浅析认知听力学对老年性聋患者助听器干预的启发

浅析认知听力学对老年性聋患者助听器干预的启发
2023/10/17 13:27:07

本文发表于听语观潮 中国听力语言康复科学杂志2023年增刊

doi: 10.3969/j.issn.1672-4933.2023.zk.005

为老年性聋患者选配助听器是助听器相关专业人员的重要工作内容，这项工作需要专业人员具有一定的综合能力和长期的工作实践才可胜任。然而，从实际选配效果来看，即使是经验丰富的专业技术人员选配助听器，听力损失情况复杂的老年性聋患者对助听效果满意度可能并无显著提高。已经选配助听器的老年性聋患者对于配戴助听器的感受多为安静环境下听得较清楚，但多人交流场合或其他复杂场合不仅难以分辨言语信号，甚至感觉非常嘈杂而拒绝配戴，这一难题始终困扰助听器相关专业人员以及老年性聋患者及其家属，也困扰着推荐听障患者使用助听器的耳科医生及其他专科医生，并引发听力学家、神经科学专家和助听器相关专业人员的持续性深入探究。

一门新兴的学科-认知听力科学（Cognitivehearing Science）逐步发展，并在10 年内迅速进入我国听力工作者及其他相关专业人士的视野。认知听力科学核心的研究内容是下到上（由外周听觉，主要是耳蜗传入的声音信号）和上到下（大脑认知功能及中枢听觉系统）的协作处理如何推动在不同交流环境下（尤其是不利的交流环境下）言语信号的理解，这其中特别与助听器验配有关的是“听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架”。目前，国际上已有多篇论文发表，在国内华东医院、北京友谊医院也已做了相当数量和质量的专题综述及研究工作。然而稍显遗憾的是我国直接从事成人助听器验配工作的专业人员虽然可以近距离长期观察听配能、认知功能变化对患者的影响，以及不同助听器放大方式的效果差异，但还鲜有就此问题结合验配实践开展研讨，因而与国外助听器验配进展形成了差距。笔者所在的助听器验配机构每年有超过1000 名老年性聋患者接受助听器验配服务，面对患者和家属对效果的疑虑、不适感的抱怨，以及工作中专业问题的观察思考，笔者认为有必要抛砖引玉，提出与认知听力学，尤其是听配能理论相关的实践观点与验配师同道交流。由于听力认知科学涉及广泛，定义及理论体系专业庞大，笔者囿于能力所限，有不妥之处敬请提出宝贵建议。

听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架

听觉认知加工涉及许多复杂的听觉处理过程，为了清晰表述这一过程及开展学术讨论时内容一致性，国外听力学家结合之前相关理论，提出了“听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架”（图1）。

图1 听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架
其中，听觉场景分析（ASA）在对复杂声音环境的感知及语音理解中起重要作用，依此理论，听者身处的声音环境是以类似于环境中视觉表象随时间而变化，听者通过双耳间时间和强度差异线索、声音起始和持续的时间线索以及音调线索的中枢听觉处理，构建了一个与声环境线索相对应的听觉场景表征。在这个场景中，听者将听觉对象或声音流（如地铁里的广播报站声）共享的声音组件进行分组，并从不同的对象或流（如地铁里说话声、小孩哭声、电子音乐声）中分离出声音组件。然后，听者可能会将注意力集中在选定的听觉对象上（人民广场站到了），而忽略其他听觉对象。言语理解易度模型（ELU）是描述经外周听觉系统加工编码传入的字、词、句层面的言语信号在工作记忆中完成多模态结合处理直至语义理解容易程度的模型。国内外对听配能（listening effort）概念描述较多，本文采用张敏博士专题综述听配能概念，指在完成听觉任务以达到语言理解的过程中，聆听者从自身有限的认知资源中分配给听觉任务的精力和能量。听配能概念源自于教育心理学中认知负荷理论，其基本思想是由于工作记忆容量和存储时间有限，如果一项学习任务需要太多的能力，将耗尽认知资源储备，学习就会受到阻碍。依此联合框架，在听力正常情况下，即使身处复杂声音环境，聆听者可迅速完成言语信号的定位、聚焦，当言语信号进入大脑工作记忆的情景缓冲器后，与不同感官传递的语言相关信息发生快速自动多模态音韵结合，并与长期记忆中的音韵信息匹配，完成内隐式言语理解，此过程一般不额外增加认知负荷。当存在听力障碍、听力放大失真严重、不熟悉的方言、交流环境复杂时，听觉场景分析模块将无法完成高保真的定位和聚焦功能，随之模糊不清的言语信号传入大脑工作记忆中枢，这些信号无法与长期记忆中的音韵信息匹配，需要工作记忆暂时存储此类信息，通过大脑调动事件性记忆、语义性记忆等认知功能与模糊信息对照推断，完成以听配能增加为代价的外显性言语理解，但此理解过程并不确保准确性。如1 位老年听障者在言语测试时，扬声器播放“小朋友爱科学”，她沉思片刻，带着疑问重复“小朋友爱拖鞋”。另外，还需要重点提出，在此联合框架中聆听者的动机，即是否有意愿聆听是额外听配能启动的重要因素。听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架的提出具有重要的实践意义。我们常听到听障人士说：“我需要的助听器功能不要太复杂，只要听得清楚就行。”这个貌似简单的要求，如果用听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架解析，就会发现实现起来其实很难，但同时通过了解此框架，助听器相关专业人员可以更全面系统评地估听障个体的听力损失、交流环境、交流对象特征、甚至认知功能差异，从助听器选择、个性化放大、不同康复方案等多维度提高听力健康管理服务的满意度。

听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架与助听器放大

以往为老年性聋患者选配助听器时，主要通过听损人士配戴助听器前后不同频率声音可听度变化及言语分辨率变化作为重要的助听器效果判断指标，这种方式的主要缺陷在于，第一，没有考虑到听障人士配戴助听器在实际的环境中，助听器放大方式是否会破坏或有利于听觉场景分析时中枢听觉所依赖的双耳频率、时间等声音线索；第二，没有考虑到不同听障人士言语分辨率改善所耗费的听配能之间的差异，如果差异过大，是否可以维持配戴助听器后的长期聆听，以上两种情况也部分解释了临床工作中一些听障人士在实际生活中放弃使用助听器的现象听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架的提出，可以指导我们更全面思考助听器放大的目标，笔者在框架下对助听器放大目标的理解为：动态的与认知功能相适应的最优化利用耳蜗残余毛细胞功能，将有利于听障人士个性化听觉认知处理的声音信号频率、强度、时域特征进行高保真压缩放大，以利于听觉中枢处理，减少听配能损耗，提升交流效果。同时，联合框架也可以帮助我们理解目前助听器公司产品特性的变化，以便为听障人士选择适合的助听产品。近10 年，减少听配能，实现轻松聆听一直是助听器产品的主流方向，由于联合框架中工作记忆差异难以改变，因此目前主要的助听器性能变化在于如何放大有利于言语易度模型处理的语音信号特征以及可听度、降噪功能、方向性功能改变，其目的都为了减少额外听配能损耗。关于助听器性能改变引起的听配能改善已有行为学（如瞳孔变化测试）和电生理检测（如频率跟随反应）研究报道，但对于是否长期改善听配能，改善认知下降还缺乏研究。以下列举有利于改善听配能的助听器技术供大家参考。

● 文献报道，能较好保留声音信号时域特征的慢压缩技术，对于工作记忆功能下降的老年听障者助听效果较好。
● 对于中度听损人士，用于改善配戴助听器后梳状波失真效应的放大技术有益于更好的语音信号神经表征，便于听觉中枢处理。
● 基于AI 技术的不同听觉场景放大模式、降噪模式、方向性模式自适应调整，可改善听障人士助听器配戴舒适度，增加适应性，改善听配能。
● 助听器与智能手机等蓝牙设备连接，可明显提高信噪比，改善接听电话、接收音频信息的听配能损耗。

听觉场景分析及言语理解易度模型联合框架分析助听器配戴效果

大部分年龄相关性听损人士在耳蜗毛细胞数量及功能下降的同时，中枢听觉及整体认知功能也出现不同程度的衰退，二者之间既可以是共同病因引起，也可能存在其他复杂的关联，总体表现为年龄越大，听损时间越长，助听器适应越慢，言语交流收益越少的趋势。应用听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架可以帮助助听器相关专业人士理解和预测助听器配戴效果，并对相关问题予以合理解释。如相当比例增龄性听障人士抱怨配戴助听器后无法听清新闻联播，学习联合框架后我们了解，由于新闻联播具有信息量大，时效性强的特征，长期未经干预的听障者在处理这类言语信息时由于传入信息不清晰，导致长期记忆中语音印象准确性低，难以形成有效记忆。配戴助听器后，虽然改善了可听度，但传入的放大信息在进行下到上和上到下的协同听觉处理时，缺少与理解新闻有关的长期记忆中参照信息支持，再加上新闻联播语速较快，没有明显抑扬顿挫，造成了理解困难。

改善的方式包括使用与助听器、电视连接装置，改变助听器方向性功能，以提高信噪比，结合字幕信息等。另外，一些特殊听力损失，如突发性耳聋、梅尼埃病患者往往反馈配戴助听器在很多环境下听不清楚，感觉疲劳，以前我们可能会强调坚持配戴的好处，但结合联合框架，应重新审视此问题，因为特殊疾病造成配戴助听器后听觉输入信息严重失真，解析失真言语又引起过度的听配能损耗，有学者推测这一现象持续存在，最终可能对大脑造成不可逆的损伤。因此，目前面对这类患者时，给予配戴的建议是合理预期，适度练习，避免过度使用，避免持续听觉疲劳。

结语

本文从助听器专业工作人员的角度介绍了听觉认知科学，尤其是听觉场景分析和言语理解易度模型联合框架。此框架对临床实践具有重要的指导价值，由于框架中各种原因引起的听配能持续损耗可能是老年性聋与认知功能下降之间的联系枢纽，广大一线助听器专业人员直接接触听障人士，可依据此框架观察理解听障人士使用助听器的不同效果，这些宝贵的临床资料对于制定个性化听力健康管理服务指南具有重要参考意义。例如，对于早期认知功能下降的听障者或有遗传性认知功能异常的听障者是否需要积极推动助听器配戴。同时，由于OTC助听器对现有的助听器验配工作提出了巨大挑战，一些国外助听器专业中心已经主动为听障人士提供认知评估及咨询工作，国内验配也应顺应时代潮流，扩充专业知识和服务范围，提高听力健康管理的满意度。最后，期待操作简便的听配能相关评估手段以及针对听配能、工作记忆功能改善的听力康复训练方法早日得以应用，以提高成人听力健康管理服务的满意度。
田宏斌 / 医学博士博聆听力技术总监，在成人复杂听力损失、耳鸣等听力康复领域具有丰富临床经验。担任中国康复医学会听力康复专委会科普工作组副组长、中国康复医学会听力康复专委会助听器工作组副组长、中国中西医结合学会耳鼻咽喉科分会耳鸣专委会常委、上海市医学会听力与前庭医学学术委员会委员、北京国际听力学大会学术委员会委员、北京听力协会听力健康服务专家委员会核心委员、《中国听力语言康复科学杂志》编委。

声明：本文发表于《中国听力语言康复科学杂志》2023年增刊，

经《中国听力语言康复科学杂志》同意后刊登，用于学术交流。

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