听力恢复后神经言语追踪的弹性与脆弱性：为听障儿童康复带来新启示

为探究早期听觉经验对神经言语追踪发展的影响，研究人员对听障儿童和正常儿童进行研究，发现 CI 使用者神经追踪存在延迟和衰减，该成果有助于评估听障儿童言语处理能力1215。

　　在我们的日常生活中，声音是沟通和感知世界的重要媒介。对于听障儿童来说，恢复听力并理解言语是他们融入社会的关键。然而，早期听觉经验在神经言语追踪（neural speech tracking）发展中的作用一直是个未解之谜。神经言语追踪指的是大脑对言语声音特征的追踪能力，这对于言语理解至关重要。此前的研究虽表明，大脑对言语信号的追踪在新生儿和婴儿中就已存在，暗示了生物倾向性，但后天听觉经验对其发展的影响程度仍不清楚3。

人工耳蜗（Cochlear implant，CI）为双侧重度感音神经性听力损失的患者提供了部分听觉恢复的可能。但即便有了人工耳蜗，使用者的言语理解效果却参差不齐。而且，关于人工耳蜗能否让使用者像正常人一样对连续言语进行神经追踪，以及出生后第一年是否是神经言语追踪发展的敏感时期，这两个关键问题一直没有答案4。

为了解开这些谜团，来自意大利 IMT 高级研究学院（IMT School for Advanced Studies Lucca）等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Communications Biology》上，为我们理解听障儿童的言语发展提供了重要线索5。

研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选择上，招募了 97 名儿童，分为人工耳蜗植入儿童、正常听力对照儿童（Hearing controls，HC）以及听声码化语音的正常听力儿童（HC-v）。在实验过程中，利用脑电图（Electroencephalogram，EEG）记录儿童在听故事时的大脑电活动，并通过一系列数据处理和分析方法，包括独立成分分析（Independent Component Analysis，ICA）去除典型伪迹、二阶盲辨识（Second Order Blind Identification，SOBI）去除 CI 相关伪迹等，提取神经对言语追踪的特征。同时，使用时间响应函数（Temporal Response Function，TRF）模型来量化大脑对言语包络的追踪情况161718。

下面来看具体的研究结果：

• 神经言语追踪的测量与发展轨迹：研究人员首先评估了 HC 和 CI 儿童的神经言语追踪情况。通过对比 TRF 模型和零 TRF，发现两组儿童都存在显著的神经言语追踪。HC 儿童的听觉反应在 0 - 110ms 表现为显著正向，200 - 320ms 为负向；CI 组则在 20 - 270ms 出现第一个正向反应，390ms 后出现负向反应。而且，两组儿童的神经追踪都可分为短时间尺度（150ms 内）和长时间尺度（150ms 后）两个主要阶段。进一步研究发现，HC 组和 CI 组的神经追踪都存在随年龄发展的轨迹，随着年龄增长，神经追踪信号更加集中，效率提高67。
• 临时听觉剥夺对神经言语追踪的影响：对比 CI 组和 HC 组的 TRF，发现 CI 组在短时间尺度的神经追踪延迟，后续活动也受到阻碍。研究先天性失聪（Congenital deafness，CD）和后天性失聪（Acquired deafness，AD）的 CI 儿童发现，他们的 TRF 没有差异，这表明出生后第一年的听觉经验不影响 CI 儿童的神经言语追踪。与听正常语音的 HC 儿童相比，听声码化语音的 HC-v 儿童和 CD、AD 组都有显著差异，说明 CI 神经追踪的异常不能仅由语音信号的退化来解释。此外，测量人工耳蜗产生的电脉冲对 EEG 信号的影响，发现其对测量结果影响可忽略不计8910。
• 神经追踪与言语理解的关系：研究人员通过行为问卷评估言语理解能力，发现 CI 儿童的得分显著低于 HC 儿童。进一步分析发现，长时间尺度（130 - 330ms）的神经追踪幅度（N2TRF?）与儿童的言语理解得分相关。在这个时间尺度上，CI 组的神经言语追踪明显减弱，这可能是他们言语理解能力不足的原因1112。

综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。一方面，研究表明大脑在神经言语追踪方面具有一定的弹性，即使经历听觉剥夺，儿童仍能发展出神经言语追踪能力，这为利用言语追踪测量进行临床和治疗应用提供了新的可能。另一方面，研究也揭示了 CI 使用者在更高层次神经言语追踪上的脆弱性，与言语理解缺陷相关。这有助于解释听障儿童言语处理结果的差异性，为评估听障儿童的听觉和言语功能提供了有前景的方法。例如，通过测量短时间尺度神经处理的潜伏期（P1TRF?）可以评估早期言语处理效率，长时间尺度的幅度（N2TRF?）可用于估计言语理解能力。不过，研究也存在一些局限性，如无法解释 21 个月前接受人工耳蜗植入儿童神经追踪潜伏期的高变异性。未来还需要更大的样本量来探索更多影响神经言语追踪结果的临床变量131415。