符秋養(yǎng) 梁勇 王濤 戴紅亞

言語交流的實現(xiàn)基于聽覺系統(tǒng)對聲音信息的準確感知。聲音感知包括聲音的感受和識別兩方面，其中識別是聽覺神經(jīng)元在感受基礎上更進一步的高級活動，需要聽覺系統(tǒng)、神經(jīng)中樞以及心理因素等多層次的連續(xù)加工。然而聲音感受功能正常并不意味著識別功能也正常，有些學習障礙兒童(learning problem child, LPC)可表現(xiàn)為感受功能和識別功能的分離[1,2]。LPC的聽力及智力正常，其言語識別能力在安靜環(huán)境下可無異常，但在噪聲及語速變化等不利因素的影響下卻表現(xiàn)異常[3]。LPC的短聲誘發(fā)聽性腦干反應(click evoked auditory brainstem response，click-ABR)并無異常，表明其聽覺神經(jīng)通路的完整性并未受損[4]。然而采用言語類刺激聲時，其誘發(fā)的腦干反應卻不同于對照組[5]，原因可能是皮下初級中樞對言語信息傳遞失真[6]，從而出現(xiàn)了腦干對言語信息的編碼異常[5]。

言語類刺激聲主要采用輔-元音單音節(jié)結構，目前較為常用的言語刺激聲是人工合成的單音節(jié)/da/[2]，其誘發(fā)的腦干反應稱為言語誘發(fā)聽性腦干反應(speech evoked auditory brainstem response，speech-ABR)。/da/含有基頻及五個共振峰信息，基頻在 103～121 Hz, 第一共振峰(F1)在220～720 Hz，第二共振峰(F2)在1 700～1 240 Hz ，第三共振峰(F3)在2 580～2 500 Hz，第四共振峰(F4)和第五共振峰(F5)在3 600～4 500 Hz，包含了人類自然語音/da/的基本聲學特性。speech-ABR由一系列成分波組成，主要包括V、A、C、D、E、F和O波，這些主波的潛伏期依次延長，但均在相應刺激事件發(fā)生后的12 ms內(nèi)，并且隨刺激強度的降低而顯著延遲，符合聽性腦干反應的電生理特性[7,8]。

近年來，speech-ABR作為檢測腦干言語編碼功能的重要工具，被較廣泛地應用于言語識別機制的基礎及臨床研究[2～9]。目前學者對speech-ABR的波形有一定共識，成人和兒童誘發(fā)出的主要成分高度相似[3,7,9]。然而關于speech-ABR主波極性、潛伏期和幅值及其年齡和性別因素的影響情況尚不明確。本研究分析64例正常成年人speech-ABR主波的電生理特性及其性別和年齡差異，報告如下。

1 資料與方法

1.1研究對象 64例正常成年人為研究對象，均選擇右耳，男35耳，女29耳，年齡18～60歲，平均28.64±9.82歲。入選標準為受教育年限大于12年，能進行普通話交流，右利手，無聽覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及精神障礙病史，純音測聽500～4 000 Hz平均聽閾≤20 dB HL(因為speech-ABR主要檢測言語聲刺激引起的反應，要求受試者語頻范圍內(nèi)聽力正常即可，故未測8 000 Hz聽閾)， click-ABR測試結果正常。

1.2測試儀器及方法 測試儀器為美國Intelligent Hearing Systems公司生產(chǎn)的Smart EP誘發(fā)電位儀，測試在聲電屏蔽室內(nèi)進行。測試前告知受試者閉目，保持安靜，盡可能避免眨眼，忽視測試聲。測試時受試者平臥，用75%酒精局部去污，并涂磨砂膏去除表皮角質(zhì)層，以電極膏耦合盤狀電極。參考電極置于右耳垂，記錄電極置于前額正中發(fā)際處，接地電極置于眉心。極間電阻均≤3 kΩ。插入式耳機固定于雙側外耳道口深部0.5 cm處，右耳給刺激聲，采用耳塞型耳機掩蔽法，隨機交替刺激極性，同側記錄。采樣率8 000 Hz，帶通濾波100～3 000 Hz。刺激聲為/da/[2]，刺激強度80 dB SPL，刺激率11.1次/秒。每個反應給聲1 024次，選取波幅小于35 μV的反應數(shù)據(jù)疊加平均作為該次反應，要求參加平均的反應數(shù)據(jù)不少于1 000個。每個受試者記錄3個反應，每個反應記錄時間為64 ms。測試時每個反應間隔2分鐘。

1.3波形標記及數(shù)據(jù)分析 speech-ABR分析的軟件模塊由研究者在Matlab平臺上開發(fā)，其主要功能包括讀取Smart EP記錄的三組原始數(shù)據(jù)，平均處理得到一個平均波形，然后再對平均波形進行分析并計算輸出數(shù)據(jù)。speech-ABR主波的判定采用下列準則[7,8]：潛伏期≤10 ms的幅值絕對值最大的兩個波峰依次判為V波和A波；10 ms<潛伏期≤20 ms的幅值絕對值最大的波峰判為C波；20 ms<潛伏期≤30 ms的幅值絕對值最大波峰判為D波；30 ms<潛伏期≤40 ms的幅值絕對值最大波峰判為E波；40 ms<潛伏期≤50 ms的幅值絕對值最大波峰判為F波；50 ms<潛伏期≤55 ms的幅值絕對值最大波峰判為O波。當在潛伏期參考范圍外出現(xiàn)更明顯的波峰時，由speech-ABR的研究人員綜合相關因素來調(diào)整判定。記錄主波的極性、潛伏期和幅值。

1.4統(tǒng)計學方法 采用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計分析，采用偏相關分析檢驗speech-ABR主波潛伏期和幅值的極性、性別以及年齡差異是否具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1speech-ABR及其主波的極性情況 64例受試者均能較好引出speech-ABR，主要由V、A、C、D、E、F和O波組成，各主波的極性在不同受試者中有所差異(圖1)。所有受試者V波均為正極性，A波均為負極性，D、F和O波以正極性居多，而C波和E波負極性略多(表1)。

表1 speech-ABR各主波的極性分布情況(例)

2.2speech-ABR各主波潛伏期以及幅值的極性、年齡以及性別的偏相關分析

2.2.1speech-ABR各主波極性的年齡以及性別相關性 speech-ABR各主波中，E波極性與性別顯著相關(P<0.05)，其偏相關系數(shù)為0.33；其他主波極性與性別的相關性無統(tǒng)計學意義；這些主波極性與年齡的相關性均無統(tǒng)計學意義(表2)。

2.2.2V波和A波潛伏期、幅值的極性、年齡以及性別相關性 所有受試者V波均為正極性，A波均為負極性，因此僅分析其性別以及年齡差異。結果顯示V波和A波的潛伏期與性別顯著相關，女性較男性約縮小0.37 ms(V波男性：6.65±0.57 ms，女性6.28±0.39 ms；A波男性：7.59±0.66 ms，女性：7.24±0.56 ms)；V波幅值與性別亦顯著相關，女性較男性增加約30%(女性：0.20±0.05 μV，男性：0.15±0.04 μV)；V波和A波的潛伏期和幅值與年齡的相關性無統(tǒng)計學意義(表3、4)。

圖1 speech-ABR各主波的不同極性

主波極性性別 r P 年齡 r P PC0.100.440.200.11PD0.220.080.080.54PE0.330.010.170.20PF0.110.400.030.84PO0.210.100.160.22

注：P代表極性，其右下方小寫字母代表相應主波；r代表偏相關系數(shù)

2.3C、D、E、F和O波潛伏期、幅值的極性、年齡以及性別相關性 除E波和O波的極性和潛伏期顯著相關外，其他主波的潛伏期和極性無顯著相關；這些主波潛伏期的年齡和性別差異無統(tǒng)計學意義，而其幅值的極性、年齡和性別差異均無統(tǒng)計學意義(表4)。

3 討論

本實驗中speech-ABR的主波成分與國內(nèi)外學者的研究結果[7～9]類似，各主波在不同受試者中記錄到了不同的極性。關于speech-ABR的主波極性學者意見尚未統(tǒng)一，國外學者將主波定義為負性波，而國內(nèi)學者則認為主要是正性波。一般認為反應的極性與電位信號正輸入和負輸入的振幅有關，正極性是由于平均正輸入的振幅大于負輸入所致，負極性則反之，因此speech-ABR主波極性自身并無重要意義。然而由于潛伏期和幅值是聽覺誘發(fā)電位的主要指標，探討主波極性差異對其潛伏期和幅值的影響就具有了重要意義，有助于揭示speech-ABR更多的電生理特性，促進speech-ABR的基礎及臨床研究。本實驗中speech-ABR的主波主要為正極性，除E波極性和性別顯著相關外，其他主波極性的性別和年齡差異無統(tǒng)計學意義。而除E波和O波的潛伏期和極性顯著相關外，其他主波的潛伏期和極性無顯著相關。此外，speech-ABR所有主波幅值的極性差異均無統(tǒng)計學意義(表2、4)。這些結果表明speech-ABR主波的極性差異及其差異對研究結果的影響均較小。關于E波和O波受極性、性別因素影響的原因及其意義目前尚不明確，有待進一步研究。

表3 V、A波的平均潛伏期和幅值及其與年齡和性別的偏相關分析

表4 C、D、E、F和O波的平均潛伏期和幅值及其極性、年齡、性別的偏相關性分析

本研究中可見V波潛伏期及幅值的性別差異與click-ABR的V波類似[10]，支持speech-ABR的V波與click-ABR的V波具有同源性的觀點[7]。然而V波的潛伏期和幅值與年齡均無顯著相關，其潛伏期數(shù)值與兒童人群(8～12歲)中的研究結果一致[9]，提示腦干發(fā)育成熟時間較早，可能在嬰幼時期已經(jīng)發(fā)育完成[11]。有學者認為speech-ABR的A波跟SN10類似[7]，本研究中A波潛伏期也表現(xiàn)出了性別差異，女性比男性約短0.25 ms，然而其幅值并無性別差異；潛伏期和幅值的年齡差異亦無統(tǒng)計學意義。

研究表明V波和A波組成了speech-ABR的起始部分，可能編碼了刺激聲中的詞義信息[2]。潛伏期的縮短或延長常作為大腦神經(jīng)功能優(yōu)劣的評價指標，本研究中可見V波和A波的潛伏期女性較男性顯著縮短，提示腦干對/da/部分信息的編碼功能可能女性較男性更為優(yōu)越。目前關于大腦認知功能的性別差異尚不明確，有學者認為成人的大腦認知功能存在顯著的性別差異[12]，可能與男、女大腦功能結構以及激素水平不同有關，大腦左側頂葉、顳后葉神經(jīng)活動[13]以及荷爾蒙激素均存在性別差異。荷爾蒙水平已被證實與言語能力有關，比較變性者荷爾蒙調(diào)整前后的言語差異，發(fā)現(xiàn)男變女者的言語流暢度優(yōu)于荷爾蒙調(diào)整之前，而女變男者則差于調(diào)整之前[14]。

speech-ABR的C、D、E、F和O波是其特征波，不同于其他腦干反應，這些主波編碼著獨特的聲學信息[15]。一般認為C波為嗓音開始的事件所誘發(fā)，可能編碼了言語的過渡音征、音軌等信息；由D、E、F波組成的周期波為言語中相應的周期性事件所誘發(fā)，包含了基頻及共振峰等信息；O波則為言語刺激的結束事件所誘發(fā)。潛伏期和幅值是這些主波重要的指標，本研究中C、D、E、F和O波的潛伏期和幅值與國內(nèi)外研究結果類似[7,9]，其性別和年齡差異均無統(tǒng)計學意義，這可能因為反應采用的刺激聲僅包含自然言語/da/基本的聲學特性，故其主要檢測言語識別的基礎功能，較少涉及言語感知中高級的細微辨別，因此其結果受年齡和性別差異的影響較小，有利于減少臨床言語疾患人群研究中的偏倚。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)speech-ABR各主波的潛伏期和幅值受極性、性別和年齡差異的影響較小，具有較高的穩(wěn)定性，是言語感知機制基礎及臨床研究的良好工具。

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