音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷對(duì)聽(tīng)覺(jué)時(shí)域分析能力的影響

呂淵 王梅紅 張建

[摘要] 目的 通過(guò)比較有無(wú)音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷的正常聽(tīng)力青年人的時(shí)域分析能力，探討音樂(lè)訓(xùn)練對(duì)聽(tīng)覺(jué)功能的影響。 方法 選擇雙耳平均聽(tīng)閾≤20 dB HL，無(wú)耳科疾病的290名青年人作為研究對(duì)象，其中有多年專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練背景的受試者為音樂(lè)訓(xùn)練組（130例，平均24.2歲），其余為對(duì)照組（160例，平均21.3歲），分別進(jìn)行時(shí)域間隔感知能力測(cè)試，記錄受試者間隙檢測(cè)閾值，并使用SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 結(jié)果 音樂(lè)訓(xùn)練組受試者間隙檢測(cè)閾值為（3.44±1.42）ms；對(duì)照組間隙檢測(cè)閾值為（4.45±1.39）ms，兩組數(shù)據(jù)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。性別、耳別等因素對(duì)對(duì)照組的間隙檢測(cè)閾值無(wú)明顯影響（P>0.05）?？陕?tīng)度對(duì)間隙檢測(cè)閾值有影響（P<0.05），當(dāng)可聽(tīng)度<20 dB SL時(shí)，隨給聲強(qiáng)度增加間隙檢測(cè)閾值明顯下降；當(dāng)可聽(tīng)度>20 dB SL時(shí)，隨聲強(qiáng)度增加間隙檢測(cè)閾值無(wú)顯著變化。 結(jié)論 聽(tīng)覺(jué)中樞時(shí)域處理能力與性別和耳別無(wú)關(guān)，受可聽(tīng)度影響，且音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷能明顯提高時(shí)域處理能力。

[關(guān)鍵詞] 聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理能力；間隙覺(jué)察閾；音樂(lè)訓(xùn)練；正常聽(tīng)力青年

[中圖分類號(hào)] R380.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）22-0070-04

[Abstract] Objective To explore the effect of music training on auditory function by comparing the time-domain analytical ability of normal hearing young people with or without music training experience. Methods 290 young adults whose average hearing threshold of both ears≤20 dB HL and without otology diseases were selected as subjects. Participants with years of professional music training background were categorized as music training group（n=130， mean age： 24.2 years） and the rest were control group（n=160， mean age： 21.3 years）. The time interval sensing ability test were conducted to two groups， respectively， the gap detection threshold of subjects were recorded， and data analysis was performed using SPSS 20.0. Results The threshold of gap detection was （3.44±1.42）ms in music training group and （4.45±1.39）ms in control group. The difference between the two groups was statistically significant （P<0.05）. Gender， ears and other factors had no significant effect on the gap detection threshold in the control group（P>0.05）. The audibility had an effect on the gap detection threshold（P<0.05）. When the audibility is less than 20 dB SL，the threshold of gap detection decreases obviously with the increase of the sound intensity. When the audibility is greater than 20 dB SL，no significant was found. Conclusion The time-domain processing ability of auditory center has no relationship with gender and ears， while can be affected by audibility， and the music training experience can obviously improve the processing ability in time domain.

[Key words] Auditory time-demian processing ability； Gap detection threshold； Music training； Normal hearing youth

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷不僅可以使個(gè)體獲得特殊的音樂(lè)技能及大量的音樂(lè)知識(shí)，還可以對(duì)個(gè)體的大腦神經(jīng)發(fā)育產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，加強(qiáng)并改善大腦神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)聯(lián)結(jié)與信息溝通，使聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、邊緣系統(tǒng)等多個(gè)腦區(qū)得以鍛煉和發(fā)展[1]。時(shí)域處理能力是聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)分析處理聲信號(hào)中強(qiáng)度、頻率等隨時(shí)間快速變化的精細(xì)結(jié)構(gòu)的能力，是聽(tīng)覺(jué)功能的重要內(nèi)容之一。良好的時(shí)域處理能力幫助區(qū)別讀音相似的音素，對(duì)言語(yǔ)識(shí)別尤其是噪聲中的言語(yǔ)識(shí)別有重要意義[2]。間隙覺(jué)察測(cè)試（gap detection）是一項(xiàng)評(píng)估聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)時(shí)域處理能力的閾上功能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果即間隙覺(jué)察閾（gap detection threshold，GDT）代表受試者所能覺(jué)察到最小無(wú)聲間隔時(shí)長(zhǎng)。本次研究以正常聽(tīng)力青年人為研究對(duì)象，通過(guò)比較音樂(lè)訓(xùn)練組和對(duì)照組GDT閾值，探討音樂(lè)訓(xùn)練背景對(duì)時(shí)域信息處理能力的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

由于聽(tīng)障人群本身聽(tīng)覺(jué)功能受聽(tīng)力水平、耳聾時(shí)長(zhǎng)、聽(tīng)覺(jué)剝奪效應(yīng)、助聽(tīng)效果差異等多種因素影響，故本研究以正常聽(tīng)力青年人為研究對(duì)象。其中從小接受專業(yè)音樂(lè)教育，并從事音樂(lè)相關(guān)工作的研究對(duì)象為音樂(lè)訓(xùn)練組130名，平均年齡24.2歲；不曾接受過(guò)專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練的研究對(duì)象歸為對(duì)照組160名，平均年齡21.3歲。所有研究對(duì)象雙耳純音聽(tīng)閾<20 dB HL，中耳聲導(dǎo)抗A型。

1.2 方法

1.2.1 測(cè)試材料 加州大學(xué)爾灣校區(qū)開發(fā)的Gap Detection測(cè)試軟件[3]，測(cè)試結(jié)果代表受試者所能覺(jué)察到最小無(wú)聲間隔時(shí)長(zhǎng)。在測(cè)試中，軟件隨機(jī)播放三段時(shí)長(zhǎng)500 ms，強(qiáng)度固定統(tǒng)一的白噪聲（20～14 000 Hz），其中只有一段聲音含有一個(gè)無(wú)聲間隔，其余均為持續(xù)聲。受試者在聽(tīng)完三段聲音之后獨(dú)立判斷選擇有間隔的聲音，軟件在每一次選擇后都會(huì)反饋正確與否。間隔變化按照“二降一升”自適應(yīng)調(diào)整，若連續(xù)2次正確，則降低間隔時(shí)間；若一次錯(cuò)誤，則延長(zhǎng)間隔時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后，軟件自動(dòng)以（x±s，ms）形式計(jì)算閾值。類似于所有心理學(xué)測(cè)試，該測(cè)試提供三個(gè)選擇項(xiàng)并強(qiáng)制性選擇得出一個(gè)間隙時(shí)長(zhǎng)——正確率波形約為70.7%對(duì)應(yīng)的間隙時(shí)長(zhǎng)作為閾值。GDT越小，表明受試者能覺(jué)察到無(wú)聲間隔時(shí)長(zhǎng)越短，時(shí)域處理能力也就越強(qiáng)；反之處理能力越差。

1.2.2 測(cè)試設(shè)備 Lenovo IdeaPad Y450電腦、GSI聽(tīng)力計(jì)。測(cè)試前將測(cè)試電腦連接到聽(tīng)力計(jì)輸入端口，并用囀音進(jìn)行校準(zhǔn)；測(cè)試時(shí)由聽(tīng)力計(jì)控制給聲強(qiáng)度，插入式耳機(jī)給聲，受試者聽(tīng)完3段測(cè)試聲后直接在電腦軟件界面進(jìn)行選擇有無(wú)聲間隔的音頻。

1.2.3 測(cè)試流程 測(cè)試前向受試者講解測(cè)試要求，經(jīng)過(guò)練習(xí)確認(rèn)理解后選擇某一可聽(tīng)度開始測(cè)試。測(cè)試時(shí)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)只播放一次，受試者強(qiáng)制性選出包含Gap的音頻，軟件在受試者每一次選擇后都會(huì)反饋正確與否。

1.2.4 測(cè)試條件 為避免聽(tīng)覺(jué)疲勞，每位受試者僅隨機(jī)測(cè)試一側(cè)耳GDT閾值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組測(cè)試結(jié)果采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。此外，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析性別、耳別等因素對(duì)時(shí)域處理能力的影響，采用單因素方差分析統(tǒng)計(jì)可聽(tīng)度因素對(duì)時(shí)域處理能力的影響。計(jì)量資料均采用（x±s）表示，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 音樂(lè)訓(xùn)練

如圖1所示，音樂(lè)訓(xùn)練組GDT閾值為（3.44±1.42）ms，對(duì)照組GDT閾值為（4.45±1.39）ms，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較音樂(lè)訓(xùn)練組和對(duì)照組GDT閾值差異，兩組數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.124，P=0.04<0.05），說(shuō)明專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷的受試者時(shí)域處理能力優(yōu)于沒(méi)有專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練的受試者。

2.2 對(duì)照組影響因素分析

對(duì)對(duì)照組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討影響時(shí)域處理能力的因素：

2.2.1 可聽(tīng)度 將對(duì)照組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按可聽(tīng)度進(jìn)行分組，按可聽(tīng)度10、20、30、40、50 dB SL分為組1、組2、組3、組4、組5，各可聽(tīng)度組內(nèi)數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。單因素方差分析，F(xiàn)=10.534，P=0.000，說(shuō)明不同可聽(tīng)度下GDT閾值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各組數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩比較，如表1所示，組1與其他四組組間比較有差異（P<0.05）；而組2、組3、組4、組5，四組數(shù)據(jù)分別兩兩比較，其數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。說(shuō)明時(shí)域處理能力受強(qiáng)度影響，當(dāng)給聲強(qiáng)度小于閾上20 dB時(shí)，聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)這一聲音的處理能力受限。見(jiàn)表1，圖2。

2.2.2 性別 如表2所示，在對(duì)照組受試者中，女性受試者87例，GDT閾值為（4.73±1.11）ms，男性受試者73例，GDT閾值為（4.21±1.58）ms（t=0.948，P>0.05），兩組數(shù)據(jù)不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明性別不影響時(shí)域處理能力。

2.2.3 耳別 如表2所示，在對(duì)照組受試者中，左耳GDT為（4.10±1.31）ms，右耳GDT為（4.79±1.43）ms，兩組數(shù)據(jù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.29，P>0.05），說(shuō)明時(shí)域處理能力不受耳別影響。

3 討論

3.1 可聽(tīng)度（強(qiáng)度）對(duì)時(shí)域處理能力的影響

在心理聲學(xué)測(cè)試中，給聲強(qiáng)度可分為同絕對(duì)給聲強(qiáng)度（SPL）和同相對(duì)給聲強(qiáng)度（SL），聆聽(tīng)者接受的聲信號(hào)的相對(duì)給聲強(qiáng)度即可聽(tīng)度通常是影響測(cè)試結(jié)果的首要因素。對(duì)于正常聽(tīng)力者而言，其閾值約為0 dB HL的情況下，給聲強(qiáng)度即為可聽(tīng)度。

本研究中，當(dāng)可聽(tīng)度<20 dB SL時(shí)，GDT隨給聲強(qiáng)度增大而減小；當(dāng)可聽(tīng)度超過(guò)20 dB SL之后，GDT閾值穩(wěn)定在平均值附近（約為4.45 ms）。Zeng等[3]同樣發(fā)現(xiàn)，正常聽(tīng)力受試者和單側(cè)聾對(duì)照組，間隙檢測(cè)閾值從較低的聲強(qiáng)下的20～30 ms提高到在較高聲強(qiáng)下的（2±3）ms?？陕?tīng)度不足時(shí)，聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理能力明顯下降，這一結(jié)論可以解釋聽(tīng)力下降所導(dǎo)致的聽(tīng)覺(jué)功能減退現(xiàn)象。

3.2 性別、耳別對(duì)時(shí)域處理能力的影響

3.2.1 性別 就性別因素而言，本次研究中男女組GDT閾值沒(méi)有差異，提示性別不是時(shí)域處理能力的影響因素。該結(jié)論與Lister[4]、于瀾等[5]的結(jié)果一致。Kelso等[6]發(fā)現(xiàn)，男性比女性在測(cè)試中表現(xiàn)稍好（反應(yīng)時(shí)間方面）。雖然兩組在測(cè)試中所需的總體反應(yīng)時(shí)間相近，但當(dāng)測(cè)試難度增加時(shí)，女性受試者反應(yīng)時(shí)間增加而男性受試者不變，說(shuō)明男性在Gap Detection測(cè)試中對(duì)難度的可接受范圍要比女性更大，但作者并沒(méi)有對(duì)原因作出解釋。

3.2.2 耳別 耳別優(yōu)勢(shì)方面，本次研究結(jié)果中左右耳GDT閾值無(wú)顯著性差異，說(shuō)明左右耳信息輸入對(duì)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)時(shí)域處理能力影響不大。意大利學(xué)者研究顯示，人類大腦對(duì)雙耳輸入的聲音處理方式不同，右耳接收到的信息被優(yōu)先處理，接收到的命令更易被執(zhí)行，即所謂“右耳優(yōu)勢(shì)”或“左半球優(yōu)勢(shì)”。本研究顯示，聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理能力是一種相對(duì)對(duì)稱的能力，沒(méi)有耳別主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。Alessandra認(rèn)為，右耳優(yōu)勢(shì)在Gap Detection測(cè)試中更多在反應(yīng)時(shí)間上體現(xiàn)，而不是GDT閾值和測(cè)試中正確反應(yīng)百分比[7]。此外，有學(xué)者認(rèn)為[8]，純音比白噪聲更能在GDT測(cè)試中體現(xiàn)左半球優(yōu)勢(shì)，于瀾等[5]對(duì)此作出的解釋是，由于白噪聲和純音的聲學(xué)特性差異，聽(tīng)覺(jué)中樞出現(xiàn)處理偏側(cè)化。

3.3 音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷與時(shí)域處理能力

音樂(lè)與聽(tīng)覺(jué)功能有著密切的關(guān)系。在音樂(lè)的刺激下，聽(tīng)覺(jué)皮層可被激活，聽(tīng)敏度提高，Ludke等[9]發(fā)現(xiàn)，音樂(lè)訓(xùn)練提高聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)外語(yǔ)的敏感，有利于外語(yǔ)習(xí)得；聽(tīng)敏度較好的人群，對(duì)于音樂(lè)中細(xì)微變化也更加敏感，徐立等[10]發(fā)現(xiàn)，四聲識(shí)別較好的成人人工耳蝸植入者，能更好地識(shí)別歌曲音調(diào)的細(xì)微變化。這些研究說(shuō)明音樂(lè)欣賞能力與聽(tīng)覺(jué)功能之間存在相互促進(jìn)的關(guān)系。

音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷可以增強(qiáng)聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理能力?，F(xiàn)代研究表明，聽(tīng)覺(jué)腦干核內(nèi)存在著長(zhǎng)期的突觸，具有內(nèi)在可塑性[11]。聽(tīng)覺(jué)腦干結(jié)構(gòu)是這種依賴于特定學(xué)習(xí)經(jīng)歷的聽(tīng)覺(jué)可塑性的基礎(chǔ)[12]。本研究中，有專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷的受試者GDT閾值更小，對(duì)聲信息的精細(xì)結(jié)構(gòu)的感知能力相對(duì)于不曾受過(guò)專業(yè)音樂(lè)訓(xùn)練的受試者有更大的優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明音樂(lè)訓(xùn)練可以提高聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理能力。Whiteschwoch等[13]研究發(fā)現(xiàn)音樂(lè)訓(xùn)練時(shí)間越長(zhǎng)，神經(jīng)反射機(jī)制反應(yīng)速度越快，有音樂(lè)訓(xùn)練與無(wú)音樂(lè)訓(xùn)練的老年受試者在識(shí)別聲音快速變化的能力上存在明顯差異，音樂(lè)人士對(duì)聽(tīng)覺(jué)序列中的時(shí)間變化比非音樂(lè)人士更敏感。

時(shí)域處理能力對(duì)言語(yǔ)分辨率有重要影響。徐立[14]通過(guò)不同程度削減言語(yǔ)聲信號(hào)中的時(shí)域信息供正常聽(tīng)力受試者聆聽(tīng)來(lái)模擬時(shí)域處理能力受損患者的言語(yǔ)聆聽(tīng)情況。當(dāng)時(shí)域信息缺失越多，言語(yǔ)識(shí)別率越低，表明時(shí)域處理能力對(duì)言語(yǔ)識(shí)別、聲調(diào)識(shí)別以及噪聲中的言語(yǔ)識(shí)別有重要意義。

音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷可以提高言語(yǔ)識(shí)別能力。神經(jīng)影像學(xué)研究表明，處理音樂(lè)和言語(yǔ)聲的神經(jīng)通路是相互分享的[15]，二者的中樞處理均采用層級(jí)分析的形式進(jìn)行加工，音樂(lè)和語(yǔ)言在各層級(jí)間存在共同的神經(jīng)環(huán)路節(jié)點(diǎn)[16]。王孟元等[17]亦發(fā)現(xiàn)，聽(tīng)閾相近的兩組老年人，音樂(lè)訓(xùn)練背景組在噪聲環(huán)境中的言語(yǔ)識(shí)別能力和聽(tīng)覺(jué)整合能力顯著優(yōu)于無(wú)音樂(lè)訓(xùn)練組。Parbery等[18-19]也曾從皮層下神經(jīng)生理反應(yīng)和噪聲中言語(yǔ)測(cè)試（HINT）兩方面來(lái)證實(shí)音樂(lè)訓(xùn)練能提高神經(jīng)同步性和噪聲中的言語(yǔ)識(shí)別。音樂(lè)方面節(jié)奏、韻律等訓(xùn)練可以提高相應(yīng)神經(jīng)通路的時(shí)域感知、分析、處理能力，從而提高言語(yǔ)分辨能力。

聽(tīng)力損失可以分為聽(tīng)力下降和聽(tīng)覺(jué)功能衰退兩大類。由于聽(tīng)閾改變，聽(tīng)力下降導(dǎo)致外界刺激聲部分或完全不能被聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)所接收，可以通過(guò)助聽(tīng)器或人工耳蝸等助聽(tīng)輔具重建聽(tīng)力；而聽(tīng)覺(jué)功能衰退可歸因于閾上功能障礙，多需依靠聽(tīng)覺(jué)訓(xùn)練進(jìn)行康復(fù)，且主要以言語(yǔ)語(yǔ)言訓(xùn)練為主。本研究結(jié)果說(shuō)明，音樂(lè)訓(xùn)練經(jīng)歷能明顯提高聽(tīng)覺(jué)腦干對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的加工速度和時(shí)間精度。這一發(fā)現(xiàn)為探討聽(tīng)覺(jué)處理障礙、隱形聽(tīng)力損失等閾上功能障礙患者的康復(fù)新方式提供參考方向；為預(yù)防老年性聽(tīng)覺(jué)功能衰退的參考依據(jù)；對(duì)于人工耳蝸植入者聲調(diào)識(shí)別、噪聲中言語(yǔ)識(shí)別能力的康復(fù)具有重要意義[20-21]。

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（收稿日期：2017-12-25）