学龄前儿童言语诱发听性脑干反应的性别差异△

蒋佳琪 赖媛 陈杰荣 韦臻 万国斌

言语诱发听性脑干反应(speech-evoked auditory brainstem response, speech-ABR)是以言语声诱发听觉脑干神经元放电并在头皮记录到的生物电位，分为包括起始和结束阶段的瞬态反应(波V、A、C和O)和记录周期性听觉刺激的神经锁相活动的频率跟随反应(波D、E、F)，这两种成分反映不同频率、不同变化速度声音信息的编码，在不同人群中表现出不同的特点[1,2]。皮层下听觉功能的性别差异一直是该领域一个有争议的研究热点，既往研究指出，成年女性speech-ABR起始反应的潜伏期显著短于男性，但频率跟随反应没有显著差异[3]。有研究者解释，头围、耳蜗的皮层下神经差异都可能是造成性别差异的原因[4,5];但一项对青少年的研究并未发现speech-ABR各波形特征的性别差异[6]。目前国内外对学龄前儿童speech-ABR性别差异的研究较少,且研究证明，语言、音乐的训练经历会影响皮层下的听觉处理能力[7，8]。因此，本研究拟探讨新生儿听力筛查通过且无听觉系统疾病的不同性别学龄前儿童的言语诱发听性脑干反应特点及其与幼儿音乐和语言能力的关系，报告如下。

1 资料与方法

1.1研究对象 在深圳市某四所幼儿园招募符合入选标准的学龄前儿童135例，其中男65例，女70例。入选标准：①年龄3～6岁；②无耳道疾病史及耳毒性药物使用史；③无听觉系统、神经系统疾病及精神障碍病史；④出生时通过了耳声发射听力筛查。男女两组的平均年龄见表1,两组间差异无统计学意义(P>0.05)。在征得家长同意并签署知情同意书和一般情况调查表后对儿童进行测试。

1.2speech-ABR测试 测试仪器是由美国Natus公司生产的Biologic Navigator Pro System仪器，speech-ABR使用的是含有五个共振峰的语音音节/da/，总时长40 ms，基频从103 Hz到125 Hz线性增长，音节发声从5 ms开始。合成言语/da/的声学特征及其诱发的听性脑干反应波形如图1、2所示，可见speech-ABR的反应波形与言语声/da/的声学特征图具有高度重叠性。

图1 40 ms言语声/da/的声学特征图[9]

图2 由言语声/da/诱发的典型speech-ABR波形图[5]

Speech-ABR 测试在各幼儿园隔声的音体室中进行，本底噪声≤20 dB A。在测试期间受试者舒适且安静地坐在椅子上，尽量使头颈部保持不动。用棉签蘸取少量磨砂膏摩擦儿童的眉心、前额中央以及双耳乳突，确保四个电极电阻都≤5 kΩ，并且每个电极电阻之间的差异≤2 kΩ，然后使用四个一次性电极片分别贴在这四个部位，戴上插入式耳机。耳机以每秒10.9次的频率重复播放音节/da/，单耳给声，每组均匀给声1 024次，声音强度为80 dB SPL，极性交替，伪迹拒绝阈值为23.8 μV，带通滤波为100～2 000 Hz，时间窗为-15.8～69.45 ms。每组记录两组波形，保证每组的伪迹去除率小于20%。将右耳同侧记录的两组波形进行加权平均处理得到最终波形，由专业人员对各主波进行波形标记及波级评分，并由AEP软件分析，记录各主波潜伏期和波幅。

1.3幼儿多元智力评定问卷调查 该问卷由82个条目组成，采用1(完全不符合)到5(非常符合)的5级评分，由家长根据自己孩子的真实情况对小儿在8个不同方面的智力进行评估。该问卷已在我国3～6岁幼儿中建立了有效的常模，信度效度良好，适用于我国幼儿多元智力的评估[10]。本研究利用该问卷的音乐节奏智力和语言言语智力两个分量表来评估受试者的音乐和语言能力。

1.4统计学方法 采用SPSS23.0统计软件，对不同性别儿童的speech-ABR 各主波潜伏期及波幅分别进行独立样本t检验。为了排除年龄因素的干扰，将年龄作为协变量，分别对男生、女生的speech-ABR的波V、波A潜伏期及波幅与语言能力、音乐水平得分进行偏相关分析。

2 结果

2.1男女两组多元智力评定问卷得分比较 男女两组语言和音乐智力得分见表1，独立样本t检验的结果显示，两组语言得分无统计学差异(P>0.05)，音乐得分的差异有统计学意义(P=0.029，t=-2.217)。

表1 不同性别学龄前儿童的年龄及幼儿多元智力量表得分(分，

2.2男女两组儿童speech-ABR各波潜伏期和波幅差异 由表2、3可见，男女两组儿童间speech-ABR的起始反应(波V、A)的潜伏期以及瞬态主波A波的波幅存在显著的差异(P<0.05)，而频率跟随反应(波D、E、F)的潜伏期及波幅无统计学差异。相较于男生，女生speech-ABR的起始反应(波V、A)的潜伏期均显著缩短(P=0.015；P=0.035)，且女生的瞬态主波波A波幅显著大于男生(P=0.031，t=-2.179)。

表2 不同性别学龄前儿童的speech-ABR各波潜伏期比较

表3 不同性别学龄前儿童的 speech-ABR 各波波幅比较

2.3男女两组儿童speech-ABR波形特征与语言、音乐得分关系 由于性别差异只在speech-ABR的起始反应中存在，故只选取两组儿童speech-ABR的波V、A的潜伏期和波幅做进一步分析。排除年龄因素后，受试者语言能力越强，speech-ABR波V、A的波幅越大；音乐能力越强，speech-ABR波V、A的潜伏期越短，且波A的波幅越大。语言智力得分与女生speech-ABR的起始反应(波V、A)的波幅呈显著正相关，音乐智力得分与男生speech-ABR的瞬态性成分波V潜伏期呈显著负相关；女生的speech-ABR瞬态主波波V波幅与音乐水平得分呈显著正相关(表4)。

表4 男女儿童语言、音乐得分与speech-ABR波V、A潜伏期及波幅的相关系数及P值

3 讨论

3.1学龄前儿童speech-ABR波形特征的性别差异 本研究发现，学龄前女童的speech-ABR的瞬态成分波V、A的潜伏期显著短于男童，波A波幅显著大于男生。这与在成人及老年人的speech-ABR的研究结果相似[11,12]，另一项我国青少年中的研究也得到了一致的结论[13]。瞬态成分主要反映神经元对语音刺激起始反应的同步性[14]，因此，这种差异很可能说明女生对刺激的反应时间准确性及对语音的识别能力均优于男生，且这种优势可能持续存在。有研究者认为这种性别差异可能是因为男性耳蜗比女性耳蜗更长并且具有更小的模量梯度(stiffness gradient)[15]。另外，对于男性来说，较大的头围可能导致信号到达皮层下核穿过的神经束更长，分离这些皮层下发生器和记录电极所需的脑体积也更大，这些因素加在一起导致男性的皮层下听性脑干反应较小且反应时间延迟(Yamaguchi等，1991)。

持续成分即频率跟随反应，反映上橄榄复合体、下丘整体、斜方体和脑干耳蜗核的相位锁定(phase-locking)能力[16]。本研究结果显示speech-ABR频率跟随反应(波D、E、F)的潜伏期和波幅均没有显著的性别差异。该结果可能表明，脑干神经元对语言刺激的相位锁定能力几乎不受性别的影响，这可能是因为睾酮可能影响神经反应的同步性，延长了言语-听觉脑干反应的潜伏期，但睾酮对神经元的锁相，尤其是对持续成分的振幅影响不大[17]。

3.2不同性别学龄前儿童speech-ABR波形特征与音乐能力、语言能力的关系 本研究发现稳定高效的speech-ABR反应与更好的音乐能力相关，与先前的研究一致[18]。音乐相关经验会激活大脑听觉皮层，从而由上行听觉通路反馈调节其皮层下听觉功能[19]。最近研究也发现，音乐训练能提高听觉功能中处理声音信号的频率、强度等随时间变化的时域处理能力,从而提高噪声中的言语识别率[20]。从本研究结果看学龄前女童的听性脑干反应与语言能力相关，但男生中却没有发现这个关系。这可能是因为女生在口语表达能力、阅读理解能力以及书写能力方面的优势可能增强或启动了语言能力的相关特征，增加了听性脑干反应神经可塑性[21]。有研究者认为，speech-ABR的瞬态成分反映的是对高频率、快速变化的声音信息的编码，此类声音含有更多的言语信息，对语言的理解至关重要；而女性对这类声音信息更为敏感[22]，这可能是本研究显示波V波幅与女生的语言能力比男生的联系更加密切的原因之一。另外，这种差异也提示性别是影响speech-ABR反应与语言能力之间关系的重要影响因素，临床上对男性和女性需要不同的治疗或干预策略。

综上所述，本研究结果提示，当speech-ABR被用作评估学龄前儿童皮层下听觉处理功能的指标时，需要考虑性别对结果的影响。本研究结果显示学龄前男女童的言语听性脑干反应的发展不一致，这为建立学龄前儿童言语听性脑干反应常模提供了依据，并为以后幼儿言语诱发听性脑干反应的基础研究和临床应用提供了重要的参照。

speech-ABR异常提示通过脑干传输的声音可能出现了偏差，造成听觉中枢的信息编码错误，这可能是导致儿童语言、音乐能力落后的重要原因之一。由于脑干成熟早，speech-ABR指标有利于预见有语言能力和音乐能力落后风险的学龄前儿童，尽早发现该风险并进行早期干预。从本研究结果看，健康学龄前儿童的言语诱发听性脑干反应与语言、音乐能力存在一定程度的关联，且表现出较明显的性别特征，提示应当对不同性别的speech-ABR异常儿童做出针对性的干预，从而降低由此导致的语言、音乐能力发育落后的风险。

本研究还存在以下局限性：首先，尽管受试者均通过了新生儿听力筛查，但由于时间和其他条件的限制在入组前未能进行统一的听力学评估，可能难以保证测试时所有受试者的听力均正常；其次，本研究使用主观报告问卷评定幼儿的语言和音乐能力会存在一定程度的偏差；最后，本研究未控制头围大小对听性脑干反应性别差异的影响，也许会对结果产生一定影响。这些不足需要在今后的研究中得到改进和控制。