張敏 Catherine V. Palmer
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,未經(jīng)干預(yù)的老年聽力下降會(huì)引起社會(huì)隔離[1]、認(rèn)知衰退[2]、抑郁[3]、跌倒[4]、提早退休[5]、再次入院[6]、死亡率上升[7]、身體總體健康狀況和生活質(zhì)量的急劇下降[8]等不良后果,導(dǎo)致個(gè)人、家庭和社會(huì)醫(yī)療成本及負(fù)擔(dān)[9,10]的增加。對老年聽力下降的早期干預(yù)是潛在的經(jīng)濟(jì)有效的應(yīng)對方案。然而,即使在聽力衛(wèi)生服務(wù)發(fā)達(dá)國家,老年聽障者接受聽覺康復(fù)干預(yù)的比例仍不足20%[11],在我國則低于10%[12]。
老年聽障者有兩個(gè)突出的與主動(dòng)康復(fù)缺乏有關(guān)行為現(xiàn)象,值得學(xué)者關(guān)注,其一是自我社會(huì)孤立,對參與需要聆聽和語言交流的社會(huì)活動(dòng)能動(dòng)性明顯下降;其二是在言語溝通過程中,傾向于依賴說話者改變說話方式(如增大音量,語速放慢,重復(fù)表達(dá)等),而很少主動(dòng)通過自己的大腦對缺失的言語信息進(jìn)行填補(bǔ)。這兩個(gè)看似簡單直觀的現(xiàn)象背后,實(shí)際存在復(fù)雜的與耳聾和增齡相關(guān)的聽覺認(rèn)知神經(jīng)生理和行為學(xué)機(jī)制——聽配能(listening effort)調(diào)控機(jī)制。
該機(jī)制能夠闡明耳聾和增齡與大腦中樞聽覺、認(rèn)知(包括語言、注意、記憶、執(zhí)行控制等)和情感功能衰退的關(guān)系,以及聽覺認(rèn)知資源(即聽配能)主動(dòng)調(diào)用的觸發(fā)因素和分配原則,并且預(yù)測聽配能對聽覺困難實(shí)施代償?shù)臐撛谏窠?jīng)認(rèn)知通路及行為效果。因此,研究老年聽障者聽配能調(diào)控機(jī)制,將有助于揭示其缺乏主動(dòng)代償言語溝通障礙能動(dòng)性的本質(zhì),并指導(dǎo)我們從行為、認(rèn)知和神經(jīng)科學(xué)的角度探索有效激發(fā)其聽覺潛能和言語溝通積極性的早期干預(yù)方法。
既往文獻(xiàn)中,對老年人聽配能的研究數(shù)量遠(yuǎn)少于對年輕成年人聽配能的研究,因?yàn)槔夏耆藢β犈淠茯?qū)動(dòng)因子的敏感度和聽配能客觀生理測量的信效度等方面與年輕人都有很大區(qū)別,從而增加了研究的復(fù)雜度和難度。
在近10年關(guān)于老年人聽配能的研究中我們看到,當(dāng)言語受到背景噪音干擾(如言語形態(tài)噪音或多人說話聲)或語義干擾時(shí),聽覺任務(wù)難度提高,老年人聽配能的支出增加[13,14]。而且,老年人比年輕人在同等聲學(xué)條件下要花費(fèi)更多的聽配能,表現(xiàn)于瞳孔擴(kuò)張?jiān)黾覽15],長潛伏期聽覺誘發(fā)電位幅值升高[16],雙任務(wù)范式中次要任務(wù)(如視覺追蹤、振觸辨認(rèn))準(zhǔn)確度的降低和反應(yīng)時(shí)間延長[17~19],或者自覺聽配能評分升高[20]。研究表明,健聽成年人在40歲左右開始出現(xiàn)聽配能增加[21]。在聽力正常的老年人中,認(rèn)知功能與聽配能的調(diào)用呈顯著相關(guān),Harvey及其同事[13]發(fā)現(xiàn),單詞記憶能力和工作記憶能力越強(qiáng)以及決策速度越快,完成復(fù)雜聽覺任務(wù)所花費(fèi)的聽配能越少。
以往關(guān)于老年人聽配能的研究強(qiáng)調(diào)了外在任務(wù)難度和個(gè)體內(nèi)在認(rèn)知能力對聽配能的影響,但實(shí)質(zhì)上兩個(gè)因素仍屬于同一個(gè)維度——任務(wù)負(fù)荷,外在任務(wù)難度代表了絕對任務(wù)負(fù)荷,個(gè)體內(nèi)在認(rèn)知能力反映了相對任務(wù)負(fù)荷。因此,目前對老年人聽配能調(diào)控的認(rèn)識可總結(jié)為:感知任務(wù)難度的增加會(huì)激發(fā)聽配能的支出。然而,是否老年人無論在什么條件下都會(huì)動(dòng)用更多的大腦認(rèn)知資源以克服困難去聆聽,老年聽障者如何應(yīng)對持續(xù)聽配能投入帶來的疲倦,他(她)們根據(jù)什么來決定聽配能的分配?
目前,僅有證據(jù)表明,年輕的健聽者和聽障者對聽配能的調(diào)控不僅受到上述任務(wù)負(fù)荷的影響,還取決于情感因素(如獎(jiǎng)勵(lì)和任務(wù)重要性)[22,23]。數(shù)據(jù)顯示,如果在難度高的聽覺任務(wù)中給予獎(jiǎng)勵(lì),聆聽者會(huì)進(jìn)一步增加聽配能的支出。但老年健聽者和聽障者是否對這些驅(qū)動(dòng)因素有與年輕人相同的反應(yīng)尚未可知,迄今還沒有針對老年聽障者聽配能調(diào)控機(jī)制的行為和神經(jīng)功能網(wǎng)絡(luò)理論研究。
作為探索性的嘗試,筆者對上海市14位社區(qū)老年受試者(健聽者3名,聽障者11名)開展了小范圍行為學(xué)預(yù)實(shí)驗(yàn),主要目的是:①測驗(yàn)言語理解材料是否適用于老年人;②測驗(yàn)選取的語速范圍是否適用于老年人;③測驗(yàn)老年人聽配能調(diào)控行為表現(xiàn)是否符合Hockey二級代償控制模型[24]的預(yù)測。采用的言語刺激信號是由兩個(gè)描述性短句加一個(gè)短問句組成的長句(例句:書包在籃球的左邊,籃球在電話的左邊,請問書包在電話的哪邊?)受試者的任務(wù)是通過電腦鍵盤以最快的速度回答三個(gè)物體中兩兩之間的空間位置(前、后、左或者右)。實(shí)驗(yàn)中,給予老年受試者3個(gè)級別的語速(慢速195字/分鐘、正常速240字/分鐘和快速312字/分鐘)。在改變語速的基礎(chǔ)上,另外給予任務(wù)結(jié)果反饋,即實(shí)時(shí)告訴受試者答題的結(jié)果。但這些反饋是“虛假”反饋,而非“誠實(shí)”反饋。言語理解任務(wù)在3種條件下完成:無反饋、正績效反饋和負(fù)績效反饋。正績效反饋是電腦在受試者應(yīng)答后隨機(jī)給予反饋信號以告知受試者“你回答正確”,預(yù)設(shè)的正反饋比例占測試項(xiàng)總數(shù)的65%,跟受試者實(shí)際任務(wù)表現(xiàn)無關(guān)。在負(fù)績效反饋測試條件下,受試者有65%的時(shí)間得到信息“你回答錯(cuò)誤”,同樣,該負(fù)反饋并不代表受試者的真實(shí)任務(wù)表現(xiàn)。收集平均反應(yīng)時(shí)間(response time,RT)作為聽配能的間接指標(biāo),言語理解準(zhǔn)確度(accuracy)作為任務(wù)表現(xiàn)。
研究表明,研究老年人聽配能調(diào)控行為規(guī)律時(shí)采用言語理解任務(wù)是合適的。聆聽是一個(gè)有目的的主動(dòng)過程,而這個(gè)目的通常是達(dá)到言語理解——高級的言語信號處理。判斷個(gè)體是否理解言語,最直接的方法是給一個(gè)簡單的語音指令讓其完成,如果能完成,則說明聽到并理解。言語理解任務(wù)相對于常用的言語識別任務(wù)的明顯優(yōu)勢在于能夠客觀量化受試者反應(yīng),避免了方言和受試者教育程度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。只要受試者能夠聽懂標(biāo)準(zhǔn)普通話,就能記錄到客觀可靠的結(jié)果。
從預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,用195~312字/分鐘的語速范圍測試聽力正常老年人的語言理解認(rèn)知功能是可行的,該小樣本中平均任務(wù)完成準(zhǔn)確率范圍為38%~80% (圖1左),未見天花板效應(yīng)和地板效應(yīng)。然而,同樣的語速對于老年聽障者則難度偏大,即使在平均年齡和可聽度相等的條件下,平均任務(wù)完成準(zhǔn)確率范圍在31%~44%(圖1右)。這說明耳聾影響了老年人認(rèn)知功能,使處理言語信號的效率明顯降低。這一結(jié)果提示,在測試?yán)夏曷犝险呗犛X潛能時(shí)需要將任務(wù)難度進(jìn)一步降低,實(shí)驗(yàn)前確定個(gè)體最適任務(wù)難度范圍可能是較好的方案,能使不同受試組間的感知任務(wù)負(fù)荷趨近等同。
筆者發(fā)現(xiàn),老年健聽者和聽障者之間在調(diào)用聽配能(反應(yīng)時(shí)間)及其產(chǎn)生的實(shí)際任務(wù)表現(xiàn)結(jié)果有明顯差異。具體為,當(dāng)接收正反饋信息時(shí),老年健聽者的反應(yīng)時(shí)間隨語速的加快而增加(應(yīng)答放緩)(圖2左虛線),而且言語理解準(zhǔn)確度較無反饋時(shí)明顯提高,特別是在慢速和快速的語境下(圖1左黑柱)。與之相反,老年聽障者在接受正反饋信息時(shí),反應(yīng)時(shí)間明顯減少(應(yīng)答加快)(圖2右虛線),達(dá)到老年健聽者在自然條件下(無反饋)的水平,同時(shí)語言理解準(zhǔn)確度顯著升高,但任務(wù)表現(xiàn)改善的程度隨著語速變快而減小,在慢速時(shí),言語理解準(zhǔn)確度的提升最為明顯 (圖1右黑柱)。
圖2 健聽老年人(左)和聽障老年人(右)語速和正負(fù)績效反饋對任務(wù)反應(yīng)時(shí)間(聽配能的間接指標(biāo))的交互作用
對照來看,當(dāng)接收負(fù)反饋信息時(shí),老年健聽者同樣延長了反應(yīng)時(shí)間(應(yīng)答放緩)(圖2左灰線),在慢速和常速條件下,負(fù)反饋對任務(wù)表現(xiàn)的提升作用比正反饋更強(qiáng) (圖1左灰柱);而在語速快時(shí),言語理解準(zhǔn)確度反而急劇下降到自然水平(無反饋)以下。對于老年聽障者,負(fù)反饋并沒有顯著改變反應(yīng)時(shí)間,但在慢速和常速條件下也激發(fā)了言語理解準(zhǔn)確度的提升,但始終弱于正反饋的效果。在快速語境下,與健聽者類似,負(fù)反饋引起了任務(wù)表現(xiàn)的下降(圖1右灰柱)。
老年人對任務(wù)負(fù)荷和績效反饋信息的整合判斷及對應(yīng)答的決策可能存在很大的個(gè)體差異。為了初步探索語速和績效反饋對老年人聽配能的影響是否與個(gè)體差異有關(guān),在言語理解度測試結(jié)束后,請受試者完成《認(rèn)知需求量表》和《情感需求量表》,評估個(gè)體對認(rèn)知和受情緒影響的差異,分別與實(shí)驗(yàn)中語速控制的任務(wù)難度和正負(fù)績效反饋誘發(fā)的情緒變化相關(guān)聯(lián)。筆者觀察到,老年人個(gè)性差異影響了某些測試條件下聽配能的分配和任務(wù)完成的質(zhì)量。個(gè)體《認(rèn)知需求量表》得分與快語速(難度最高)并接收正反饋條件下的反應(yīng)時(shí)間顯著相關(guān),認(rèn)知需求越高,反應(yīng)時(shí)間越短(即反應(yīng)速度越快)(圖3)?!肚楦行枨罅勘怼返梅峙c常語速正反饋條件下的言語理解準(zhǔn)確度顯著相關(guān),情感需求越高,越容易受情緒影響,任務(wù)表現(xiàn)越差(圖4)。
圖3 快語速正反饋條件下,聽配能(由任務(wù)反應(yīng)時(shí)間間接指示)與個(gè)體認(rèn)知需求得分的關(guān)系
圖4 中語速無反饋條件下,個(gè)體情感需求得分與的言語理解準(zhǔn)確度之間的關(guān)系
從該小樣本的初探結(jié)果看出,在老年健聽者中,任務(wù)難度和正負(fù)績效反饋均能夠影響聽配能的調(diào)控,兩因素存在交互作用,對聽配能激發(fā)和分配的影響基本符合Hockey二級配能代償控制模型的預(yù)測[25]。兩因素在老年聽障組中產(chǎn)生出不同的效應(yīng),說明耳聾影響了聽配能調(diào)控規(guī)律。老年人能夠根據(jù)虛擬的績效反饋調(diào)整聽配能,從而改善實(shí)際的任務(wù)表現(xiàn)。反應(yīng)時(shí)間的改變——延長(健聽者)和縮短(聽障者)——均可能提示聽配能的主動(dòng)調(diào)控,前者可表示增加聽配能的容量,后者則可代表使用效率的提高,然而,僅根據(jù)反應(yīng)時(shí)間來指示聽配能是不夠的,還需要采用心理生理學(xué)客觀量化測量手段幫助解析其意義。
在與聽配能研究領(lǐng)域的知名學(xué)者們探討該探索性研究時(shí),Pichora-Fuller、Thomas Lunner和Sophia Kramer等教授都充分肯定了該研究方向的意義,并給予了建設(shè)性建議。系統(tǒng)性研究老年聽障者聽配能(listening effort)調(diào)控機(jī)制,對臨床探索老年性耳聾的非藥物干預(yù)手段有著重要指導(dǎo)意義。大腦聽覺和認(rèn)知功能的關(guān)聯(lián)復(fù)雜,當(dāng)聽覺功能下降時(shí),認(rèn)知功能是否能有效地代償以提高言語理解是聽配能研究的核心問題。由于對老年人策略性調(diào)控行為的實(shí)驗(yàn)室誘導(dǎo)、測量和客觀量化評估存在較大難度,因此,用一系列探索性科學(xué)實(shí)驗(yàn)來幫助構(gòu)建以老年人為核心的聽配能激發(fā)和分配理論模型是十分必要的,并需要在一步步探索中不斷修正、完善和驗(yàn)證。針對這項(xiàng)具體的實(shí)驗(yàn),Pichora-Fuller教授提出幾個(gè)問題激發(fā)大家共同思考討論:①測試語句的長度是否會(huì)影響語速的選???如果語句太長,且語速很慢,老年人可能理解了指令,但會(huì)因?yàn)檎J(rèn)知記憶功能下降而錯(cuò)誤應(yīng)答。如果要縮短測試語句,該如何保留原有句法結(jié)構(gòu)和語義的高度均衡性;②正負(fù)績效反饋對老年人聽配能的調(diào)控有明顯影響,它的給予方式以哪種感知覺(視覺、聽覺、觸覺)最合適?③65%的反饋比例是不是最大化刺激聽配能的理想比例?如何在“刻意鼓勵(lì)/打擊”和“真實(shí)可信”之間取得最好的平衡?④是否有必要在實(shí)驗(yàn)前測試?yán)夏晔茉囌叩恼J(rèn)知能力(如閱讀廣度測試)和手指運(yùn)動(dòng)能力(如敲擊測試)以除去由個(gè)體認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能差異造成的混淆?⑤既往文獻(xiàn)中利用任務(wù)負(fù)荷這一單因素研究老年人聽配能支配時(shí),以瞳孔擴(kuò)大來指示聽配能尚可行,如果增加績效反饋來驅(qū)動(dòng)聽配能,那么采用瞳孔追蹤技術(shù)是否仍然可行,尤其是通過視覺給予反饋信息的時(shí)候。這些問題,還包括很多相關(guān)的科學(xué)問題,唯有經(jīng)過更多系統(tǒng)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)詢證,我們才能得到答案,才能逐步靠近聽配能調(diào)控的本質(zhì)。
Thomas和Sophia通過使用小型攝像機(jī)實(shí)時(shí)跟蹤眼球位置來控制助聽器,使該眼球位置投射方向的聲音得到加強(qiáng),而其它方向的聲音減弱。以往助聽器是通過探測配戴者轉(zhuǎn)頭的動(dòng)作知道哪些是“想聽的聲音”,Lunner和Kramer發(fā)現(xiàn)用配戴者的眼球告訴助聽器哪個(gè)是她/他感興趣的說話者更快更準(zhǔn)確(可在此鏈接觀看他們的視頻演示https://www.eriksholm.com/research/cognitive-hearing-science/eye-steering/eyetracking-steering)。他們在小規(guī)模老年聽障者中測試這一技術(shù),將眼球控制的助聽放大技術(shù)與傳統(tǒng)的助聽技術(shù)對照來比較言語分辨率和聽配能,發(fā)現(xiàn)采用眼球操控技術(shù)能夠使言語理解度平均提高50%,言語可懂度主觀評分增加5分(表示更容易聽懂),聽配能消耗評分減少5分(表示聽得更輕松),放棄聆聽的傾向減少4分(表示更愿意參與聆聽)(見圖5)。
除了能用眼睛的注視方向(注意)操控助聽器的降噪功能之外,用瞳孔大小或腦電波功率(聽配能)來告訴助聽器當(dāng)前的聆聽狀態(tài)(如很費(fèi)力,沒興趣,疲倦),從而調(diào)節(jié)助聽器參數(shù)(如整體音量,降噪),也都正逐步實(shí)現(xiàn)。盡管眼球操控助聽器技術(shù),包括其它的心理生理信號(如腦電EEG)操控助聽器技術(shù)距離實(shí)際臨床應(yīng)用還有一段距離,但我們看到,這些研究已經(jīng)以聽覺認(rèn)知信息為基礎(chǔ)將聽力學(xué)領(lǐng)域里人機(jī)互動(dòng)科技向前推進(jìn)了一大步。他們的工作展示了研究認(rèn)知聽力學(xué)的臨床意義。老年助聽康復(fù)技術(shù)究竟能達(dá)到何種智能程度,能多大程度變被動(dòng)康復(fù)為主動(dòng)康復(fù),讓老年聽障者主動(dòng)歡迎它們并重新找回聆聽的愉悅感,很大程度還要依賴對老年聽障者聆聽和代償行為根本規(guī)律的深入了解,畢竟,還是由聽力康復(fù)工作者為智能學(xué)習(xí)算法制定目標(biāo)和計(jì)劃。
圖5 使用眼球操控助聽器技術(shù)(淺色柱)與常規(guī)助聽器技術(shù)(深色柱)在言語理解得分、言語可懂度主觀評分、聽配能評分和放棄聆聽傾向的比較[26]
構(gòu)建老年聽配能調(diào)控神經(jīng)生理學(xué)與行為學(xué)模型是一個(gè)重要的開始,有了成熟的理論模型,我們便能科學(xué)地指導(dǎo)臨床實(shí)踐,讓老年聽覺康復(fù)服務(wù)多一個(gè)維度,多一些選擇,多一些創(chuàng)新。