健康更年期后女性的脑干言语编码能力分析*

付欣刘锦峰王宁宇李金兰温晓慧李晓婷王彦君

·临床研究·

健康更年期后女性的脑干言语编码能力分析*

付欣1刘锦峰1王宁宇1李金兰1温晓慧1李晓婷1王彦君1

目的 分析更年期后女性的言语诱发听性脑干反应（speech-ABR）特征，探讨更年期对女性脑干言语处理能力的影响。方法 对纯音听阈、声导抗、短声听性脑干反应（click-ABR）测试结果均正常的20例更年期后女性（50～60岁）及27例青年女性（21～28岁）行speech-ABR测试。刺激声为／da／音，采用插入式耳机，右耳给声。结果 ①更年期后女性与青年女性speech-ABR波形均由瞬态反应（V、A和O波）、过渡部分C波以及周期性反应（D、E、F波）构成。②除C波不稳定外，更年期后女性speech-ABR瞬态成分V波（6.99±0.34 ms）、A波（8.32±0.49 ms）及O波（48.86±0.50 ms）的潜伏期较青年女性（V波6.60±0.25 ms、A波7.56±0.31 ms、O波47.88±0.31 ms）明显延长（均为P＜0.05）；除V波幅值无显著差异外，更年期后女性的A波（-0.16±0.06 μV）和O波（-0.12±0.06μV）幅值（绝对值）也明显低于青年女性（A波-0.27±0.08μV、O波-0.18±0.07 μV），差异均有统计学意义（均为P＜0.05）。③更年期后女性周期成分D波（23.27±0.67 ms）、E波（31.88±0.58 ms）、F波（40.61±1.22 ms）的潜伏期均较青年女性（D波22.40±0.44 ms、E波31.00±0.43 ms、F波39.53± 0.61 ms）显著延长（均为P＜0.05），除E波幅值差异无统计学意义（P＞0.05）外，更年期女性D波（-0.12±0.04 μV）和F波（-0.08±0.06μV）幅值（绝对值）明显低于青年女性（D波-0.17±0.08μV、F波-0.16±0.07μV）（均为P＜0.05）。④青年女性的V／A斜率明显大于更年期女性（P＜0.05）。结论 更年期后女性听性脑干反应对言语信号编码的同步性及锁相能力均降低，提示生殖激素降低和年龄增加会降低女性脑干的言语处理能力。

言语； 听性脑干反应； 更年期后； 生殖激素

雌激素水平波动会影响神经电活动及传导速度，影响脑干言语处理能力［1，2］；年龄增长同样会导致神经编码言语信号频域及时域的时间精确性降低［3，4］。更年期后女性体内雌激素水平显著降低［5］，其脑干言语处理能力会呈现什么样的特征目前尚不清楚，以往文献多用言语测听等行为学评估方式进行研究；由于不同研究间测试材料、测试内容、言语任务以及时代背景等不同会影响各研究结果的可比性［6］，而以言语刺激声诱发的听性脑干反应（speech -ABR）则能精确、客观、可靠反映听觉脑干对言语的生物学处理及编码过程，且具有良好的可重复性。因此，speech-ABR已成为研究脑干听觉言语编码能力的重要工具［7，8］。本研究拟通过比较更年期后女性与青年女性speech-ABR的特征，探讨更年期对女性脑干言语处理能力的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 更年期后女性20例来自北京朝阳医院门诊，平均年龄54.75±2.95岁，平均绝经时长5年。纳入条件：①年龄在50～60岁之间，无外耳、中耳及内耳疾病；②未行卵巢切除术；③未行生殖激素替代治疗；④绝经2年以上，已过自然更年期，无明显更年期症状如面色潮红、夜间盗汗、失眠及情绪波动不稳等。排除条件：存在听力损失、有卵巢手术史、应用激素替代治疗及尚有更年期症状者。

青年女性受试者27人来自首都医科大学在读本科生和硕士研究生，年龄21～28岁，平均25.81 ±2.56岁，身体健康，无神经系统疾患，未使用可能影响神经系统的药物，无听觉神经疾病，耳科检查正常。

全部受试者均行纯音听阈、声导抗及短声听性脑干反应测试，250～8 000 Hz纯音平均听阈均不高于20 d B HL［1］；226 Hz鼓室导抗图均为A型；click-ABR反应阈≤30 dB n HL，80 dB n HL刺激强度下波I、III、V潜伏期在各年龄组相应正常范围内。

1.2 听力学测试方法 纯音听阈（GSI 61双通道诊断型听力计，美国）、声导抗（GSI33型声导纳仪，美国）、click-ABR及speech-ABR测试的测试环境及测试参数均与刘锦峰等［9］相同。speech-ABR测试的记录电极置于颅顶，参考电极置于声刺激耳乳突，接地电极置于对侧耳乳突，并设置电极为可转换模式。采用插入式耳机，右耳给声，刺激声是合成音／da／（是Bio-logic系统Bio MAP测试方案的标准刺激声）［10］，／da／是由5个完成于第一个40 ms的共振峰构成的合成音节，基频为103升至121 Hz，F1从220升至720 Hz，F2和F3分别为1 700降至1 240 Hz和2 580降至2 500 Hz，F4和F5分别保持3 600和4 500 Hz恒定不变，其中上升和下降时间均为5 ms；刺激声强度为80 dB n HL，刺激速率10.9次／秒［11］，带通滤波100～2 000 Hz，周期60 ms；采用交替极性的刺激方式，截除波幅超过±25 μV的数据以削减伪迹干扰，每次刺激叠加2 000次，共重复三次刺激叠加。每种刺激极性的反应被分别平均，最后进行叠加，得到一个总的脑干神经反应，整个测试参照speech-ABR测试的指南要求［11］。

speech-ABR的V、A、C、D、E、F及O波的标注参照Bio MAP给定的标准波形手动完成判读与标记。speech-ABR的V波确定依据为6～8 ms处的正向波，而A、B、C、D、E、F及O波为对应潜伏期处幅值最大的负向波，其后伴随有一个正波，出现位置接近于Bio MAP软件给定的参考潜伏期位置。标注完成后数据由Bio MAP软件自动完成并显示。

记录内容包括：speech-ABR中的瞬态成分（V、A、及O波）、过渡部分C波及周期成分FFR各波（D、E及F波）的潜伏期和幅值。

1.3 统计学方法 统计分析由SPSS13.0软件完成，青年女性与更年期后女性之间speech-ABR各波的潜伏期、幅值的比较采用独立样本t-test，P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 更年期后女性与青年女性speech-ABR总的平均波形特征图示

2 结果

2.1 更年期后女性speech-ABR瞬态成分的变化

与青年女性相比，更年期后女性speech-ABR波形同样由瞬态成分、过渡部分及周期性反应组成。瞬态成分包括起始复合波V波、A波和结束波O波，过渡部分C波，周期性反应D、E及F波（图1）。可测量的各波中除更年期后女性和青年女性的C波出现率均低，未予统计分析外，D波出现率为95%，其余各波出现率均为100%。整体而言，与青年女性相比，更年期后女性speech-ABR各波的潜伏期延长，幅值降低；与青年女性相比，更年期后女性瞬态成分各波（V波、A波、O波）潜伏期均显著延长（均为P＜0.05）。更年期后女性各波幅值均低于青年女性，除V波幅值差异无统计学意义（P＞0.05）外，其余各波（A波及O波）幅值均显著降低（P值均＜0.05）。此外，更年期后女性V／A波斜率显著小（缓）于青年女性，差异有统计学意义（P＜0.05）（表1）。

2.2 更年期后女性speech-ABR周期成分的变化

与青年女性相比，更年期后女性的speech-ABR各波周期成分的潜伏期均显著延长（均为P＜0.05）（表2），幅值均低于青年女性，除E波幅值的差异无统计学意义外（P＞0.05），其余各波（D波及F波）幅值均较青年女性显著降低（均为P＜0.05）。

表1 青年女性与更年期后女性speech-ABR瞬态成分各波的潜伏期（ms）、波幅（μV）与V／A斜率（±s）

表1 青年女性与更年期后女性speech-ABR瞬态成分各波的潜伏期（ms）、波幅（μV）与V／A斜率（±s）

受试者V波潜伏期 波幅A波潜伏期 波幅O波潜伏期 波幅V／A 斜率青年女性6.60±0.25 0.13±0.05 7.56±0.31-0.27±0.08 47.88±0.31-0.18±0.07-0.43±0.13更年期后女性6.99±0.34 0.10±0.07 8.32±0.49-0.16±0.06 48.86±0.50-0.12±0.06-0.16±0.11 P值＜0.001 0.063＜0.001＜0.001＜0.001 0.001＜0.001

表2 青年女性与更年期后女性speech-ABR周期成分各波的潜伏期（ms）与波幅（μV）（±s）

表2 青年女性与更年期后女性speech-ABR周期成分各波的潜伏期（ms）与波幅（μV）（±s）

■受试者D波潜伏期 波幅E波潜伏期 波幅F波潜伏期 波幅青年女性22.40±0.44-0.17±0.08 31.00±0.43-0.22±0.07 39.53±0.61-0.16±0.07更年期后女性23.27±0.67-0.12±0.04 31.88±0.58-0.20±0.09 40.61±1.22-0.08±0.06 P值＜0.001 0.021＜0.001 0.270＜0.001＜0.001

3 讨论

speech-ABR的刺激声为言语信号，为复合刺激声，具有多频率构成及多波谱特性，能够可靠地反映脑干对言语信息的生物学处理及编码过程［10，11］，因此，可以为探讨女性更年期后脑干言语编码能力是否发生变化提供可靠的测试手段。speech-ABR各波潜伏期及斜率等时间相关测量反映脑干神经核团对刺激声同步反应的时间精确性，而波幅反映脑干核团对刺激声的反应能力［12］；speech-ABR的瞬态成分主要反映神经元对刺激放电的同步性，评价指标主要是潜伏期；周期成分反映神经元对刺激声基频和谐波含量（harmonic content）的锁相特征，波幅对于周期性成分的价值较大［13］。

本研究比较更年期后女性与青年女性speech -ABR的结果发现，更年期后女性的瞬态成分（V、A、及O波）的潜伏期较青年女性组明显延长，除V波外，其余各波（A波及O波）幅值均显著降低。speech-ABR瞬态成分中的V波及A波反映言语刺激开始时脑干神经元的高度同步化活动，编码言语的辅音信息［13］，更年期后女性V波及A波潜伏延长、波幅降低以及V／A斜率较青年女性明显变小（坡度变缓），表明更年期后女性刺激末神经元放电率的同步性、时间分辨力较青年女性明显变差，对辅音（／d／）的识别能力也明显较青年女性差。speech -ABR的瞬态成分中O波的潜伏期对于时间分辨能力具有较强的指示性，反映刺激末神经元放电率的同步性［14］，更年期后女性瞬态成分中的O波潜伏期显著长于青年女性（P＜0.05），提示更年期后女性刺激末神经元放电的同步性、时间分辨力也显著降低；此外，在下丘存在调谐刺激补偿或声音持续期的神经元，这类神经元对于噪声环境下言语识别尤其重要；O波潜伏期延长还可能与调谐刺激补偿或

声音持续期敏感神经元的编码缺陷有关，更年期后女性O波潜伏期延长说明其脑干补偿型神经元或持续期敏感性神经元的编码能力降低［15］。

由D、E、F波组成的周期波为言语中相应的周期性事件所诱发，包含基频及共振峰等信息。周期成分的潜伏期代表刺激声的频率特征（F0），反映刺激声／a／的周期性［13］。波幅对于周期性成分的评价价值较大。文中结果显示，与青年女性相比，更年期后女性的speech-ABR各周期成分的潜伏期均显著延长，除E波外，其余各波（D波及F波）幅值均显著降低。周期成分的波幅反映脑干对元音成分的编码能力，D波及F波波幅值降低说明更年期后女性对元音成分的编码能力降低。

与青年女性相比，更年期后女性脑干神经元对言语信号编码能力降低的原因主要与两个因素有关，首先是生殖激素，生殖激素变化对人类听觉及认知功能的影响是目前研究的热点［16～18］，研究显示男、女性言语能力之间存在显著差异［6］，女性在言语方面的优势在于其较高的雌激素水平［19］，雌激素可增加神经的兴奋性，增加听觉的敏感性［20］；雌激素也会影响言语处理，Krizman等［19］对青年男女speech-ABR的比较结果显示，女青年speech-ABR各波与男性相比潜伏期短而波幅大；女性的听觉言语能力优于男性。但是在不同生理阶段，女性生殖激素存在明显波动，这种波动也会导致听觉、言语及认知功能的变化［21，22］，与青年女性相比，更年期后卵巢停止分泌雌激素E2和E3，致更年期后女性的雌激素水平显著降低，雌激素的生产转移到脂肪组织，此时只有较少的E1（potentestrone E1）是雌激素的主要形式。文中结果显示，更年期后女性脑干神经元同步性的下降，可能与女性更年期后雌激素水平快速降低，失去了雌激素对听觉神经点活动的兴奋性有关。Serra等［23］的研究也证明，ABR潜伏期短与雌激素水平高有关，较高水平的雌激素通过调节谷氨酸递质来改变脑干感觉神经传递的速度，更年期后女性失去雌激素调节的优势，脑干听觉核团的神经同步性降低。其次是年龄因素，听觉系统的老化模型说明随着年龄增长，神经处理速度会变慢［3］，主要原因包括神经不应期延长、脱髓鞘病变、大脑突触连接减弱以及神经放电变异性增加；对于捕获言语声快速变化的声转换，皮层下结构对时间编码的精确性非常重要，是了解噪声环境中对语音理解能力的一个重要因素；在多人言语环境中，对目标说话人的识别依赖于语音的时域和频域方面准确的编码，然而神经的精确性和听觉时间处理能力随年龄增长而衰退［24］。Vander Werff等［15］研究显示，与青年人相比，老年人的speech-ABR各波潜伏期延长、波幅变小，说明老年人对频谱信息快速变化的言语声编码的精确性降低，这种语谱信息处理的不足可能会导致老年人在噪声环境言语理解困难。但是Vander Werff等［15］忽略了生殖激素的影响，其19名青年受试者有13名为女性，而18名老年受试者中有17名为女性且年龄在60岁以上（显然为更年期后），其speech-ABR的变化不排除与雌激素大量下降有关。

更年期后女性speech-ABR潜伏期延长及波幅变小的原因中，年龄与激素影响的比重如何，目前仍不能确定，这主要是由于缺少良好的对照人群。虽然双侧卵巢切除患者在未使用激素替代治疗时激素水平等同于自然更年期后人群，如果其能与自然更年期后人群存在年龄差异，那么将是一个分析年龄影响因素的最理想受试人群，但是临床上卵巢切除患者的年龄分布与自然更年期后人群接近（因为较年轻的女性卵巢肿瘤患者多选择单侧卵巢切除），因此，目前尚不能合理分析年龄与激素对更年期后女性言语处理能力影响的比重。

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（2014-08-20收稿）

（本文编辑 雷培香）

The Analyses of Auditory Brainstem Pathway Encoding of Speech Sounds in Healthy Post-Menopause Women

Fu Xin，Liu Jinfeng，Wang Ningyu，Li Jinlan，Wen Xiaohui，Li Xiaoting，Wang Yanjun
（Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery，Beijing Chaoyang Hospital，Capital Medical University；College of Otolaryngology，Capital Medical University；Key Laboratory of Otolaryngology Head and Neck Surgery，Beijing，100020，China）

Objective The aim of this study was to compare the basic characters of the speech-evoked auditory brainstem response（speech-ABR）in healthy young women with that in post-menopause women and to get the changes of the probable factors for the auditory brainstem pathway encoding of speech sounds in healthy postmenopause women.Methods Speech-ABR of forty-seven normal hearing subjects including twenty-seven young women and twenty post-menopause women were recorded.The speech syllable／da／as stimulus sound was transmited to right ear by the insert earphones in speech-ABR test.Results The response waves of speech-ABR in post-menopause women were similar to those in young women，which containal the onset responses（peak V and A），the transition（peak C），the frequency following responses（peak D，E and F）and the offset response（peak O）.

Speech； Auditory brainstem responses； Post-menopause women； Reproductive hormone

10.3969／j.issn.1006-7299.2015.04.003

时间：2015-6-17 9：57

R711.75；R764.04

A

1006-7299（2015）04-0343-05

* 首都医科大学耳鼻咽喉头颈外科教育部重点实验室开放课题基金（2012EBYH02）、国家自然科学基金（81271090／H1304）、北京市科委计划项目（Z131100004013049）和首都卫生发展科研专项（首发2011-2003-02）联合资助

1 首都医科大学附属北京朝阳医院耳鼻咽喉头颈外科首都医科大学耳鼻咽喉科学院耳鼻咽喉头颈科学教育部重点实验室（首都医科大学）（北京 100020）

付欣，女，北京人，初级技师，主要研究方向为听力学。

刘锦峰（Email：sanming_1978@163.com）

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／42.1391.R.20150617.0957.031.html

Except wave C，the latency of wave V（6.99±0.34ms），wave A（8.32±0.49 ms）and wave O（48.86±0.50 ms）in post-menopause women were evidently longer than those of in young women（the waveV：6.60±0.25 ms，wave A：7.56±0.31 ms and wave O：47.88±0.31 ms），while the amplitude of wave A（-0.16±0.06μV）and O（-0.12±0.06μV）in post-menopause women were obviously lower（modulus）than those of in young women（the wave A：-0.27±0.08μV and O：-0.18±0.07μV）（P＜0.05）.In the FFR of speech-ABR，the latency of wave D（23.27±0.67 ms），wave E（31.88±0.58 ms）and F（40.61±1.22 ms）in post-menopause women were also longer than those of in young women（the wave D：22.40±0.44 ms，wave E：31.00±0.43 ms and F：39.53±0.61 ms）.Besides，the amplitudes of wave D（-0.12±0.04μV）and F（-0.08±0.06μV）in postmenopause women were visibly lower（modulus）than those of in young women（the wave D：-0.17±0.08μV and F：-0.16±0.07μV）（P＜0.05）.④The V／A slope also showed very significant difference，the V／A slope in young women was much bigger than that in post-menopause women（P＜0.05）.Conclusion The synchronism and phase locking of auditory brainstem pathway to processing and encoding capability in healthy post-menopause women is poorer than those of in young women.It may suggest that the growth of the age and the decrease of hormone will weaken the ability to processing of speech sounds in women.