姚依凡 胡旭君

浙江中醫(yī)藥大學(xué)（杭州310053）

時(shí)間分辨率指的是聽覺系統(tǒng)檢測(cè)聲音刺激的快速和突然的變化并區(qū)分兩個(gè)聲音刺激之間的最短時(shí)間間隔的能力，能參與連續(xù)語(yǔ)音和獨(dú)立間隔的識(shí)別。時(shí)間分辨率在語(yǔ)音識(shí)別中起著重要的作用，特別是在困難的聆聽情況下。時(shí)間分辨率很可能是語(yǔ)音感知的基本組成部分之一，其評(píng)估可能提供關(guān)于中樞聽覺神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)完整性的信息[1]。聽覺損失造成的時(shí)間分辨率障礙可能會(huì)導(dǎo)致語(yǔ)言發(fā)展遲緩，學(xué)習(xí)效率低下，難以理解所聽到的內(nèi)容[2]。

盡管有許多評(píng)估其他聽覺時(shí)間處理能力的方法，但是很少有臨床可行的和商業(yè)上可用的方法來測(cè)量時(shí)間分辨率。間隙檢測(cè)（Gap Detection，GD）是用于聽覺時(shí)間分辨率的最常見的測(cè)試之一，且已被證明是一種非常強(qiáng)大的評(píng)估工具，適用于各種人群[3,4]。

經(jīng)典的間隙檢測(cè)程序通常是耗時(shí)的并且不容易獲得。因此開發(fā)了噪聲間隙（GIN）測(cè)試和隨機(jī)間隙檢測(cè)（RGDT）測(cè)試，以提供評(píng)估各種臨床人群，特別是中樞性聽覺障礙患者的時(shí)間分辨能力的臨床工具。這兩種檢測(cè)在靈敏度和特異性方面都具有良好的性能[4]。該工具很重要，因?yàn)闀r(shí)間分辨率的測(cè)量可以提供對(duì)中央聽覺系統(tǒng)完整性的見解，并為康復(fù)計(jì)劃提供有意義的指導(dǎo)[5]。

許多研究者已經(jīng)研究了各種變量（例如，年齡，聽力損傷，性別等）對(duì)時(shí)間分辨能力的影響。已經(jīng)證明，與較年輕的對(duì)照受試者相比，年齡較大的受試者可能表現(xiàn)出GDT增加。受損的神經(jīng)功能會(huì)對(duì)時(shí)間分辨率產(chǎn)生不利的影響[4]。男女性別無(wú)顯著性差異[6]。

同時(shí)越來越多的證據(jù)表明，音樂體驗(yàn)在結(jié)構(gòu)上塑造了大腦和功能。音樂家和非音樂家的橫斷面比較揭示了音樂家在認(rèn)知和感覺功能的各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)[7-10]?？v向研究表明個(gè)體內(nèi)部隨時(shí)間發(fā)生變化，暗示至少一些音樂家的增強(qiáng)可能部分歸因于基于經(jīng)驗(yàn)的可塑性而不是追求音樂訓(xùn)練的人與不參加音樂訓(xùn)練的人之間的天生差異[11]。目前，尚不清楚音樂訓(xùn)練是否以及在多大程度上能夠影響間隙檢測(cè)的時(shí)間分辨率。因此，本研究通過分析兩個(gè)間隙測(cè)試（RGDT和GIN）測(cè)得的結(jié)果，探尋音樂訓(xùn)練對(duì)時(shí)間分辨率的影響。

1 資料與方法

1.1 測(cè)試對(duì)象

實(shí)驗(yàn)組：15名經(jīng)過5年及以上音樂訓(xùn)練的聽者，每周訓(xùn)練至少3次以上，每次訓(xùn)練2小時(shí)以上（男女比為2:3），年齡在18-25歲之間，有正常的聽力閾值（純音測(cè)聽250Hz-8kHz平均聽閾≤15dB HL），A型鼓室圖（靜態(tài)聲導(dǎo)納在0.35mmho-1.75mmho之間，峰壓在+50至-100daPa之間）。

對(duì)照組：15名聽者（男女比為2:3），無(wú)音樂訓(xùn)練經(jīng)歷，年齡在18-25歲之間，有正常的聽力閾值（純音測(cè)聽250Hz-8kHz平均聽閾≤15dB HL），A型鼓室圖（靜態(tài)聲導(dǎo)納在0.35mmho-1.75mmho之間，峰壓在+50至-100daPa之間[3]）。

1.2 測(cè)試方法

1.2.1 Random Gap Detection Test(RGDT)

隨機(jī)間隙檢測(cè)測(cè)試由四個(gè)包含頻率為500,1000,2000和4000赫茲的七毫秒持續(xù)時(shí)間的純音對(duì)測(cè)試組成。純音對(duì)以0到40毫秒的刺激間隔顯示，其間隔為0,2,5,10,15,20,25,30和40毫秒。使用隨機(jī)數(shù)表隨機(jī)分配間隙記錄刺激間期。刺激對(duì)以4.5秒的時(shí)間間隔進(jìn)行記錄，以使受試者有時(shí)間做出反應(yīng)。

在RGDT中評(píng)估時(shí)間分辨率的方法是通過確定可以檢測(cè)的兩個(gè)近似的刺激之間的最小時(shí)間間隔。這個(gè)間隔被稱為間隙檢測(cè)閾值。間隙檢測(cè)閾值以毫秒（msec）為單位進(jìn)行測(cè)量，并通過讓受試者聆聽成對(duì)呈現(xiàn)的一系列刺激來獲得。每對(duì)純音之間的無(wú)聲間隔（脈沖間間隔）持續(xù)時(shí)間增加和減少。隨著無(wú)聲間隔改變，受試者報(bào)告將刺激對(duì)聽作一個(gè)音或是兩個(gè)音。

RGDT的目的是識(shí)別和量化兒童和成人聽覺系統(tǒng)中的時(shí)間紊亂（稱為時(shí)間加工紊亂）。時(shí)間處理障礙與語(yǔ)音處理缺陷，聽覺辨別問題，接受語(yǔ)言和閱讀有關(guān)[12]。

1.2.2 Gaps-in-noise(GIN)

GIN由四個(gè)列表組成，每個(gè)列表32到36個(gè)試驗(yàn)：列表1有35個(gè)試驗(yàn)，列表2有32個(gè)，列表3有29個(gè)，列表4包含36個(gè)試驗(yàn)[13]。測(cè)試包括0到3個(gè)靜音間隙，間隙范圍為2,3,4,5,6,8,10,12,15和20毫秒，嵌入6秒白噪聲段。在整個(gè)測(cè)試過程中，每個(gè)噪音段的位置，數(shù)量和持續(xù)時(shí)間各不相同，因此四個(gè)列表總共有60個(gè)間隔[4]。

在GIN中評(píng)估時(shí)間分辨率的方法是通過在6秒白噪聲段中聽到0或1或2或3個(gè)靜音間隙來確定最小時(shí)間間隔。間隙檢測(cè)閾值以毫秒（msec）為單位進(jìn)行測(cè)量。受試者在聽到間隙后立即按下回應(yīng)按鈕/舉手。如果在發(fā)生間隙時(shí)未按下響應(yīng)按鈕/舉手，則將其計(jì)為錯(cuò)誤。如果按下按鈕/舉手并且沒有出現(xiàn)間隙，則將其計(jì)為假陽(yáng)性。GIN測(cè)試有兩個(gè)指標(biāo)來衡量時(shí)間表現(xiàn)，A.th.和正確答案的百分比。近似閾值（A.th.）被定義為至少有“六個(gè)中的四個(gè)”正確標(biāo)識(shí)的最短間隔持續(xù)時(shí)間[4]。GIN與RGDT目的相同，均是為了識(shí)別和量化聽覺系統(tǒng)中的時(shí)間加工紊亂。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS軟件，Kolmogorov-Smirnov驗(yàn)證兩組數(shù)據(jù)均為正態(tài)分布，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05代表差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者RGDT的結(jié)果比較

表1 音樂組(實(shí)驗(yàn)組)與對(duì)照組RGDT和GIN的結(jié)果對(duì)比（X±SD）Table 1 Comparison of RGDT and GIN results between music group(experimental group)and control group（X±SD）

根據(jù)表1，音樂組（實(shí)驗(yàn)組）的RGDT閾值為8.32±4.27ms，對(duì)照組為15.38±9.95ms，音樂組好于對(duì)照組。Kolmogorov-Smirnov驗(yàn)證兩組數(shù)據(jù)均為正態(tài)分布，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示兩組之間存在顯著差異（P=0.021＜0.05）。

圖1 音樂組和對(duì)照組RGDT閾值的比較Fig.1 Comparison of RGDT threshold between music group and control group

2.2 兩組受試者GIN的結(jié)果比較

根據(jù)表1，音樂組GIN的閾值為2.65±0.52ms，對(duì)照組為4.67±2.26ms，音樂組好于對(duì)照組。Kolmogorov-Smirnov驗(yàn)證兩組數(shù)據(jù)均為正態(tài)分布，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示兩組之間存在顯著差異（P=0.003＜0.01）。音樂組的正確率也遠(yuǎn)高于對(duì)照組，音樂組正確率為92.52±3.81%，對(duì)照組為78.33±12.62%，兩組間具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.001＜0.01）。

圖2 音樂組與對(duì)照組GIN的閾值的比較Fig.2 Comparison of the threshold value of GIN between music group and control group

圖3 音樂組與對(duì)照組GIN正確率的比較Fig.3 Comparison of the accuracy of GIN between music group and control group

2.3 RGDT與GIN相關(guān)性

根據(jù)表2，對(duì)照組和音樂組兩組RGDT閾值為10.73±6.80ms，GIN閾值為3.34±1.43ms，使用SPSS軟件采用pearson相關(guān)分析,得出RGDT與GIN兩者不存在顯著相關(guān)性（在0.05級(jí)別，相關(guān)性顯著）。

3 討論

通過表1的數(shù)據(jù)可以看出，不管是在純音間隙檢測(cè)方面、噪聲間隙檢測(cè)方面還是噪聲間隙的準(zhǔn)確率方面，音樂組都比對(duì)照組更有優(yōu)勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)過程中，音樂組的受試者也會(huì)比對(duì)照組的受試者反應(yīng)迅速以及準(zhǔn)確。導(dǎo)致該結(jié)果的原因可能是音樂訓(xùn)練增強(qiáng)了編碼快速變化的聽覺刺激的能力，音樂訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了聲音的皮質(zhì)和皮質(zhì)下處理。音樂家接受訓(xùn)練以識(shí)別這些細(xì)胞波動(dòng)，然后對(duì)其神經(jīng)元系統(tǒng)進(jìn)行編碼[14]，使得他們能在間隙檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中能得到更好的結(jié)果。

從圖1、圖2和圖3可以看出，雖然音樂組和對(duì)照組在閾值方面存在顯著性差異，但是對(duì)照組中也是有時(shí)間分辨率較好的受試者，音樂組中也是有時(shí)間分辨率相對(duì)較差的受試者。造成這種情況的原因有很多，比如先天遺傳因素；胚胎早期接觸高強(qiáng)度低頻聲時(shí)聽覺系統(tǒng)受損的易感性增強(qiáng)[15]；早期豐富的環(huán)境能對(duì)多種感官系統(tǒng)產(chǎn)生刺激，對(duì)聽覺系統(tǒng)的發(fā)育有著積極作用[16]；后天長(zhǎng)期暴露于噪聲可能造成隱性聽力損失；音樂訓(xùn)練開始的年齡以及訓(xùn)練強(qiáng)度等等。中樞聽覺系統(tǒng)的發(fā)育依賴于內(nèi)部基因和外部刺激感受這兩大方面[17]，因此哪一步出了差錯(cuò)都會(huì)對(duì)聽力造成一定的影響。

根據(jù)兩組GIN閾值與RGDT閾值數(shù)據(jù)的比較發(fā)現(xiàn)，兩組間GIN閾值比RGDT閾值顯著（GIN閾值P=0.003＜RGDT閾值P=0.021），表明GIN閾值更能觀察到差異。造成這種結(jié)果的可能原因之一是噪聲對(duì)聽覺系統(tǒng)的影響。曾凡鋼等人[18]的研究表明人類的聽覺可以通過噪音來增強(qiáng)。正常的哺乳動(dòng)物聽神經(jīng)纖維中存在高水平的內(nèi)部噪聲，這在沒有聲音刺激的情況下由自發(fā)神經(jīng)活動(dòng)證實(shí)。隨著聽力損失程度的增加，這種內(nèi)部噪聲會(huì)減少，從而導(dǎo)致行為閾值升高，頻率選擇性降低，語(yǔ)音識(shí)別能力下降。在完全耳聾的耳朵中不存在神經(jīng)自發(fā)活動(dòng)并且引入外部噪聲可以彌補(bǔ)它們?nèi)狈?nèi)部噪聲。另一個(gè)原因可能是RGDT重復(fù)的次數(shù)過少，每個(gè)頻率的檢查只聽一遍，可能會(huì)造成誤差。而GIN則是在反復(fù)不停的聽白噪聲中的間隙，基本上每個(gè)人要聽60段白噪聲，這樣準(zhǔn)確率也能得到提高。

根據(jù)表2顯示，RGDT的閾值為10.73±6.80ms，GIN的閾值為3.34±1.43ms，兩者相差較大，且通過數(shù)據(jù)分析表明RGDT與GIN這兩個(gè)檢查沒有顯著相關(guān)性。這可能與它們之間存在的差異有關(guān)：RGDT呈現(xiàn)模式是雙耳、刺激類型是純音、給聲一次；GIN呈現(xiàn)模式是單耳、刺激類型是噪聲、給聲多次等等。兩種測(cè)試之間缺乏相關(guān)性表明它們可能測(cè)量不同的過程：GIN可能是一種更真實(shí)的間隙檢測(cè)測(cè)量方法，RGDT可能測(cè)量一些需要聽覺融合和間隙檢測(cè)的混合過程。這與Chermak等人[19]的研究結(jié)果一致。也就是說這兩個(gè)并行檢查可能對(duì)得到的聽覺時(shí)間分辨率的結(jié)果更加真實(shí)有效。

人工耳蝸植入者的音樂感知能力無(wú)法達(dá)到健聽者的音樂感知水平。但人工耳蝸較高保真度的聲音時(shí)域信息對(duì)的節(jié)奏感知有積極意義[20]。有研究表明通過音樂訓(xùn)練可使音樂感知得到一定改善[21]。

總之，音樂訓(xùn)練確實(shí)能對(duì)時(shí)間分辨率作出積極的影響。聽覺時(shí)間分辨率對(duì)于具有正常聽力、聽覺障礙、人工耳蝸植入術(shù)后和語(yǔ)言障礙的聽眾的語(yǔ)音理解是至關(guān)重要的。它是老年聽者、聽力受損聽者、人工耳蝸植入者、聽神經(jīng)病患者、聽障兒童語(yǔ)音感知的重要預(yù)測(cè)因子[3]。研究音樂訓(xùn)練對(duì)正常青年人的時(shí)間分辨率的影響，對(duì)中樞聽覺處理障礙的患者進(jìn)行干預(yù)是否可行提供了一定的依據(jù)。但音樂訓(xùn)練對(duì)于語(yǔ)言感知到底有怎樣具體的影響，是音樂訓(xùn)練的哪方面，如音樂的種類、樂器的種類、開始學(xué)習(xí)音樂的年齡還是學(xué)習(xí)音樂的時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生的影響，還有待進(jìn)一步的研究。