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在“一个健康”框架下的听力学发展

2020-12-10蒋涛李明王依玮江丽思

中国听力语言康复科学杂志 2020年2期
关键词:力学听力植物

蒋涛 李明 王依玮 江丽思

作者单位:1 Edinburgh International Investments Edinburgh EH11HT

2 爱丁堡友好医院 莆田 351100

有一个经典的考试题:假如森林里没有人,如果噪声超过100 dB,会有影响吗?回答:不会有影响,因为没有人能听到噪声!噪声再大,如果对人没有影响,可以忽略不计。这种以人为中心的传统观念多年来不仅影响听力学研究,也影响人类医学健康的研究。近期在研究听力学作为医学领域一个跨学科的发展方向和技术特征时,笔者注意到当今国际临床医学、医学教育和人类健康正处在一个重大的转变阶段。2020年,我们看到部分国家正将传统医学教育在多年发展后向现代化医学教育转变。英国、加拿大、中国等国家已开始制定新的医学教育发展规划,并在2020年开始逐步启动实施。新的医学教育体系除了将包括最新的科学技术,如医学信息学、数据科学和人工智能等,更重要的是引入了一些崭新的医学教育理念,其中“一个健康”(one health)倡议的提出和实施,将人类、动物和环境融为一体的医学诊疗和教育理念有可能成为未来医学领域发展的一个不同的框架。

听力学小词典一项重要任务就是将听力学在各个领域最新发展介绍给读者,迄今为止,关于听力学的临床应用,我们介绍了临床听力学、儿童听力学和医学听力学等;关于教育领域,我们介绍了教育听力学;关于康复,我们介绍了康复听力学;关于法律应用,我们介绍了法医听力学;关于工业中的应用,我们介绍了工业听力学;关于日常生活,我们介绍了娱乐听力学等。此外,我们还全面介绍了听力学在社会科学、就业、人才培训、军事、技术发展、环境保护等各个领域的应用。充分展示了听力学作为一门新型学科发展的巨大潜力。笔者在学习和研究上面提到的“一个健康”这个崭新的框架时,回顾听力学作为一门医学边缘跨学科发展历史,听力学已从最初研究人类听觉和听力诊疗服务,拓展到近期对人类生存环境和动物的研究及应用。本期听力学小词典将从“一个健康”角度,介绍听力学在其他领域的发展和应用。

1 One health 释义和介绍

“一个健康”(One health)倡议最初由普林斯顿大学Kahn医生和兽医Kaplan教授提出。2007年4月美国兽医协会正式发布“一个健康”倡议并通过相关决议[1];2007年6月,美国医学会正式通过了“一个健康”6项决议[2],公开支持和推进将人类医学和兽医联合开展“一个健康”的全方位合作。“一个健康”是一项全球战略,旨在在人类、动物和环境卫生保健的各个方面扩大跨学科的合作和交流。通过加速生物医学研究成果,提高公共卫生功效,迅速扩大科学知识基础并改善医学教育和临床护理,所取得的协同作用将推动21世纪及以后的卫生保健。换言之,“一个健康”可理解为:涉及人类、动物、环境卫生保健各个方面的一种跨学科跨地域(国家、地区、全球)协作和交流的新策略,致力于共同促进人和动物健康,维护和改善生态环境,其宗旨是将人类健康、动物健康和环境健康三者纳入一个健康整体来对待。

后来在“一个健康”基础上,增加了“一个医疗”(one medicine)和“一个地球”(one world), 现在又统称为“一个医疗,一个健康和一个地球”。这个理念认为人类、动物和环境形成一个互不可少的全健康整体,发生在人类身上的疾病,有可能转嫁到动物,反之动物疾病也可能影响人类,并且与人类动物所处的环境息息相关。21世纪,预防和治疗某种疾病,尤其是具有快速传播性的疾病不单是一个部门、一个学科、一个城市和一个国家公共卫生的工作了。

数据显示,人类对动物蛋白质需求在2020年将增加50%;目前确认的1461种人类疾病中约60%是由病原体跨种间传播产生;过去30年,75%新出现的人类传染病是人畜共患病[3]。如果研究人类疾病和动物疾病继续分割的话,自然界长期存在的病原体突破物种屏障传播到人和家畜造成新发传染病的概率将大大增加。因此,面对各种突发性重大疾病,多学科、跨地区、跨部门、跨国家的合作,共同面对人类、动物和其生存的环境的健康问题已经成为当务之急!这种从全球所有生物和整个环境角度来研究疾病诊疗和预防的维度入手,能更有效性地利用有限资源,从源头上防治疾病产生。“一个健康”理念旨在扩大人类、动物和环境三方健康的跨学科协作和交流,要求公共卫生专业人员、医生和兽医等人员之间有更多的交流与合作,以实现最佳健康的目标。所以分割式治疗或者仅从疾病本身治疗的传统方法已经不再有效。“医疗互联 健康大同 全球一家” (one medicine, one health, one world)正是“一个健康”的核心。

听力学是一门发展迅速的跨学科医学分支,从上个世纪40年代后期至今,才有70多年历史,完成了从创建到完善、提升和壮大的学科发展阶段。听力学快速发展的一个显著特征就是以满足其他学科需求,结合自身特点形成各个应用分支学科,如前所述,与教育学结合形成教育听力学,与工业防噪结合形成工业听力学,与刑警破案结合形成的法医听力学,与康复学结合形成康复听力学等。从学科发展角度看,听力学学科建设既需要基础和临床研究的深度,也需要在各个相关领域应用的宽度,这种多维度学科的定位正是听力学成为医疗健康领域中的一门最具代表性、发展最快的跨学科的巨大动力。

从“一个健康”角度来观察听力学在过去几十年的发展轨迹,不难看到在人类与环境和动物共同生存发展的框架下,听力学其实已经走在前面。笔者曾介绍过生态声学(ecological acoustics)[4],这是一门以研究、记录和保护自然环境各种声音为基础的听力学分支。我们知道大规模工业化进程不仅威胁自然界众多生物、植物、环境的生存空间和物理环境,也严重破坏了自然和人类赖以生存的声音环境。和其他生态学科一样,生态声学研究自然界的声音和其他自然生物以及环境之间的关系,分析这些关系对人类生存和进化的作用,反过来研讨人类文明活动对自然界声音系统的影响等。农村夜晚曾经能听到韵律丰富、和谐完美的昆虫鸣叫、风吹草动和溪流涟漪,如今这些自然界和谐声音似乎早已消失,只有当飞机停飞,或者建筑工地停工时,才能断断续续听到一些昆虫哀鸣。地球陆地的原始生态声学环境面临巨大风险,海洋生态声学环境更是恶劣,直接影响海洋生物的正常繁殖和生存。听力学在自然环境和人类生存的环境中起到一个重要作用。

2 动物听力学

“一个健康”理念提出人类健康必须与环境和动物共同生存,息息相关。近年来,听力学用于动物听力检测和保护也开始得到关注。动物听力学(animal audiology)为用于确定非人类动物的听力阈值、评估听力损失和听力保护等方面进行研究和应用的学科。

上个世纪80年代动物听力学已经兴起。Sonstrom等[5]在其即将出版的犬种听力学(canine audiology)书中详细介绍了如何通过听力学各项技术研究狗的听力。先天性耳聋已在80多个犬种中得到鉴定。听觉诱发电位,特别是听觉脑干反应或脑干听觉诱发反应是犬听觉评估的金标准。狗的听力损失可以遗传或后天获得。遗传性听力损失是由遗传缺陷导致的,遗传缺陷通常发生在具有白色色素沉着类型犬种中,而后天性听力丧失可能源于宫内感染,中耳功能障碍,耳毒性,老年性耳聋或噪声暴露。和人类听力学一样,为了确定犬种先天性听力损失特点,需要进行听力筛查。为了确定听力损失的类型和程度,需要进行诊断性听力学评估。人类听力筛选技术和基本原则早在过去几十年中建立起来,已相当成熟,并得到全球一致遵守。但专用于狗或动物的听力筛查及其诊断测试的标准流程尚在发展中。学界建议对动物包括犬种的听力诊断测试应采用一系列听力学手段,确保对外、中耳和内耳,前庭耳蜗神经和中枢听觉通路进行全面评估。研究动物听力学应涵盖动物听觉特点,听觉系统的解剖结构和生理学的回顾以及动物的常见听力评估。

如前所述,人类医学和兽医学的结合正成为广义医学教育非常重要的发展趋势,取得成果也是非常显著。以英国爱丁堡大学医学院为例,该医学院是全球最早的一家由人类医学和兽医学共同组成的医学院,共享教育科研方面资源,联合教学,取得巨大成果,包括兽医学院克隆出人类第一只哺乳动物多利羊,同时人类医学院在生殖医学等领域发明了试管婴儿等技术,这些成果都是得益于对人类和动物及其环境共同的研究。

在听力学领域,辛辛那提大学、北科罗拉多大学和阿克伦大学2007年合作创建了一个包括动物的听力学实验室——犬听觉教育和测试设施及动物生物声学实验室[6],动物听力学家与兽医医师一起,通过提供更全面的听力健康评估以及管理听力损失咨询和建议帮助推进兽医医学发展。在这个实验室,动物听力学家通过提供对动物听力敏感性更精确的诊断和评估手段协助兽医。该中心是国际知名的动物听力和生物声学实验室,是美国唯一一家能够进行完整的听力学诊断测试分析的动物听力学实验室。这个实验室每年测试1000只狗和300种外来动物,包括亚洲小爪水獭,犀牛和大象。在与当地兽医医学教育紧密合作基础上,它是世界上能为听力学家颁发动物听力学研究生学历证书的唯一机构,并能为犬类提供助听器和听力保护装置。

从医疗健康角度看,人类和动物之间的关系非常紧密,相互作用是多维和能动的。在研究动物听力学时,人类和动物相互作用一般可由两种关系界定:一种是动物辅助干预(animal-assisted interventions,AAI)[7],这是以目的为导向,界定人和动物之间结构化关系的策略,包括在健康、教育和人类服务中为取得治疗效果对动物的使用。另一种是人与动物之间的互动(human-animal interactions,HAI),这是人与动物之间的互利和动态关系,受人类和动物的健康与福祉的行为影响。人与动物之间互动的范围涵盖了从与野生生物接触,养宠物和动物辅助干预涉及的各个领域,包括人,动物和环境的情感,心理和身体互动。显然人和动物之间的紧密联结及其互动关系已用于人类听力损失和其他耳科疾病患者康复。

3 植物听力学

“一个健康”理念在听力学的另一个应用是植物听力学(botanaudiology),这是一个表明听力学与自然环境以及生活在环境里的动物和植物保持紧密联系的最佳例子。伴随对生态声学深入研究,听力学家和声学专家在全面研究人与人、人与动物、动物与动物以及人类动物与环境所涉的声学特点时,听力学在植物方面的应用也引起了重视。植物听力学是2016年由美国听力学学会在介绍西澳大利亚大学进化生物学家Monica Gagliano教授对植物交流和听觉研究成果时,独创的一个名词[8],由botan(植物园)和audiology(听力学)两个名词组成。植物听力学是一门融合植物学、听力学、生物学、物理学等各个学科的知识,专门研究植物如何发声、如何向人类或者其它动物通过聆听声音信号来保护种子发育,促成幼苗生长,着重探索植物之间如何利用自然声学信号相互交流的学科。植物听力学的研究成果将逐步揭示听力学如何在植物生长发育过程中起到必不可少的作用,进而帮助人类从动物和环境中学到许多关于我们自身听觉能力的特点和作用。

近期研究表明,植物对环境中的声波或振动做出反应的能力远比我们想象要广泛,许多物种已经进化出一系列利用声音的自适应策略[8,9]。大约有20000种植物通过类似嗡嗡声音完成授粉这个复杂的过程,只有当花粉以正确的声频振动时,花粉才能从花中释放出来。植物这种“嗡嗡声授粉”现象显示了以特定频率蜂鸣可刺激花粉释放,蜜蜂通过合适的振动频率驱动双翅飞行采花粉与其配合,成为植物听力学中一个很重要的进化成果。此外,对植物发声和识别声音能力的初步研究表明,植物具有识别声音振动,并表现出频率选择敏感性的能力,换言之,植物对自身发出相同频率范围的声音会做出反应。因此,现在植物听力学研究的问题已不是植物是否进化成能够识别并响应环境中的声波或振动,而是聚焦在植物如何通过声音的反馈及其改变自身生长行为,尤其重要的是为什么植物会这样做。

研究植物听力学的专家认为植物自身有一个完整的接受声音的系统,能察觉、识别和鉴别不同频率的声音,这种声音系统也可以理解为是植物之间交流的一种特殊“语言”,植物能利用这个能力寻求其所需的水源、合适的土壤,以求能充分利用环境资源更好地生长;同时,植物还能利用对声音感知能力保护不受外界的侵袭或损害,比如昆虫或者噪声污染等。反过来,人类制造的噪声也会对植物生态产生重要的影响。Francis等[10]系统研究了噪声污染在改变鸟类和其他脊椎动物的行为和分布时,还在深刻影响人类生存的环境生态链。噪声污染对授粉、种子传播和幼苗生长有影响,噪声污染的影响可以通过破坏或增强植物原来自然生存环境的各个因素对生态系统结构和多样性产生长期的巨大影响。随着现代噪声污染程度增加,植物听力学应更多地通过对植物生态链研究,评估噪声产生的生态后果以及人为引起的已经改变了全球生态景观的环境变化。

4 结语

“一个健康”的理念让我们能从更广泛、超出人类自身角度去认识、理解和互动人类赖以生存的环境和与之共存的生物。动物听力学和植物听力学分别从不同的领域揭示了人类听力学研究的潜在机会和发展空间。地球上发生在任何一个生物的事件都与人类有关联。保护地球的每一寸土地和每一个生物也是人类自身能继续健康生存发展的使命。

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