01. 研究背景

在嚴(yán)重聽力損失或耳聾的情況下，可以使用人工耳蝸盡可能地恢復(fù)聽力，這種植入物通過(guò)電流刺激聽覺(jué)神經(jīng)，取代了內(nèi)耳的功能。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于CI使用者，尤其是兒童，客觀評(píng)估這種刺激是否到達(dá)大腦皮層并觸發(fā)所需的聽覺(jué)感覺(jué)是困難的。這主要是由于使用了傳統(tǒng)的神經(jīng)成像模式。因此，需要另一種可靠的、經(jīng)常適用的、臨床可用的驗(yàn)證方法。

02. 研究方法

2.1 被試

10名成人(6男4女)受試者，年齡分布于29.5±9.1歲參加了實(shí)驗(yàn)。所有參與者都是右利手，視力正常或矯正至正常，聽力均正常且左右耳無(wú)明顯聽力區(qū)別。

2.2 實(shí)驗(yàn)材料

6個(gè)不同的聽覺(jué)刺激（1kHz的正弦波，幅度由4Hz與10Hz的正弦波調(diào)制，采樣44.1kHz）。

2.3 實(shí)驗(yàn)流程

每位被試都要經(jīng)歷2（強(qiáng)度：高/低）×3（雙聲道/左右耳單聲道）×10試次，再額外加10個(gè)無(wú)刺激的靜音試次。5輪記錄完畢，每輪14試次。

2.4 數(shù)據(jù)采集和處理

近紅外記錄上，采用一個(gè)多通道系統(tǒng)(Imagent, ISS Inc.)來(lái)測(cè)量并計(jì)算HbO與Hb的變化，采樣率為8Hz，使用修正的比爾-朗伯定律方法。多通道系統(tǒng)包括12個(gè)光電倍增管探測(cè)器和16個(gè)源(每個(gè)源兩個(gè)波長(zhǎng)，690 nm和830 nm，合并在一個(gè)發(fā)射器中)。源與探測(cè)器間隔3cm。由專家對(duì)原始fNIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行目視檢查后，去除信號(hào)質(zhì)量(測(cè)量噪聲)較差的通道。此外，包含運(yùn)動(dòng)偽影的試驗(yàn)被排除在計(jì)算任務(wù)相關(guān)的變化和地形分布中。為了進(jìn)一步減少偽影，采用了一個(gè)0.08Hz 的3階低通巴特沃斯濾波器。采用了一個(gè)0.015Hz的高通巴特沃斯濾波器去除基線漂移。

03. 研究結(jié)果

圖一描述了兩個(gè)腦半球的所有研究結(jié)果，展示了所有10個(gè)被試的左右及雙聲道、高低強(qiáng)度的興趣區(qū)域相關(guān)的血液動(dòng)力學(xué)。

圖一

04. 結(jié)論

本研究的目的是通過(guò)近紅外光譜(fNIRS)研究10名被試在不同強(qiáng)度的空間呈現(xiàn)聲音時(shí)大腦活動(dòng)的差異。我們發(fā)現(xiàn)不同條件和roi的激活模式存在顯著差異，但并不如最初預(yù)期的那么清晰，這可能與注意過(guò)程的差異有關(guān)。在額葉區(qū)域發(fā)現(xiàn)了額外的激活模式。與這些激活模式相反，我們發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)半球的中央和頂葉區(qū)域的HbO有強(qiáng)烈的下降，可以看到這反映了一個(gè)特定的皮層區(qū)域沒(méi)有參與或失活。

Cortical activation patterns to spatially presented pure tone stimuli with different intensities measured by functional near-infrared spectroscopy

DOI：10.1002/hbm.24034