学龄前儿童与成人汉语听觉失匹配反应的特征比较

申敏，牛凤兰，刘爱姝，王晓翠，李炬，梁巍，卢晓月，刘舵，孙喜斌

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学龄前儿童与成人汉语听觉失匹配反应的特征比较

申敏，牛凤兰，刘爱姝，王晓翠，李炬，梁巍，卢晓月，刘舵，孙喜斌

目的考察学龄前儿童与成人汉语听觉失匹配反应(MMR)的特点。方法9名学龄前健听儿童与8名健听成人采用被动Oddball模式进行事件相关电位测试，刺激为/bal/、/pal/辅音对。结果所有被试均诱发出明显MMR，成人表现为典型失匹配负波，学龄前儿童表现为宽大正向位移，出现的时间较晚，振幅较大。多因素方差分析显示，组别的主效应显著，学龄前儿童的MMR潜伏期长于成人，振幅大于成人(P＜0.05)。结论获得了3～6岁儿童和成人较为稳定、各具特点的MMR波形和指标值。

学龄前儿童；成人；普通话；失匹配反应；事件相关电位

[本文著录格式]申敏，牛凤兰，刘爱姝，等.学龄前儿童与成人汉语听觉失匹配反应的特征比较[J].中国康复理论与实践, 2014,20(11):1001-1003.

失匹配负波(mismatch negativity,MMN)是事件相关电位(event-related potential,ERP)的一个成分，是约100～250 ms之间的偏差刺激与标准刺激的差异负波[1]，Näätänen等于1978年首先报道该发现。目前，MMN作为反映大脑对感觉信息自动加工的客观指标，正受到越来越多的关注。本研究采用被动Oddball模式，标准刺激为言语声/bal/，偏差刺激为言语声/pal/，考察学龄前儿童对不同辅音对(声母)失匹配反应(mismatch response,MMR)的特点，并与相同模式下成人的反应进行比较。

1 对象与方法

1.1 测试对象

9名学龄前儿童为来自某幼儿园的听力正常儿童，其中男童5名，女童4名；年龄3～6岁，3、4、6岁儿童各2名，5岁儿童3名，平均年龄5.42岁。成人被试8名，其中男性4名，女性4名；年龄18～30岁，听力正常。所有测试对象平均听阈(pure toneaverage, PTA)均≤20 dB HL，无耳科和全身疾病史。

1.2 测试方法

使用NeuroScan 4.5脑电记录系统(Neuroscan公司)，佩戴国际10-20系统32导电极帽采集脑电信号。鼻尖置参考电极，左眼眶上下置垂直眼电极，左右眼眶外侧置水平眼电极；头皮与电极之间阻抗＜5 kΩ。测试在中国聋儿康复研究中心心理学实验室进行，符合GB/T16403-1996隔声电屏蔽室标准。被试取坐位，全身放松，保持安静、清醒；看带字幕无声电影或动画片分散注意力，不关注所给刺激声。测试中，儿童被试由家长或主试陪同。

采用被动Oddball模式，标准刺激和偏差刺激呈现概率分别为85%和15%。刺激为言语声，标准刺激是言语声/bal/，偏差刺激是言语声/pal/，持续时间200 ms。刺激呈现序列进行伪随机处理，刺激间隔(inter-stimulus interval,ISI)为450～500 ms之间的随机值。声场给声，声音刺激通过频响曲线平直的惠威(Hi-Vi)X4专业监听音箱呈现，声音强度70 dB SPL。扬声器放置在被试正前方呈0°，水平位置与测试耳同高，距离测试耳150 cm。

1.3 数据分析

对记录到的原始脑电图数据做离线分析。去除漂移明显和干扰明显的部分，带通滤波0.05～30.0 Hz (filter)，去除眼电(EOG)、脑电分段(epoch)，基线校正(baseline correct)，去除伪迹(artifact rejection)，再次基线校正，叠加平均(average)。用偏差刺激的波形减去标准刺激的波形，结合脑地形图，将所得波形中峰潜伏期位于100～300 ms的最大差异波(最大负向波或最大正向波)确定为MMN，以Fz、FCz、Cz电极点记录的MMN为基本分析波形，标定后显示潜伏期，计算振幅。

1.4 统计学分析

2 结果

由于Fz、FCz、Cz 3个电极记录位置的波形相似，因此以Fz点为代表进行呈现。学龄前儿童和成人都可以看到明显的声母辨别MMR；成人MMR为负向波，在146 ms左右出现，振幅2 μV左右；学龄前儿童MMR为正向波，在200 ms后出现，振幅6 μV左右。见图1。

统计学分析显示，学龄前儿童MMR潜伏期比成人长，个体间差异与成人相似；学龄前儿童的振幅比成人高，且个体间差异较大，但不同年龄组间的差异不明显；从出现电极位置看，学龄前儿童MMR出现的顺序为Cz－FCz－Fz，且振幅逐渐增高；成人则相反，为前额区Fz－FCz－Cz，振幅逐渐增高。见表1。

统计分析显示，MMR潜伏期组别的主效应显著，学龄前儿童晚于成人(P＜0.05)。

振幅组别主效应非常显著，学龄前儿童MMR振幅显著大于成人(P＜0.001)；电极位置主效应不显著(P＞0.05)；组别和电极位置的交互作用边缘显著(P= 0.08)；简单效应分析，两组在Fz、FCz、Cz 3个电极位置振幅均有非常高度显著性差异(P＜0.001)。

图1 声母辨别ERP波

表1 学龄前儿童与成人失匹配负波的潜伏期与振幅

3 讨论

MMN可以为听中枢处理障碍、发展性语言和阅读障碍的鉴别提供早期诊断[2-4]。尽管MMN在成人中已得到很好的确认，但关于婴幼儿及儿童的研究还较少，关于MMN的发展轨迹及其特点仍然不清楚。

一些关于新生儿和婴儿MMR研究发现其为负向波，但是通常要更长的时间或在较晚的时间窗内发生；另一些研究发现，婴儿的MMR经常为200～450 ms之间的正向波[5-7]。这表明MMR可能存在从正向慢波到快速负波的发展性转变。最近有研究在学龄前儿童和学龄儿童也发现正向MMR[8]。这进一步表明从正向MMR到MMN的发展性转变不单是婴儿中的特异现象。

本研究在学龄前儿童与成人中均引发明显的MMR。成人MMR的波形、潜伏期、振幅、最大振幅分布脑区与以往的研究一致，即潜伏期为100～200 ms，振幅2 μV，最大振幅分布在Cz区[1,9]。学龄前儿童的MMR波形表现为宽大正向位移，出现较晚、振幅较大，最大振幅分布在Fz区。这与最近有关学龄前儿童对辅音对的MMR研究结果[10]一致，即MMR在学龄前儿童表现为正向慢波，随着年龄的增长转变为典型的失匹配负波。

学龄前儿童与成人对/bal/、/pal/辅音对MMR波走向不同，可能与以下两个方面有关。①中枢神经系统的成熟度。听觉神经的成熟程度会明显影响电生理的测试结果[11]。②刺激间的差异。以往研究发现，MMN与标准刺激与偏差刺激之间的差异量有关[12]。本研究的刺激对为/bal/、/pal/，/b/为双唇不送气清塞音，/p/为双唇送气清塞音，阻塞部位均在唇部，而且塞音都是立即释放，除阻时间很短，软腭和舌位基本无变化，与在发音部位上存在很大差异的/ba/、/ga/相比，差异量较小。有研究发现，学龄前儿童对较大差异量刺激对/bal/、/gal/的MMR为负向波，而对较小差异量刺激对/bal/、/dal/产生正向波[10]。MMR波的走向及影响因素有待于进一步探索。

一般认为，潜伏期反映被试对刺激开始做出反应的早晚，振幅往往反映信息加工时心理资源付出的多少，振幅的高低与神经元激活量或强度呈正相关[13]。学龄前儿童MMR潜伏期长于成人，振幅大于成人，这符合神经效能假说(neural efficiency hypothesis)[14]。这一假说认为大脑的工作效率体现在两个方面：对与工作相关脑区的调用，对无关脑区不滥用。脑效率较高表现为ERP振幅降低、潜伏期缩短。学龄前儿童虽然已经较好地掌握了/bal/、/pal/辅音对[15]，但与成人相比，汉语暴露时间或语言经验还存在很大差异，因而做出辨别反应的时间较长，动员的心理资源较多。

根据记忆痕迹假说[16]，诱发MMN需要标准刺激多次重复出现，使其物理特征精确地留在脑内，成为记忆痕迹；每一个输入的听觉刺激都自动与之比较，因此MMN振幅与被试的警醒程度有关[17]。本研究结束后的访谈表明，儿童通常觉得边看动画片边听声音很有趣，像在与机器人对话，实验过程中处于较高的警醒状态，在认真看动画片的同时，听声音也可能会投入较多心理资源；而成人则很快习惯了听到的声音，处于较低的警醒状态，调动少量的心理资源应对听到的声音，而把更多的心理资源用来处理与动画片相关的信息。

本研究以3～6岁学龄前儿童和成人为对象，获得较为稳定、具有各自鲜明特点的MMR波形和指标值，为探索学龄前儿童和成人皮层听觉感觉记忆功能特点及听觉言语发育提供了参考。

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Features of Auditory Mismatch Responses Elicited from Putonghua-speaking Preschoolers and Adults

SHEN Min,NIU Feng-lan, LIU Ai-shu,WANG Xiao-cui,LI Ju,LIANG Wei,LU Xiao-yue,LIU Duo,SUN Xi-bin.China Rehabilitation Research Center for Deaf Children,Beijing 100029,China

ObjectiveTo investigate the features of the auditory mismatch response(MMR)elicited from the preschoolers and adults.Methods9 preschoolers aged 3-6 and 8 adults were elicited and measured MMR to speech sounds(/bal/,/pal/)using the Oddball paradigm.ResultsThe response was typical mismatch negativity in adults,and was slow positive waves with larger amplitude in the preschoolers. MNOVA results showed that there were significantly differences between the 2 groups,said the latency of MMRs was significantly longer and the amplitude was larger in the preschoolers than in the adults(P＜0.05).ConclusionStable MMRs with distinct characters in preschoolers and adults have been obtained respectively.

preschoolers;adults;Putonghua;mismatch response;event-related potential

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.11.001

H018

A

1006-9771(2014)11-1001-03

2014-03-11

2014-04-14)

1.卫生行业科研专项项目(No.201202005)；2.中国聋儿康复研究中心课题(No.223;No.222)。

中国聋儿康复研究中心，北京市100029。作者简介：申敏(1981-)，女，汉族，河南信阳市人，硕士，助理研究员，主要研究方向：儿童语言发展，听障儿童康复。通讯作者：孙喜斌，男，硕士，主任医师，教授。E-mail:13701151315@163.com。