轻度听力损伤和认知衰退老年人语音处理与词汇习得的听觉和执行功能决定因素

《GeroScience》:Auditory and executive determinants of phonetic processing and lexical acquisition in older adults with mild hearing impairment and cognitive decline

【字体: 时间:2026年07月18日 来源:GeroScience 6.0

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  与年龄相关的纯音听力损失(HL)常与中央听觉处理缺陷和认知衰退共存,并与语音处理困难普遍相关。为探究中央听觉处理和认知能力的个体间差异如何影响语音处理和词汇习得,研究人员以语音刺激作为语音处理能力的代理指标,研究了新词的神经编码和习得。这些刺激以80 dB S

  
与年龄相关的纯音听力损失(HL)常与中央听觉处理缺陷和认知衰退共存,并与语音处理困难普遍相关。为探究中央听觉处理和认知能力的个体间差异如何影响语音处理和词汇习得,研究人员以语音刺激作为语音处理能力的代理指标,研究了新词的神经编码和习得。这些刺激以80 dB SPL呈现,以最小化可听性相关的混淆因素,并确保学习差异并非主要由外周听觉灵敏度驱动。伴有轻度至中度外周HL和认知衰退迹象的老年人(N=21)完成了一项专注聆听和联想词汇学习任务(使用泰语词汇),同时记录EEG,并进行全面的心理测量、听力测量和听觉评估。该人群中词汇学习的神经标记得以保留,反映在N400和晚期正成分(LPC)事件相关电位(ERPs)上,其中LPC幅度预测了词汇学习表现。控制年龄和HL的多元线性回归模型检验了感觉ERPs(P50、N100、P200)、行为听觉-听力测量(OLSA、PTA 4000、专注聆听的d-prime)或认知变量(注意力、语言、记忆、知觉、执行功能、n-back、Stroop)是否预测学习结果。年龄解释了词汇学习表现的最大方差。感觉ERPs和认知测量也成为显著预测因子,而鉴于高刺激强度,外周HL未呈现显著效应。较大的N100幅度解释了感觉ERP模型中的方差,而执行功能是认知模型中最强的预测因子。更优的词汇学习表现与较年轻年龄、增强的中央听觉处理和更强的执行功能相关。这些发现表明,在控制可听性后,中央听觉处理和执行功能是伴有轻度至中度外周HL和认知衰退的老年人语音学习的关键决定因素。
## 论文解读文章

### 研究背景与问题

随着年龄增长,外周听力损失(HL)常与中央听觉处理缺陷和认知衰退并存,并导致语音处理困难。尽管已有研究表明这些因素相互关联,但个体间在中央听觉处理和认知能力上的差异如何具体影响语音处理和词汇习得,仍不明确。传统听力评估多聚焦于外周听觉灵敏度,而实际交流中,老年人需在感官退化条件下快速编码、维持和提取新语音信息,这一过程涉及听觉与认知的协同作用。因此,研究人员采用联想词汇学习任务(以泰语语音为刺激)作为研究工具,旨在分离中央听觉处理和认知功能对语音习得的贡献,并控制可听性干扰(通过80 dB SPL高刺激强度),以聚焦于中枢机制。该研究发表于《GeroScience》。

### 主要技术方法

研究人员从一项纵向研究中纳入21名伴有轻度至中度外周HL(WHO标准,20–60 dB HL)和认知衰退迹象(蒙特利尔认知评估MoCA<26或主观认知下降SCD)的老年人(年龄65–88岁,均为德语母语者,未使用助听器)。采用EEG记录专注聆听任务(提取P50、N100、P200 ERPs)和联想词汇学习任务(提取N200、N400、LPC ERPs),并收集心理测量(神经心理评估量表NAB的注意力、语言、记忆、知觉、执行功能子测试,以及n-back和Stroop任务)、听力测量(纯音测听PTA 4000、言语噪声测试OLSA)和行为数据(d-prime)。通过多元线性回归模型(分别对感觉ERP、行为听觉-听力测量、认知变量建模,控制年龄和HL)预测词汇学习表现(正确学习词百分比)。

### 研究结果

**行为数据**
专注聆听任务的d-prime显著高于零(t(20)=8.042, p<0.001),表明参与者能区分泰语词汇。词汇学习任务中,学习条件正确率显著高于机会水平(43.74% vs 20%),非学习条件与机会水平无差异,表明参与者成功形成音-义关联,但对非学习条件缺乏意识。

**事件相关电位(ERPs)**
- **N200**:未发现条件、区块或脑区主效应或交互效应,表明该成分未区分学习与非学习条件。
- **N400**:学习条件比非学习条件产生更负的平均幅度(主效应p=0.048),且条件×脑区交互显著:中央和 posterior 脑区学习条件N400更负,提示词汇-语义加工差异。
- **LPC**:学习条件比非学习条件产生更正的幅度(主效应p=0.031),且LPC幅度与词汇学习表现正相关(r=0.543, p=0.011),表明更强的后期记忆加工支持习得。

**多元线性回归**
- **感觉ERP模型**:仅N100幅度模型显著(Bonferroni校正后p=0.005),解释44%方差,年龄(β=-0.597)和N100幅度(β=0.446)为显著预测因子。
- **行为听觉-听力测量模型**:OLSA和d-prime模型显著,但仅年龄为显著预测因子。
- **认知模型**:仅执行功能模型显著(Bonferroni校正后p=0.00034),解释59%方差,年龄(β=-0.804)和执行功能(β=0.636)为显著预测因子。
- 额外分析显示,控制PTA后年龄与学习表现仍显著相关(r=-0.477, p=0.033),而控制年龄后PTA不显著。

### 结论

研究人员指出,在可听性受控条件下,中央听觉处理(以N100幅度为指标)和执行功能是伴有轻度至中度外周HL和认知衰退的老年人语音学习的关键决定因素。年龄作为最显著的预测因子,可能反映了感官和认知机制的综合效应。该研究为理解这一人群的语音处理困难提供了神经和认知层面的依据,但样本量较小(N=21),结果需在更大队列中验证。
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