對于老年人來(lái)說(shuō)，聽(tīng)力損失是最普遍的慢性健康問(wèn)題之一。隨著(zhù)年齡的增加，包括耳蝸、聽(tīng)神經(jīng)在內的聽(tīng)覺(jué)外周和負責加工、理解聲音的腦區——聽(tīng)覺(jué)中樞系統都會(huì )出現不同程度的功能衰退，造成老年人對言語(yǔ)理解的障礙。即使是聽(tīng)力正常的老年人，在噪音環(huán)境下也會(huì )受到言語(yǔ)理解困難的困擾。

最近，中國科學(xué)院心理研究所研究員杜憶研究團隊的一項科研進(jìn)展，為幫助老年人解決這個(gè)困難提供了一個(gè)新思路。研究人員發(fā)現，在聽(tīng)力下降和噪音環(huán)境的雙重挑戰下，老年人的大腦可以通過(guò)激活發(fā)音腦區來(lái)預測對方的說(shuō)話(huà)內容，以更有效地感知和理解他人的言語(yǔ)。該研究發(fā)現發(fā)表于《自然—通訊》雜志上。

聽(tīng)與說(shuō)關(guān)系密切

“中國已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì )，大量老年人存在聽(tīng)力問(wèn)題。研究表明，80歲以上老年人中約有90%存在不同程度的聽(tīng)力下降。即使臨床測試聽(tīng)力正常的老年人，他們在嘈雜環(huán)境中，比如馬路、餐廳或者家里開(kāi)著(zhù)電視機時(shí)，也會(huì )存在理解他人言語(yǔ)上的困難。”提到進(jìn)行該項研究的初衷，杜憶告訴《中國科學(xué)報》記者，“但現在研究人員還不太清楚，面對這種問(wèn)題時(shí)，老年人的大腦是如何運作的，又是否會(huì )發(fā)展出一些應對策略來(lái)。”

在此前的研究中，杜憶的研究團隊發(fā)現，在人的大腦中，聽(tīng)和說(shuō)是兩個(gè)密切相關(guān)的過(guò)程。“我們在之前針對年輕人群體的研究中就發(fā)現，人們在說(shuō)話(huà)的時(shí)候，聽(tīng)覺(jué)反饋能幫助他更好地發(fā)音。同樣，當人在聽(tīng)的時(shí)候，也不僅僅依靠耳朵，與發(fā)音相關(guān)的腦區也在激活。通過(guò)觀(guān)察對方的口型或發(fā)音姿態(tài)，人的發(fā)音腦區會(huì )模擬說(shuō)話(huà)人的發(fā)音，從而預測出對方將要說(shuō)什么。這種模式可以幫助年輕人在嘈雜環(huán)境下更好地去理解對方的言語(yǔ)。”杜憶介紹說(shuō)。

于是研究人員猜想，既然年輕人具有這種感知模式，那老年人是否也存在類(lèi)似的策略。因為聽(tīng)覺(jué)功能下降導致聽(tīng)力受損，老年人有可能更加依賴(lài)這種高級認知的代償機制。

“人的大腦具有很高的可塑性。”杜憶說(shuō)，“我們現在提倡健康型的老年化，希望老年人的大腦有一個(gè)動(dòng)態(tài)性的適應過(guò)程，當感知覺(jué)功能下降的時(shí)候，他們可以調用一些更高級的策略和功能，通過(guò)資源重組或認知策略的改變來(lái)應對這種困難。于是，就開(kāi)始了這項研究。”

老年人更依賴(lài)發(fā)音相關(guān)腦區

杜憶團隊的這項研究是與加拿大多倫多大學(xué)羅德曼研究所合作進(jìn)行的。“我們利用了功能性磁共振成像技術(shù)，也就是人們去醫院做核磁掃描的機器，它可以記錄我們大腦血流量的變化，這些變化反映的是人們在執行認知活動(dòng)時(shí)大腦的激活程度。”杜憶介紹說(shuō)。

研究人員分別讓16名65~75歲的老年人和16名20~34歲的年輕人躺進(jìn)核磁共振儀器中，讓他們在不同的噪音環(huán)境下對音節進(jìn)行分辨。“我們一共設置了四個(gè)音節，分別為ba、da、ma、ta，同時(shí)設置了六種水平的噪音強度，讓他們通過(guò)按鍵判斷自己聽(tīng)到的到底是哪個(gè)音節。借由腦區血流量的變化，我們會(huì )觀(guān)察到在這個(gè)過(guò)程中，哪些腦區參與了音節分辨的任務(wù)。”杜憶說(shuō)。

實(shí)驗結果發(fā)現，老年人大腦的言語(yǔ)運動(dòng)區比年輕人大腦的言語(yǔ)運動(dòng)區激活程度更高。而且，言語(yǔ)運動(dòng)區激活程度越高的老年人，完成任務(wù)的成績(jì)也更好。人大腦中的言語(yǔ)運動(dòng)區位于大腦前額葉，包括布洛卡區和腹側前運動(dòng)皮層，與言語(yǔ)的發(fā)音密切相關(guān)。

研究人員還通過(guò)使用一種叫作多體素模式分類(lèi)的機器學(xué)習算法，進(jìn)一步發(fā)現，即使在沒(méi)有噪音干擾下，老年人大腦的聽(tīng)覺(jué)皮層對不同音節的神經(jīng)表征趨向于同質(zhì)化，但言語(yǔ)運動(dòng)區的語(yǔ)音神經(jīng)表征卻能在噪音干擾下保持一定程度的特異性。“人在聽(tīng)到不同的語(yǔ)音刺激時(shí)，會(huì )在大腦的聽(tīng)覺(jué)系統中形成不同的神經(jīng)表征，比如，da是一套模式，ta又是另外一套模式，這樣大腦才能知道我們聽(tīng)到的到底是哪個(gè)音節。這項實(shí)驗結果說(shuō)明，老年人的聽(tīng)覺(jué)系統對語(yǔ)音刺激的分辨度較低，但發(fā)音腦區卻有著(zhù)比較高的分辨能力。”杜憶解釋說(shuō)。

“這項研究的結果提示我們，老年人在噪音環(huán)境下理解他人的言語(yǔ)時(shí)，會(huì )更多地依賴(lài)與發(fā)音相關(guān)的言語(yǔ)運動(dòng)腦區，并采用一種預測性的加工策略。也就是說(shuō)，他們的大腦充分利用了受老年化和噪音影響較少的言語(yǔ)發(fā)音知識，并通過(guò)預測對方將要說(shuō)什么，來(lái)代替、補償受損的聽(tīng)力。”杜憶說(shuō)。

為解決問(wèn)題提供新視角

這項研究的發(fā)現可能會(huì )為幫助老年人緩解聽(tīng)力受損帶來(lái)的困難提供新的視角。杜憶介紹說(shuō)：“現在對于聽(tīng)力受損的老年人，一般會(huì )直接讓他們佩戴助聽(tīng)器。但助聽(tīng)器主要是提高音量，卻不能提高對不同音節或詞語(yǔ)的分辨性。研究顯示，只提高音量無(wú)法明顯地提高老年人在嘈雜環(huán)境中的語(yǔ)音識別能力。”

現在，通過(guò)最新的研究成果，人們了解了發(fā)音相關(guān)腦區對老年人在言語(yǔ)理解方面的重要代償作用，那么就可以針對該腦區的功能設計出相應的言語(yǔ)康復訓練方案，提高對老年人發(fā)音運動(dòng)腦區的利用率。“同時(shí)，這項研究成果也可以為助聽(tīng)器等聽(tīng)力輔助設備的研發(fā)提供新的啟發(fā)。”杜憶說(shuō)。