听到你的耳朵,倾听你的大脑

想象自己在一个接待,一对一聊天和另一个客人。你很难听到周围一切的人说在喧嚣的谈话,但即使你错过一个单词,你有足够的上下文来理解的要点是什么人告诉你。

在这种情况下,你是依靠不同种类的知识,包括上下文线索和相关记忆,处理你收到的信息。这些知识是至关重要的不仅对那些试图交谈在嘈杂的房间里也有听力障碍的人,必须依靠知识以这种方式为几乎所有的谈话。

近年来科学家们越来越意识到积分的角色认知在沟通,这催生了一个新领域的研究意识听力认知科学。这一领域研究的方式我们的头脑处理听觉信号被送到大脑,因素我们听的复杂性,和适应听力的质量条件。

这个领域持有特定意义的结果对于有听力障碍的人来说,他的内耳不捕获完成大脑听觉信息的过程。长期影响的自底向上的信号处理不足可能会影响存储在大脑中,有时造成负面的周期;没有理解,知识是不会更新,进而导致减少未来的理解。

一种新的模式

最近的模型语言理解不良或分散条件下强调语言信号之间复杂的互动,工作记忆容量(WMC)和相关的执行功能,长期记忆和情景语义(LTM)。

皮质,自上而下的过程,如工作记忆(WM)和关注早期扮演重要角色,在语言处理以及后期阶段。自底向上的因素依赖于耳蜗,内耳的听觉部分,语音和语言处理相关联。根据听力任务和听力条件多么不利,这些自底向上和自顶向下的流程交互各级听觉系统。

我和我的同事们已经开发出一种模型,解决了这个bottom-up-top-down交互。语言理解的难易程度(ELU)模型建立在假设大脑“快速、自动、和多通道语音结合”信息,代表我们称之为RAMBPHO非常短期的缓冲区。在理想的听力情况下,RAMBPHO输入匹配一个足够数量的语音心理词典中的属性——词汇的系统性的组织存储在我们的思维,激发我们的大脑快速访问和理解单词和隐式,更新我们的知识。但如果听力受损——通过一个身体残疾或仅仅因为竞争噪音- WM踢在支持听。使用语音和语义中心思想,我们填写,或推断,缺失的信息,然后反馈和质数RAMBPHO下一个输入。

谈话的主题或地区口音的人说我们的语义和语音启动,分别。系统的输出是某种程度的理解或感知到的要点,进而诱发的语义框架下一个明确的循环。概念化的时间尺度显式循环运作,考虑当两人对话轮流发言。每次质数RAMBPHO,所以系统正经历着不断动态变化,优化大脑工作的所有时间。另一个系统的输出是情景中心,信息编码到中心思想是依赖于类型的处理在WM。听越不利条件,减少闲置产能我们必须编码信息为中心。大脑机制,促进或阻碍顺利“在线”(即。,real-time) language processes or long-term cognitive change are vital to this area of study.

认知听力科学不仅仅是听觉方面的言论也与唇阅读和视觉语言,如手语。它还包括跨文化比较的测试和工具解决机制参与听觉感知。例如,现在使用的WM测试测试和评估在许多世界各地的实验室(参见前沿话题”工作记忆的作用和执行功能的通信在不利条件下,“eds。Rudner & Signoret和话题”认知听力语言理解的机制:短期和长期的观点”,eds。埃利斯,Ronnberg Sorqvist & Zekveld)。

新发现和预测

多种信号处理和信号失真听乐器(如振幅、频率压缩,二进制掩蔽)影响语音处理,因此也影响RAMBPHO。如果RAMBPHO表示不太精确,那么这个人有高度的机会访问错误或从心理词汇无关信息,根据ELU模型。与低WMC对有些人来说,助听器可以阻碍而不是促进语音处理。与此同时,更先进的信号处理与高WMC可以受益的人。

这种模式是在2007年的一项研究表明在听力认知科学家托马斯·lun和Elisabet Sundewall索伦给23助听器用户任务来衡量他们的WMC然后向参与者展示了演讲的背景噪音的演讲中很难听到(lun & Sundewall索伦,2007)。至关重要的是,一些参与者戴助听器提供基本的信号处理(称为自动音量控制),而另一些戴着助听器提供更先进的信号处理(宽动态范围压缩)。参与者与低WMC显示更好的理解基本的信号处理,而那些高WMC听到更好更先进的信号处理(参见Arehart, Souza,秋雨,和凯特,2013)。

除了助听器,高WMC也好处语言处理的其他方面:有听力障碍的参与者和高WMC更高效的使用语音编码在WM执行押韵和阅读任务比那些低WMC,例如。高WMC也盾牌分心的听觉系统,从而支持关注过程。此外,高WMC与语义线索的利用能力,帮助独立演讲从背景噪音,它也可以作为一个重要的认知抵御疲劳。

低WMC,另一方面,与高激活前额叶脑区相关的语义处理当理解演讲在周围的噪音。这些大脑额叶过程造成精神紧张。

ELU模型也使LTM预测听力损伤的影响。与听力正常的人相比,功能障碍的人更有可能错过某些听觉线索的过程中,即使他们使用助听器。例如,一些
日常不良听条件(例如,multitalker牙牙学语)可以让一个人有听力问题,因为助听器无法分离流的言论一样,健康的听觉系统。

在这些情况下,一个人的WM变得完全占领,试图解决曲解和误解。但由于增加的数量不匹配,情景LTM(即不会使用。,编码和检索与相同的频率)。

我们有了经验,有听力障碍的人的中心思想分为相对停止使用和与WM相比下降。在一项研究(Ronnberg et al ., 2011), 160助听器用户测量能力回忆单词,动作短语,并从中心思想的句子。大量的听力损失表现糟糕,这些任务,即使年龄是考虑。没有这样的模式被发现WM。

Ronnberg et al .(2011)的结果被Ronnberg钢筋在一项研究中,Hygge, Keidser, Rudner(2014)包括了超过100000名参与者招募通过英国生物库(http://www.ukbiobank.ac.uk/)。英国生物库是包含健康研究人口和慈善组织500000人的数据。感兴趣的研究人员可以使半岛体育官方网址入口用这个资源申请与健康有关的研究与公共利益有关。值得注意的是功能的负面影响听力损失的罢工视觉空间的未来的中心任务(代理的情景LTM Ronnberg et al ., 2014),因此看齐modality-general情景LTM效果获得Ronnberg et al .(2011)的研究。这导致了更一般的结论,潜在的可闻度或注意力问题相关的听力障碍,听觉任务与助听器(编码)并不能解释获得的数据。相反,它似乎是一个更一般的,多通道的情景记忆系统受到听力损失的影响。

这情景LTM下降,与听力损失有关,可能是老年痴呆症的一个原因。最近的研究表明,阿尔茨海默氏症的患痴呆症的风险类型在10年期间的后续研究增加了4到5倍为中度到重度听力障碍。这仍然是一个重要的发现,尽管很多背景变量如年龄、性别、种族、教育、糖尿病、吸烟和高血压是考虑。因为一个情景LTM赤字患老年痴呆症的一个重要组成部分,这可能是一个重要环节,之前一直被忽视。

新的应用程序

助听器制造商和药剂师必须意识到,只有那些高WMC将受益于更先进的信号处理,和助听器的配件应该基于超过人的听觉感知的演讲。已经证明,对有些人来说较低WMC,信号处理,太先进的阻碍而不是帮助认知处理的信号。在这种情况下,重要的科学家开发可靠的认知障碍的脑指数和努力,这可能提高助听器选配。瞳孔放大和brain-oscillation措施这些指标的例子。希望未来认知助听器可以利用这些技术——例如,通过使用电子信号在大脑中检测到的实际控制在线在助听器放大和信号处理。

从新的听力认知科学的角度来看,这将是同样重要的是评估情景LTM噪音谈话的内容,因为这些内容信号什么样的业余认知能力侦听器而试图遵循了谈话。如果通信削弱了太多处理资源从听者的大脑,那人就只剩下更少的认知储备信息编码到情景中心思想。

未来的研究还应该评估WM训练的效果,尤其是是否改善WMC转移到其他技能,如噪声的语音理解任务。科学家还可以使用纵向研究WMC培训和助听器使用的影响,以及这些影响如何与或保护大脑免受与年龄相关的认知能力下降。所有这些应用程序都是重要的临床听力学家、心理学家、和其他听力保健从业者知道为了优化听力损失患者的沟通潜力。œ

引用

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