老年听力衰退的神经音乐治疗

2013-11-12 04:49涂青松巴长海
湖北工业大学学报 2013年6期
关键词:皮层神经元听力

刘 建, 涂青松, 巴长海

(1 湖北工业大学体育部,湖北 武汉 430068;2 湖北工业大学土建学院,湖北 武汉 430068;3 湖北工业大学校医院 湖北 武汉 430068)

2009年第二次全国残疾人抽样调查显示全国有老年性耳聋患者2 045万,其中男性1 122万,女性923万,这是一组庞大的需要帮助的人群。耳鼻喉临床医学发现,60岁以上的老年人中,耳聋发病率在30%左右,到了70岁,这个数字就增加到40%以上,而在80岁以上的人群中,它的发生率超过60%;老年性耳聋对老年人的生活质量有着不容忽视的影响。

听力下降,会使老年人接受外界的刺激和信息明显减少,影响中枢编码及分析能力,累及中枢听觉通路退化,导致认知功能降低,从而使老年认知与执行功能衰退变得更为严重和明显;初期的这种听觉衰退尚处于功能性阶段,而未进入中枢听觉通路结构病变时期,是可以通过音乐感知能力强化训练来补救听力衰退;“加拿大贝克雷中心罗特曼研究所的研究人员分别选取音乐家和普通人作为研究对象,比较结果显示,音乐家的听力识别能力明显优于普通人;70岁左右的音乐家其语音识别能力相当于50岁左右的普通人,年龄导致的听力衰退在音乐家那里“延缓”了约20年,音乐家的中央处理听觉受年龄因素影响较小,并且随着年龄增长,他们的这一优势会更显著。”[1]

2011年中国老龄事业发展报告显示,中国高龄化趋势明显。80岁以上高龄老人以每年100万人的速度递增,2013年达到2 300万人。目前,中国城市社区没有为听力损失老年人提供康复服务的专门机构,老年人听力康复的研究也还处于起步阶段。积极开展老年听力衰退干预研究,不仅可以提高老年人生命质量,也可缓解老年人因身体原因所带来的社会负担,老年听力衰退的神经音乐治疗对于进入老龄化的我国有着巨大的应用价值!

1 听觉神经音乐治疗概念

听觉神经音乐治疗就是以改善大脑听觉神经系统功能状况为目标的音乐疗法,听觉神经音乐治疗运用大脑听皮质可塑性原理,“提供听觉刺激和情绪刺激,激活大脑中枢皮层附近区域,而该区域持续的、适度的唤起,能够维持和改善局部、甚至整个皮层的神经功能状况。尽管这类方法的作用和效果可能比较缓慢,但也确是一种值得尝试的选择。”[2]

当老年人有动脉硬化或有血液粘稠度增高等因素,极易使血管内血小板聚集、胆固醇及脂质沉积,更使血管腔狭窄甚至闭塞,导致听功能下降或丧失;因此防治耳病的关键就是改善供血,才有可能从根本上防治听功能退行性病变的发生发展,提高甚至恢复已衰退的听力。研究证明,听音乐能够改善脑血流的状况,英国谢菲尔德大学教授劳伦斯·帕森斯(2006)发现,“唱歌时依据fMRI检查结果,在主要和次要听觉皮层、初级运动皮层、额叶岛盖部、运动辅助区、脑岛、小脑后区和基底神经节上都可以看到血液流动量的大幅度增加;当人脑接受音乐信号时,整个听觉神经系统都能感觉到这种反应。”[3]

“丰富的听觉信号刺激能影响听皮层神经元的反应强度、频率选择性和反应潜伏期等基本生理特性;”[4]“耳蜗核神经元被发现具有刺激依赖性,声音信号刺激会影响控制神经递质释放的兴奋性输入,也会改变受离子通道影响的神经元膜特性;”[5]“由于音乐的旋律、节奏、和声、音色、调式等都有其相应的感受阈限,因此音乐治疗就具有改变、改善听觉感受阈限发展的特点,从而为治疗听力衰退提供了生理依据。”[6]

“听觉系统对声音信息随时间变化的精确加工是听觉正常的重要条件,老年耳聋者对快速变化听觉信号的加工能力退化,以致无法精确地分辨进入听觉神经系统的快速、连续变化的声音信号;音乐训练被认为是提高被试听觉精确加工能力的有效手段,”[7]Overy ( 2000) 发现,通过音乐训练,被试的听觉快速时间加工能力、语音意识以及阅读能力有显著提高。[8]

“音乐知觉是十分复杂的认知活动,它包括对音乐各种元素,如音调、和声、音高、节奏等的知觉和整合,涉及声音分析、听觉记忆、听觉场景分析、以及基于音乐的语言加工等复杂的脑部活动;”[9]“听音乐时声音信息在耳蜗内转化为神经冲动,逐渐上行传输到听觉脑干部分;此时,音高、音色、音准、音强等音乐特性在大脑下丘和上橄榄核便会诱发不同的神经反应,”[10]音乐激活的兴奋性神经感应可能使功能弱化的神经结构重新活跃起来,恢复功能或者增强功能。

劳伦斯·帕森斯(2006)提出,“大脑某些功能或组织结构变化在音乐训练之后可以观察到,神经成像研究表明长期音乐训练后,听觉皮层的赫氏回、小脑、额下回、胼胝体前端和脑上顶叶皮质体积增大和灰质密度增加,胼胝体、内囊和拱形神经束中的白质髓鞘化在增加。”[3]

研究证实,突触和树突具有形态学和功能学的可塑性,这种可塑性可以有效地补偿由于脑的老化与神经退行性改变带来的神经结构缺陷;行为学方法研究证明,虽然老年人听力随年龄增长而衰退,但一些参加老年业余合唱团与学习钢琴的老年人听力可持续至高龄,这暗示了音乐活动可能在年龄与听能力之间充当一种有效的中介;音乐训练增加大脑灰质和白质容量,使大脑生化成分发生变化从而改善神经效率的原因可能是,特定的刺激建立了新的连接,信号增强是通过增加相关神经元数目、提高反应增益来实现。

老年听力衰退者在音乐听觉训练中的高动机水平制导、多感受器、多效应器的介入,能加强对听觉各要素的泛化与整合能力,有利于听神经系统功能的改善与康复。

2 听觉神经音乐治疗理论依据

“大脑皮层的听觉中枢位于大脑颞叶,其细胞结构和神经连接形成多层结构;这些结构起源于听觉中枢的核区,然后放射状投射、延伸至上中颞回及从大脑额叶到顶叶,形成特殊的、非常复杂的大脑皮层音乐信息处理网络系统,以处理复杂的声音。”[12]

“听皮层作为大脑皮层的一个特异性功能分区,对声音感知起重要的作用,与皮层其它区域一样,很多因素均可导致听皮层发生可塑性变化;”[13]“不同的声刺激模式产生不同反应,甚至是在同一声刺激模式下,改变其中的某个声参数,神经元的反应也会发生相应改变。研究发现,听觉中枢神经元存在相应的声信息甄别和选择的神经基础,能对动态变化的声频率、幅度和时程等进行反应和编码。”[14]

“听皮层下行调控的功能不仅能即时性的提高皮层下神经元的听觉敏感性,还可以通过这种调控改变皮层下中枢的感觉图谱,进而影响听觉系统的可塑性;通过下行调控主动地提高皮层下神经元的听觉敏感性是选择性注意机制的神经基础,通过这种机制可以有效的提高个体在嘈杂的声音环境中的音源定位能力以及分辨有益信号的能力。”[15](图1)。

图 1 听觉下行传导通路

“注意是一个时空维度都存在容量限制的加工系统,如果能合理地引导注意资源到特定的时间段,将会提高人们处理信息的能力;”[16]老年人的注意力稳定性发生了逐渐分散的现象,这或许是老年人出现对声音精细辨别能力下降的原因之一。因此,练习将注意力集中在音乐的节奏时刻,成为治疗老年人听力下降的一种有效途径。研究显示“有意注意可以通过调节皮质下听觉信号的处理来调制被激活的听皮层神经元神经输入,锐化神经元频率、强度、时间和空间参数范畴的筛选信号的特点,增强对特定复合声刺激的敏感性。”[15]

人们在听音乐时,注意力会随着起伏变化的乐曲,始终稳定在几分钟或稍长的音响中,反复提供音乐这种声音刺激,就会诱发受声音刺激的神经信号,向脑干网状结构传播,激活脑干网状结构的大脑皮层,增进老年人的注意力,从而改善和提高听觉处理能力;刺激与兴奋的增强能促使大脑对声音的感知增强,从而改善老人对声音的识别和分析能力,促进听觉的进步。

3 老年听力衰退神经音乐治疗策略

老年听力衰退主要表现在无法精确地分辨快速、连续变化的声音信号,导致言语识别率下降,对话交流困难;对应在音乐方面的衰退就是对音高、音强感知能力的下降,对节拍判断的精确度不够,对多种声音源在注意力分配方面有困难等。

因此听力衰退的神经音乐治疗主要集中在两个方面:一是对听觉信号的快速时间加工能力;另一方面着重训练对听觉信号频率、幅度变化的加工能力。我们设计的老年听力衰退神经音乐治疗分为声音感知、声音分辨、竞争信号下的听取能力和听觉反馈重建四个步骤:

声音感知:让老人感知到声音存在,即声音的“有”或“无”。老年听力衰退首先发生在2000—4000Hz频率范围内,钢琴的音域主要使用的是20Hz至5000Hz范围内的音,人声的常用域是60Hz到1000Hz的音,因此需要练习听辨超过人声音域区外的声音,即钢琴高音区的音。

声音分辨:分辨两组声音是否相同,即“一样”或“不一样”。采用节奏分辨练习,交响乐分声部分辨练习、盲人前行游戏(只提供声音提示的帮助)、听音模仿练习、听觉与动觉整合的肢体律动练习,根据音乐进行步态等速、变速的步态控制练习等。

竞争信号下的听取能力:人类的言语交流中,时程是音素辨别的重要依据,言语中的间隔很小,时间解析能力较弱就很难感知到这些小的间隔,因而无法分析声音,老年耳聋患者的关键是快速分辨声音信号能力的缺失,影响了语言的辨别;跟伴奏演唱歌曲练习需要在节拍内同步完成听觉与发声歌唱的协调,因此长期练习能培养出精细的听觉分析能力。

听觉反馈重建:“语言交流过程中,耳朵不仅要向大脑传导听觉信息,还要不断地把嗓音效应的结果反馈给大脑,再由大脑根据反馈的效应,及时修正对嗓子的操作指令,并对发声器官的正确发音进行精准的调控,”[12]这就是听觉反馈功能;人类在运用语言时都会根据环境和对象做出一定的调整和适应,这种调整表现为言语发声的参数变化,调整和适应的目的是使自己的话听起来更加清晰、更加容易理解。听觉反馈重建就是训练老年人对速度、音调、强弱、情感等乐句感知的敏感性,为他们在听力理解的过程中判断关键词和重要句子提供有益的帮助。

4 展望

“人类大脑皮层的可塑性证明,长期、反复多次的音乐强化训练将会影响大脑皮层音乐信息处理网络系统,改变和重新形成较稳定的连接,这提示,听觉神经音乐治疗需要多次、疗程化的方法;”[19]我们已在湖北工业大学离退休处对数十名老同志进行过听觉神经音乐治疗的实践,参与活动的老同志都表示有效果,但该实验的信、效度是否经得住检验还需要有更科学的评估方法。

我们认为评估此疗法的有效性,还需要通过比较患者接受听觉神经音乐治疗的前后差异,分别用语速识别率、高频识别率、声调识别率、节奏识别率和短句识别率等任务来测试被试的听觉加工能力发生的变化,通过干预前后相关指标测试结果来确定治疗效果,这是下一步要进行的工作。

[参考文献]

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