言語(yǔ)聲聽性腦干反應(yīng)研究進(jìn)展*

張崢嶸 王楓

言語(yǔ)聲聽性腦干反應(yīng)(speech auditory brainstem response， s-ABR)是用復(fù)合言語(yǔ)聲作為刺激信號(hào)聲的聽性腦干反應(yīng)，其各波關(guān)系密切，并且能夠較好地表達(dá)刺激言語(yǔ)的聲學(xué)信息[1]。s-ABR對(duì)元音部分存在頻率跟隨反應(yīng)(frequency following response，F(xiàn)FR)，是由具有準(zhǔn)確鎖相性反應(yīng)的神經(jīng)元發(fā)出的誘發(fā)性電位組成，反映腦干背側(cè)神經(jīng)成分的鎖相性活動(dòng)，其來(lái)源包括下丘腦、外側(cè)丘系等等[2]，能夠通過神經(jīng)元將神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)到大腦皮層。因此，通過言語(yǔ)聲刺激腦干到皮層的聽覺通路，可以反映整個(gè)聽覺系統(tǒng)的共同放電情況。目前s-ABR的臨床價(jià)值已經(jīng)越來(lái)越受期待，隨著現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域臨床實(shí)驗(yàn)的不斷進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)s-ABR可以反映人類的聽覺、語(yǔ)言、認(rèn)知功能，在評(píng)估助聽器效果、聽覺功能康復(fù)、隱性聽力損失等方面具有一定的價(jià)值。本文對(duì)s-ABR的特點(diǎn)、影響因素、檢測(cè)隱性聽力損失等臨床應(yīng)用、前景等進(jìn)行綜述。

1 s-ABR的特征波

腦干對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的反應(yīng)分為瞬態(tài)部分和持續(xù)部分[3]，瞬態(tài)部分的反應(yīng)被認(rèn)為是起始反應(yīng)，峰值持續(xù)時(shí)間為十幾毫秒，持續(xù)部分包含了數(shù)十或數(shù)百毫秒的周期信號(hào)，對(duì)應(yīng)的波形是周期性的，可以看做一個(gè)整體。目前許多研究都以40 ms的/da/刺激聲來(lái)誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)，其頻域范圍與人的自然言語(yǔ)聲接近，由輔音/d/和元音/a/按照Klatt法合成，輔音/d/誘發(fā)瞬態(tài)反應(yīng)，元音/a/誘發(fā)持續(xù)的周期反應(yīng)[3]。40 ms/da/誘發(fā)的言語(yǔ)聲ABR波形包括七個(gè)主特征波，分別為V波、A波、C波、D波、E波、F波和O波，一般認(rèn)為V波為潛伏期在6～8 ms的正向波，緊接著的負(fù)向波為A波，C波為潛伏期在18 ms左右且幅值絕對(duì)值最大的負(fù)向波，D波在22 ms左右，E波約出現(xiàn)在D波后10 ms，F(xiàn)波約出現(xiàn)在D波后10 ms，O波潛伏期在48 ms左右，且D、E、F、O波均為幅值絕對(duì)值最大的負(fù)向波[4]。這些特征主波在不同的人群中有不同的表現(xiàn)，如嚴(yán)重感音神經(jīng)性聾患者(SNHL)的主波潛伏期延長(zhǎng)[5]等，表明s-ABR能及早發(fā)現(xiàn)言語(yǔ)識(shí)別的神經(jīng)問題，有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

2 s-ABR的影響因素

2.1性別因素 男性和女性存在生理性的差異，如耳蝸長(zhǎng)度以及激素水平等，這些差異可能會(huì)直接或間接地影響男女之間的聽力學(xué)測(cè)試結(jié)果。劉錦峰等[6]在腦干及外周聽覺結(jié)構(gòu)的性別差異研究中提到，女性的耳蝸長(zhǎng)度短于男性，并且其毛細(xì)胞的分布密度高于男性。Krizman等[4]通過對(duì)比男女青年腦干的言語(yǔ)編碼的測(cè)試結(jié)果，證明了女性腦干對(duì)言語(yǔ)聲刺激起始反應(yīng)的同步性和鎖相性活動(dòng)均優(yōu)于男性；在言語(yǔ)聲刺激下，女性大腦皮層表現(xiàn)為較早的聲音編碼和較高頻率的更大反應(yīng)，即反應(yīng)波形中女性的潛伏期短于男性，反應(yīng)幅值高于男性，而且隨著頻率的增高，他們之間的差異也進(jìn)一步擴(kuò)大。Burman等(2008)研究9～15歲兒童聽神經(jīng)處理信號(hào)的性別差異時(shí)發(fā)現(xiàn)，男童和女童使用不同的大腦區(qū)域進(jìn)行言語(yǔ)信號(hào)的處理，當(dāng)言語(yǔ)信號(hào)刺激聽神經(jīng)后，女童大腦雙側(cè)額部和顳部被激活，而男童右半腦激活的區(qū)域較少。類似的，國(guó)內(nèi)王丹等[7]在探究性激素水平對(duì)s-ABR的影響時(shí)，其結(jié)果表明女性的s-ABR各主特征波除O波之外潛伏期都短于男性，且s-ABR的幅值大小受總睪酮濃度、雌二醇濃度的影響，說明性激素水平對(duì)言語(yǔ)的編碼有一定的影響。

2.2年齡因素 隨年齡增長(zhǎng)，人體逐漸發(fā)育成熟，語(yǔ)言器官及聽覺系統(tǒng)發(fā)育逐漸完善。有研究結(jié)果顯示2歲左右兒童的click聲誘發(fā)的聽性腦干反應(yīng)結(jié)果與正常成人接近，可以推測(cè)人體的聽覺腦干功能在2歲左右已發(fā)育成熟，但s-ABR的結(jié)果約在5歲左右才接近成人。Johnson(2008)等對(duì)大腦可塑性的測(cè)試結(jié)果表明，3～4歲兒童的s-ABR波形潛伏期明顯長(zhǎng)于5～12歲兒童。劉錦峰等[8]對(duì)正常學(xué)齡兒童(6～12歲)與健康青年人s-ABR的波形進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明學(xué)齡兒童與正常青年人的s-ABR結(jié)果差異并不明顯，說明學(xué)齡兒童的言語(yǔ)處理能力和成人接近。此外，Vander Werff等[9]對(duì)比正常青年人和正常老年人的s-ABR測(cè)試結(jié)果，表明即使老年人未患聽覺系統(tǒng)疾病，年輕人的s-ABR結(jié)果也優(yōu)于老年人。上述實(shí)驗(yàn)說明s-ABR的測(cè)試結(jié)果隨年齡而改變，在幼兒期，即使聽覺系統(tǒng)發(fā)育與正常成人一致，可能也會(huì)因?yàn)檎J(rèn)知水平以及激素水平等導(dǎo)致s-ABR與正常成人的差異；而老年人會(huì)出現(xiàn)一些潛在的老化現(xiàn)象，如在噪聲環(huán)境下聽覺理解、學(xué)習(xí)記憶等能力下降，這些都可能是造成其與年輕人s-ABR結(jié)果差異的影響因素。

2.3極性因素 有研究發(fā)現(xiàn)，s-ABR主波的極性對(duì)其潛伏期和幅值也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。符秋養(yǎng)[10]等對(duì)正常青年人s-ABR主波進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果表明V波均為正極波，A波均為負(fù)極波，并且只有E波和O波的潛伏期與極性顯著相關(guān)，不僅如此，V波和A波作為組成s-ABR起始反應(yīng)的主波，可能對(duì)刺激聲信號(hào)的編碼產(chǎn)生一定的影響。另外，E波組成的周期波是由言語(yǔ)聲信號(hào)中相應(yīng)的周期性事件所誘發(fā)，O波則由言語(yǔ)刺激的結(jié)束事件所誘發(fā)，該兩組波對(duì)于誘發(fā)s-ABR具有重要的作用，進(jìn)一步影響s-ABR的結(jié)果。

2.4其他因素 s-ABR除了受性別、年齡的影響，還受聽力狀況、種族、認(rèn)知水平、耳別、慣用手的影響。Nashwa等[5]研究感音神經(jīng)性聾成人患者的s-ABR，結(jié)果顯示其s-ABR與正常人的結(jié)果有差異，前者主波潛伏期延長(zhǎng)，表明感音神經(jīng)性聾影響腦干對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的編碼，證明聽力損失造成聽覺系統(tǒng)的改變影響言語(yǔ)信號(hào)的編碼。另外，Zakaria等[11]對(duì)不同種族s-ABR的結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果顯示大部分不同種族的s-ABR差異很小，只在男性群體中發(fā)現(xiàn)亞洲群體和高加索人之間存在差異。目前對(duì)人種差異的研究還比較少，所以需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證，該結(jié)論具有不確定性。周沫等[12]認(rèn)為s-ABR與認(rèn)知能力密切相關(guān)，認(rèn)知障礙群體s-ABR波形的平均潛伏期比正常人要長(zhǎng)，由此可見，s-ABR可能成為評(píng)價(jià)認(rèn)知能力的良好指標(biāo)，并為診斷家庭性認(rèn)知障礙提供一定的可能性，具有可實(shí)踐性。不僅如此，Hornickel等[13]對(duì)一組年齡、性別匹配，閱讀理解能力不匹配的兄弟姐妹與一組年齡、性別匹配，閱讀理解能力匹配的兄弟姐妹進(jìn)行s-ABR的對(duì)比研究，結(jié)果表明s-ABR可以用來(lái)評(píng)估家庭成員的閱讀和溝通障礙風(fēng)險(xiǎn)，閱讀障礙影響患者對(duì)言語(yǔ)聲的編碼，從而影響s-ABR的測(cè)試結(jié)果。梁勇等(2010)通過比較左、右耳記錄的s—ABR在頻譜上的差異，發(fā)現(xiàn)右耳比左耳更容易記錄，右耳s-ABR更容易檢測(cè)到，這可能與左半球的語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)有關(guān)；而且也有其他研究表明慣用右手的人，左半球言語(yǔ)功能占優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步說明慣用手影響s-ABR的記錄。

3 s-ABR的臨床應(yīng)用

3.1診斷隱性聽力損失 隱性聽力損失(hidden hearing loss,HHL)是一種隱匿的聽覺功能損失，表現(xiàn)為常規(guī)純音聽閾正常，但在噪聲環(huán)境下言語(yǔ)識(shí)別率降低[14]。s-ABR對(duì)檢測(cè)HHL具有很大的臨床價(jià)值。目前，噪聲暴露、耳毒性藥物及老化等都是HHL常見的致病因素，但是發(fā)病機(jī)制還未明確。s-ABR能及時(shí)發(fā)現(xiàn)聽覺系統(tǒng)在處理語(yǔ)言信號(hào)時(shí)出現(xiàn)的問題[5]，為診斷聽覺理解和閱讀障礙患者提供重要的依據(jù)[15]。Plack等[14]對(duì)HHL患者進(jìn)行s-ABR測(cè)試，結(jié)果顯示FFR比click聲誘發(fā)的聽性腦干反應(yīng)能更好反映聽神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)刺激信號(hào)的起始反應(yīng)過程，引起腦干更多的放電，更敏感準(zhǔn)確地診斷HHL。s-ABR可以采用傅里葉分析客觀評(píng)估聽神經(jīng)系統(tǒng)的基頻和共振峰范圍，從而有效避免主觀判斷特征主波造成漏診和誤診的情況。

3.2助聽器效果評(píng)估 Ludovic等通過助聽器直接傳輸言語(yǔ)刺激，這不僅減少刺激偽跡存在的風(fēng)險(xiǎn)，而且使得s-ABR的記錄具有完美的時(shí)間精度，通過s-ABR的潛伏期可判斷言語(yǔ)信號(hào)到達(dá)大腦的時(shí)間和助聽器的效果，若潛伏期明顯延長(zhǎng)提示助聽器效果不佳，這成為改善助聽器適配性的重要方法[16]。另外，s-ABR可用于監(jiān)測(cè)聽覺功能康復(fù)和適應(yīng)的情況，對(duì)佩戴助聽器的效果評(píng)估具有一定的使用價(jià)值[17]。Fallatah等在會(huì)議中報(bào)道單個(gè)語(yǔ)音音節(jié)s-ABR的信噪比提高，有利于受試者接收語(yǔ)音信號(hào)，降低噪聲干擾；s-ABR不僅能夠評(píng)估聽覺功能，而且能夠通過數(shù)學(xué)建模、去噪聲等方式進(jìn)行單次試驗(yàn)，將有可能幫助研究人員開發(fā)新的信號(hào)處理方法減少記錄時(shí)間，這對(duì)以后助聽器效果評(píng)估十分有利。s-ABR作為一種優(yōu)良的語(yǔ)音編碼電生理的標(biāo)志，是一種有前途的檢查方法。目前助聽器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，優(yōu)化助聽器的使用效果和適配性刻不容緩。

3.3診斷言語(yǔ)障礙 Rocha-Muniz等[15]通過對(duì)比聽覺功能障礙、特定言語(yǔ)功能障礙的患者和正常人的s-ABR結(jié)果，發(fā)現(xiàn)前兩組患者的V波和A波潛伏期明顯大于正常人，而且通過應(yīng)用與A波對(duì)應(yīng)的ROC曲線(受試者工作特征曲線)建立的斷點(diǎn)，能更加敏感的診斷出這些疾病，具有一定的可實(shí)踐性[15]。Kumar等分析聽神經(jīng)病患者的s-ABR結(jié)果，結(jié)果提示大多數(shù)聽神經(jīng)病患者的P1/N1、P2/N2復(fù)合波振幅和潛伏期正常時(shí)，可誘發(fā)出失匹配負(fù)波(MMN)，其峰值、潛伏期與語(yǔ)音識(shí)別具有相關(guān)性，這對(duì)診斷聽神經(jīng)病患者的言語(yǔ)識(shí)別能力有一定的參考意義[18]。Sadeghian在會(huì)議中報(bào)道s-ABR基波F0和第一共振峰F1頻譜區(qū)域的腦干神經(jīng)反應(yīng)中存在可以鑒別元音的有用信息，可能有助于中樞聽覺處理障礙和語(yǔ)言障礙的診斷，尤其是兒童。這為研究聽覺語(yǔ)音處理功能提供幫助，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，可能有助于用電生理技術(shù)評(píng)估患者的中樞性聽力損傷。

也有研究發(fā)現(xiàn)s-ABR對(duì)口吃、自閉癥等言語(yǔ)障礙也有一定的診斷價(jià)值。由于s-ABR的序列具有一定的復(fù)雜性，通過腦干聽覺系統(tǒng)的長(zhǎng)期活動(dòng)，s-ABR存在分形性，即不同群體之間有所差異，借此特點(diǎn)可以區(qū)分持續(xù)性發(fā)展性口吃患者與正常人群[19]，對(duì)診斷持續(xù)性發(fā)展性口吃患者具有臨床意義。s-ABR在自閉癥譜系障礙兒童(ASD)的言語(yǔ)障礙診斷中也有一定價(jià)值，Mozaffarilegha等[19]比較了ASD與正常學(xué)齡前兒童s-ABR的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)ASD兒童V波和A波潛伏期延長(zhǎng)，而且隨著兒童的發(fā)育生長(zhǎng)，其E波波幅降低，F(xiàn)波潛伏期延長(zhǎng)，語(yǔ)言表現(xiàn)與A波振幅呈正相關(guān)，表明同齡ASD兒童聽覺加工不成熟和異常。腦干水平的異常言語(yǔ)處理可能是導(dǎo)致ASD兒童語(yǔ)言障礙的重要原因，并且s-ABR是評(píng)價(jià)ASD兒童語(yǔ)言能力的客觀指標(biāo)之一[20]。

3.4診斷衰老引起的聽力損失 s-ABR具有一定的敏感性，可以用于診斷衰老帶來(lái)的言語(yǔ)理解疾病。郝文洋等[21]通過對(duì)比聽力正常青年人與老年人之間s-ABR的FFR差異，結(jié)果顯示老年人 FFR 幅值較青年人低、準(zhǔn)確性較青年人差，說明老化使腦干神經(jīng)元對(duì)頻率信息的編碼能力減弱、準(zhǔn)確性降低，這可能是導(dǎo)致老年性聾患者言語(yǔ)識(shí)別率降低的原因[21]，說明s-ABR對(duì)診斷老化帶來(lái)的聽力損失具有重要的意義。

3.5人工耳蝸植入效果評(píng)估 王亮等(2004)在人工耳蝸植入的電誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鐙骨肌反射閾值提高，阻礙大腦接收和傳送言語(yǔ)信號(hào)，聽覺傳導(dǎo)功能減弱，言語(yǔ)處理器產(chǎn)生一定的延遲，導(dǎo)致人工耳蝸使用障礙，通過靈活調(diào)控言語(yǔ)處理器，判斷人工耳蝸植入術(shù)后患者的聽覺傳導(dǎo)功能，對(duì)人工耳蝸的使用和調(diào)試功能具有一定的意義。不僅如此，言語(yǔ)處理器對(duì)s-ABR也有一定的影響，通過言語(yǔ)聲刺激大腦，有利于人工耳蝸植入術(shù)后的效果評(píng)估。符秋養(yǎng)等(2009)的研究結(jié)果顯示與click-ABR相比，s-ABR的V波和Ⅲ波潛伏期延長(zhǎng)，并且Ⅲ波引出率降低，這對(duì)評(píng)估語(yǔ)音編碼的參數(shù)、人工耳蝸植入術(shù)后效果評(píng)估具有重要價(jià)值。

3.6其他臨床應(yīng)用 有學(xué)者記錄到癲癇兒童大腦皮層接受言語(yǔ)刺激的異常反應(yīng)，表明癲癇兒童腦干傳導(dǎo)時(shí)間異常這一現(xiàn)象只能通過s-ABR檢測(cè)到而傳統(tǒng)的ABR檢測(cè)不到[22]。在探討阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)患者的s-ABR的檢測(cè)結(jié)果與認(rèn)知障礙之間的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)該類患者的聽覺通路存在語(yǔ)音編碼缺失，這種缺失可能影響了OSAHS患者的認(rèn)知功能[23]。還有學(xué)者對(duì)中年糖尿病患者進(jìn)行了s-ABR測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其腦干聽覺加工存在明顯缺陷，可以通過s-ABR敏感檢測(cè)到[24]。

4 總結(jié)與展望

s-ABR能反映言語(yǔ)信號(hào)的聲學(xué)特征，較傳統(tǒng)的ABR能更好地評(píng)估大腦聽覺系統(tǒng)對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的處理，尤其在評(píng)估不能主觀配合者的聽覺理解能力及認(rèn)知能力時(shí)，例如幼兒的人工耳蝸植入術(shù)后效果評(píng)估，ASD兒童的聽覺理解能力及認(rèn)知能力評(píng)估，以及老化的聽覺系統(tǒng)對(duì)言語(yǔ)信號(hào)的編碼情況評(píng)估。但這些尚需更多的研究，并制定規(guī)范的參考標(biāo)準(zhǔn)去衡量s-ABR臨床應(yīng)用的更多價(jià)值。通過研究s-ABR的周期性反應(yīng)部分，探究聽覺系統(tǒng)是如何編碼言語(yǔ)信號(hào)和在復(fù)雜的背景聲中如何提取有效的聲音元素，以此評(píng)估聽覺訓(xùn)練效果，并且通過s-ABR波形情況制定出有針對(duì)性的聽覺訓(xùn)練計(jì)劃。另外，研究范圍應(yīng)該更加寬泛，包括從幼兒的聽覺系統(tǒng)問題到老年人的聽力康復(fù)治療，以及對(duì)口吃患兒、廣泛性發(fā)育障礙患兒等特殊人群的深入研究，從而能及時(shí)檢測(cè)出患者的聽覺處理情況并為治療提供幫助。s-ABR作為無(wú)創(chuàng)的電生理檢測(cè)手段，對(duì)臨床診斷聽覺系統(tǒng)疾病有重要價(jià)值，需要更深入更廣泛的研究以促進(jìn)其在臨床上的應(yīng)用。