年龄相关功能性听力下降对记忆功能的影响
2020-09-27王贞张庆苏胡乃晓王琦龚树生
王贞,张庆苏,胡乃晓,王琦,龚树生
1.中国康复研究中心北京博爱医院听力语言科,北京市 100068;2.首都医科大学北京友谊医院耳鼻喉头颈外科,北京市100050
现在已经有证据证明,老年人感觉功能下降与认知功能低下相关。信息退化假说和感觉剥夺假说认为,感觉信息输入减少时,需要调动认知资源去破译信号,这会给认知带来很大压力,最后导致认知功能障碍[1‑6]。另外研究者发现,认知功能低下也影响感觉任务完成。如在噪声环境下分辨声音时,认知参与的程度较高;而当认知水平下降时,参与的程度也随之降低[7]。
本研究首先关注与年龄相关的功能性听力下降对记忆编码的影响,即使听觉刺激可以被听到[8‑9]。长期听力损失对认知的影响可能选择性作用于不同记忆系统中,包括工作记忆(短时记忆)和情景记忆(长时记忆)[6]。感觉状态和认知功能之间存在很强相关性,其中就包括听觉状态和短时记忆之间的关系[10‑12]。
其次,我们检验听力损失与认知负荷的关系。如果年龄相关听力损失对认知的影响是由于认知需求增加所致,那么,在认知负荷较低时,认知衰退可能不明显;只有在认知需求较大时,听力下降才会引发明显认知衰退。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2018年1月至10月,选择北京博爱医院耳鼻喉科门诊就诊的中老年患者,母语为汉语。
纳入标准:①年龄45~75 岁;②意识清楚,依从性好;③双耳226 Hz声导抗检查均为A 形曲线;④签署知情同意书。
排除标准:①双耳平均听阈差异>10 dB;②任意耳平均听阈(四分法)>70 dB;③听觉脑干诱发电位检查和纯音测听结果不匹配;④未通过剑桥神经心理学成套测试(Cambridge Neuropsychological Test Automat‑ed Battery,CANTAB)的动态筛查任务(Motor Screening Task,MOT);⑤曾佩戴助听器;⑥严重精神类疾病、心脑血管病、视觉障碍和肢体运动障碍。
本研究经中国康复研究中心医学伦理委员会批准(No.2015K035)
1.2 方法
1.2.1 听力学检查
使用解放军总医院研发的“心爱飞扬”计算机辅助中文言语测听平台。噪声为4人交谈的混叠语噪声。标准声场中测试,本底噪声<25 dB。扬声器给声,自适应模式,声强为患者舒适强度;扬声器距患者1 m,与测试耳高度一致;噪声和信号声均来自正前方。测试前练习,让患者熟悉和理解测试过程和回答方式。
测试形式采用自适应方式,要求患者复述听到的句子。根据复述正确率增减信噪比,得到正确率50%的信噪比,标记为SIN。31 例患者SIN 中位数为-2.63 dB,其中SIN <-2.63 dB 入L 组,为噪声下言语识别能力较好;SIN >-2.63 dB 入H 组,为噪声下言语识别能力较差。SIN=-2.63 dB 者剔除。共纳入30 例,男女各15 例;平均年龄(65.3±7.0)岁。两组性别、年龄、教育程度均无显著性差异(P>0.05),SIN存在非常高度显著性差异(P<0.001)。见表1。
表1 两组一般资料比较
1.2.2 记忆测试
CANTAB软件安装于集成触摸屏的电脑上。鉴于与外周听力和听觉中枢处理相关的认知功能主要包括注意力、工作记忆、抑制能力(统称为执行能力)和情景记忆能力[16‑17],本研究选择以下3个测试。
1.2.2.1 MOT
MOT 是一个简短的入门练习,患者触摸屏幕上不同位置闪烁的“X”,观察反应速度,记为“MOT”。本测试用于排除因视力障碍、无法理解测试说明或因灵巧性问题无法完成任务的受试者[16]。
1.2.2.2 配对联结学习(paired associates learning,PAL)
屏幕上依次呈现不同位置和形状的模型。患者记住模型的位置,当模型再次出现于屏幕中间时,患者须准确触碰这个模型原本所在的位置。如果出错,这些模型将再次呈现,提醒受试者。主要测试情景记忆(长时记忆)。
每次展示的模型可有2、4、6、8 个,模型越多,任务越困难。我们选择4、6 和8 个模型的负荷模式,分别用PAL4、PAL6 和PAL8 表示,分别代表低负荷、中负荷和高负荷。记录错误次数。
1.2.2.3 工作空间工作记忆(spatial working memory,SWM)
在屏幕上依次呈现彩色盒子。患者通过触碰这些盒子,采用排除法,找到每个盒子里的模型,并用这些模型填满屏幕右侧的空圆柱。主要测试工作记忆(短时记忆)。同样选择4、6和8个标志物的负荷模式,分别标记为SWM4、SWM6 和SWM8,分别代表为低负荷、中负荷和高负荷。记录错误次数。
1.3 统计学分析
采用SPSS 24.0 统计软件进行数据分析。应用S‑W 法进行正态性检验,年龄和教育水平符合正态分布和方差齐性,数据以()表示,采用独立样本t检验。记忆测试的错误数(N)进行对数转换〔ln(N+1)〕。功能性听力水平和记忆力测试结果不满足方差齐性,用平均秩表示,组内不同负荷间比较采用FriedmanM检验,组间比较采用Mann‑WhitneyU检验。功能性听力水平和记忆测试的交互作用采用重复测量方差分析。显著性水平α=0.05。
2 结果
2.1 错误数比较
两组PAL 和SWM 错误数均随负荷增加而显著提高(P<0.001)。两两比较,除L 组SWM4 和SWM6 之间外,其余负荷间均有显著性差异。不同负荷下,L组PAL 错误数均少于H 组(P<0.05);L 组SWM 错误数也少于H 组,但只有中负荷下有显著性差异(P<0.05)。见表2。
2.2 方差分析
经转换后的错误数对数见表3。
PAL 测试,听力主效应显著(P<0.01),负荷主效应显著(P<0.001),听力与负荷交互效应不显著(P>0.05)。
SWM 测试,听力主效应显著(P<0.05),负荷主效应显著(P<0.001),听力与负荷交互效应不显著(P>0.05)。
3 讨论
噪声下言语识别率与纯音听阈有极高相关性(r=0.901),可以作为是功能性听力学测试。本研究选择噪声下言语识别作为功能性听力损失的分组指标,以反映现实状态下的听力状态。本研究显示,无论有无听力下降,记忆成绩均随着记忆负荷增加而下降,听力较好者工作记忆低、中负荷间无显著性差异;功能性听力下降对情景记忆影响更大,而对工作记忆的影响仅在中负荷时比较明显;听力下降和负荷对记忆的影响相对独立,不存在交互作用。
表2 两组不同记忆负荷下错误数比较
表3 两组不同记忆负荷下的错误数对数比较
McCoy 等[15]报道,轻度听力损失老年人回忆单词的能力比听力正常老年人差。对更年轻的受试者通过降低声音输出水平[11]或增加背景噪声[16]模拟功能性听力下降,发现在排除年龄的影响后,功能性听力下降对短时记忆有肯定的影响。Cervera等[12]在控制了听阈后,也认为影响短时记忆的主要因素是听力水平,而不是年龄。
Rönnberg 等[6]发现,听力损失对情景/长时记忆有负面影响,但对工作/瞬时记忆没有影响,原因在于记忆系统的使用和未使用。处理听到的单词会迅速调用工作/瞬时记忆系统进行分析、修复和重建,而情景记忆系统较少被使用;因此输入的语音和情景记忆库中存储的语音发生失匹配的概率更大。同时Rönnberg也指出,坚持佩戴助听器对听力下降人群的工作记忆有积极影响,但对情景记忆无明显改善。另有研究指出[17],局部大脑容积减少和听力损失相关,特别是右侧颞叶(颞上回、颞中回和颞下回),这与轻度认知障碍脑容积减少区域一致。颞叶萎缩和情景记忆的关系值得进一步研究。
Owen 等[18]指出,管理、升级或记忆信息都需要很好的认知控制。负荷较低的记忆任务对认知控制没有更多需求(短时记忆),功能性听力下降者有足够的认知资源补偿听力缺失[19]。因此,当记忆负荷处于可代偿范围内时,功能性听力下降并未明显影响工作记忆。
本研究显示,L 组和H 组完成工作记忆中负荷任务时,结果存在显著差异,但完成低负荷和高负荷时不存在显著差异。与前期研究和经验不符,可能与样本量少、分组少有关。有待进一步观察。
综上所述,年龄相关功能性听力下降对情景/长时记忆的影响较工作/瞬时记忆明显,可能与语言的易理解性理论中的失匹配和记忆系统的使用或未使用有关。功能性听力损失对记忆负荷没有影响,可能因为记忆任务的认知需求仍在代偿范围内。有待进一步研究。
利益冲突声明:所有作者声明不存在利益冲突。