير وعدم يقين، مما يقلل من القوة الإحصائية للاستنتاجات. تشير النتائج إلى فوائد محتملة للموسيقى ذات الانفعال المنخفض إلى المتوسط بالتزامن مع التمارين ذات الشدة المنخفضة أو المتوسطة، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في دور الموسيقى في التعافي والوظائف التنفيذية بعد التمارين.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1714707
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41583748
Publication Date: 2026-01-08
Author(s): Andrew Danso et al.
Primary Topic: Music Therapy and Health
Overview
The reviewed literature investigates the interplay between music, executive functions, and affective responses during acute exercise, highlighting the role of executive functions in sustaining exercise participation amidst fatigue. Despite the independent effects of music and exercise on cognitive and emotional responses, the combined influence remains inadequately explored. This review synthesizes findings from ten studies, with nine contributing to effect size calculations across 21 intervention arms. The narrative synthesis reveals context-dependent interactions, particularly at low-to-moderate exercise intensities, while meta-analyses indicate nonsignificant effects on attention allocation, inhibitory control, and core affect.
The meta-regression analysis, which pooled 18 effect sizes, suggests that higher exercise intensities and older participant ages correlate with diminished effects of music, although the high residual heterogeneity necessitates cautious interpretation. A descriptive subgroup analysis indicates a decreasing trend in effects across exercise intensities (low: g = 3.99; moderate: g = 0.99; high: g = 0.28). Overall, the evidence regarding music’s impact on executive functions during acute exercise is inconclusive, with significant variability across studies. Future research should focus on high-quality randomized controlled trials (RCTs) that include mediation analyses to better understand the specific influences of musical stimuli and exercise protocols on cognitive and affective outcomes.
Introduction
The introduction outlines the role of executive functions in maintaining a steady running pace amidst physical or mental fatigue. Executive functions are defined as a set of top-down cognitive processes that become essential when automatic responses are insufficient to meet task demands. According to the literature, particularly the works of Miyake et al. (2000) and Diamond (2013), these functions encompass three core components: inhibitory control, cognitive flexibility, and working memory.
Inhibitory control involves the ability to suppress irrelevant stimuli and behaviors, including attentional and response inhibition. Working memory is characterized by the capacity to maintain and manipulate information, while cognitive flexibility allows for the adaptation of mental representations in response to changing environmental demands. The introduction highlights the interrelatedness of these components, suggesting that they function as a unified system with both shared mechanisms and distinct processes that contribute to goal-directed action. This complexity underscores the importance of executive functions in effectively managing cognitive tasks under varying conditions.
Methods
In this systematic review, the authors compared the effects of acute exercise with music listening to those without music in recreationally active adults aged 18 and older, adhering to the PRISMA guidelines. The analysis focused on four executive functions: attention allocation, inhibitory control, cognitive flexibility, and working memory, while affective outcomes were assessed under the concept of core affect. Studies were categorized based on primary outcomes, and a narrative synthesis was employed to identify trends by examining the direction and magnitude of effects, alongside variations in participant demographics, exercise intensity, music conditions (synchronous vs. asynchronous), and methodological designs.
To quantitatively synthesize the data, a meta-analysis was performed on eligible studies that compared acute exercise with and without music, requiring at least three studies for each meta-analytic cluster to ensure stability of pooled estimates. Effect sizes were calculated using Hedges’ g, and random-effects models were applied to account for heterogeneity, assessed through the I², τ², and Cochran’s Q statistics. The Hartung-Knapp-Sidik-Jonkman (HKSJ) adjustment was utilized to provide accurate confidence intervals in light of small sample sizes. Additionally, meta-regression analyses were conducted to explore the influence of study-level variables on executive function outcomes, with descriptive subgroup analyses based on exercise intensity to identify potential patterns. Data and syntax files for these analyses are available as supplementary materials.
Results
The results of the study indicate that music’s influence on attention allocation during exercise is nuanced and varies by exercise intensity and modality. Specifically, music was found to enhance dissociative attention immediately after low-to-moderate intensity exercises, as evidenced by findings from Bigliassi et al. (2019) and Feiss et al. (2021). However, during high-intensity exercises, such as sprint interval training, music did not significantly affect attention allocation, suggesting its utility is more pronounced during recovery phases or moderate-intensity tasks. Meta-analytic results showed an overall effect size of 1.05 (95% CI: -1.06 to 3.16, p = 0.210), indicating no statistically significant effect of music on attention allocation, with high heterogeneity among studies (I² = 94.98%).
In terms of inhibitory control, the findings were mixed, with some studies suggesting that music can enhance performance on cognitive tasks post-exercise, particularly when tempo is matched to exercise intensity. For instance, Chen et al. (2021) reported improved Stroop task performance with tempo-matched music during moderate-intensity exercise. However, other studies, including Chang et al. (2013) and Jones et al. (2021), found no significant effects, indicating that exercise itself may be more beneficial for inhibitory control than the addition of music. The meta-analysis yielded an effect size of 0.91 (95% CI: -0.34 to 2.17, p = 0.114), also reflecting insufficient evidence for a reliable effect of music on inhibitory control.
Regarding cognitive flexibility and affective outcomes, the results were similarly inconclusive. The meta-analytic findings for cognitive flexibility showed an effect size of 0.86 (95% CI: -0.47 to 2.18, p = 0.17), while subgroup analyses for affective arousal and valence yielded effect sizes of 1.37 (95% CI: -3.85 to 6.58, p = 0.377) and 0.79 (95% CI: -2.30 to 3.88, p = 0.386), respectively, all indicating a lack of statistically significant effects. High heterogeneity across studies was noted, suggesting variability in outcomes and the potential for a wide range of true effects in future research.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the nuanced effects of physical exercise on executive functions, particularly task switching and cognitive flexibility. It distinguishes between acute and chronic exercise, noting that acute exercise can enhance task switching, while chronic exercise is linked to improvements in long-term working memory, especially in older adults. Both forms of exercise are shown to selectively enhance executive functions reliant on frontal-lobe processes, supporting the selective improvement hypothesis. This is particularly relevant in contexts requiring effortful control, as these cognitive processes underpin goal-directed behaviors during physically demanding tasks.
Additionally, the paper explores the role of music in enhancing executive functions and affective responses during exercise. Listening to music can redirect attention away from discomfort, thereby reducing perceived exertion and improving cognitive resource allocation. The effectiveness of music is influenced by its tempo and the individual’s preference, with moderate-to-fast tempo music enhancing affective valence and arousal during high-intensity exercise, while slower tempo music aids recovery during low-intensity activities. The discussion also emphasizes the moderating effects of exercise intensity on cognitive and affective responses, suggesting that low-to-moderate intensity exercise is associated with improved executive function performance, whereas higher intensities may yield more variable effects due to increased cognitive and physiological demands. Overall, the paper advocates for further exploration of the interplay between music and acute exercise in enhancing cognitive and emotional outcomes.
Limitations
The limitations of the present review highlight its applicability primarily to recreationally active populations, suggesting a need for further research involving at-risk groups, such as those with cardiovascular disease or insufficient physical activity. The exploratory nature and high heterogeneity of the included studies hinder the establishment of definitive causal relationships. Notably, one study utilized a mismatched music condition instead of a true no-music control, potentially introducing unique cognitive-affective responses that complicate the interpretation of findings. Variability in methodologies, including exercise intensity, music protocols, and participant characteristics, further contributes to the inconsistent results observed across studies.
Additionally, the review’s scope is limited by the inclusion of only ten studies, with nine eligible for meta-analysis, which constrains the breadth of quantitative synthesis. The retention of a high-risk bias study and the treatment of multiple effect sizes from the same study as independent may lead to an underestimation of standard errors, necessitating cautious interpretation of moderation findings. Despite observing large effect sizes, the wide confidence and prediction intervals indicate substantial variability and uncertainty, thereby reducing the statistical robustness of the conclusions. The findings suggest potential benefits of low-to-moderate arousal music in conjunction with low or moderate-intensity exercise, warranting further investigation into music’s role in recovery and executive function post-exercise.