听力快讯丨大脑如何在嘈杂环境中理解言语？

在嘈杂拥挤的房间中，人类大脑如何利用视觉语音线索来增强模糊的听觉信息，从而帮助听者更好地理解说话者的内容？尽管大多数人会本能地通过观察说话者的唇部动作和手势来辅助理解，但科学家们对这一过程的生理机制仍知之甚少。

“人的视觉皮层位于大脑后部，而听觉皮层则位于颞叶。”罗切斯特大学生物医学工程和神经科学副教授Edmund Lalor解释道，“然而，这些信息如何在大脑中融合，目前仍是一个未解之谜。”

科学家们一直在努力解决这个问题，使用无创脑电图（EEG）测量来研究人们对基本声音（如哔哔声、咔嗒声或简单音节）的反应。Lalor和他的研究团队通过探索发音器官（如嘴唇和舌头抵住牙齿）的具体形状如何帮助听者辨别某人是在说“F”还是“S”，或“P”还是“D”，取得了进展。这些声音在嘈杂环境中可能听起来相似。

现在，Lalor希望将研究更进一步，探索更自然、连续、多感官的语音问题。美国国立卫生研究院（NIH）将在未来五年内为他提供约230万美元的资金支持。该项目基于NIH之前的R01资助，最初由罗切斯特大学Del Monte神经科学研究所的种子基金启动。

为了深入研究这一现象，Lalor的团队将监测那些听觉系统特别易受嘈杂环境干扰的人群——即聋哑或听力受损且使用人工耳蜗的个体的大脑活动。研究人员计划招募250名人工耳蜗用户作为受试者，让他们在观看和聆听多感官言语的同时佩戴EEG帽，以测量其大脑反应。

“核心观点是，如果人们在1岁时植入人工耳蜗，尽管可能错过了一年的听觉输入，但他们的听觉系统仍可能以与听力正常者相似的方式发展。”Lalor指出，“然而，如果植入年龄较晚，比如12岁，他们可能会错过听觉系统发育的关键时期。因此，我们假设他们可能会以不同的方式或更依赖从说话者面部获得的视觉信息来填补听觉信息的空白。”

Lalor与罗切斯特理工学院认知科学博士项目主任、国家聋人感官、感知和认知生态中心主任Matthew Dye教授共同开展这项研究。Dye教授同时也是罗切斯特大学医学中心的兼职教师。

Lalor表示，研究面临的一大挑战是，EEG帽通过头皮测量大脑的电活动，但收集到的信号是多种来源的混合信号。对于植入人工耳蜗的个体来说，测量脑电图信号的过程更为复杂，因为人工耳蜗也会产生电活动，从而干扰EEG读数。

“这需要在工程方面付出巨大努力，但我们罗切斯特大学有非常优秀的学生，他们可以帮助我们利用信号处理、工程分析和计算建模技术，以不同的方式分析这些数据，从而使我们能够充分利用这些数据。”Lalor说。

最后，研究团队希望通过更深入地了解大脑处理视听信息的方式，开发出更好的技术，以帮助聋哑人或听力障碍者改善言语理解能力。

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https://hearingreview.com/hearing-products/hearing-aids/speech-in-noise/how-does-the-brain-understand-speech-through-noise