沉浸式生态测量:噪声对听觉过敏成人功能干扰的客观评估

《Hearing Research》:An immersive ecological measure of noise-induced functional interference in adults with hyperacusis

【字体: 时间:2025年10月29日 来源:Hearing Research 2.5

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  本研究针对听觉过敏(Hyperacusis)患者噪声干扰日常功能的难题,开发了一种沉浸式生态学测量方法。研究人员通过360度环绕声系统模拟日常声景,以阅读任务测定个体 annoyance level (AL) 和 discomfort level (DL),并结合2-back认知任务验证功能影响。结果发现,听觉过敏组达到AL和DL的声压级平均比对照组低13 dB LAeq,且在个体化AL阈值下,两组均出现相似的认知性能下降(-3%)。该研究为量化听觉过敏的功能性影响提供了可重复的生态学工具,对临床评估具有重要意义。

  
想象一下,在嘈杂的咖啡馆里,你试图集中精神阅读一本书,但周围的笑声、杯盘碰撞声和谈话声让你难以专注。对于大多数人来说,这或许只是片刻的烦躁,但对于患有听觉过敏(Hyperacusis)的人群而言,这种经历可能是日常的折磨。听觉过敏是一种对普通环境声音容忍度降低的听觉障碍,患者会感到正常音量的声音异常响亮、刺耳甚至痛苦。这不仅影响他们的工作、社交和休闲活动,严重时甚至可能导致社会隔离。然而,目前临床评估听觉过敏的主要方法——纯音响度不适级(Loudness Discomfort Levels, LDLs)测试,因其使用人工纯音且在隔音室通过耳机进行,与患者在日常复杂声景中遇到的实际困难关联性较弱,难以真实反映噪声对患者功能活动的具体影响。正是为了解决这一临床痛点,并寻求一种更生态效度(ecological validity)的评估工具,由Pierre H. Bourez等人组成的研究团队在《Hearing Research》上发表了他们的最新研究成果。
为了客观量化噪声对听觉过敏患者日常功能的影响,研究人员设计了一项创新的实验。他们招募了49名参与者(20名听觉过敏患者,29名健康对照),利用一个由8个扬声器组成的360度沉浸式声景平台,模拟了四种日常生活中常见且对听觉过敏患者颇具挑战性的声景:日托中心、汽车内部、自助餐厅和嘈杂人声(babble noise)。核心实验分为两部分:首先,参与者被要求阅读一本书籍摘录(乔治·奥威尔《1984》),同时研究人员会逐渐调高环绕声的音量。参与者需要报告两个关键阈值:一是噪声开始干扰其阅读能力的“烦扰级”(Annoyance Level, AL),即感到难以理解文意或需要重复阅读的时刻;二是声音变得“不舒适级”(Discomfort Level, DL),即无法忍受在该环境中停留超过5分钟的音量。其次,为了验证AL确实对应功能损害,参与者在安静环境下和在其个人AL阈值基础上增加5 dB的噪声环境下,分别完成一项衡量工作记忆和认知控制的2-back认知任务。
本研究的关键技术方法主要包括:1) 利用360度沉浸式声景平台呈现生态效度高的复杂声环境;2) 通过渐进式音量调整结合阅读任务,个性化测定Annoyance Level (AL)和Discomfort Level (DL);3) 采用2-back认知任务量化噪声对认知功能的影响;4) 使用标准化问卷(如Hyperacusis Questionnaire-HQ、Weinstein Noise Sensitivity Scale-NSS)和临床听力测试(包括纯音听阈和Loudness Discomfort Levels-LDLs)对参与者进行表征。样本来源于拉瓦尔大学及相关社区招募的成年人。
研究结果
3.1. 参与者的阅读习惯
问卷调查显示,75%的听觉过敏参与者报告阅读时普遍受到噪声干扰,而对照组仅为38%,存在显著差异。在特定嘈杂环境中(如餐厅、咖啡馆),听觉过敏组报告阅读困难的比例也显著高于对照组。
3.2. 烦扰级和不舒适级的获得比例
对于绝大多数参与者和声景条件,都能成功获得AL和DL。听觉过敏组的DL在所有声景条件下的获得比例(98%)显著高于对照组(86%),尤其在汽车声景中差异明显。
3.3. 声景的烦扰级和不舒适级声压级
统计分析显示,听觉过敏组在所有声景中达到AL和DL所需的声压级均显著低于对照组,平均差异达13 dB LAeq。例如,在汽车声景中,两组AL差异最大(20 dB)。同时,AL总是先于DL出现,平均相差9 dB。AL与DL高度相关(r = .94)。不同声景本身的特性(如是否包含语音)也显著影响AL和DL的数值。
3.4. 声景DL与纯音LDLmin的比较
将声景DL与传统的纯音LDLmin(转换为dBA LAeq以比较)对比发现,纯音LDLmin的数值远高于任何声景的DL,最大平均差异达33 dB(与嘈杂人声相比)。这表明传统LDL测试可能低估了真实声景中引起不适的声级。
3.5. AL、DL与声景自然水平的比较
将测得的AL、DL与三个真实声景录制时的自然声级比较发现,听觉过敏组在95%的情况下其AL低于声景自然水平,而对照组为60%。这意味着听觉过敏患者在真实的日常声景(如日托中心、汽车内)中,很大概率会感到烦扰或不适。
3.6. 认知表现
在个体化AL阈值噪声下进行2-back任务时,所有参与者(不分组)在噪声条件下的正确率比安静条件下平均下降了3%。两组患者在噪声引起的认知性能下降程度上没有显著差异,表明在主观感到同等烦扰时,功能受损程度相似。
3.7. 总体疲劳和焦虑评分
实验过程中,听觉过敏组自我报告的疲劳度水平显著高于对照组,并且随着实验进程,两组间的疲劳度差异进一步扩大。
讨论与结论
该研究成功验证了一种新型的、生态效度更高的听觉过敏功能性影响测量方法。通过将主观报告的“烦扰级”(AL)与客观的认知任务(2-back)表现下降相结合,该测量工具能够量化噪声对日常活动(阅读)的实际干扰程度。研究结果明确证实了听觉过敏患者的主观诉求:他们在远低于健康人群的声压级下就会感到噪声烦扰,并且这种烦扰确实伴随着可测量的认知功能下降。平均13 dB的声级差异凸显了患者在日常环境中的脆弱性。
研究还揭示了传统纯音LDL测试的局限性,其测得的“安全”声级远高于真实声景中引起不适或功能干扰的声级,这可能误导临床管理策略。此外,不同声景对干扰阈值的影响表明,评估听觉过敏需要考虑到声环境的复杂性,单一的测量值不足以反映全貌。
值得注意的是,在个体化AL阈值下,两组都出现了相似的认知性能下降,这说明“主观烦扰感”本身可能是预测功能受损的关键指标,而不 solely 取决于绝对声压级。听觉过敏患者在实验过程中表现出更高的疲劳度增长,提示噪声暴露和认知任务可能对他们造成更大的身心负担,这与其自我报告的生活质量下降相吻合。
总之,这项研究为听觉过敏的评估提供了重要的范式转变,从单纯测量对人工声音的耐受性,转向评估真实环境中噪声对具体功能活动的影响。这种方法不仅能更准确地反映患者的实际困难,为临床诊断和康复效果评估提供敏感指标,也为未来研究噪声对各类人群(如注意缺陷多动障碍、自闭症谱系障碍患者)的认知影响提供了可借鉴的个性化研究框架。其研究成果强调,制定噪声管理策略时需要充分考虑个体的敏感性和声环境的特异性。
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