聽配能的行為學(xué)和自陳量表測試方法及其在老年人群中的應(yīng)用

張敏 王嬌鋒 傅蕾 陳潔 保志軍 Catherine V.Palmer

在采用心理生理學(xué)測試方法量化聽配能前，學(xué)者們就一直通過行為學(xué)和自陳量表法探索聽配能，并沿用至今。研究發(fā)現(xiàn)，聽配能的生理心理學(xué)指標、行為學(xué)指標和自陳量表指標之間的相關(guān)性很弱[1，2]，說明這三類測試并不重疊，可能反映了聽配能的不同方面，可相互印證和補充。聽配能的生理心理學(xué)指標傾向于代表其實際生物能耗，行為學(xué)指標則通過任務(wù)結(jié)果的改變間接反映聽配能的投入，而自陳量表指標更多反映個體對聽配能的主觀體驗。由于增齡對生理、認知和行為的改變，這三類聽配能測試應(yīng)用于老年人群時均需要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整才能得到比較準確可信的測量結(jié)果。本文重點介紹聽配能的行為學(xué)和自陳量表測試及其在老年人群中的應(yīng)用。

1 聽配能的行為學(xué)測量

聽配能的行為學(xué)測量可以采用單任務(wù)或雙任務(wù)范式。通常，受試者的任務(wù)績效在聽覺任務(wù)難度最高時出現(xiàn)下降，具體表現(xiàn)為任務(wù)完成的正確率下降和/或反應(yīng)時間延長。這兩個變量均被用于標示聽配能。

1.1 單任務(wù)范式

為了用單個任務(wù)測量聽配能，研究者往往在傳統(tǒng)的言語測試中增加測試條件，如噪音條件，或給受試者提出額外的任務(wù)要求，如受試者除了需要立即正確復(fù)述聽到的言語，還要將聽到的言語編碼到記憶中，用于回答稍后的言語記憶問題（其實質(zhì)是隱藏的連續(xù)雙任務(wù)）。這種任務(wù)設(shè)計是基于Kahneman[3]的經(jīng)典單一資源理論模型。該理論表明，人腦在同時執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行多個任務(wù)時會競爭有限的資源。其中一項任務(wù)需要的資源越多，其他任務(wù)可使用的資源就越少，從而導(dǎo)致后者的績效下降。

McCoy等[4]在言語記憶任務(wù)中分別比較了12位健聽和聽障老年人的任務(wù)績效。實驗中要求受試者復(fù)述聽到語句的最后3個詞。有些詞容易根據(jù)語境推測出來，稱為高預(yù)測詞，有些不能根據(jù)語境推測出來，稱為低預(yù)測詞。研究發(fā)現(xiàn)健聽和聽障老年人對高預(yù)測詞的辨認和記憶能力相當(dāng)，但聽障老年人對低預(yù)測詞的記憶能力顯著低于健聽老年人。聽障老人對低預(yù)測詞的復(fù)述準確度下降反映了其聽配能的使用，他們能夠運用語境填補缺失的語音信息，然而當(dāng)語境的輔助信息消失時，必須花費額外的聽配能才有可能將失真的言語編碼至記憶中，Rabbitt[5]和Sarampalis等[6]分別發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給言語詞表記憶任務(wù)中加入背景噪音時，聽障者和健聽者的記憶準確度會降低。Stewart等[7]報道，由于聽障者需要花費額外的聽配能在言語感知上，因而其言語理解準確度在語義復(fù)雜的條件下相對于健聽者有明顯下降。

用任務(wù)績效下降標示聽配能有一定道理，但也存在一個問題。任務(wù)績效下降的原因可由于數(shù)據(jù)局限（data limitation）和資源局限（resource limitation）引起。數(shù)據(jù)局限是指個體內(nèi)在認知能力不足，即使全部投入聽配能也無法增加任務(wù)績效水平；而資源局限是指個體有足夠的內(nèi)在認知儲備，但主觀上不愿或不能增加聽配能的投入以保持較高的任務(wù)績效水平[8，9]。雖然實驗通常要求受試者盡最大努力完成任務(wù)，但這兩種限制依然普遍存在，難以區(qū)分。Gopher[10]指出，僅改變?nèi)蝿?wù)難度和任務(wù)要求無法確定任務(wù)績效下降的原因，需要結(jié)合心理生理學(xué)方法。

另有學(xué)者建議將任務(wù)績效變量和任務(wù)反應(yīng)時間（response time）變量結(jié)合起來探究聽配能。Apoux等[11]發(fā)現(xiàn)，擴展單音節(jié)語言的信號包絡(luò)雖然不能提高健聽者和聽障者識別準確度，但能顯著降低反應(yīng)時間，提示包絡(luò)擴展使得聽覺任務(wù)變得更容易，因而受試者反應(yīng)更快。然而，任務(wù)反應(yīng)時間同樣受到數(shù)據(jù)局限和資源局限的約束，而且在個體水平，反應(yīng)時間還可能隨時間呈系統(tǒng)系變化，Mackersie等[12]發(fā)現(xiàn)一些受試者在完成實驗任務(wù)期間，反應(yīng)時間呈規(guī)律性地逐漸增加或減少，使得對任務(wù)反應(yīng)時間的解讀變得十分復(fù)雜。

1.2 雙任務(wù)范式

雙任務(wù)范式在聽配能研究中的應(yīng)用同樣是基于Kahneman[3]的單一資源理論模型。經(jīng)典的雙任務(wù)設(shè)計具有以下假設(shè)：①人處理信息的能力是有限的；②當(dāng)同時完成兩個任務(wù)時，絕大部分的大腦資源會被分配到主要任務(wù)上，殘余的小部分大腦資源則用于完成次要任務(wù)；③當(dāng)主要任務(wù)難度增加時，用于完成次要任務(wù)的殘余資源便減少，使得次要任務(wù)績效下降；④次要任務(wù)的績效下降即代表配能的增加[13，14].

用雙任務(wù)范式研究聽配能時，主要任務(wù)通常是語音識別、語音理解或單詞回憶任務(wù)，次要任務(wù)則是各種視覺或觸覺測試。受試者首先分別單獨完成主要任務(wù)和次要任務(wù)，其準確度和反應(yīng)時間作為基線參照。然后受試者被要求同時完成兩個任務(wù)，但以主要任務(wù)為先。只有在保證高質(zhì)量完成主要任務(wù)的前提下，次要任務(wù)的良好表現(xiàn)才能得到獎勵。在雙任務(wù)范式中，聽配能的計算基于次要任務(wù)表現(xiàn)的改變[15]，公式如下：

雖然雙任務(wù)范式是研究聽配能行為的相對敏感和客觀的方法，而且理論上可以通過設(shè)計標準的次要任務(wù)實現(xiàn)任務(wù)間的聽配能比較，但需要注意：首先，根據(jù)Kahneman[3]的單一資源理論，在同時執(zhí)行兩項任務(wù)時，存在兩種干擾即容量干擾和結(jié)構(gòu)干擾。容量干擾出現(xiàn)于主要和次要任務(wù)負荷增加從而競爭有限資源時，聽配能的計算就是利用了容量干擾現(xiàn)象；而結(jié)構(gòu)干擾則出現(xiàn)于主要和次要任務(wù)共用相同或相近的信號處理機制時，如兩個任務(wù)均為聽覺任務(wù)。在雙任務(wù)范式中，不論當(dāng)任務(wù)總負荷超過個體處理信息的能力時，還是當(dāng)任務(wù)負荷遠低于個體能力時，甚至當(dāng)刺激呈現(xiàn)和/或應(yīng)答出現(xiàn)在不同感覺模態(tài)時，都會出現(xiàn)干擾[16]。容量干擾的程度取決于每個任務(wù)對配能的需求。結(jié)構(gòu)干擾在用雙任務(wù)范式測量聽配能時是一個混雜因素，應(yīng)該盡可能減少。

其次，使用以上公式的前提是主要任務(wù)的績效應(yīng)保持不變。假設(shè)受試者從次要任務(wù)轉(zhuǎn)移部分或全部大腦資源去保障高質(zhì)量完成主要任務(wù)，繼而導(dǎo)致次要任務(wù)績效的下降。有些研究在計算聽配能時確認了主要任務(wù)績效的穩(wěn)定性[6，15，17，18]，而有些則沒有[2，19，20]。如果主要任務(wù)的準確度下降，很難證明受試者是否調(diào)用聽配能完成主要任務(wù)。

最后，雙任務(wù)范式給研究聽配能分配策略帶來挑戰(zhàn)。雙任務(wù)范式實驗通常預(yù)先規(guī)定任務(wù)的優(yōu)先級，而不是讓受試者自由決定任務(wù)的優(yōu)先級，因而雙任務(wù)范式實驗不能反映現(xiàn)實生活中個體對聽配能的自主策略性分配決策。

Gagne等[21]回顧并總結(jié)了29篇采用雙任務(wù)范式研究聽配能的文獻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然雙任務(wù)范式在青年人和老年人群中對聽配能的測量具有較好的敏感度，但由于各實驗之間沒有統(tǒng)一的任務(wù)設(shè)計，因而對研究結(jié)果很難做出很確切并具有外推性的結(jié)論。

1.3 行為學(xué)聽配能測試在老年人中的應(yīng)用

聽配能行為學(xué)測量無需額外的心理生理測量設(shè)備，操作步驟相對簡單且成本更低，因而在老年人群中的應(yīng)用較多。Gosselin等[22]用雙任務(wù)范式比較健聽老年人和青年人聽配能的區(qū)別，實驗中主要任務(wù)為噪音下語句辨認，次要任務(wù)為震觸覺模式辨認，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，老年人比青年人花費更多聽配能以維持較高水平的噪音下語句辨認準確度（次要任務(wù)績效下降更多）。Desjardins等[23]采用雙任務(wù)范式研究助聽器方向性麥克風(fēng)技術(shù)對老年聽障者聽配能的影響。實驗的主要任務(wù)是噪音下語句復(fù)述，次要任務(wù)是用鼠標追蹤電腦屏幕上移動的圖標。實驗結(jié)果表明，開啟方向性麥克風(fēng)能夠顯著減少聽配能（次要任務(wù)績效下降不明顯）。

然而，既往研究并沒有探討增齡對行為學(xué)測量面臨的數(shù)據(jù)局限、資源局限、容量干擾和結(jié)構(gòu)干擾的影響，也未能提出針對老年受試者的任務(wù)設(shè)計及聽配能計算方式的改良。筆者認為，在采用行為學(xué)方法測量老年人聽配能前，考慮以下幾點對提高實驗結(jié)果的科學(xué)性和準確度十分重要。

1.3.1 選擇單任務(wù)范式還是雙任務(wù)范式 兩種任務(wù)范式各有其優(yōu)缺點。單任務(wù)范式操作計分簡單，耗時短，老年人容易理解任務(wù)指示；單任務(wù)要求受試者聽完刺激聲后完成兩種應(yīng)答（實質(zhì)是隱藏的連續(xù)雙任務(wù)），兩種應(yīng)答的優(yōu)先次序并不明確，因此，應(yīng)該使用哪個應(yīng)答準確度計算聽配能不得而知，而且單任務(wù)只記錄一個反應(yīng)時間，代表的是對兩個隱藏任務(wù)反應(yīng)的總和。相比之下，雙任務(wù)范式操作步驟和任務(wù)指示較多，計分相對復(fù)雜，耗時較長。但雙任務(wù)范式中兩個任務(wù)各自獨立，績效涵義清晰，更符合Kahneman[3]的單一資源理論模型。Kwak等[24]直接比較了單任務(wù)和雙任務(wù)范式測量聽配能的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)在相同的樣本人群中，兩種任務(wù)范式表現(xiàn)的聽配能有所不同。如果以反應(yīng)時間標示聽配能，在單任務(wù)中聽配能隨任務(wù)難度增加而減少，應(yīng)答錯誤率與反應(yīng)時間成反比（即應(yīng)答越快，錯誤越多）；而在雙任務(wù)中聽配能隨任務(wù)難度增加而增加，應(yīng)答錯誤率與反應(yīng)時間成正比（即應(yīng)答越慢，錯誤越多）。兩種范式中，任務(wù)完成準確率在難度提高時都有下降，因而不能用準確率標示聽配能。由此看出，任務(wù)范式不同會產(chǎn)生不同的結(jié)論。如果沒有其它方法驗證（如心理生理學(xué)測量），很難判斷哪種方法得到的結(jié)論是正確的。

1.3.2 如果選擇單任務(wù)范式，用什么變量標示聽配能 如果不具備雙任務(wù)范式的實驗條件，如在社區(qū)開展老年人聽配能探索性實驗，可以選擇使用單任務(wù)范式。有兩種執(zhí)行方法可供參考：其一，選擇適合受試對象的言語理解測試，通過給予一定的獎勵，刺激受試者在不同難度條件下保持應(yīng)答準確度平穩(wěn)不變，然后用反應(yīng)時間作為聽配能的標示變量。其二，應(yīng)用Ferreira等[25]提出的一種聽覺移動窗測試手段測量聽配能。該方法允許受試者根據(jù)自己的需要使用暫停鍵控制言語測試中語音播放的節(jié)奏。暫停的時長代表受試者投入的聽配能，如果受試者需要花額外的時間和精力處理剛剛聽到的言語信號，那么自然會停頓較長時間才準備好接收下一段言語信息。Piquado等[26]運用這種方法比較了健聽者和聽障者的言語記憶準確度。當(dāng)言語信號用恒速連續(xù)播放時，聽障者的言語記憶準確度明顯比健聽者差。但當(dāng)受試者采用自我調(diào)節(jié)的播放速度差異即消除，也就是投入的聽配能有效地維持了任務(wù)績效。該結(jié)果說明言語處理時間可以作為聽配能的一種標示。

聽覺移動窗測試方法目前主要應(yīng)用于第二語言學(xué)習(xí)的研究中，極少用于聽力學(xué)領(lǐng)域的研究。由于這種方法考慮老年人信號處理速度減慢的因素，所以是研究老年人聽配能及其分配規(guī)律較為理想的單任務(wù)行為學(xué)方法。

1.3.3 雙任務(wù)范式如何使干擾最小化 在雙任務(wù)范式中應(yīng)該盡可能使干擾最小化。聽配能的測量既要利用容量干擾現(xiàn)象，又要避免過度干擾。當(dāng)兩個任務(wù)難度總和超過老年受試者的能力范圍時，主要任務(wù)和次要任務(wù)的績效均會隨測試條件的變化而下降，無法通過次要任務(wù)的績效變化標示聽配能。避免結(jié)構(gòu)干擾的關(guān)鍵在于對次要任務(wù)的選取。如果主要任務(wù)是聽覺任務(wù)，次要任務(wù)最好是其它感知模態(tài)（如視覺、觸覺等），而不是聽覺或記憶任務(wù)。為確認主要和次要任務(wù)間干擾的存在，可以借助小樣本在主實驗前做預(yù)實驗，觀察兩項任務(wù)同進行時主要任務(wù)沒有出現(xiàn)明顯的績效下降，如果有下降，說明干擾很大，應(yīng)更換次要任務(wù)，或者調(diào)整主要任務(wù)的難度等級。

隨著年齡的增長，老年人行動變得緩慢，手部精細動作也變得遲緩，但個體間的遲緩程度存在差異，這給任務(wù)反應(yīng)時間的測量帶來了混雜因素。如果使用反應(yīng)時間作為聽配能的標示變量，實驗前可以通過敲擊實驗，單獨測量老年人手部反應(yīng)速度，并將此作為協(xié)變量納入聽配能的數(shù)據(jù)分析。這樣，便能確認受試者反應(yīng)放慢是聽配能的投入，而不是因為動作延遲。

研究者用反應(yīng)時間標示聽配能時常只將正確應(yīng)答的任務(wù)條目計算在內(nèi)，而忽略錯誤條目，這可能會丟失關(guān)于聽配能策略分配的重要信息。如受試者主觀決定不給某個任務(wù)條目分配聽配能，就會表現(xiàn)為反應(yīng)時間縮短，應(yīng)答錯誤（資源局限）；受試者主觀上愿意給某個條目分配聽配能，但任務(wù)太難，就會表現(xiàn)為反應(yīng)時間延長，應(yīng)答錯誤（數(shù)據(jù)局限）。錯誤的條目可以提供關(guān)于聽配能的更多信息。

2 聽配能的自陳量表測量

2.1 基本測量方法

自陳量表法是一種主觀評定聽配能的方法。它假設(shè)人們能夠反思自己的認知過程，并給出數(shù)字標示聽配能的消耗。自陳量表可以是聚焦某個聽配能具體問題的一維獨立量表，也可以是關(guān)于近似概念（如精神配能、任務(wù)難度、任務(wù)負荷和壓力等）的多維問卷中的一部分。目前，有一些多維量表已應(yīng)用于實驗，包括語音空間聽覺質(zhì)量量表（speech spatial and qualities of hearing scale，SSQ）[27]，NASA任務(wù)負荷指數(shù)[28]和視覺模擬量表[29]等。受試者通常在完成一個實驗條目、一個實驗塊或整個實驗任務(wù)后立即對其體驗的聽配能進行評價。這些量表對任務(wù)符合比較敏感且信度較高。常用的聽配能評價問題有：“請評價，辨認測試中語句有多費力？”[30]，“請評價，完成剛才聽覺任務(wù)時你自己感覺的費力程度”[31]，常用的評定范圍有0%(毫不費力)～100%(非常費力)，0（毫不費力）～100（極度費力），0(毫不費力)～10(特別費力)，和5或7個固定分值范圍（如0=毫不費力，3=有點費力，5=費力，7=很費力，9=相當(dāng)費力）。視覺模擬量表是給受試者一條線段，請其在線段上找到一個點表示聽配能的感受，評定范圍常為0 cm(毫不費力)～11.7 cm(極度費力)和0 cm(最小努力)～10 cm(最大努力)。

2.2 自陳量表測量在老年人群中的應(yīng)用

在老年人聽配能的研究中，約有半數(shù)包括了自陳量表的測量，且均作為聽配能的一種輔助測量。雖然自陳量表能夠簡單、快速、直接地測量受試者的聽配能體驗，但有2點需要注意：①聽配能的主觀評分中既有任務(wù)負荷成分，也有個體代償性投入精力的成分，由于個體間存在對自評量表問題理解的差異，如有些受試者可能理解為需要對任務(wù)難度或負荷進行評分，而其他受試者認為需要對已投入的精力進行評分，因此不確定所收集的聽配能評分數(shù)值的具體含義，導(dǎo)致實驗結(jié)論的爭議；②聽配能主觀評分是離線測量，通常在任務(wù)完成后通過回憶進行回顧性評價，而不是在消耗和體驗聽配能的過程中及時評價，因此它反映了針對整體任務(wù)的平均聽配能感受，而不是針對任務(wù)條目的瞬時聽配能感受。這也是自陳量表測量的聽配能與心理生理學(xué)和行為學(xué)測量的聽配能之間缺乏顯著相關(guān)性的重要原因。

年齡增長和記憶力減退會對聽配能自陳量表測量的信效度造成負面影響[32，33]。為了使老年人自評聽配能更準確，建議在實驗前向受試者詳細指示評分內(nèi)容和標準，明確解釋是給任務(wù)負荷評分還是給自己體驗的精力投入評分。另外，最好在每個任務(wù)條目結(jié)束后進行自評分，如一項言語理解任務(wù)中有6張句表，每張句表有10個句子，可以根據(jù)科學(xué)問題的需要，在每個句子播放和應(yīng)答完畢后請受試者自評聽配能。這種方法縮短了自評的“離線”時間，不僅能夠更準確地反映瞬時聽配能，還能用于研究聽配能在不同任務(wù)條目間的分布規(guī)律。

綜上所述，行為學(xué)方法和自陳量表法是重要的聽配能測量方法，但在測量老年人聽配能時，需要考慮增齡帶來的混雜因素。通過對實驗設(shè)計、實驗步驟和結(jié)果計算進行適當(dāng)?shù)母牧?，研究者能夠在老年人群中獲得更科學(xué)準確的聽配能數(shù)據(jù)。