人工耳蝸植入者的聲源定位能力與腦功能的相關性研究△

王誠進 韓朝 高娜

[1.河西學院附屬張掖人民醫(yī)院耳鼻喉科 張掖 734000；2.復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳鼻喉科 上海聽覺醫(yī)學中心 國家衛(wèi)生健康委員會聽覺醫(yī)學重點實驗室(復旦大學) 上海 200031]

全球有數(shù)千萬雙耳重度感音神經(jīng)性聾患者，植入人工耳蝸是患者目前重獲聽力的唯一手段。重度感音神經(jīng)性聾患者接受了人工耳蝸植入，康復訓練后重新回到有聲世界，他們之中大部分成人甚至可以通過電話與人交流，而大部分患兒可以與正常兒童一同接受正規(guī)教育，改善了生活質量。

但是，雙側耳聾患者植入單側耳蝸，只有一側聽力，只能帶來亞理想狀態(tài)的聽覺重建，耳聾側難以言語交流，聲源定位困難，噪聲環(huán)境中言語困難。雖然在安靜環(huán)境下的言語識別能力與聽覺正常人無明顯差異，但平均25.5%的單側聾兒童，出現(xiàn)至少留級1次；平均31.5%的兒童，至少需要1年的額外學習輔導[1]。雙耳聆聽時，通過頭影效應，即由于頭部的遮擋，一側的聲音在到達對側耳時會減弱。同時，通過聲源定位，即聽覺中樞依賴耳間時間差(interaural timing differences, ITD)及強度差(interaural level differences, ILD)來編碼水平方位角，定位聲源，使雙耳聽力時具有方向性[2-4]。既往臨床中，對耳蝸植入患者的康復評估主要集中在安靜環(huán)境下的言語測試，理論也比較成熟，但是對聲源定位的研究卻很少。

1996年，德國維爾茨堡耳鼻喉科首次為成人雙側植入人工耳蝸達到重建雙側聽覺的目的。1998年，維爾茨堡耳鼻喉科基于同樣目的，給兒童植入雙側耳蝸[5]。2002年Sch?n等[6]通過間隔30°的7個揚聲器，測試11例雙側人工耳蝸植入患者的水平面的聲源定位，表明雙耳植入患者能完成包含ITD和ILD的聲源定位測試，其中ILD更敏感。聽覺系統(tǒng)通過兩側聽覺通道進行水平位的聲源定位。2004年奧地利Schon測試11例雙側MED-EL耳蝸植入的患者。通過相互間隔22.5°的9個揚聲器，測試-90°～90°之間的聲源定位能力，測試選用聲源定位測試[7]。表明大部分雙側人工耳蝸植入患者能提高聲源定位能力，但極少數(shù)耳聾時間久的患者無法獲益[8]。2011年Piotr等[9]通過可視化虛擬環(huán)境，測試雙耳人工耳蝸植入的360°水平和垂直角度的聲源定位。既往研究[10]表明，將ITD和ILD轉化應用到電刺激信號，有助于提高聲源定位的能力。2015年Zheng等[11]研究雙耳植入患者的聲源定位的編碼策略?，F(xiàn)有的聲源定位測試視野局限，常規(guī)測試不切實際。2015年Bizley等[12]提出一種言語測試和噪聲環(huán)境下聲源定位測試相結合的測試方法，通過前方180°的揚聲器測試，希望用于評估雙側人工耳蝸植入的效果。

同時，雙耳聽覺傳導系統(tǒng)在腦干以下沒有交集，因此聽覺系統(tǒng)對同一個聲音到達雙耳的ITD與ILD的分析發(fā)生在腦干水平以上。既往研究表明，兩耳聽覺傳導通路發(fā)生交集的最低中樞是上橄欖核，且上橄欖核的許多細胞對聲音到達兩耳的ITD和ILD很敏感。ITD的編碼在上橄欖內(nèi)側核，ILD的編碼在上橄欖外側核，而波譜特征的編碼在耳蝸背核[13-14]。腦干多個神經(jīng)核團信息輸入下丘腦。下丘腦的某些神經(jīng)元只對某一方向傳輸?shù)穆曇粲蟹从?，而對其他方向而來的聲音無反映。因此，聲源方位的辨別可能是由中樞內(nèi)細胞活動的特殊空間和時間模式?jīng)Q定的，也可能是更高級的中樞分析加工的結果。研究[15]表明聲源定位的編碼在皮質下區(qū)，但顳葉皮質作為高級聽覺中樞，也參與了聲源定位過程。2005年Leclerc等[16]研究表明，定位聲源能力與腦電圖(electroencephalography, EEG)的聽覺事件相關電位(N1，P3)振幅相關。

研究表明聽覺干預后的大腦皮質可能與聲源定位能力有關。2016年Undurraga等[17]報道了EEG信號中ITD對低頻音的耳間期敏感性的客觀測量。2017年Easwar通過[18]EEG，對比了耳蝸植入患兒與正常兒童的ILDs的大腦皮質功能。結果表明耳蝸植入者大腦皮質對ILDs的敏感度較正常人差。同時對比了ITD，精確使用空間定位的ITD需要雙側聽覺。2016年Ozmeral等[19]研究表明神經(jīng)通道對左右聽覺半球的過渡段進行寬調諧，通道之間的相對活動決定了聲音的感知偏側化，隨著年齡增加對ITD的感知逐漸減弱。同時雙側耳蝸植入提供了雙側聽覺方式，但是并沒有提供正常的ITD敏感度。因此，雖然雙側聽覺交互作用在聽覺腦干通過雙側耳蝸植入建立，但處理ITD能力的潛在缺陷仍然存在[20]。

目前，國內(nèi)外對聲源定位的測試方法尚未統(tǒng)一，且對耳聾患者進行聽覺干預后聲源定位能力評估的基礎研究和臨床應用較少，國外研究主要集中在前方水平面的安靜環(huán)境下的聲源定位[13]。但在后方及360°全方位的聲源定位，國內(nèi)外尚無報道。雖然雙側人工耳蝸植入提供了雙側聽覺，可以處理聲音ITD與ILD，但與正常人相比，聽覺皮質活動相對減弱[18]。聽覺干預后聲源定位能力與減弱的皮質活動程度相關性尚不清楚；不同助聽模式(雙側人工耳蝸植入；一側耳蝸植入，一側助聽器干預)的聲源定位能力的改善規(guī)律與聽覺皮質相關性，以及聽覺中樞整合雙耳間信號特性來定位的機制尚不明確，都明顯影響了對聽障患者使用聽輔設備的預期和評估。

綜上所述，探尋耳蝸植入后聲源定位能力的聽覺皮質特性，不僅有利于對聽障患者助聽技術干預后聆聽效果的提高，為臨床人工耳蝸植入及助聽輔具應用最佳時間的選擇提供參考，也有利于對聽覺功能更深層次的認識。評估不同助聽模式下的聲源定位效果，能為臨床上耳聾患者最佳聽覺干預方案提供更多的指導。