正常听力儿童及青年失匹配负波研究

朱斌 孟子珅 胡萍萍 关兵

失匹配负波(mismatch negativity，MMN)是一种内源性事件相关电位，是一系列重复出现的标准刺激中偶尔穿插的偏差刺激所诱发，主要产生于听觉皮层，额叶皮层、丘脑和海马体也参与了这种反应[1]。通过测量MMN可以了解中枢听觉的神经生物学基础，特别是听觉识别，以及听觉察知到听觉分辨和更高形式的各种听觉相关过程[2]。 MMN可以反映听觉中枢对于声信息异常变化处理情况，并且可以客观而准确的评估波幅、频率等各种声学特征的变化，是目前仅有的评估听觉辨别和听觉记忆的客观指标，评估受试者的听觉中枢的功能。MMN测试的优点在于不需要受试者的参与，在听力学、言语疾病学、神经精神疾病等方面具有广阔的应用前景，但目前各实验室提取与记录MMN的方法还存在着许多差异，如：在MMN提取过程中存在信噪比较低、影响因素复杂，在诱发模式、影响因素、正常值范围等方面尚缺乏统一的标准，因而限制了其临床应用[3]。目前认为MMN有显著的发育性变化，儿童后期至青春期MMN的潜伏期才与成年人相似[4]；既往研究中都采取对照研究，缺乏各年龄段的标准值，故有必要进一步研究正常听力儿童及青年的MMN，以明确其差异性，规范其潜伏期和振幅的标准值，使MMN测试在临床实践中得到有效的实施[5,6]。本研究拟对正常儿童及青年进行MMN测试，探讨这两个年龄段正常听力者MMN潜伏期和波幅的特点及差异，进一步为MMN的临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象及纳入标准 纳入标准：①受试者在进行MMN检测前行纯音听阈(pure tone audiometry,PTA)、听性脑干反应(auditory brainstem response, ABR)检测，结果正常者(双耳各频率听阈≤25 dB HL，双耳ABR阈值均≤35 dB nHL)；②经耳鼻喉专科医师检查排除中耳炎、鼓膜穿孔、耵聍栓塞等；③身体健康，均为右利手，无先天性疾病；④排除精神、神经疾病、语言障碍等病史；⑤排除药物应用史及酗酒史。

符合纳入标准的受试者58例(116耳)，其中，正常儿童组29例(58耳)，其中男20例，女9例；年龄7～16岁，中位数11岁；正常青年组29例(58耳)，其中男20例，女9例；年龄18～34岁，中位数28岁。所有受试者均获得其本人或监护人的知情同意。

1.2研究方法

1.2.1纯音听阈测试 在本底噪声小于20 dB A的隔声屏蔽室，采用丹麦Madsen科丽纳Astera的临床诊断及科研两用听力计，按国家标准(GB/T16403-1996)基本方法由专人采用上升法测试250～8 000 Hz气骨导听阈，各频率听阈≤25 dB HL为正常[7]。

1.2.2听性脑干反应检测 在本底噪声小于20 dB A的隔声屏蔽室，采用丹麦ICS Chartr EP 200听觉诱发电位系统，额部发际前沿正中连接记录电极，眉弓间连接接地电极，双侧乳突表面连接参考电极；滤波带通50～1 500 Hz，极间电阻均小于2.0 kΩ，刺激声为click声，刺激频率21.1次/秒，叠加1 024次，从80 dB nHL刺激声强开始，以20 dB 递减，在接近阈值时以5 dB增减以获得阈值。以可以重复引出波V的最小刺激强度为ABR阈值，ABR阈值≤35 dB nHL，则为正常[8]。

1.2.3失匹配负波检测 在本底噪声小于20 dB A的隔声屏蔽室，采用丹麦ICS Chartr EP 200听觉诱发电位系统，受试者处于舒适坐位，要求受试者保持清醒状态，自行选择观看感兴趣的无声视频以分散注意力，忽略刺激声，检测时间15～30 min；额部发际前沿正中连接记录电极，眉弓间连接接地电极，双侧乳突表面连接参考电极，极间电阻均小于2.0 kΩ，刺激方式为oddball靶式，刺激声为短纯音；偏差刺激声为2 000 Hz，概率为20%，叠加100次；标准刺激为1 000 Hz，概率为80%，叠加400次。刺激声强度为ABR阈上50 dB；先测试右耳，测试完后休息10分钟测试左耳。波形判断：MMN为偏差刺激减去标准刺激所得潜伏期位于100～250 ms的最大差异波[9,10]，记录MMN的潜伏期及波幅。

1.3统计学方法 采用SPSS 23.0 统计学软件进行数据处理，平均值用均数±标准差表示，MMN潜伏期及波幅结果为定量资料，符合正态分布且经方差齐性检验符合方差齐性，组间比较采用独立样本t检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

两组受试者均能正常引出MMN波形，MMN的潜伏期和波幅见表1，可见，两组间MMN潜伏期和波幅期无统计学差异(P>0.05)。两组典型的MMN波型图见图1、2。

表1 正常儿童组及正常青年组MMN潜伏期及波幅

图1 正常儿童MMN(男,7岁,右耳,A-B之间为最大差异波即MMN)

图2 正常青年MMN(女,18岁,左耳,A-B之间为最大差异波即MMN)

3 讨论

在听力学研究中，长潜伏期听觉诱发电位(auditory long latency response,ALR)可作为认知过程的测量指标，能记录与大脑处理相关的神经元激活，依此评估在认知处理任务中激活的大脑区域功能[11]。MMN是ALR的一种，其刺激方式主要有听觉、视觉、体感刺激等，听觉MMN则是在一系列重复出现的听觉刺激(即标准刺激)中偶尔穿插的偏差刺激所诱发，出现于刺激后的100～300 ms，用偏差刺激诱发的负波与标准刺激诱发的负波相减所得；MMN的出现与受试者是否注意声音无关，可用振幅、潜伏期和持续时间来判断MMN是否出现。目前认为听觉MMN主要有两种学说[12]，一是预测编码学说(理论基础是听感觉记忆)：当处理一系列标准刺激时，下一个刺激到来与预测不符时，产生预测错误并记录下来，故能反映听感觉记忆这种下意识的中枢活动；另一种学说即神经适应学说，随标准刺激增加，感受标准刺激的神经元由于突触抑制和横向抑制作用，其诱发电位适应了，接受变异刺激时，感受变异刺激的神经元由于受刺激较少，适应作用还未完全体现出来，诱发电位仍较大，因此导致差异。所以MMN能反映听觉中枢对声音刺激改变的自动加工、识别、处理的过程，是目前客观评价听觉中枢功能的重要手段。目前认为MMN潜伏期代表听觉通路的功能状态,反映大脑判断刺激特征是否发生改变所需的最短时间，潜伏期缩短可能与言语发育过程中中枢可塑性及判断刺激的能力加强有关，但具体有何深在联系尚不清楚[1,10,12,13]。目前对于MMN潜伏期正常值尚无统一标准，尤其是儿童及青年人，其潜伏期结果相似，但具体有无差异，暂无定论。

本研究检测了听力正常的儿童及青年MMN潜伏期和波幅的特点及其差异，结果显示58例受试者均可正常引出MMN波形，正常儿童MMN平均潜伏期为171.23±26.90 ms，平均波幅为3.46±2.30 μV。Ferreira等[14]对36例5～11岁儿童进行MMN检测，发现其右耳MMN平均潜伏期为184.0±43.4 ms，左耳MMN平均潜伏期为182.9±37.9 ms，且5～11岁儿童的MMN潜伏期在不同性别、左右侧之间无明显差异，其MMN潜伏期的平均值较本组正常听力儿童延长。MMN的潜伏期反映电生理活动的时间进程，MMN振幅反映认知过程中神经发育的程度，分析其潜伏期的差异可能是受试者的年龄分布不同，听觉通路的成熟情况会影响不同年龄组MMN的潜伏期值。高延等[15]对56例新生儿进行MMN检查，发现新生儿MMN较成年人振幅低、 潜伏期延长，其同样认为脑发育的不同程度可能影响MMN的结果。人类出生时丘脑及听觉皮层尚未发育成熟，丘脑轴突的发育是从出生后6个月开始，2～5岁才完全发育成熟；听觉皮层神经轴突在1岁时开始髓鞘化，传导束轴突的髓鞘化在4～5岁时达到成人水平，6～12岁时，随着听皮层表层神经细胞轴突的成熟，整个听觉系统的发育完成，15岁时听觉系统功能达到最佳状态[16]。听觉功能在听觉皮层发育过程中逐渐变化，MMN的潜伏期在早产儿是380 ms，足月产儿缩短至275 ms，生后3个月为230 ms，随着年龄的增长MMN潜伏期明显缩短，儿童后期至青春期MMN的潜伏期才与成年人相似[4]，故推断MMN结果与受试者听觉通路的成熟情况有关。

本研究中正常青年组平均MMN潜伏期为177.57±26.61 ms，平均波幅为3.96±2.46 μV，与Brossi等[5]研究结果相符，其发现听力正常成年人MMN潜伏期在150.70和184.0 ms之间，振幅在1.435和3.548 μV之间。Schwade等[17]对40例正常成年人的MMN研究中，发现正常听力受试者右耳MMN的平均潜伏期为169.4 ms，左耳为175.3 ms，右耳平均振幅为4.6 μV，左耳为4.2 μV，双耳之间MMN潜伏期和振幅没有差别，但右利手与左利手受试者之间MMN的潜伏期存在差异。本研究中受试者均为右利手，故可排除左右利手的影响，但并未对左右耳进行区分，有文献报道儿童和成人的MMN结果显示在双耳间没有差异[17,18]。Brossi[5]及Schwade[17]均发现女性MMN潜伏期较男性缩短，他们认为可能是女性对声音差异更敏感，与其听觉辨别有关；但王鸿南等[9]对正常青年男女进行MMN测试发现，正常青年男女之间MMN波幅与潜伏期均无显著差异。本研究未比较男女之间MMN的差异，有待进一步扩大样本量加以研究。

文献报道无论使用何种刺激和电极位置，MMN潜伏期都在150～300 ms之间[2,9,13,18～21]，振幅均小于5 μV[19]，与本结果相符；但也有报道认为随着标准刺激和偏差刺激之间的差异程度增加[22]，MMN的振幅也可能增加，故MMN的刺激声差异程度需要统一规范。

本研究发现正常儿童组与正常青年组间MMN潜伏期及波幅均无统计学差异。但Schwade[17]认为儿童的MMN潜伏期较正常成人延长，因为MMN反映听觉中枢对声音刺激改变的自动加工、识别、处理的过程，听觉中枢及听觉通路的发育情况可能会对MMN有所影响。相关文献也指出，MMN潜伏期和波幅主要决定于听觉通路的成熟情况[23，24]。本研究中正常听力儿童和成人间MMN潜伏期和波幅均无差异，分析原因可能为本组儿童受试者的年龄介于7～16岁之间，这个年龄段的儿童听觉通路已发育成熟，不影响其MMN的潜伏期和波幅。但中、老年人之间MMN有无差异，目前没有统一的意见，Buranelli等[6]研究发现老年人的MMN潜伏期值在148.67～171.0 ms之间，波幅在1.847～2.753 μV之间，成年人和老年人的MMN之间没有统计学差异。但Ruzzolia对青年人、中年人及老年人的研究表明，随着年龄增加MMN的波幅呈下降趋势，因为对声刺激的辨别能力下降[25]；同样，景艳等[2]研究发现老年听力正常组MMN潜伏期较健康青年志愿者明显延长。故未来可以选择不同年龄段的受试者进行MMN测试，以明确不同年龄段人群MMN的特点。

综上所述，正常听力儿童、青年均可引出稳定的MMN，且两组间MMN潜伏期和波幅无明显差异，MMN结果与儿童受试者听觉通路的成熟情况有关。但本研究样本量较少，且未对性别、左右耳进行分类讨论，未来需要扩大样本量，对不同年龄段、不同性别、不同耳侧的MMN进行研究，以进一步明确不同年龄段人群MMN的特点，为MMN更好的应用于临床提供理论依据。