研究表明:人在努力倾听时眼球运动会减少 年龄大耳聋有救了?
到了一定年龄后,大约 40% 的人会出现一定程度的听力损失。虽然与年龄相关的听力损失在 65 岁以上的成年人中最为普遍,但其发生时间也可能比 40 多岁或 50 多岁的人要早得多。
尽管广泛使用,现有的诊断技术可能无法检测到听力损失的早期迹象,例如在拥挤或嘈杂的环境中丧失听到讲话的能力。因此,一些研究人员一直在尝试设计可行的技术来检测更微妙的听力损失形式,以便在其无法挽回之前尽早解决它们。
为此,加拿大罗特曼研究所的两位神经科学家最近一直在探索努力倾听与眼球运动之间的关系。他们最近发表在《神经科学杂志》上的论文表明,当年轻人更加努力地试图听到讲话时,眼球运动往往会减少。
“我们通常使用纯音测听来诊断听力损失,让一个人聆听不同声级的纯音,以确定该人在太安静之前只能听到某个音调的声级;我们将此点称为听力阈值”,该论文的合著者 Björn Herrmann 告诉 Medical Xpress。
“如果听力阈值太高,意味着声音的强度必须相对强烈才能听到,我们可能会开助听器。然而,与年龄相关的听力损失会随着时间的推移逐渐发展,通常开始于人们40多岁或50多岁。”
在 40 多岁或 50 多岁时,许多人开始在嘈杂的环境中遇到理解言语的困难,例如拥挤的餐馆、商场和其他公共场所。这些听力困难通常是晚年发生更严重听力损失的先兆。
赫尔曼解释说:“纯音听力阈值并不能很好地表明听力损失早期阶段的噪声中语音感知挑战。”“因此,我们通常在言语感知困难的最初迹象出现一两年后(使用纯音测听法)诊断听力损失。”
为了更快地发现听力问题,研究人员一直在尝试开发更多的诊断工具,以更好地捕捉患者听力的微妙方面。其中包括表明一个人在嘈杂环境中尝试辨别语音时付出更大努力的生理迹象,因为这可能表明他们正在经历早期听力损失。如果成功识别,这些可测量的生理指标可以帮助医生更好地评估新患者和接受听力损失治疗后的患者的听力损失(即评估治疗的成功),
赫尔曼说:“研究人员和临床医生希望客观地衡量听力努力程度,这通常意味着使用生理反应,因为询问一个人他们认为听力有多努力可能会受到他们对努力一词的具体含义的影响。”“人们可能还发现很难将他们付出的努力与他们理解言语的能力分开。虽然理解一个人的主观经历当然很重要,但客观测量在临床和研究环境中被认为是有利的。”
过去的研究强调了人们在努力倾听时会发生的几种不同的生理反应。现有文献中经常提到的是瞳孔大小的变化,可以使用瞳孔测量来测量,瞳孔测量是一种依靠相机记录眼睛并计算不同时间点的瞳孔直径的技术。
赫尔曼说:“我们很早就知道,当一个人进行认知投资时,例如当他们必须记住许多数字时,瞳孔大小就会增加。”“过去十年的大量研究还表明,当费力聆听语音时,例如当语音被背景噪音掩盖时,瞳孔大小会增大。
“测量瞳孔大小的问题在于它对光线的变化非常敏感(即,当我们的环境变亮时,我们的瞳孔会变小,反之亦然)。瞳孔的测量还受到瞳孔相对角度的影响当一个人向左或向右看时,瞳孔大小看起来会发生变化,但实际上并没有改变,这就是为什么参与者在听演讲时通常会注视屏幕中间的注视点。”
最终,在听力测试期间测量患者瞳孔的大小似乎并不理想,因为有几个因素可能会混淆测试结果。因此,赫尔曼和他的同事 M. Eric Cui 着手寻找一种替代策略来检测努力倾听。
赫尔曼说:“在非听力相关的研究领域已经有一些工作表明,眼球运动可能表明一个人何时承受认知负担,例如,在记忆中保留许多数字。”“在这种认知挑战下,人们的眼球运动会减少。因此,我们想知道眼球运动是否也表明听力过程中的认知挑战,即听力努力。
“此外,对动物听觉皮层(即对声音做出反应的大脑区域)进行调查的研究发现,当动物减少运动时,听觉皮层对声音变得更加敏感。因此,我们认为眼球运动减少也可能与对言语的听觉敏感性更高。”
为了验证他们的假设,赫尔曼和崔对 26 名年龄在 18 岁到 35 岁之间的年轻人进行了一系列实验。他们的目的是确定这些参与者在更加努力地倾听时,眼球运动是否会减少。
“来到我们实验室的参与者坐在音响室内舒适的椅子上,”赫尔曼说。“他们将头放在下巴托上,这有助于稳定人的头部,并面对电脑显示器。他们还戴着耳机,我们在耳机上播放语音。我们使用了眼动仪,这是一种基于摄像头的设备,可以跟踪人的行为眼睛,以确定参与者在电脑屏幕上看向哪里。”
研究人员的实验跨越了不同的试验。在这些试验中,参与者用耳机听句子和讲故事,但在每次试验中,他们都在面前的屏幕上观察到不同的东西,例如一个静止的点、一个移动的点、几个移动的点或一个黑屏。通过改变他们的焦点对象,研究小组希望确定参与者的眼球运动是否发生变化,无论他们在看什么。
“参与者被告知他们可以在电脑屏幕上随意查看,”赫尔曼说。“关键的操作是语音清晰度。句子和故事要么在非常小的背景噪音下播放,参与者不需要付出什么努力就能理解所说的内容,要么在严重的背景噪音下播放,而语音理解需要付出很大的努力。当参与者听演讲时,我们记录了他们的眼球运动。”
在他们的分析中,赫尔曼和崔专注于眼球运动的两个不同方面,即注视持续时间和凝视分散。第一个是衡量一个人的眼睛保持固定在给定物体或点上的时间,而第二个则是量化一个人在屏幕上移动眼睛的频率。
“我们发现,在更费力的聆听条件下,即当背景噪声的语音掩蔽程度较高时,与更有利的聆听条件相比,个体的眼球运动会减少,这反映在更长的注视时间和更少的目光分散上。”赫尔曼说道。
“我们针对简单的不连贯句子(临床环境中常用的类型)以及口语故事展示了这一点,这反映了我们在日常生活中遇到的更自然的言语。我们还展示了当努力倾听时眼球运动的减少。不同的视觉呈现条件。”
总体而言,研究人员收集的发现强调了使用眼动记录来确定人们在不同条件下倾听的努力的潜在价值。将来,这种努力聆听的衡量标准可用于创建新的测试来检测临床环境中的听力损失。
赫尔曼说:“我们的研究和与我们大约同时发表的另一项研究首次表明,听力努力与眼球运动减少有关。”
“然而,我们仍然需要更好地了解眼球运动的变化如何与听力努力下瞳孔大小的变化相关。也许这两种测量都捕获了听力努力的不同方面,例如,更自动的生理努力反应与更自愿的生理努力反应。将使我们能够更详尽地捕捉倾听的努力。”
在接下来的研究中,赫尔曼和崔还想探索眼球运动减少的机制,以更好地预测促进这种减少的挑战。此外,他们计划进一步探索眼球运动和努力倾听之间的联系,以便他们能够识别并解释“倾听努力”的差异。
事实上,努力倾听并不总是与听力损失有关。例如,人们在听他们不流利的语言的语音时,或者在处理语法复杂或模棱两可的句子时,可能会付出更大的努力。
“在我们最初的工作中,我们只研究了年轻健康成年人的眼球运动,”赫尔曼补充道。“从临床角度来看,下一步肯定是调查眼球运动是否也表明老年人的听力努力程度,因为我们的新方法可能对这一人群最有用。此外,我们计划调查眼球运动是否表明老年人的听力努力程度下降。当个人接受助听器治疗时的听力努力;因为这可以帮助评估一个人从助听器处方中受益多少。”