頭皮記錄的頻率跟隨響應的回顧和現(xiàn)狀

張驍晨，宮琴

（1. 清華大學醫(yī)學院，北京 100084；2. 清華大學深圳研究生院生物醫(yī)學工程研究中心，廣東 深圳 518055）

引言

頻率跟隨響應（frequency-following response, FFR）是持續(xù)周期性刺激聲誘發(fā)產(chǎn)生的聽覺腦干穩(wěn)態(tài)響應，它反映了腦干神經(jīng)元對周期性刺激聲的時域波形或包絡的鎖相活動。在時域呈現(xiàn)和刺激聲基頻成分一致的周期性是FFR最明顯的信號特征[1]（如圖1所示）。1968年Worden和Marsh[2]系統(tǒng)地研究了貓的耳蝸神經(jīng)核（cochlear nucleus, CN）處采集到的與刺激聲波形接近的響應，并首次提出了FFR這一概念。1973年Moushegian等[3]首次在人的頭皮上記錄到了FFR。這種非侵入式的記錄方法將FFR的適用群體擴展到更廣泛的人群，大大增加了其臨床應用的可能性，因此早期FFR研究非常關注其產(chǎn)生位置和臨床應用價值，所用刺激聲也多為短音或純音等臨床上常用的簡單刺激聲，但這番努力因故并沒有成功。上世紀90年代以來，F(xiàn)FR研究重點之一轉(zhuǎn)移到用FFR評價神經(jīng)鎖相活動在語音或音調(diào)編碼中的作用，使用的刺激聲逐漸變得復雜，而FFR在語音或類語音刺激聲下的表現(xiàn)，以及其反映不同人群或個體對復雜聲音的感知差異的能力，使其成為研究聽覺腦干鎖相在語音或音調(diào)編碼中的作用或聽覺腦干可塑性的工具。本文就FFR的產(chǎn)生位置、信號特點及其對聽覺腦干的語音音調(diào)編碼的反映三個方面進行了綜述。

1 FFR的產(chǎn)生位置

1968年，Worden和Marsh[2]在貓的CN采集到一種與刺激聲時域波形十分接近的誘發(fā)電位，遂命名為頻率跟隨響應（FFR）。盡管FFR和同時在耳蝸圓窗處采集到的耳蝸微音器電位（cochlear micro-phonic potential, CM）都與刺激聲波形相近，但仍存在許多差異，如：CM中能辨認出刺激聲的上升段和下降段而FFR中卻不能；另外，兩種信號在受試動物麻醉后的表現(xiàn)亦不相同。因此他們推斷FFR是一種與CM相異的神經(jīng)信號。

1970年，Marsh等[4]進一步發(fā)現(xiàn)：切斷第Ⅷ顱神經(jīng)，CN處的FFR立刻消失，而CM卻基本不變；用冷凍探針對刺激聲同側CN降溫，原本在同側CN處和雙側上橄欖復合體（superior olivary complex, SOC）處記錄到的FFR隨之消失，回溫后恢復，而同側圓窗處的CM卻不受降溫影響。他們據(jù)此排除了FFR是刺激聲偽跡或是容積傳導的CM的可能性，確定了FFR是聽覺中樞產(chǎn)生的信號。1974年，Marsh等[5]發(fā)現(xiàn)腹側外側丘系核（ventral nucleus of lateral lemniscus, VNLL）只在對側刺激時能檢測到FFR，而SOC、背側外側丘系核（dorsal nucleus of lateral lemniscus, DNLL）和下丘（inferior colliculus,IC）在兩側分別刺激時都能檢測到FFR而且基本一致。為了進一步確定FFR的傳輸通路，他們消融了刺激聲同側的SOC，發(fā)現(xiàn)同側DNLL和IC在同側刺激下不再能檢測到FFR而在對側刺激下卻可以，對側VNLL、DNLL和IC無論在哪一側刺激下均不受同側SOC消融的影響。這一結果支持了：FFR的對側傳輸通路從同側CN直接傳輸?shù)綄萔NLL，其同側傳輸通路經(jīng)SOC繞過VNLL傳輸?shù)紻NLL的推斷。

圖1Kretschmann衰減全反射棱鏡耦合結構

1973年，Moushegian等[3]使用短純音作為刺激聲，首次在人的頭皮記錄到FFR信號。他們發(fā)現(xiàn)其在顱頂和耳垂之間記錄到的FFR信號的潛伏期約為6ms，且白噪掩蔽后被完全抑制，據(jù)此他們認為FFR并非遠距離拾取的CM或刺激偽跡。1975年，Smith等[6]比較了在貓的CN、內(nèi)側上橄欖核（medial superior olive, MSO）、IC和顱頂?shù)忍幫瑫r記錄的FFR，發(fā)現(xiàn)其潛伏期逐漸增長，且IC和顱頂記錄的FFR的潛伏期十分接近。另外，IC降溫會使IC和顱頂記錄的FFR幅度大幅減小，回溫后恢復，但MSO處的FFR不受影響。他們據(jù)此推斷顱頂記錄的FFR主要在IC產(chǎn)生。Marsh等[7]、Stillman等[8]也相繼報導了相近的FFR潛伏期。

1977年，Sohmer和Pratt[9]發(fā)現(xiàn)其在頭皮記錄的FFR的潛伏期僅1ms，與CM的潛伏期一致。他們將正相刺激誘發(fā)的FFR（FFR+）和負相刺激誘發(fā)的FFR（FFR–）相加（即FFR++FFR–），得到一個頻率約為兩倍刺激聲頻率的成分，其潛伏期約為6ms。他們還發(fā)現(xiàn)：白噪掩蔽不能抑制單相刺激的FFR，卻能抑制倍頻成分。根據(jù)上述實驗結果，他們推測：其記錄的單相刺激的FFR中含有CM，而FFR++FFR–這一倍頻成分才是FFR中神經(jīng)起源的部分。至于倍頻成分出現(xiàn)的原因，則被認為是因為相同數(shù)量的正相刺激和負相刺激相干平均后，CM正好全部抵銷，而負相刺激誘發(fā)的神經(jīng)反應與正向刺激誘發(fā)的神經(jīng)反應有半個周期的相移[10]。同年，Sohmer等[10]進一步發(fā)現(xiàn)一些腦干上部受損患者的CM正常，Click聲誘發(fā)的聽性腦干反應（auditory brainstem response, ABR）有正常的Ⅰ波、Ⅱ波和Ⅲ波，而起源于下丘的Ⅳ波和Ⅴ波消失，患者的FFR信號中僅含有CM成分，F(xiàn)FR++FFR–中無倍頻成分。此結果支持了：其記錄的FFR的倍頻成分的產(chǎn)生位置與Click-ABR中的Ⅳ波和Ⅴ波的產(chǎn)生位置相同，即支持其記錄的含有CM的FFR中神經(jīng)起源的部分主要產(chǎn)生于IC。

鑒于對頭皮記錄FFR的產(chǎn)生位置的判斷依據(jù)幾乎只有潛伏期，相關研究由于采集到的FFR中含有多少CM這一不確定因素被嚴重地復雜化了。除Sohmer等[9,10]以外，還有研究者報導了其記錄的FFR中含有CM成分。1982年Yamada等[11]發(fā)現(xiàn)一名神經(jīng)受損患者的ABR僅含Ⅰ波和Ⅱ波，采用FFR的測試方法得到的信號的潛伏期卻小于Ⅰ波的潛伏期。根據(jù)這一結果他們推測：CM對頭皮記錄的FFR具有潛在的貢獻。1979年Hou和Lipscomb[12]比較了聽力正常的南美栗鼠圓窗處的CM和頭皮記錄的FFR，發(fā)現(xiàn)兩者潛伏期相差極短，且兩者的幅度在動物被處死后的衰減趨勢幾乎是同步的。另外，他們認為：隨著刺激聲強度的增大FFR的潛伏期并未變短，而是在低強度刺激下由于幅度不夠大而淹沒于噪聲的早期波峰在刺激聲強度增大后逐漸顯現(xiàn)出來（Huis in’t Veld等[13]對于FFR的潛伏期與刺激聲強度之間的關系執(zhí)相同觀點），因此他們推測：其記錄到的FFR可能含較大的CM，但也不能排除FFR中含有微弱的產(chǎn)生于聽覺中樞的成分。1990年Chimento和Schreiner[14]發(fā)現(xiàn)頭皮記錄的FFR有時含有CM有時不含CM，含有CM的多少并不確定，這種情況下他們提出了一種將CM從FFR中去除的方法（見2.1.3）。目前一般公認FFR產(chǎn)生于聽覺腦干的多個位置[1,15]，這基本是根據(jù)動物實驗測量的近場信號與頭皮信號的對比分析后得到的結論，相關研究[16-18]仍是通過分析所記錄到的信號的潛伏期來判斷FFR中是否含有CM。值得注意的是不同的記錄導聯(lián)可能采集到產(chǎn)生于不同位置的FFR。1978年Stillman等[19]發(fā)現(xiàn)低頻純音誘發(fā)的FFR含有兩個成分（他們稱之為FFP1和FFP2），其中FFP1的潛伏期早于FFP2約1.7ms。水平導聯(lián)與豎直導聯(lián)記錄的FFP1相近，但用豎直導聯(lián)能更好地記錄FFP2。1994年Galbraith[20]用水平導聯(lián)記錄Click-ABR，其中沒有明顯的Ⅴ波；水平導聯(lián)記錄的基頻缺失的復合音誘發(fā)的FFR不含基頻成分，但豎直導聯(lián)記錄的FFR卻含有。這可能說明了：水平導聯(lián)能更好地記錄產(chǎn)生于聽覺腦干中靠近外周的部分甚至聽覺外周產(chǎn)生的信號，而豎直導聯(lián)能更好地記錄產(chǎn)生于聽覺腦干中靠近皮層的部分產(chǎn)生的信號[15,20]。

2 FFR的信號特點

2.1 純音誘發(fā)的FFR的特點

2.1.1刺激聲的影響

刺激聲頻率對FFR信號的幅度有顯著的影響。1973年Moushegian等[3]發(fā)現(xiàn)，在0.2～2kHz之間FFR的幅度隨著刺激聲頻率的增大而減小。1976年Glaser等[21]的實驗結果（刺激聲頻率范圍為70Hz～1kHz）支持了這個結論。但1986年Batra等[22]在更密集的頻率點上（刺激聲頻率范圍為125Hz～1kHz）檢測，發(fā)現(xiàn)：FFR幅度隨著刺激聲頻率的增大呈現(xiàn)先增后減的非單調(diào)關系，且0.5～1kHz范圍內(nèi)FFR幅度很小。1992年Hoormann等[23]得到了與Batra等一致的實驗結果（刺激聲頻率范圍為128Hz～832Hz）。由于FFR是反映聽覺腦干神經(jīng)元對刺激聲周期性成分的鎖相活動，那么FFR的頻率上限可能與神經(jīng)元鎖相活動的頻率上限相近，而FFR的幅度隨著刺激聲頻率的變化可能反映了神經(jīng)元鎖相活動的強弱[1]。

刺激聲強度亦影響FFR信號幅度。1975年Marsh等[7]發(fā)現(xiàn)，隨著刺激聲強度增大FFR的幅度也增大，但增大到約65dB SL（sensation level）時FFR的幅度趨向飽和。1977年Krogh等[24]的報告中亦可觀察到幅度飽和現(xiàn)象。部分研究者的實驗結果[8,13,19,21,25]雖然支持FFR幅度隨刺激聲的增大而增大，但并未報導高強度刺激下的FFR幅度飽和現(xiàn)象，這可能是由于他們使用的刺激聲頻率不同或者是刺激方式不同所引起的。刺激聲強度的增加可能引起神經(jīng)元鎖相活動的增強或者是參與鎖相活動的神經(jīng)元數(shù)量的增加，兩個因素分別或共同的作用可能是FFR幅度增大原因[1]。另外，刺激聲強度亦影響FFR的潛伏期，一般刺激聲強度越大FFR潛伏期越短[8,19]，這也許是由不同刺激強度導致基底膜上行波傳播速度不同引起的[1]。

另外，刺激聲長度和刺激速率亦可能影響FFR的幅度。1977年Huis in’t Veld等[13]發(fā)現(xiàn)：短純音在平臺期的周期數(shù)的增加會增大FFR信號的幅度；而刺激率增加至20次/s甚至更高時，可能由于適應程度加強而導致FFR幅度減小。因此研究者們通常會使用持續(xù)時間足夠長的刺激聲，并且在適中的刺激率下誘發(fā)FFR信號。

2.1.2諧波

低頻純音誘發(fā)的FFR信號的頻譜除了在刺激聲頻率處有峰值外，在刺激聲頻率的整數(shù)倍處亦有峰值（如圖1所示）。1971年，Starr和Hellerstein[26]發(fā)現(xiàn)：低頻純音刺激時，圓窗處記錄的CM信號幾乎是不失真的正弦波形，頻譜上亦無明顯的諧波；而CN處記錄的FFR的時域波形有失真，頻譜上也有明顯的諧波。這個結果也說明了：FFR與CM存在頻域上的差別，支持了FFR與CM具有相異的起源。其他多位研究者[21-23,27]也報導了純音誘發(fā)的FFR信號中含有諧波成分。

Krogh等[24,28]發(fā)現(xiàn)：不同受試者的FFR信號，其基頻幅度和二次諧波幅度的比值（Rf0/2f0）呈現(xiàn)出Rf0/2f0>10dB、0

2.1.3掩蔽聲的影響

添加掩蔽聲可以抑制FFR的幅度。1973年Moushegian等[3]報導：70dB SL純音刺激聲被白噪掩蔽時無法記錄到FFR。1975年Marsh等[7]發(fā)現(xiàn)隨著窄帶掩蔽噪聲強度的增加，F(xiàn)FR的幅度逐漸減??；若掩蔽噪聲比刺激純音（500Hz）強度高出約15dB，基本可將FFR信號完全抑制。1976年Glaser等[21]報導了類似的結果。1985年Snyder和Schreiner[29]研究了前向掩蔽對FFR的影響，發(fā)現(xiàn)：FFR的最佳掩蔽頻率可能會偏置到刺激頻率的兩倍。1990年Chimento和Schreiner[14]提出一種利用前向掩蔽去除FFR中的CM的方法，基本原理是：在刺激聲前施加強度高于刺激聲的掩蔽聲，只要掩蔽聲強度足夠大，就可以完全抑制其后刺激聲誘發(fā)的FFR，卻能保留刺激聲引起的CM，遂分離出同一記錄位置處可能記錄到的CM成分，然后用未施加前向掩蔽聲采集到的FFR減去CM即可去除FFR中可能含有的CM成分，分離出FFR中完全產(chǎn)生于聽覺中樞的成分。

2.1.4雙耳刺激的影響

涉及單耳刺激與雙耳刺激FFR之間的對比研究并不廣泛。1974年Marsh等[5]發(fā)現(xiàn)雙耳刺激誘發(fā)的貓的近場FFR，其幅度大于單耳刺激誘發(fā)的FFR，他們認為雙耳刺激誘發(fā)的FFR（FFRB）為單耳刺激誘發(fā)的FFR（左耳：FFRL，右耳：FFRR）的線性加和，即FFRB≈FFRL+FFRR。1975年Gerken等[30]亦報導了相近的結論，但他們也指出其實驗結果不排除雙耳交互成分（binaural interaction component, BIC，定義為BIC= FFRL+FFRR–FFRB）的存在。

人的聽覺系統(tǒng)可根據(jù)聲音傳到雙耳的時間差（inter-aural time difference, ITD）和強度差（inter-aural intensity difference,IID）進行聲源定位，亦可根據(jù)ITD在噪聲環(huán)境中加強對目標聲音的識別，因此FFRB的研究重點逐漸轉(zhuǎn)移到研究ITD和IID對它的影響。1997年Clark等[31]發(fā)現(xiàn)FFRB幅度大于FFRL或FFRR卻小于FFRL+FFRR，而且FFRB的幅度在ITD=0時比ITD=660μs時來的大。這一結果初步確認了ITD對FFRB的影響，并支持BIC的存在性。2000年Ballachanda和Moushegian[32]進一步研究了ITD對FFRB和BIC的影響，他們發(fā)現(xiàn)：FFRB的幅度隨著刺激聲強度的增加而增大，隨著ITD的增大而減??；但BIC幅度卻不受刺激聲強度或ITD的影響。另外，他們還對比了IID=10dB時ITD對FFRB和BIC的影響，發(fā)現(xiàn)：兩個刺激聲中相位領先者強度較大的情況下誘發(fā)的FFRB幅度隨著ITD的增大而減小，而兩個刺激聲中相位領先者強度較小的情況下誘發(fā)的FFRB幅度隨著ITD的增大呈現(xiàn)先不變再減小的趨勢，無論哪種情況BIC幅度均無明顯差異。1998年Krishnan和McDaniel[33]系統(tǒng)地研究了IID對FFRB和BIC的影響，他們發(fā)現(xiàn)：隨著刺激聲強度的增大，F(xiàn)FRL+FFRR幅度增加得比FFRB幅度快，因此BIC幅度逐漸增加；隨著IID的增大，F(xiàn)FRL+FFRR幅度逐漸減小而FFRB幅度略微減小后保持基本不變，因此BIC幅度逐漸減小。兩個研究組[32,33]對BIC幅度在不同刺激聲強度下的變化給出了不一致的結果，這可能和他們使用的刺激聲長度不同有關，亦可能是因為前者[32]在較少的刺激聲強度下測試，導致不能在更大的刺激聲強度范圍內(nèi)考察此問題?？傊梢源_定的是BIC的存在性，進而說明FFRB并非產(chǎn)生于兩個獨立位置的FFR的線性加和，而一定包含了聽覺腦干中非線性的交互過程的產(chǎn)物[1]。

2.2 雙頻率復合音誘發(fā)的FFR信號的畸變產(chǎn)物

1991年Rickman等[27]使用雙頻率（f1和f2，且f2>f1）復合音作為刺激聲，他們在該刺激聲誘發(fā)的FFR中，除了觀察到對刺激聲中含有的頻率成分（f1和f2）的跟隨以及對其諧波（2f1和2f2）的跟隨之外，還觀察到了f2–f1成分和2f1–f2成分，他們分別稱為DT（difference tone）和CDT（cubic difference tone），后者亦被Krishnan等[1,34,35]稱為FFR的畸變產(chǎn)物（distortion product, DP）。Rickman等[27]發(fā)現(xiàn)DT受f1影響但不受f2/f1影響，而CDT受f2/f1影響但不受f1影響；對于固定的f2/f1，DT的幅度一般比CDT的幅度大。他們還研究了刺激極性對DT和CDT的影響，發(fā)現(xiàn)FFR++FFR–中的DT幅度約為FFR+和FFR–中各自的DT幅度均值的兩倍，而FFR+–FFR–中的CDT幅度約為FFR+和FFR–中各自的CDT幅度均值的兩倍，這說明FFR++FFR–中DT增強，而FFR+–FFR–中CDT增強。2004年Pandya和Krishnan[34]研究了刺激聲強度對三個刺激聲誘發(fā)的FFR中的f1、f2和DP成分的影響（如圖2所示），他們發(fā)現(xiàn)：f1成分和f2成分的幅度隨著刺激聲強度的增大而增大，而DP成分的幅度在高刺激強度下出現(xiàn)飽和（除f1=500Hz、f2=612Hz刺激聲外），這種現(xiàn)象和部分關于畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射（distortion product otoacoustic emission, DPOAE）的報導一致。2008年Elsisy和Krishnan[35]又研究了不同強度的f1=500Hz、f2=612Hz刺激聲誘發(fā)的FFR中的DP成分，發(fā)現(xiàn)其幅度隨著刺激聲強度的增加呈現(xiàn)出與之前其他刺激聲一致的先增大后飽和的非線性關系，同時測量的DPOAE中的DP成分的幅度隨著刺激聲強度的增加呈現(xiàn)出先增大再減小再增大的雙相非線性關系。另外，在較低的刺激聲強度下FFR-DP比DPOAE-DP的穩(wěn)定性好，故FFR被認為有潛力成為DPOAE在低頻率或低強度刺激下的測量補充手段。

3 FFR對聽覺腦干的語音和音調(diào)編碼的反映

音調(diào)是衡量聲音高低的重要屬性，對純音而言其音調(diào)即其頻率，對于復合音其音調(diào)一般為其基頻f0。含有基頻和多個倍頻諧波的復合音誘發(fā)的FFR，頻譜上在基頻和倍頻處均有譜峰，但能量集中在低頻段（如圖3A所示）。1978年Smith等[36]發(fā)現(xiàn)，用不含f0的復合音作為刺激聲與用含有f0的復合音作為刺激聲，F(xiàn)FR的波形基本一致。無論復合音是否含有f0，人對它的音調(diào)感知是一致的，因此在FFR中出現(xiàn)了不存在于刺激聲中的音調(diào)感知信息（如圖3B所示）。另外Smith等[36]還發(fā)現(xiàn)FFR的基頻成分不會因添加f0處的窄帶噪聲而被抑制，他們由此認為FFR中的基頻成分并非耳蝸畸變產(chǎn)物。但是1979年Hall[37]提出：不應將FFR能恢復基頻缺失刺激聲的基頻這一點視為FFR是刺激聲音調(diào)的直接反映。他不斷減弱一個由0.6kHz、0.8kHz和1kHz三個頻率構成的復合音中的0.8kHz成分，出現(xiàn)在時域波形上的現(xiàn)象是：逐漸突出2.5ms的包絡周期同時逐漸抑制5ms的包絡周期。相應地，F(xiàn)FR的頻譜上0.2kHz的譜峰亦逐漸減小，而0.4kHz的譜峰逐漸增大。當0.8kHz成分為零時，F(xiàn)FR的頻譜上只有0.4kHz的譜峰。然后將刺激聲中的0.6kHz和1kHz兩個譜峰右移至3.8kHz和4.2kHz處，F(xiàn)FR頻譜上的0.4kHz的譜峰依然存在。這一結果支持FFR只是跟隨了刺激聲包絡的周期。這些現(xiàn)象部分可以用FFR的DT來解釋（見2.2）。

圖2雙頻率復合音誘發(fā)的FFR中f1、f2和DP幅度隨刺激聲強度的變化[34]。

圖3基頻為146.83Hz的復合音（A）和基頻缺失的復合音（B）以及它們誘發(fā)的FFR的時域波形和頻譜。頻譜上分別用黑色和紅色箭頭標出了高信噪比和低信噪比的FFR譜峰。

1987年Greenberg等[38]設計了兩個實驗進一步研究FFR究竟是跟隨了刺激聲的音調(diào)還是跟隨了刺激聲的包絡這個問題。第一個實驗中他們通過改變復合音的相位構成以調(diào)整刺激聲包絡周期性的明顯程度，發(fā)現(xiàn)改變低頻諧波的相位對FFR幅度基本沒有影響。1994年Galbraith[20]進一步發(fā)現(xiàn)：改變諧波的相位亦可能改變FFR的相位。若改變了刺激聲的相位構成，其誘發(fā)的FFR亦有使其峰值與刺激聲峰值的移動方向相一致的移動。第二個實驗中Greenberg等[38]使用奇次諧波構成的非和諧復合音誘發(fā)FFR，其包絡頻率約為2f0。他們發(fā)現(xiàn)：非和諧刺激聲誘發(fā)的FFR++FFR–頻域上在包絡頻率處有譜峰，而FFR+–FFR–頻域上除了在刺激聲頻率處有譜峰外，在其音調(diào)處亦有譜峰。他們認為這可以說明基頻缺失的復合音誘發(fā)的FFR中恢復的基頻并不是跟隨刺激聲包絡周期的結果。2011年Gockel等[16]重復Greenberg等的實驗，并沒有在非和諧刺激聲的FFR+–FFR–的頻域上觀察到在刺激聲音調(diào)處有譜峰，但是FFR+–FFR–的自相關函數(shù)上能夠觀察到相應的音調(diào)變化。另外，Gockel等對雙耳刺激下的基頻缺失刺激聲誘發(fā)的FFR進行了研究，刺激方式為將含有2f0和4f0的刺激聲給一耳，將含有3f0的刺激聲給另一耳，這種雙耳刺激的音調(diào)仍為f0，但FFR的頻譜上在f0處卻沒有譜峰。因此他們認為FFR中可能含有與音調(diào)感知有關的信息可供進一步處理，但并不是音調(diào)的直接反映。

Plack等[39]指出：另一個判斷FFR是否含有音調(diào)感知信息的方法，就是觀察不同人群或個體的音調(diào)感知差異是否能夠在FFR中有所體現(xiàn)。除了純音和復合音之外，這類研究中還常用類語音與語音刺激聲，如掃頻音[40]、元音[41,42]、有聲調(diào)的元音[43]等。語音誘發(fā)的FFR中頻率靠近元音共振峰的成分被加強[42]。FFR的基頻變化軌跡同步地跟隨刺激聲的基頻變化軌跡，且升調(diào)刺激聲誘發(fā)的FFR更強[40,43]。根據(jù)FFR的強度或跟隨刺激聲基頻的準確程度可以評價FFR，這兩者往往是聯(lián)系在一起的。

研究表明，不同聽力特征人群的FFR可能有不同的表現(xiàn)。2005年Krishnan等[44]發(fā)現(xiàn)，在四個聲調(diào)的普通話語音/yi/刺激下，母語為漢語的人群的FFR比母語為英語的人群的FFR更強。2010年Krishnan等[45]進一步發(fā)現(xiàn)，在漢語和泰語中有聲調(diào)的語音/yi/的刺激下，母語為有聲調(diào)語言（漢語、泰語）的人群的FFR均比母語為無聲調(diào)語言（英語）的人群的FFR更強，但兩個有聲調(diào)語言人群的FFR無顯著差異。2007年Wong等[46]使用漢語前三聲/mi/作為刺激聲誘發(fā)FFR，他們發(fā)現(xiàn)音樂家的FFR比非音樂家的FFR更強，尤其/mǐ/誘發(fā)的FFR差別最大，而且FFR強度與接受音樂訓練的時間正相關，與開始音樂訓練的時間負相關。隨后Musacchia等[47]使用語音/da/與大提琴的高音so誘發(fā)音樂家和非音樂家的FFR，得到了與Wong等一致的結論。2008年Russo等[48]發(fā)現(xiàn)孤獨癥譜系障礙患者比正常人在升、降調(diào)語音/ya/刺激下產(chǎn)生的FFR強度較弱，跟隨刺激聲較不準確。2010年Clinard等[49]發(fā)現(xiàn)使用純音做刺激時FFR的強度和年齡負相關，心理聲學中的頻率分辨閾值（frequency difference limen, FDL）與年齡正相關，但FFR強度和FDL之間未發(fā)現(xiàn)有顯著的相關性。2013年Marmel等[17]的實驗結果雖然支持FFR的強度和年齡負相關，卻也支持FFR的強度和FDL呈負相關。

不同聽力特征的人群具有表現(xiàn)不同的FFR，這說明FFR可以區(qū)分較明顯的音調(diào)感知差異。至于FFR是否可以區(qū)分細微的音調(diào)感知差異，則可以在相同聽力特征人群的不同個體之間進行研究。2012年Gong等[50]報導了相同聽力特征人群的不同個體之間的FFR強度與FDL之間的負相關性，說明頻率分辨能力越強的人其FFR越強。2013年Gong等[51]又報導了FFR跟隨刺激聲的準確性和FDL之間存在相關性。這些實驗結果表明，相同聽力特征人群的不同個體之間的細微的音調(diào)感知差異能在FFR中體現(xiàn)出來，支持了FFR中含有音調(diào)感知信息的觀點。另一種探究FFR是否可以區(qū)分細微的音調(diào)感知差異的方法是考察FFR能否足夠敏銳地反映同一個體的音調(diào)感知能力的提升或衰退。這一點在Wong等[46]的實驗中似乎有所暗示，如果不同音樂家的FFR強度與他們接受音樂訓練的時間有關，那么同一個音樂家的FFR或許會隨著其音樂訓練而逐漸增強。雖然一般認為FFR在較長一段時間內(nèi)的差異不大，但是2008年Song等[52]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過短期語言訓練，受試者的FFR跟隨刺激聲的準確程度有所提高。

上述實驗結果除了表明FFR能反映不同人群或相同人群中不同個體之間的音調(diào)感知能力的差異，還說明了人的音調(diào)感知能力可能依賴于語言環(huán)境、長短期語音或音樂訓練、個體年齡、個體健康水平等多種因素，而且似乎暗示了FFR能捕捉到音調(diào)感知能力變化的過程。這些實驗結果說明聽覺腦干具有可塑性[15]，經(jīng)過由外界環(huán)境或自身客觀因素引起的長期或短期的對音調(diào)感知能力有影響的事件，聽覺腦干對某些刺激聲的頻率或音調(diào)的分析可能有細微的變化，而且FFR通過其強度或跟隨刺激聲的準確程度能夠反映出這種可塑性，進而反映出音調(diào)感知能力的細微變化。因此，F(xiàn)FR既可被用于研究聽覺腦干在語音或音調(diào)編碼中的作用，亦可作為研究聽覺腦干可塑性的有力工具，其無創(chuàng)性和客觀檢測性均是其巨大的優(yōu)勢。

4 小結

從FFR的發(fā)現(xiàn)至今，研究者對FFR的關注點幾乎一直集中在其臨床應用價值的挖掘上。早期研究的熱點聚焦在FFR的產(chǎn)生位置和信號特點的研究上，為實現(xiàn)其臨床應用做好鋪墊。盡管由于技術所限以及對FFR的認識過少，這種努力遭遇了挫折，然而FFR的研究卻沒有中斷。隨著FFR研究重點逐漸轉(zhuǎn)向聽覺腦干在語音或音調(diào)編碼中的作用及聽覺腦干的可塑性，研究者們越來越關注FFR對語音刺激的表現(xiàn)、FFR在特定人群中的表現(xiàn)、及經(jīng)過特定聽力訓練或疾病干預前后FFR的變化。這些研究成果正從另一個角度展現(xiàn)了FFR的臨床應用價值，而這又將進一步推動關于FFR的神經(jīng)基礎的研究。

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