老年人聽配能調(diào)控行為初探與啟發(fā)

張敏 Catherine V. Palmer

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，未經(jīng)干預的老年聽力下降會引起社會隔離[1]、認知衰退[2]、抑郁[3]、跌倒[4]、提早退休[5]、再次入院[6]、死亡率上升[7]、身體總體健康狀況和生活質(zhì)量的急劇下降[8]等不良后果，導致個人、家庭和社會醫(yī)療成本及負擔[9,10]的增加。對老年聽力下降的早期干預是潛在的經(jīng)濟有效的應對方案。然而，即使在聽力衛(wèi)生服務發(fā)達國家，老年聽障者接受聽覺康復干預的比例仍不足20%[11]，在我國則低于10%[12]。

老年聽障者有兩個突出的與主動康復缺乏有關(guān)行為現(xiàn)象，值得學者關(guān)注，其一是自我社會孤立，對參與需要聆聽和語言交流的社會活動能動性明顯下降；其二是在言語溝通過程中，傾向于依賴說話者改變說話方式（如增大音量，語速放慢，重復表達等），而很少主動通過自己的大腦對缺失的言語信息進行填補。這兩個看似簡單直觀的現(xiàn)象背后，實際存在復雜的與耳聾和增齡相關(guān)的聽覺認知神經(jīng)生理和行為學機制——聽配能（listening effort）調(diào)控機制。

該機制能夠闡明耳聾和增齡與大腦中樞聽覺、認知（包括語言、注意、記憶、執(zhí)行控制等）和情感功能衰退的關(guān)系，以及聽覺認知資源（即聽配能）主動調(diào)用的觸發(fā)因素和分配原則，并且預測聽配能對聽覺困難實施代償?shù)臐撛谏窠?jīng)認知通路及行為效果。因此，研究老年聽障者聽配能調(diào)控機制，將有助于揭示其缺乏主動代償言語溝通障礙能動性的本質(zhì)，并指導我們從行為、認知和神經(jīng)科學的角度探索有效激發(fā)其聽覺潛能和言語溝通積極性的早期干預方法。

既往文獻中，對老年人聽配能的研究數(shù)量遠少于對年輕成年人聽配能的研究，因為老年人對聽配能驅(qū)動因子的敏感度和聽配能客觀生理測量的信效度等方面與年輕人都有很大區(qū)別，從而增加了研究的復雜度和難度。

在近10年關(guān)于老年人聽配能的研究中我們看到，當言語受到背景噪音干擾（如言語形態(tài)噪音或多人說話聲）或語義干擾時，聽覺任務難度提高，老年人聽配能的支出增加[13,14]。而且，老年人比年輕人在同等聲學條件下要花費更多的聽配能，表現(xiàn)于瞳孔擴張增加[15]，長潛伏期聽覺誘發(fā)電位幅值升高[16]，雙任務范式中次要任務（如視覺追蹤、振觸辨認）準確度的降低和反應時間延長[17～19]，或者自覺聽配能評分升高[20]。研究表明，健聽成年人在40歲左右開始出現(xiàn)聽配能增加[21]。在聽力正常的老年人中，認知功能與聽配能的調(diào)用呈顯著相關(guān)，Harvey及其同事[13]發(fā)現(xiàn)，單詞記憶能力和工作記憶能力越強以及決策速度越快，完成復雜聽覺任務所花費的聽配能越少。

以往關(guān)于老年人聽配能的研究強調(diào)了外在任務難度和個體內(nèi)在認知能力對聽配能的影響，但實質(zhì)上兩個因素仍屬于同一個維度——任務負荷，外在任務難度代表了絕對任務負荷，個體內(nèi)在認知能力反映了相對任務負荷。因此，目前對老年人聽配能調(diào)控的認識可總結(jié)為：感知任務難度的增加會激發(fā)聽配能的支出。然而，是否老年人無論在什么條件下都會動用更多的大腦認知資源以克服困難去聆聽，老年聽障者如何應對持續(xù)聽配能投入帶來的疲倦，他（她）們根據(jù)什么來決定聽配能的分配？

目前，僅有證據(jù)表明，年輕的健聽者和聽障者對聽配能的調(diào)控不僅受到上述任務負荷的影響，還取決于情感因素（如獎勵和任務重要性）[22,23]。數(shù)據(jù)顯示，如果在難度高的聽覺任務中給予獎勵，聆聽者會進一步增加聽配能的支出。但老年健聽者和聽障者是否對這些驅(qū)動因素有與年輕人相同的反應尚未可知，迄今還沒有針對老年聽障者聽配能調(diào)控機制的行為和神經(jīng)功能網(wǎng)絡理論研究。

作為探索性的嘗試，筆者對上海市14位社區(qū)老年受試者（健聽者3名，聽障者11名）開展了小范圍行為學預實驗，主要目的是：①測驗言語理解材料是否適用于老年人；②測驗選取的語速范圍是否適用于老年人；③測驗老年人聽配能調(diào)控行為表現(xiàn)是否符合Hockey二級代償控制模型[24]的預測。采用的言語刺激信號是由兩個描述性短句加一個短問句組成的長句（例句：書包在籃球的左邊，籃球在電話的左邊，請問書包在電話的哪邊？）受試者的任務是通過電腦鍵盤以最快的速度回答三個物體中兩兩之間的空間位置（前、后、左或者右）。實驗中，給予老年受試者3個級別的語速（慢速195字/分鐘、正常速240字/分鐘和快速312字/分鐘）。在改變語速的基礎上，另外給予任務結(jié)果反饋，即實時告訴受試者答題的結(jié)果。但這些反饋是“虛假”反饋，而非“誠實”反饋。言語理解任務在3種條件下完成：無反饋、正績效反饋和負績效反饋。正績效反饋是電腦在受試者應答后隨機給予反饋信號以告知受試者“你回答正確”，預設的正反饋比例占測試項總數(shù)的65%，跟受試者實際任務表現(xiàn)無關(guān)。在負績效反饋測試條件下，受試者有65%的時間得到信息“你回答錯誤”，同樣，該負反饋并不代表受試者的真實任務表現(xiàn)。收集平均反應時間（response time,RT）作為聽配能的間接指標，言語理解準確度（accuracy）作為任務表現(xiàn)。

研究表明，研究老年人聽配能調(diào)控行為規(guī)律時采用言語理解任務是合適的。聆聽是一個有目的的主動過程，而這個目的通常是達到言語理解——高級的言語信號處理。判斷個體是否理解言語，最直接的方法是給一個簡單的語音指令讓其完成，如果能完成，則說明聽到并理解。言語理解任務相對于常用的言語識別任務的明顯優(yōu)勢在于能夠客觀量化受試者反應，避免了方言和受試者教育程度對實驗結(jié)果的干擾。只要受試者能夠聽懂標準普通話，就能記錄到客觀可靠的結(jié)果。

從預實驗結(jié)果來看，用195～312字/分鐘的語速范圍測試聽力正常老年人的語言理解認知功能是可行的，該小樣本中平均任務完成準確率范圍為38%～80% （圖1左），未見天花板效應和地板效應。然而，同樣的語速對于老年聽障者則難度偏大，即使在平均年齡和可聽度相等的條件下，平均任務完成準確率范圍在31%～44%（圖1右）。這說明耳聾影響了老年人認知功能，使處理言語信號的效率明顯降低。這一結(jié)果提示，在測試老年聽障者聽覺潛能時需要將任務難度進一步降低，實驗前確定個體最適任務難度范圍可能是較好的方案，能使不同受試組間的感知任務負荷趨近等同。

筆者發(fā)現(xiàn)，老年健聽者和聽障者之間在調(diào)用聽配能（反應時間）及其產(chǎn)生的實際任務表現(xiàn)結(jié)果有明顯差異。具體為，當接收正反饋信息時，老年健聽者的反應時間隨語速的加快而增加（應答放緩）（圖2左虛線），而且言語理解準確度較無反饋時明顯提高，特別是在慢速和快速的語境下（圖1左黑柱）。與之相反，老年聽障者在接受正反饋信息時，反應時間明顯減少（應答加快）（圖2右虛線），達到老年健聽者在自然條件下（無反饋）的水平，同時語言理解準確度顯著升高，但任務表現(xiàn)改善的程度隨著語速變快而減小，在慢速時，言語理解準確度的提升最為明顯 （圖1右黑柱）。

圖2 健聽老年人（左）和聽障老年人（右）語速和正負績效反饋對任務反應時間（聽配能的間接指標）的交互作用

對照來看，當接收負反饋信息時，老年健聽者同樣延長了反應時間（應答放緩）（圖2左灰線），在慢速和常速條件下，負反饋對任務表現(xiàn)的提升作用比正反饋更強 （圖1左灰柱）；而在語速快時，言語理解準確度反而急劇下降到自然水平（無反饋）以下。對于老年聽障者，負反饋并沒有顯著改變反應時間，但在慢速和常速條件下也激發(fā)了言語理解準確度的提升，但始終弱于正反饋的效果。在快速語境下，與健聽者類似，負反饋引起了任務表現(xiàn)的下降（圖1右灰柱）。

老年人對任務負荷和績效反饋信息的整合判斷及對應答的決策可能存在很大的個體差異。為了初步探索語速和績效反饋對老年人聽配能的影響是否與個體差異有關(guān)，在言語理解度測試結(jié)束后，請受試者完成《認知需求量表》和《情感需求量表》，評估個體對認知和受情緒影響的差異，分別與實驗中語速控制的任務難度和正負績效反饋誘發(fā)的情緒變化相關(guān)聯(lián)。筆者觀察到，老年人個性差異影響了某些測試條件下聽配能的分配和任務完成的質(zhì)量。個體《認知需求量表》得分與快語速（難度最高）并接收正反饋條件下的反應時間顯著相關(guān)，認知需求越高，反應時間越短（即反應速度越快）（圖3）?！肚楦行枨罅勘怼返梅峙c常語速正反饋條件下的言語理解準確度顯著相關(guān)，情感需求越高，越容易受情緒影響，任務表現(xiàn)越差（圖4）。

圖3 快語速正反饋條件下，聽配能（由任務反應時間間接指示）與個體認知需求得分的關(guān)系

圖4 中語速無反饋條件下，個體情感需求得分與的言語理解準確度之間的關(guān)系

從該小樣本的初探結(jié)果看出，在老年健聽者中，任務難度和正負績效反饋均能夠影響聽配能的調(diào)控，兩因素存在交互作用，對聽配能激發(fā)和分配的影響基本符合Hockey二級配能代償控制模型的預測[25]。兩因素在老年聽障組中產(chǎn)生出不同的效應，說明耳聾影響了聽配能調(diào)控規(guī)律。老年人能夠根據(jù)虛擬的績效反饋調(diào)整聽配能，從而改善實際的任務表現(xiàn)。反應時間的改變——延長（健聽者）和縮短（聽障者）——均可能提示聽配能的主動調(diào)控，前者可表示增加聽配能的容量，后者則可代表使用效率的提高，然而，僅根據(jù)反應時間來指示聽配能是不夠的，還需要采用心理生理學客觀量化測量手段幫助解析其意義。

在與聽配能研究領域的知名學者們探討該探索性研究時，Pichora-Fuller、Thomas Lunner和Sophia Kramer等教授都充分肯定了該研究方向的意義，并給予了建設性建議。系統(tǒng)性研究老年聽障者聽配能（listening effort）調(diào)控機制，對臨床探索老年性耳聾的非藥物干預手段有著重要指導意義。大腦聽覺和認知功能的關(guān)聯(lián)復雜，當聽覺功能下降時，認知功能是否能有效地代償以提高言語理解是聽配能研究的核心問題。由于對老年人策略性調(diào)控行為的實驗室誘導、測量和客觀量化評估存在較大難度，因此，用一系列探索性科學實驗來幫助構(gòu)建以老年人為核心的聽配能激發(fā)和分配理論模型是十分必要的，并需要在一步步探索中不斷修正、完善和驗證。針對這項具體的實驗，Pichora-Fuller教授提出幾個問題激發(fā)大家共同思考討論：①測試語句的長度是否會影響語速的選取？如果語句太長，且語速很慢，老年人可能理解了指令，但會因為認知記憶功能下降而錯誤應答。如果要縮短測試語句，該如何保留原有句法結(jié)構(gòu)和語義的高度均衡性；②正負績效反饋對老年人聽配能的調(diào)控有明顯影響，它的給予方式以哪種感知覺（視覺、聽覺、觸覺）最合適？③65%的反饋比例是不是最大化刺激聽配能的理想比例？如何在“刻意鼓勵/打擊”和“真實可信”之間取得最好的平衡？④是否有必要在實驗前測試老年受試者的認知能力（如閱讀廣度測試）和手指運動能力（如敲擊測試）以除去由個體認知和運動功能差異造成的混淆？⑤既往文獻中利用任務負荷這一單因素研究老年人聽配能支配時，以瞳孔擴大來指示聽配能尚可行，如果增加績效反饋來驅(qū)動聽配能，那么采用瞳孔追蹤技術(shù)是否仍然可行，尤其是通過視覺給予反饋信息的時候。這些問題，還包括很多相關(guān)的科學問題，唯有經(jīng)過更多系統(tǒng)的、嚴謹?shù)目茖W詢證，我們才能得到答案，才能逐步靠近聽配能調(diào)控的本質(zhì)。

Thomas和Sophia通過使用小型攝像機實時跟蹤眼球位置來控制助聽器，使該眼球位置投射方向的聲音得到加強，而其它方向的聲音減弱。以往助聽器是通過探測配戴者轉(zhuǎn)頭的動作知道哪些是“想聽的聲音”，Lunner和Kramer發(fā)現(xiàn)用配戴者的眼球告訴助聽器哪個是她/他感興趣的說話者更快更準確（可在此鏈接觀看他們的視頻演示https://www.eriksholm.com/research/cognitive-hearing-science/eye-steering/eyetracking-steering）。他們在小規(guī)模老年聽障者中測試這一技術(shù)，將眼球控制的助聽放大技術(shù)與傳統(tǒng)的助聽技術(shù)對照來比較言語分辨率和聽配能，發(fā)現(xiàn)采用眼球操控技術(shù)能夠使言語理解度平均提高50%，言語可懂度主觀評分增加5分（表示更容易聽懂），聽配能消耗評分減少5分（表示聽得更輕松），放棄聆聽的傾向減少4分（表示更愿意參與聆聽）（見圖5）。

除了能用眼睛的注視方向（注意）操控助聽器的降噪功能之外，用瞳孔大小或腦電波功率（聽配能）來告訴助聽器當前的聆聽狀態(tài)（如很費力，沒興趣，疲倦），從而調(diào)節(jié)助聽器參數(shù)（如整體音量，降噪），也都正逐步實現(xiàn)。盡管眼球操控助聽器技術(shù)，包括其它的心理生理信號（如腦電EEG）操控助聽器技術(shù)距離實際臨床應用還有一段距離，但我們看到，這些研究已經(jīng)以聽覺認知信息為基礎將聽力學領域里人機互動科技向前推進了一大步。他們的工作展示了研究認知聽力學的臨床意義。老年助聽康復技術(shù)究竟能達到何種智能程度，能多大程度變被動康復為主動康復，讓老年聽障者主動歡迎它們并重新找回聆聽的愉悅感，很大程度還要依賴對老年聽障者聆聽和代償行為根本規(guī)律的深入了解，畢竟，還是由聽力康復工作者為智能學習算法制定目標和計劃。

圖5 使用眼球操控助聽器技術(shù)（淺色柱）與常規(guī)助聽器技術(shù)（深色柱）在言語理解得分、言語可懂度主觀評分、聽配能評分和放棄聆聽傾向的比較[26]

構(gòu)建老年聽配能調(diào)控神經(jīng)生理學與行為學模型是一個重要的開始，有了成熟的理論模型，我們便能科學地指導臨床實踐，讓老年聽覺康復服務多一個維度，多一些選擇，多一些創(chuàng)新。