背景噪声对神经语音追踪的年龄差异性影响：揭示老年听觉系统的非线性编码机制

本研究针对老年人在噪声环境下言语理解困难的临床问题，通过EEG技术探究年轻（～25.5岁）与老年（～68.5岁）群体在不同信噪比（SNR）条件下对语音包络的神经追踪差异。发现年轻人早期神经响应（<0.15?s）在微弱噪声中增强，符合随机共振（stochastic resonance）机制；而老年人对清晰语音的神经追踪更强，但噪声增强效应减弱，提示其听觉皮层存在内在神经噪声（neural noise）。该成果发表于《Neurobiology of Aging》，为老年性听觉障碍的神经机制提供新见解。

　　

在喧嚣的咖啡馆里，年轻人能轻松捕捉对话，而老年人却常抱怨"听不清"——这种日常现象背后隐藏着听觉系统的年龄密码。随着全球老龄化加剧，约三分之一老年人受听力损失困扰，其中噪声环境下的言语理解障碍尤为突出。传统研究多聚焦于外周听觉器官退化，但近年发现，即使听力阈值正常的老年人仍存在中枢听觉处理异常。这种"听得见但听不懂"的困境，与大脑如何从声学信号中提取语音包络（speech envelope）密切相关。语音包络作为承载言语节奏和内容的关键特征，其神经追踪（neural speech tracking）能力直接影响理解效果。有趣的是，年轻人在适度噪声（如+6dB SNR）下会表现出更强的神经追踪，这种现象被归因于随机共振（stochastic resonance）——噪声通过非线性机制增强弱信号处理。但老年听觉系统因神经抑制减弱、自发活动增加，已存在内在神经噪声（neural noise），这是否会改变其对环境噪声的响应模式？这一科学问题直接关系到老年性听觉障碍的干预策略。

加拿大研究团队的Bj?rn Herrmann等人通过脑电图（EEG）技术，比较26名年轻人（18-34岁）和26名老年人（57-78岁）在安静与6种信噪比（SNR:+40.2至-3dB）条件下对故事语音的神经响应。采用时间响应函数（TRF）量化早期（<0.15?s）P1-N1成分的神经追踪强度，结合主观理解度评分和客观理解测试，系统揭示年龄对噪声-神经编码关系的调节作用。

Older adults show reduced noise-related enhancements of neural speech tracking
行为数据显示，两组在极端低SNR时理解度均下降，但老年人主观评分在+6.6至+40.2dB区间显著高于年轻人，反映其过度自信倾向。EEG分析揭示关键差异：年轻人P1-N1振幅在微弱噪声（+16.2dB）时达峰值，符合随机共振预期；而老年人对清晰语音的神经追踪更强，但噪声引起的增强幅度仅为年轻人的60%，且无显著SNR敏感性。

Discussion
该发现首次证实老年听觉系统存在双重噪声效应：①内在神经噪声持续增强语音追踪，替代了年轻人需要外部噪声实现的随机共振效应；②听觉皮层非线性响应特性改变，导致外部噪声的增益作用减弱。这种神经编码差异可能源于老年听觉通路抑制性递质（如GABA）减少和兴奋/抑制平衡破坏，与动物模型中观察到的听皮层超兴奋性（hyperactivity）现象一致。

研究意义在于：①为"听觉努力假说"提供神经证据，说明老年人噪声下言语理解困难并非单纯注意力不足；②提出老年听觉系统"噪声饱和"理论，解释为何助听器降噪算法需差异化设计；③确立P1-N1成分作为评估中枢听觉老化的生物标志物潜力。未来研究可结合MEG/fMRI技术定位特异性神经环路，并探索GABA能药物调节的可能性。该成果发表于《Neurobiology of Aging》，为发展年龄适配的听觉辅助技术奠定理论基础。