人工耳蜗植入的成功取决于脑回路的组织

当写作干扰听力时
向上,红色:耳聋时右侧枕颞耦合,提示耳蜗植入预后较差。下图蓝色:耳聋后右侧枕颞区解耦,表明人工耳蜗植入效果良好(改编自Strelnikov et al. 2013)。资料来源:UNIGE巴黎凡尔纳学院

耳蜗植入物是一种能够通过直接刺激内耳中的神经末梢来恢复在一个深刻的聋人中的电子设备。这项技术使人们能够在口头沟通,即使通过电话沟通;孩子们出生的聋人可以学会说话,并从正常学校中受益。然而,结果是极具变量植入物对某些患者的益处有限,并且没有基于纯粹临床因素预测失败的方法。

使用的数据日内瓦大学(UNIGE)的一名神经科学家和巴黎的一名耳鼻喉科医生通过成像技术将大脑活动可视化,破解了当人们开始失去听力时激活的大脑重组过程,从而预测人工耳蜗植入在成年后严重失聪的人群中的成功或失败。这项研究的结果发表在自然通讯

首先用作20世纪70年代的实验装置,自20世纪90年代以来,耳蜗植入物已成为普通。尽管技术进步,但植入物在大约5%至10%的成年患者中无效。为了找到原因,Diane Lazard,耳朵,鼻子和喉咙外科医生在Institut Vernes(巴黎)和Anne-Lise Giraud,在Unige的医学能力中的神经科学家,并试图确定哪些大脑因素可能与之相关联植入物的成败。

两位科学家研究了失聪者的大脑是如何表达说话的声音的,以及耳蜗植入后大脑重复使用这些声音的能力。Anne-Lise Giraud解释说:“测试是这样进行的。我们以文字的形式给实验对象一些视觉刺激,让他们判断两个没有相同正字法结尾的单词是否押韵,例如,“wait”和“gate”。然后,研究对象必须在他们对声音的记忆中搜索,利用功能神经成像(fMRI)技术,我们观察了神经网络的活动。”

尽管研究人员原本预计受试者的速度会比没有听力障碍的对照组受试者慢,准确率也会低一些,但他们发现确实如此比正常听力的人更快更准确地完成任务。

“超级读者”和他们重组后的大脑

对于“超级阅读者”来说,他们处理书面文字的速度似乎比没有听力障碍的人更快,大脑选择用书面交流取代口头,并相应地进行了自我重组。的这些“超级读者群”位于大脑右半球,它们的组织结构不同,因此,人工耳蜗植入的效果很差。其他的聋人,那些以与对照组相同的速度完成任务的人,仍然依赖于口型,因此从口型中获益更多植入物。与“超级读者群”不同的是,后者掌握唇读,因为耳聋侵犯,因此保持了一个中央语音组织,非常类似于正常的人,使用大脑的左半球。因此,有两类人的大脑回路功能非常不同。

这项研究指出了听觉和视觉系统之间的相互作用在成功或失败中所起的重要作用。他们的结果确实取决于这种皮质重组。对于“超级读者”,通过开发某些“超自然”视觉能力对耳聋的适应构成用于使用植入物的障碍。它是可逆的吗?

“很难说,”黛安·拉扎德说,“但是这个想法也能够提前点的人会倾向于书面刺激和向他们提供积极意味着剩余的口头表达,特别是听觉假肢和言语治疗使用比目前实行更早。”

但正如Anne-Lise Giraud解释的那样,“同样,我们也不知道为什么某些人会无意识地选择一个方向而不是另一个方向,但性格肯定起了一定的作用,因为我们都在三岁时学会整合听觉和视觉信息。”有些人在这方面做得比其他人好,尤其是聋人,那些将视听元素整合得最好的人可能更倾向于保持与口头的一致。”研究结果也解释了为什么在先天失聪儿童的头几个月里,也就是在大脑视觉和听觉回路的重组开始之前,为他们提供装备是如此重要,这个过程可能会损害他们接触口腔的能力。


进一步探索

研究人员研究人工耳蜗如何影响大脑回路

期刊信息: 自然通讯

引用:人工耳蜗植入成功取决于脑回路组织(2017年3月28日
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