言語ABR作為中樞聽覺處理評估工具的可行性研究

郝文洋 商瑩瑩

中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)院，耳鼻喉科（北京100730）

聽力損失是最常見的感官殘疾，聽力損失患者往往同時存在外周和中樞兩方面聽覺功能的減退。以最常見的老年性聾為例，患者往往同時存在“小聲音聽不見”、“能聽見但聽不懂，特別是在噪聲下聽不懂”兩方面問題。但目前臨床常用的純音測聽、耳聲發(fā)射、聽性腦干反應（auditory brainstem response，ABR）等常規(guī)聽力學檢查方法主要反映外周聽覺系統(tǒng)功能，無法評估中樞聽覺處理功能。因此，臨床上迫切需要客觀有效的測聽方法來評估中樞聽覺處理功能。

目前已有的中樞聽覺功能測試方法主要分為行為測試和電生理測試兩大類。行為（心理物理）測試可以分為言語測試和非言語（也就是語音和非語音）測試。

言語測試中最常用的是單耳低冗余言語測試，通過對言語信號進行處理，減弱言語信號的自然冗余，從而提高言語測聽對于檢出中樞聽覺處理障礙的敏感性。例如噪聲下言語測聽等方法。但言語測聽在應用中經(jīng)常會受到患者語言背景的影響，這在我國非常普遍。由于我國幅員遼闊，不同區(qū)域間方言的差異很大，而測試材料均為漢語普通話，使得患者對言語材料的理解受普通話水平的影響很大。同時由于開放式言語測聽要求患者重復所聽到的言語，很多情況下即使患者聽懂了，其表達也會受口音的影響，使測試人員對其反應的判斷造成困難。

近些年的觀點趨向于在確定中樞聽覺功能障礙的過程中使用非言語方法，主要目的是減少語言背景對結果造成的影響。常用的非言語方法包括：噪聲中間隔測定（gap in noise，GIN），用于測試聽覺系統(tǒng)的時域處理；此外還有聲源定位和偏側性、聽覺辨別等。

相比行為測試，電生理測試的優(yōu)點是不受患者言語背景的影響，且不需要患者做出主觀判斷。目前較常用的方法包括:言語誘發(fā)聽性腦干反應、聽覺中潛伏期反應、聽性慢反應、失匹配負波等。其中言語誘發(fā)聽性腦干反應是近年來日益受到關注的電生理測試方法，它有望成為一種有效的中樞聽覺功能評估方法。

1 sABR概述

言語誘發(fā)聽性腦干反應（speech evoked auditory brainstem responses，sABR）是指使用復雜聲信號，通常為言語聲，誘發(fā)的聽性腦干反應。其反應既包含起始和結束階段的瞬態(tài)反應，也包含對元音部分的穩(wěn)態(tài)鎖相性反應[1]，這種穩(wěn)態(tài)反應亦被稱為頻率跟隨反應（frequency following response，F(xiàn)FR）。一般認為FFR是由那些對于低-中頻周期性聲學刺激具有準確鎖相性反應的神經(jīng)元發(fā)出的誘發(fā)電位組成[2,3]，它反映了腦干背側神經(jīng)成分的鎖相性活動，其來源包括下丘、外側丘系、耳蝸核[4]。另有學者認為其來源于還包括內(nèi)側膝狀體核團[5,6]。FFR反映了腦干神經(jīng)元對元音編碼具有鎖相特性，即保留其聲學特征[7,8,9,10]。目前，公認人類頭皮電極記錄到的FFR的頻率上限為1000Hz。另外，F(xiàn)FR具有以下特征：①能夠編碼言語的重要特征；②能夠區(qū)分目標言語FFR；③言語信號的FFR能夠被由上而下地調(diào)節(jié)[11]。因此FFR適合用來研究言語識別障礙的機制，亦有可能為中樞聽覺處理障礙臨床診斷提供依據(jù)。

目前最常用的刺激信號為言語聲/da/。選擇該輔音元音音節(jié)有如下原因：①音節(jié)組成為瞬態(tài)部分后續(xù)周期的持續(xù)部分，就像短聲后續(xù)純音，這兩種信號的ABR特點已經(jīng)被充分研究了。因此，sABR瞬態(tài)起始反應類似于短聲ABR，持續(xù)反應類似于純音誘發(fā)的FFR；②輔音對聽力和學習障礙的人造成巨大感知挑戰(zhàn)[12]。因為輔音短促以及相比于元音放大增益低，甚至對于正常成人和兒童來說，很難在噪聲環(huán)境下區(qū)分輔音（例如“dare”和“bare”）；③能誘發(fā)清晰穩(wěn)定的反應并已在不同條件下深入研究。例如：單雙耳刺激[13]、左右耳刺激[14]、視聽和僅聽覺刺激[15,16]、是否存在背景噪聲[17]。目前也有環(huán)境聲、無意義語聲、大提琴、電子琴等作為刺激聲誘發(fā)ABR的研究[18]。

另外，言語是復雜寬頻聲信號，能被分解為一系列相關窄帶成分，包括低頻的包絡和高頻的精細結構。由于FFR中包絡成分不能翻轉(zhuǎn)、精細結構成分可以翻轉(zhuǎn)，所以通過將不同極性誘發(fā)的FFR相加可以突出包絡成分。相應的，相減可以突出精細結構成分。因此，使用sABR還可以單獨研究腦干對于言語中包絡和精細結構成分的編碼[19]。

2 sABR可重復性

sABR具有高度可重復性，是被動條件下僅使用少量電極的可靠測試。例如，Judy H.Song等人分別進行兩組sABR測試，第一組以170ms/da/作為刺激聲信號在安靜、兩人交談言語噪聲、六人交談言語噪聲三種條件下進行sABR測試；第二組以40ms/da/作為刺激聲信號在安靜條件下進行sABR測試。結果顯示在同一人群中復測sABR時，其時域鎖相、頻率再現(xiàn)以及反應幅值均無顯著差異。證實作為評估中樞聽覺處理功能的客觀方法，sABR具有良好的可重復性，該結果在8～13歲健康兒童組中亦得到證實[20]。

3 sABR影響因素

有相關研究表明sABR的影響因素包括性別、年齡、認知、音樂素養(yǎng)、家族遺傳。首先，性別差異（即雌二醇濃度和睪丸素水平）顯著影響sABR各波潛伏期和振幅，提示性激素有可能影響言語在腦干的編碼[21]；其次，與青年人相比，老年人FFR幅值低、準確性差，提示老化能夠使腦干神經(jīng)元對于頻率信息編碼能力減弱、準確性降低[22]；第三，認知障礙群體sABR波形的平均潛伏期相比正常群體要長，而ABR波形潛伏期的變化可以用來檢測中樞聽神經(jīng)系統(tǒng)以及外周聽神經(jīng)系統(tǒng)的成熟度的變化[23]；第四，音樂相關訓練能加強神經(jīng)元對聲信號的編碼能力，這種經(jīng)驗依賴效應更能抵抗由于混響造成的聲學特征衰減，這可以解釋音樂家在行為相關的語音和/或音樂任務中處于不利的聽力條件下增強的感知能力[24]；第五，基因以及環(huán)境差異也可以影響個體sABR的檢查結果，有研究顯示，在有認知障礙親屬的家族中，可以利用sABR綜合評價每個個體罹患認知障礙的風險[25]。

4 sABR在中樞聽覺功能障礙患者中的表現(xiàn)

對于沒有聽力損失但是存在高級聽覺功能障礙的患者，目前已有很多相關研究結果顯示sABR能夠很好地反映患者聽覺處理能力。Anderson等人比較了同為聽力正常人中，噪聲下言語識別表現(xiàn)最好與最差的受試者間的sABR，結果顯示后者基頻鎖相不佳以及整體反應幅值降低。此外，噪聲下言語識別表現(xiàn)好的人群無論振幅還是時間鎖相都較少受到噪聲影響。因此sABR可以作為噪聲下言語識別等現(xiàn)有技術的有效補充，成為評估高級聽覺功能的客觀測量手段，有可能改善言語評估難題的現(xiàn)狀[26]。另有研究顯示，對于閱讀障礙兒童，腦干編碼不足主要體現(xiàn)在言語快速頻率要素[27]；而孤獨癥兒童則表現(xiàn)為普遍編碼不足，同時包括異常的皮層下音高追蹤[28]。由于對言語的皮層下反應顯示出比短聲ABR更長的路徑，這意味著sABR能提供關于導致學習和讀寫能力受損的聽覺處理障礙早期識別客觀指標。

5 sABR在感音神經(jīng)性聾患者中的表現(xiàn)

臨床中最常見的情況為感音神經(jīng)性聽力損失伴有中樞聽覺功能減退。因此臨床上迫切需要在感音神經(jīng)性聾患者中進行sABR研究，目前已經(jīng)有一些該方面研究。Anderson等人研究結果表明，F(xiàn)FR在有聽力損失的人群中表現(xiàn)為精細結構編碼不足且包絡編碼加強[19]，該結果與Kale和Heinz在感音神經(jīng)性聾栗鼠中的研究結果相似[29]。Ananthakrishnan等人通過比較10名聽力正常受試者與9名中度感音神經(jīng)性聾患者的sABR表現(xiàn)，證實感音神經(jīng)性聾患者包絡和精細結構的神經(jīng)表征均有所下降，其中精細結構更明顯[30]。另外，Hao等人在老年性聾患者中證實了患者噪聲下言語識別的表現(xiàn)與多個FFR參數(shù)有顯著相關性[31]。

6 展望

言語刺激時腦干神經(jīng)元放電模式與言語聲學特性的高度相關表明腦干是言語處理的重要部位[32]。綜上所述，sABR特別是其FFR成分，能夠反映中樞聽覺處理功能，特別是能夠在一定程度上反映受試者的言語識別功能，且可重復性好，有望成為一種有效的客觀中樞聽覺功能評估方法，可成為對短聲ABR、噪聲下言語識別等現(xiàn)有技術的有效補充。目前已有不少研究在健康成年人、感音神經(jīng)性聾患者、老年性聾患者等不同人群中進行sABR測試。已知相比短聲誘發(fā)ABR，腦干對言語刺激產(chǎn)生反應的能力成熟較晚，因此不適用于新生兒和低齡兒童。但有必要在學齡兒童以及其它各年齡段進行相關研究，進一步驗證sABR在評估中樞聽覺處理障礙中的作用及建立正常值，為sABR測試的廣泛應用積累經(jīng)驗。

臨床中最常見的患者往往是同時存在外周聽力損失同時合并中樞聽覺處理障礙，但目前對于存在感音神經(jīng)性聽力損失患者的sABR研究相對較少，尚處于起步階段，因此需要更多的研究為臨床應用提供基礎。此外sABR特別是其FFR成分，也是研究中樞聽覺處理障礙機制非常有效的工具，其研究成果很可能將對于改進助聽器算法和人工耳蝸編碼策略都具有重要的指導意義。