史彬 范煜輝 陳楠 劉濟(jì)生 陶朵朵

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院耳鼻咽喉科/蘇州市耳鼻咽喉頭頸外科臨床醫(yī)學(xué)中心 蘇州215006)

年齡相關(guān)性聽力損失(age-related hearing loss，ARHL)是指隨著年齡增長而出現(xiàn)的雙耳聽力對稱性下降的聽力損失[1]。其最顯著的特點(diǎn)是與聽閾下降不相符的復(fù)雜語境言語感知困難[2]，機(jī)制尚不清。目前主流觀點(diǎn)認(rèn)為，聽敏度下降與年齡增加引起的老化是復(fù)雜語境言語感知困難的兩大主要影響因素[3]。既往有關(guān)聽敏度下降對言語感知的影響的研究較為豐富[4-7]，而老化可引起外周和(或)中樞聽覺的綜合變化，因此評估老化的獨(dú)立影響值得進(jìn)一步研究和明確。本研究遵照目前臨床聽力診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]，篩選了在正常聽閾范圍的青年志愿者和老年志愿者進(jìn)行分組對比，試圖明確老化是否是言語感知困難的獨(dú)立因素。

已有研究[2]表明，復(fù)雜語境言語感知困難的核心在于聽覺掩蔽釋放能力下降。復(fù)雜聽覺場景下的“雞尾酒會(huì)效應(yīng)”是大腦基本功能的一種反映。人和動(dòng)物所面對的感覺刺激場景往往是復(fù)雜的，大腦的基本功能之一就是在復(fù)雜刺激場景下選擇性地加工有特定意義的目標(biāo)信號。Cherry[9]提出的雞尾酒會(huì)問題反映了這一基本功能：在嘈雜的有多人說話的“雞尾酒會(huì)”環(huán)境下，各種聲波在外耳道中疊加混合并形成相互之間復(fù)雜的掩蔽作用[10-11]，但聽者為什么還能選擇性地覺察、跟隨和識(shí)別所關(guān)注的目標(biāo)語句呢？國內(nèi)外的研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了多種知覺線索的去掩蔽作用，并證實(shí)了聽者可以利用某些與目標(biāo)言語特征有關(guān)聯(lián)的知覺線索來促進(jìn)對被掩蔽的目標(biāo)言語的識(shí)別(又稱為掩蔽釋放)。比如由語音嗓音性別決定的基頻線索[12]及不同說話人之間空間位置差異信息的空間線索[13]被認(rèn)為是主要的掩蔽釋放線索。因此，想要明確ARHL 言語感知困難機(jī)制，探究年齡引起的老化對掩蔽釋放線索的利用能力至關(guān)重要。本研究通過對不同基頻及空間線索的控制，試圖明確老化對以上2 種語音線索感知的影響模式。

1 資料與方法

1.1 資料

受試者入組標(biāo)準(zhǔn)：①以漢語普通話為母語；②無耳科疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和精神藥物使用史；③雙耳純音聽閾對稱，純音平均聽閾(puretone average，PTA) ≤25 dB HL，鼓 室 導(dǎo) 抗 圖 為A 型；④簡易精神狀態(tài)檢查[14](mini-mental state examination，MMSE)測試無異常(量表得分≥27)。

共招募25名受試者并分組，其中青年組10名(男性3 名、女性7 名)，老年組15 名(男性5 名、女性10 名)。青年組平均年齡為(24.1±1.9)歲(22 ～28歲)，老年組平均年齡為(67.3±3.8)歲(61 ～74 歲)。本研究通過蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(批準(zhǔn)號：2021041)。在參與測試前，所有受試者均簽署了知情同意書。

1.2 純音聽閾評估

使用丹麥爾聽美ASTERA 聽力計(jì)，由TDH-39氣導(dǎo)耳機(jī)和B71 骨導(dǎo)耳機(jī)給聲。純音聽閾測試方法按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16403—1996進(jìn)行。統(tǒng)計(jì)指標(biāo)包括0.25、0.5、1、2、4、8 kHz 頻率處的純音聽閾和PTA，其中PTA 取0.5、1、2、4 kHz 頻率聽閾的平均值。每個(gè)頻率的純音聽閾值取左右耳聽閾的平均值。

1.3 言語感知測試

采用閉集中文短句測試(closed-set Mandarin speech，CMS)對所有受試者進(jìn)行言語感知測試[15]。測試在一個(gè)專門的隔音室中進(jìn)行，所有音頻由通過USB 音頻接口(Focusrite solo 3)連接到電腦的Sennheiser HD280 耳機(jī)給聲。測試中，目標(biāo)言語由一名平均基頻為124 Hz 的男性說出。競爭言語由2名不同于目標(biāo)言語說話者的男性(平均基頻分別為129 Hz 和156 Hz)或2 名女性(平均基頻分別為177 Hz 和226 Hz)說出。使用非個(gè)性化的頭部相關(guān)傳遞函數(shù)[16](head-related transfer function，HRTF)來創(chuàng)建用于耳機(jī)呈現(xiàn)的虛擬聽覺空間。目標(biāo)言語總是出現(xiàn)在受試者正前方(入射角為0°)。競爭言語的方向有2 種設(shè)置：一種與目標(biāo)句相同，出現(xiàn)在受試者的正前方；另一種為同時(shí)出現(xiàn)在受試者的左側(cè)(入射角為+90°)和右側(cè)(入射角為-90°)。根據(jù)競爭講話者的基頻情況和競爭言語入射角度情況，一共設(shè)置了4 種線索條件。①“基線”條件：無基頻和空間線索，即競爭講話者為男性，入射角為0°(圖1A)。②“基頻”條件：同時(shí)有基頻線索和空間線索，即競爭講話者為女性，入射角為0°(圖1B)。③“空間”條件：有空間線索，無基頻線索，即競爭講話者為男性，入射角度分別為+90°和及-90°(圖1C)。④“基頻+空間”條件：同時(shí)有空間和基頻線索，即競爭講話者為女性，入射角度分別為+90°和-90°(圖1D)。

圖1 言語感知測試線索條件示意圖 A.“基線”條件；B.“基頻”條件；C.“空間”條件；D.“基頻+空間”條件。

測試結(jié)果以SRT 表示。SRT 為目標(biāo)關(guān)鍵詞正確識(shí)別率為50%時(shí)的目標(biāo)掩蔽比(target-to-masker ratio，TMR)?！盎€”條件初始TMR 設(shè)置為10 dB，“基頻”、“空間”和“基頻+空間”條件的初始TMR為0 dB。TMR 會(huì)根據(jù)受試者反應(yīng)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整干擾言語的響度。初始TMR 步長為4 dB，后減小為2 dB。1 次測試的SRT 為最后出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的6 次TMR的平均值，如果20 次選擇后無6 次反轉(zhuǎn)，則此次測試成績無效。每種測試條件均進(jìn)行2 次測試，最終SRT 取2 次測試的平均值。

語音線索感知能力應(yīng)用掩蔽釋放(masking release，MR)量進(jìn)行評估。量化方式如下：受試者在“基頻”、“空間”和“基頻+空間”條件下相較于“基線”條件的SRT 下降值。例如，利用基頻線索得到的掩蔽釋放表示為MR基頻, 計(jì)算方式為MR基頻=SRT基線-SRT基頻。其中SRT基頻表示“基頻”條件下的SRT。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。應(yīng)用t檢驗(yàn)對老年組和青年組聽閾水平進(jìn)行比較分析。SRTs及MRs 應(yīng)用重復(fù)測量方差分析(RMANOVA，年齡為組間因素，線索條件為組內(nèi)因素)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。應(yīng)用Bonferroni 事后多重比較進(jìn)行兩兩比較。應(yīng)用Pearson 相關(guān)分析對所有受試者的純音聽閾值與SRTs及MRs 相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對于與純音聽閾存在線性相關(guān)的測試數(shù)據(jù)，以聽閾為協(xié)變量進(jìn)行協(xié)方差分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 聽力水平

圖2 展示了老年組和青年組各個(gè)頻率純音聽閾水平。t檢驗(yàn)顯示，老年組在PTA、0.25 kHz、4 kHz和8 kHz 的聽閾顯著高于(差于)青年組(P值均＜0.05)。

圖2 老年組和青年組各頻率聽閾平均值 *示P＜0.05；**示P＜0.01，***示P＜0.001。

2.2 言語感知表現(xiàn)

圖3 展示了老年組和青年組不同語音線索條件下的言語識(shí)別表現(xiàn)。老年組“基線”、“基頻”、“空間”和“基頻+空間”條件下SRTs 分別為(1.94±0.77)、(-6.19±2.58)、(-9.24±3.42)、(-14.43±2.98)dB TMR；青年組依次為(0.25±1.37)、(-9.54±1.97)、(-13.27±1.93)、(-16.60±2.02)dB TMR。

圖3 老年組和青年組言語識(shí)別閾值的箱圖 TMR 為目標(biāo)掩蔽比。箱圖中間的粗線段表示數(shù)據(jù)的中位數(shù)，箱圖上方和下方的線段分別表示第三四分位數(shù)和第一四分位數(shù)，最上方和最下方的線段分別表示數(shù)據(jù)的最大值和最小值。數(shù)據(jù)點(diǎn)與箱子邊緣的距離大于1.5 倍箱身長度，則定義為異常值，以圓點(diǎn)(°)表示。**示P＜0.01，***示P＜0.001。

以年齡(老年組與青年組)為組間因素、4 種語音線索語境(“基線”、“基頻”、“空間”與“基頻+空間”條件)為組內(nèi)因素行重復(fù)測量方差分 析(RMANOVA)， 結(jié) 果 顯 示， 組 間 因素[F(1，23)=16.381，P=0.001]和組內(nèi)因素[F(3，69)=335.764，P＜0.001]對SRTs 均有顯著影響。組間與組內(nèi)因素?zé)o顯著交互作用[F(3，69)=1.921，P=0.134]。

Bonferroni事后多重比較顯示，老年組SRTs在“基線”、“基頻”、“空間”條件下均差于青年組(P值均＜0.05)，而在“基頻+空間”條件下與青年組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。針對不同語境，“基線”條件下SRT 顯著高于“基頻”、“空間”及“基頻+空間”條件(P值均＜0.001)；“基頻”條件下SRT 顯著高于“空間”及“基頻+空間”條件(P值均＜0.001)；“空間”條件下SRT 顯著高于“基頻+空間”條件(P＜0.001)。

2.3 MR 表現(xiàn)(語音線索利用能力)

圖4 展示了老年組和青年組不同語音線索掩蔽釋放(MRs)表現(xiàn)。老年組“基頻”、“空間”和“基頻+空間”條件下MRs 依次為(8.14±2.54)、(11.19±3.23)、(16.37±3.10) dB TMR；青年組依次為(9.79±2.13)、(13.52±2.09)、(16.85±2.25)dB TMR。

圖4 老年組和青年組掩蔽釋放的箱圖 TMR 為目標(biāo)掩蔽比。數(shù)據(jù)點(diǎn)與箱子邊緣的距離大于1.5 倍箱身長度，則定義為異常值，以圓點(diǎn)(°)表示；與箱子邊緣的距離大于3 倍箱身長度，則定義為極端值，以三角形(▲)表示。***表示P＜0.001。其余圖注同圖3。

以年齡分組(老年組與青年組)為組間因素、3種語音線索(“基頻”、“空間”與“基頻+空間”)

Bonferroni 事后多重比較顯示，老年組與青年組在“基頻”(P=0.105)、“空間”(P=0.056)、“基頻+空間”(P=0.680)條件下，MRs 與青年組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用“基頻+空間”線索的掩蔽釋放顯著大于利用“基頻”線索或“空間”線索(P值均＜0.001)；利用“空間”線索的MR 顯著大于利用“基頻”線索(P＜0.001)。

2.4 聽力水平與SRT 的相關(guān)性

Pearson 相關(guān)分析顯示，基線SRT 與4 kHz 聽力水平顯著相關(guān)(r=0.484,P=0.014),有基頻線索的語境SRT 與0.5 kHz(r=0.400,P=0.047)、2 kHz(r= 0.453,P=0.023) 及PTA 顯 著 相 關(guān)(r=0.424,P=0.034)， 有為組內(nèi)因素做重復(fù)測量方差分析(RMANOVA)，結(jié)果顯示MRs 在組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[F(1，23)=2.730，P=0.112]，不同語音線索存在顯著差異[F(2，46)=100.246，P＜0.001]。組間與組內(nèi)因素?zé)o交互作用[F(2，48)=1.503，P=0.233]?？臻g線索的語境SRT 與2 kHz(r=0.440,P=0.028)、4 kHz(r=0.572,P=0.003)、8 kHz(r=0.507,P=0.010) 及PTA(r=0.478,P=0.016)聽力水平顯著相關(guān)(表1)。

表1 聽力水平與SRT 的相關(guān)性

2.5 老化對SRTs 的影響

考慮到不同語境SRTs 與聽力水平存在顯著相關(guān)，以相關(guān)聽閾水平為協(xié)變量對不同語境下SRTs進(jìn)行協(xié)方差分析(ANCOVA)，結(jié)果顯示以4 kHz 和8 kHz 聽閾為協(xié)變量時(shí)，老年組SRTs 在“空間”條件與青年組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，其余條件下與青年組差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。

表2 以聽閾為協(xié)變量的協(xié)方差分析

3 討論

3.1 老化對不同語境言語識(shí)別表現(xiàn)的影響

本研究結(jié)果表明，即使聽力水平符合臨床標(biāo)準(zhǔn)，在“基線”、“基頻”和“空間”語境下，老年人的言語感知表現(xiàn)仍比青年人差，與既往研究一致。Buss等[17]比較了正常聽力的兒童、青年人和老年人的言語識(shí)別能力，在與本研究中“基線”條件類似的測試中，發(fā)現(xiàn)青年人的言語感知表現(xiàn)顯著優(yōu)于老年人。Schvartz等[18]比較了正常聽力老年人和青年人分辨不同基頻說話者元音(即/?/、/i/等發(fā)音)的能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)老年人的元音感知能力較青年人更差。而在真實(shí)語境中會(huì)有更多的干擾因素。本研究補(bǔ)充了這部分結(jié)果，即在僅有基頻線索時(shí)，老年人的言語識(shí)別差于青年人。

目前，尚未見使用普通話語料測試?yán)夏耆藦?fù)雜語境言語感知能力的研究。Zhang等[19]發(fā)現(xiàn)說聲調(diào)語言的人(即說普通話的人)比不說聲調(diào)語言的人(即說英語的人)能更好地利用聲音的基頻線索。即說普通話的人和說英語的人的言語感知能力是有區(qū)別的，因此我們對講普通話的人群進(jìn)行相關(guān)測試是必要的。本研究結(jié)果也進(jìn)一步鞏固了這個(gè)觀點(diǎn)，即無論是說中文還是英語，聽力正常老年人復(fù)雜語境的言語感知能力依舊比青年人更差。

雖然本研究受試者老年人群的聽力水平符合臨床正常聽力診斷標(biāo)準(zhǔn)，但中青年組與老年組的絕對聽力閾值在0.25、4、8 kHz 頻率處存在顯著差異，因此，本研究在控制4 kHz 或8 kHz 聽閾值后，老年人和青年人在“空間”條件下言語感知表現(xiàn)的差異不明顯，這與已有研究結(jié)果一致。Besser等[20]比較了言語聽閾正常老年人和青年人的空間噪聲句子(listening in spatialized noise-sentences, LiSN-S)發(fā)現(xiàn)，高頻聽力在空間線索分離中起重要作用。該研究結(jié)果表明，老年人在有空間線索時(shí)的言語識(shí)別能力下降可能是由高頻聽閾下降導(dǎo)致。在以后的研究中，需增加老年性聾人群，特別是典型的高頻下降型受試者，以更進(jìn)一步明確高頻聽力對空間語音線索感知的影響。

相較于在其他條件下的顯著差異，老年人在擁有“基頻+空間”線索語境下的言語感知表現(xiàn)與青年人相似。我們認(rèn)為，此種條件下言語識(shí)別達(dá)到了“天花板”效應(yīng)，即測試語境無論是對于年輕人還是老年人都足夠簡單，因此老年人也容易對目標(biāo)語音進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。

3.2 老化對不同語音線索感知能力的影響

本研究通過對比不同語境下的言語表現(xiàn)量化MR，并對比老年組與青年組的MR，從而量化老化對基頻線索、空間線索、基頻+空間聯(lián)合線索感知能力的影響。在本研究中，青年人的各個(gè)線索的利用能力與Zhang等[19]和Chen等[22]的研究結(jié)果相似。老年人3 種線索的利用能力較青年人均出現(xiàn)下降趨勢，但并無顯著障礙。

老年人感知基頻線索能力并無下降，這與以往研究結(jié)果一致。Zaltz等[23]研究了正常老年人和青年人利用基頻和共振峰頻率(受聲道長度影響)進(jìn)行聲音辨別的差異。結(jié)果表明，在基頻和共振峰同時(shí)存在差異時(shí)，老年人的聲音辨別能力和青年人相似。本研究中“基頻”線索由性別差異產(chǎn)生，即掩蔽語音與目標(biāo)語音為不同性別講話者發(fā)聲，因此同時(shí)存在共振峰的差異。因此推測，老年人可能綜合利用講話者基頻與共振峰線索分離競爭語境，識(shí)別目標(biāo)語音。本研究結(jié)果也進(jìn)一步提示，在以后的研究中，有必要對共振峰進(jìn)行控制，從而獨(dú)立老化對基頻線索感知的影響。

盡管老年人與青年人對3 種線索的利用能力未出現(xiàn)顯著差異，但老年人和青年人在空間線索利用方面的差異存在邊緣顯著效應(yīng)(P=0.056)。既往針對空間線索感知的研究結(jié)論也并不一致。Srinivasan等[24]和Gallun等[25]使用坐標(biāo)響應(yīng)測試(coordinate response measure corpus，CRM)發(fā)現(xiàn)老化是空間MR的影響因素，而Füllgrabe等[26]就使用自適應(yīng)性句子列表(adaptive sentence lists)研究中發(fā)現(xiàn)，在競爭性言語的干擾下，老年人和青年人空間MR 的能力沒有差異。值得注意的是，本研究中老年組人群年齡為61 ～74 歲，未涵蓋更大范圍的老齡人群；我們發(fā)現(xiàn)老年人群在高頻聽閾存在下降趨勢。因此，在以后的研究中應(yīng)擴(kuò)大老年人群的年齡范圍，例如增加更大年齡的受試者入組，并且應(yīng)完善超高頻聽閾水平的檢查，從而進(jìn)一步明確老化對空間線索感知的影響。

同時(shí)，與既往研究[17,19,22,24,26]相同，本研究存在受試者男女?dāng)?shù)量不等的問題。盡管t檢驗(yàn)顯示，本研究中受試者的性別差異并不會(huì)影響語音感知，但仍不能完全排除其潛在的影響。在下一步的研究中，需平衡男女受試者數(shù)量，避免性別差異對研究結(jié)果的潛在影響。

綜上所述，老年人在復(fù)雜語境下的言語感知能力比青年人顯著變差。但當(dāng)語音同時(shí)具備基頻和空間線索時(shí)，老年人仍可綜合利用2 種線索從而達(dá)到與青年人相似的感知表現(xiàn)。排除聽敏度的影響，老化顯著削弱語音基頻線索的感知能力，而對空間線索利用能力的影響不顯著。