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自闭症儿童常对噪音敏感,为缓解其听觉超敏相关行为,香港理工大学等机构研究人员开展了 “自闭症谱系障碍儿童听觉感知可控耳机干预技术” 研究。结果显示,基于听觉感知的降噪策略有效,该研究为自闭症儿童噪音控制提供新方向。
在城市中,噪音就像一个无处不在的 “小怪兽”,影响着人们的生活。对于孩子们来说,它更是一个 “大麻烦”,尤其对于自闭症儿童,他们对噪音格外敏感。普通的噪音,比如车辆的嘈杂声、商场的喧闹声,都可能让自闭症儿童感到不适、焦虑,甚至引发行为问题。以往传统的噪音控制方法,像安装隔音屏障、使用双层窗户等,虽然能起到一定作用,但对于自闭症儿童独特的听觉感知问题,却难以有效解决。因此,为了帮助自闭症儿童更好地应对噪音,提升他们的生活质量,研究人员开启了一项重要的研究之旅。
香港理工大学等机构的研究人员针对自闭症儿童听觉感知问题展开研究。他们通过一系列实验,深入探究自闭症儿童的听觉感知特点,并开发出一种结合主动噪声控制(ANC)系统和听觉感知控制功能的耳机干预技术。研究发现,不同频率和强度的声音会引起自闭症儿童独特的反应,基于此定制的噪音控制策略,能有效减轻日常声音刺激带来的不适感,降低声音的响度和尖锐度。这一成果对于缓解自闭症儿童与听觉超敏相关的行为具有重要意义,为改善他们的生活环境提供了新的途径,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展研究时,主要运用了以下关键技术方法:
- 招募参与者:通过多种方式招募自闭症谱系障碍(ASD)儿童和典型发育(TD)儿童,对参与者进行严格筛选,确保符合研究要求。
- 声音刺激设定:采用不同频率和振幅的纯音信号以及日常环境声音作为刺激源,用于评估儿童的听觉感知和测试噪音控制策略的有效性。
- 测试方法:运用听觉感知测试,让儿童对声音进行主观评价;利用脑电图(EEG)测试,记录儿童对声音刺激的神经反应 。
下面来看具体的研究结果:
- 纯音测试:通过对纯音刺激的听觉感知测试,发现自闭症儿童(ASD)的反应具有独特特征,如对不同频率和强度声音的偏好差异。根据得分将自闭症儿童分为两组,与典型发育儿童(TD)相比,ASD 组 1 对中高频声音的接受度较高,而 ASD 组 2 则表现出更高的敏感性12。
- 听力感知曲线:为定制噪音控制策略,绘制听力感知曲线。通过拟合幂函数曲线,确定不同频率所需的降噪量,以实现让自闭症儿童对声音产生中性感知的目标3。
- 主动噪声控制系统(ANC):开发基于听觉感知测试结果调整频率响应和降噪水平的 ANC 算法。该系统利用混合 ANC 电路,根据目标降噪水平调整滤波器,使实际降噪性能与目标偏差不超过 ±1.5 dB4。
- 日常声音刺激测试:在对日常声音刺激的测试中,发现未使用噪音控制策略时,自闭症儿童在 60 dB SPL 及以上对大多数日常声音刺激感觉不愉快。应用该策略后,感知评级更接近 3(中性),表明策略有效减轻了不愉快感56。
- 心理声学 annoyance(PA):研究发现,噪音控制策略能有效降低测试的日常刺激的响度和尖锐度,但对某些声音的粗糙度和波动强度的控制有限。PA 与 P2 峰值幅度呈正相关,与听觉感知测试评级呈负相关78。
- EEG 测试:EEG 测试表明,噪音控制策略可降低自闭症儿童大脑中央区域的 P2 振幅。不同日常声音刺激下,有噪音控制时的 P2 峰值振幅明显低于无噪音控制时,这可能反映出听觉处理策略的改变,以及听觉舒适度的提高或认知负荷的降低910。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了自闭症儿童对声音刺激的独特反应,确定了最令人不愉快的频率,如 250Hz、8kHz 和 2kHz。基于听觉感知的噪音控制策略在减轻日常声音刺激带来的不愉快感方面效果显著,尤其对低频区域的宽带和主导声音表现出色,但对高调性或快速时间变化的声音刺激效果有限。此外,研究还发现 P2 峰值振幅、听觉感知反应和 PA 之间的关系,即较高的 P2 振幅与增加的 annoyance 和更不愉快的听觉感知相关。
这项研究意义重大,它为自闭症儿童的噪音控制提供了一种新的、有效的方法,有助于改善他们的生活质量,减少因噪音引起的不适和行为问题。同时,也为未来开发更个性化的噪音控制设备和干预措施提供了重要的理论依据和实践指导。不过,研究也存在一些局限性,如样本局限性、实验环境与现实环境的差异等,为后续研究指明了方向 。