言语声听性脑干反应研究进展*

张峥嵘 王枫

言语声听性脑干反应(speech auditory brainstem response， s-ABR)是用复合言语声作为刺激信号声的听性脑干反应，其各波关系密切，并且能够较好地表达刺激言语的声学信息[1]。s-ABR对元音部分存在频率跟随反应(frequency following response，FFR)，是由具有准确锁相性反应的神经元发出的诱发性电位组成，反映脑干背侧神经成分的锁相性活动，其来源包括下丘脑、外侧丘系等等[2]，能够通过神经元将神经冲动传导到大脑皮层。因此，通过言语声刺激脑干到皮层的听觉通路，可以反映整个听觉系统的共同放电情况。目前s-ABR的临床价值已经越来越受期待，随着现在各个领域临床实验的不断进展，发现s-ABR可以反映人类的听觉、语言、认知功能，在评估助听器效果、听觉功能康复、隐性听力损失等方面具有一定的价值。本文对s-ABR的特点、影响因素、检测隐性听力损失等临床应用、前景等进行综述。

1 s-ABR的特征波

脑干对言语信号的反应分为瞬态部分和持续部分[3]，瞬态部分的反应被认为是起始反应，峰值持续时间为十几毫秒，持续部分包含了数十或数百毫秒的周期信号，对应的波形是周期性的，可以看做一个整体。目前许多研究都以40 ms的/da/刺激声来诱发听性脑干反应，其频域范围与人的自然言语声接近，由辅音/d/和元音/a/按照Klatt法合成，辅音/d/诱发瞬态反应，元音/a/诱发持续的周期反应[3]。40 ms/da/诱发的言语声ABR波形包括七个主特征波，分别为V波、A波、C波、D波、E波、F波和O波，一般认为V波为潜伏期在6～8 ms的正向波，紧接着的负向波为A波，C波为潜伏期在18 ms左右且幅值绝对值最大的负向波，D波在22 ms左右，E波约出现在D波后10 ms，F波约出现在D波后10 ms，O波潜伏期在48 ms左右，且D、E、F、O波均为幅值绝对值最大的负向波[4]。这些特征主波在不同的人群中有不同的表现，如严重感音神经性聋患者(SNHL)的主波潜伏期延长[5]等，表明s-ABR能及早发现言语识别的神经问题，有一定的临床应用价值。

2 s-ABR的影响因素

2.1性别因素 男性和女性存在生理性的差异，如耳蜗长度以及激素水平等，这些差异可能会直接或间接地影响男女之间的听力学测试结果。刘锦峰等[6]在脑干及外周听觉结构的性别差异研究中提到，女性的耳蜗长度短于男性，并且其毛细胞的分布密度高于男性。Krizman等[4]通过对比男女青年脑干的言语编码的测试结果，证明了女性脑干对言语声刺激起始反应的同步性和锁相性活动均优于男性；在言语声刺激下，女性大脑皮层表现为较早的声音编码和较高频率的更大反应，即反应波形中女性的潜伏期短于男性，反应幅值高于男性，而且随着频率的增高，他们之间的差异也进一步扩大。Burman等(2008)研究9～15岁儿童听神经处理信号的性别差异时发现，男童和女童使用不同的大脑区域进行言语信号的处理，当言语信号刺激听神经后，女童大脑双侧额部和颞部被激活，而男童右半脑激活的区域较少。类似的，国内王丹等[7]在探究性激素水平对s-ABR的影响时，其结果表明女性的s-ABR各主特征波除O波之外潜伏期都短于男性，且s-ABR的幅值大小受总睾酮浓度、雌二醇浓度的影响，说明性激素水平对言语的编码有一定的影响。

2.2年龄因素 随年龄增长，人体逐渐发育成熟，语言器官及听觉系统发育逐渐完善。有研究结果显示2岁左右儿童的click声诱发的听性脑干反应结果与正常成人接近，可以推测人体的听觉脑干功能在2岁左右已发育成熟，但s-ABR的结果约在5岁左右才接近成人。Johnson(2008)等对大脑可塑性的测试结果表明，3～4岁儿童的s-ABR波形潜伏期明显长于5～12岁儿童。刘锦峰等[8]对正常学龄儿童(6～12岁)与健康青年人s-ABR的波形进行分析比较，结果表明学龄儿童与正常青年人的s-ABR结果差异并不明显，说明学龄儿童的言语处理能力和成人接近。此外，Vander Werff等[9]对比正常青年人和正常老年人的s-ABR测试结果，表明即使老年人未患听觉系统疾病，年轻人的s-ABR结果也优于老年人。上述实验说明s-ABR的测试结果随年龄而改变，在幼儿期，即使听觉系统发育与正常成人一致，可能也会因为认知水平以及激素水平等导致s-ABR与正常成人的差异；而老年人会出现一些潜在的老化现象，如在噪声环境下听觉理解、学习记忆等能力下降，这些都可能是造成其与年轻人s-ABR结果差异的影响因素。

2.3极性因素 有研究发现，s-ABR主波的极性对其潜伏期和幅值也会产生一定的影响。符秋养[10]等对正常青年人s-ABR主波进行检测分析，结果表明V波均为正极波，A波均为负极波，并且只有E波和O波的潜伏期与极性显著相关，不仅如此，V波和A波作为组成s-ABR起始反应的主波，可能对刺激声信号的编码产生一定的影响。另外，E波组成的周期波是由言语声信号中相应的周期性事件所诱发，O波则由言语刺激的结束事件所诱发，该两组波对于诱发s-ABR具有重要的作用，进一步影响s-ABR的结果。

2.4其他因素 s-ABR除了受性别、年龄的影响，还受听力状况、种族、认知水平、耳别、惯用手的影响。Nashwa等[5]研究感音神经性聋成人患者的s-ABR，结果显示其s-ABR与正常人的结果有差异，前者主波潜伏期延长，表明感音神经性聋影响脑干对言语信号的编码，证明听力损失造成听觉系统的改变影响言语信号的编码。另外，Zakaria等[11]对不同种族s-ABR的结果进行分析，结果显示大部分不同种族的s-ABR差异很小，只在男性群体中发现亚洲群体和高加索人之间存在差异。目前对人种差异的研究还比较少，所以需要更多的研究来验证，该结论具有不确定性。周沫等[12]认为s-ABR与认知能力密切相关，认知障碍群体s-ABR波形的平均潜伏期比正常人要长，由此可见，s-ABR可能成为评价认知能力的良好指标，并为诊断家庭性认知障碍提供一定的可能性，具有可实践性。不仅如此，Hornickel等[13]对一组年龄、性别匹配，阅读理解能力不匹配的兄弟姐妹与一组年龄、性别匹配，阅读理解能力匹配的兄弟姐妹进行s-ABR的对比研究，结果表明s-ABR可以用来评估家庭成员的阅读和沟通障碍风险，阅读障碍影响患者对言语声的编码，从而影响s-ABR的测试结果。梁勇等(2010)通过比较左、右耳记录的s—ABR在频谱上的差异，发现右耳比左耳更容易记录，右耳s-ABR更容易检测到，这可能与左半球的语言优势有关；而且也有其他研究表明惯用右手的人，左半球言语功能占优势，进一步说明惯用手影响s-ABR的记录。

3 s-ABR的临床应用

3.1诊断隐性听力损失 隐性听力损失(hidden hearing loss,HHL)是一种隐匿的听觉功能损失，表现为常规纯音听阈正常，但在噪声环境下言语识别率降低[14]。s-ABR对检测HHL具有很大的临床价值。目前，噪声暴露、耳毒性药物及老化等都是HHL常见的致病因素，但是发病机制还未明确。s-ABR能及时发现听觉系统在处理语言信号时出现的问题[5]，为诊断听觉理解和阅读障碍患者提供重要的依据[15]。Plack等[14]对HHL患者进行s-ABR测试，结果显示FFR比click声诱发的听性脑干反应能更好反映听神经系统对刺激信号的起始反应过程，引起脑干更多的放电，更敏感准确地诊断HHL。s-ABR可以采用傅里叶分析客观评估听神经系统的基频和共振峰范围，从而有效避免主观判断特征主波造成漏诊和误诊的情况。

3.2助听器效果评估 Ludovic等通过助听器直接传输言语刺激，这不仅减少刺激伪迹存在的风险，而且使得s-ABR的记录具有完美的时间精度，通过s-ABR的潜伏期可判断言语信号到达大脑的时间和助听器的效果，若潜伏期明显延长提示助听器效果不佳，这成为改善助听器适配性的重要方法[16]。另外，s-ABR可用于监测听觉功能康复和适应的情况，对佩戴助听器的效果评估具有一定的使用价值[17]。Fallatah等在会议中报道单个语音音节s-ABR的信噪比提高，有利于受试者接收语音信号，降低噪声干扰；s-ABR不仅能够评估听觉功能，而且能够通过数学建模、去噪声等方式进行单次试验，将有可能帮助研究人员开发新的信号处理方法减少记录时间，这对以后助听器效果评估十分有利。s-ABR作为一种优良的语音编码电生理的标志，是一种有前途的检查方法。目前助听器的应用越来越广泛，优化助听器的使用效果和适配性刻不容缓。

3.3诊断言语障碍 Rocha-Muniz等[15]通过对比听觉功能障碍、特定言语功能障碍的患者和正常人的s-ABR结果，发现前两组患者的V波和A波潜伏期明显大于正常人，而且通过应用与A波对应的ROC曲线(受试者工作特征曲线)建立的断点，能更加敏感的诊断出这些疾病，具有一定的可实践性[15]。Kumar等分析听神经病患者的s-ABR结果，结果提示大多数听神经病患者的P1/N1、P2/N2复合波振幅和潜伏期正常时，可诱发出失匹配负波(MMN)，其峰值、潜伏期与语音识别具有相关性，这对诊断听神经病患者的言语识别能力有一定的参考意义[18]。Sadeghian在会议中报道s-ABR基波F0和第一共振峰F1频谱区域的脑干神经反应中存在可以鉴别元音的有用信息，可能有助于中枢听觉处理障碍和语言障碍的诊断，尤其是儿童。这为研究听觉语音处理功能提供帮助，通过改进实验方法，可能有助于用电生理技术评估患者的中枢性听力损伤。

也有研究发现s-ABR对口吃、自闭症等言语障碍也有一定的诊断价值。由于s-ABR的序列具有一定的复杂性，通过脑干听觉系统的长期活动，s-ABR存在分形性，即不同群体之间有所差异，借此特点可以区分持续性发展性口吃患者与正常人群[19]，对诊断持续性发展性口吃患者具有临床意义。s-ABR在自闭症谱系障碍儿童(ASD)的言语障碍诊断中也有一定价值，Mozaffarilegha等[19]比较了ASD与正常学龄前儿童s-ABR的结果，发现ASD儿童V波和A波潜伏期延长，而且随着儿童的发育生长，其E波波幅降低，F波潜伏期延长，语言表现与A波振幅呈正相关，表明同龄ASD儿童听觉加工不成熟和异常。脑干水平的异常言语处理可能是导致ASD儿童语言障碍的重要原因，并且s-ABR是评价ASD儿童语言能力的客观指标之一[20]。

3.4诊断衰老引起的听力损失 s-ABR具有一定的敏感性，可以用于诊断衰老带来的言语理解疾病。郝文洋等[21]通过对比听力正常青年人与老年人之间s-ABR的FFR差异，结果显示老年人 FFR 幅值较青年人低、准确性较青年人差，说明老化使脑干神经元对频率信息的编码能力减弱、准确性降低，这可能是导致老年性聋患者言语识别率降低的原因[21]，说明s-ABR对诊断老化带来的听力损失具有重要的意义。

3.5人工耳蜗植入效果评估 王亮等(2004)在人工耳蜗植入的电诱发听性脑干反应的研究中发现，当镫骨肌反射阈值提高，阻碍大脑接收和传送言语信号，听觉传导功能减弱，言语处理器产生一定的延迟，导致人工耳蜗使用障碍，通过灵活调控言语处理器，判断人工耳蜗植入术后患者的听觉传导功能，对人工耳蜗的使用和调试功能具有一定的意义。不仅如此，言语处理器对s-ABR也有一定的影响，通过言语声刺激大脑，有利于人工耳蜗植入术后的效果评估。符秋养等(2009)的研究结果显示与click-ABR相比，s-ABR的V波和Ⅲ波潜伏期延长，并且Ⅲ波引出率降低，这对评估语音编码的参数、人工耳蜗植入术后效果评估具有重要价值。

3.6其他临床应用 有学者记录到癫痫儿童大脑皮层接受言语刺激的异常反应，表明癫痫儿童脑干传导时间异常这一现象只能通过s-ABR检测到而传统的ABR检测不到[22]。在探讨阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者的s-ABR的检测结果与认知障碍之间的关系时，发现该类患者的听觉通路存在语音编码缺失，这种缺失可能影响了OSAHS患者的认知功能[23]。还有学者对中年糖尿病患者进行了s-ABR测试，发现其脑干听觉加工存在明显缺陷，可以通过s-ABR敏感检测到[24]。

4 总结与展望

s-ABR能反映言语信号的声学特征，较传统的ABR能更好地评估大脑听觉系统对言语信号的处理，尤其在评估不能主观配合者的听觉理解能力及认知能力时，例如幼儿的人工耳蜗植入术后效果评估，ASD儿童的听觉理解能力及认知能力评估，以及老化的听觉系统对言语信号的编码情况评估。但这些尚需更多的研究，并制定规范的参考标准去衡量s-ABR临床应用的更多价值。通过研究s-ABR的周期性反应部分，探究听觉系统是如何编码言语信号和在复杂的背景声中如何提取有效的声音元素，以此评估听觉训练效果，并且通过s-ABR波形情况制定出有针对性的听觉训练计划。另外，研究范围应该更加宽泛，包括从幼儿的听觉系统问题到老年人的听力康复治疗，以及对口吃患儿、广泛性发育障碍患儿等特殊人群的深入研究，从而能及时检测出患者的听觉处理情况并为治疗提供帮助。s-ABR作为无创的电生理检测手段，对临床诊断听觉系统疾病有重要价值，需要更深入更广泛的研究以促进其在临床上的应用。