言语-ABR的线性和非线性成分表达及在失语症研究的前景

言语听性脑干反应(sABR)记录了脑干对复杂声刺激的综合电生理活动，提供了关于听觉神经系统对言语信息编码的重要线索，成为听觉诱发电位(AEP)中极具前景的研究领域。目前sABR的获取还局限于听觉系统线性模型假设范畴，刺激速率受到限制，缺乏处理刺激声之间相互影响的能力，难以揭示音节的时序在言语感知和识别方面的重要作用，无法全面表达脑干神经信息处理机制。本项目在前期sABR和高刺激率AEP研究工作的基础上，提出提高增加刺激率加强sABR的线性和非线性成分的表达，利用去卷积和非线性系统辨识技术更全面揭示sABR的基本特性。这样有利于暴露神经核团间功能联系的缺陷，强化正常和病理性听觉功能之间的差别。并以失语症为切入点研究听觉语言相关疾病在脑干区缺陷，探索其临床应用价值。本研究将提供在更宽多角度下观察sABR特性的方法，揭示听性脑干神经对言语时序信息编码的作用，实现sABR相关研究领域的突破和融合。

听觉诱发电位（AEP）是研究听觉神经通路功能的重要工具，在临床听力诊断和评估方面有众多应用。目前AEP研究的发展方向之一利用AEP时间分辨率优势和先进的信号处理技术，研究快速刺激条件下刺激之间相互作用产生的线性和非线性AEP成分的特性和应用。以言语声为代表的复杂声作为对人类具有特殊意义的听音环境，其快速变化的时间规律如何通过AEP进行编码表达也是当前听觉诱发反应领域的前沿研究领域。本项目致力于研究快速刺激AEP去卷积算法及其线性/非线性成分对刺激序列相关参数的敏感性，以及复杂声诱发反应的基本特性和对人类言语功能的检测和临床应用前景。我们的研究主要集中在4个方面：1）在AEP提取技术方面，我们提出了一种非实时抖动的刺激方式（MSAD方法）计算快速刺激的瞬态反应。该方法通过记录若干个多频率稳态反应实现去卷积计算，获得快速刺激条件下的瞬态反应，在刺激间隔的抖动设计方面独具特色，可以避免实时抖动可能引起神经系统适应性对AEP的影响；此外，我们还对常用的CLAD方法进行了深化研究和改进，在CLAD刺激序列的性质和优化方面取得成效；最后，我们对基于最大长序列方式提取AEP的非线性成分方法做了探索，并取得初步研究成果。2）采用上述方法，我们发现AEP的Pa和Pb成分对序列的序列的抖动表现出显著的特异性，提示AEP对刺激的时间信息具有更加精细的表达，不仅表达独立刺激的线性反应，也可以表达刺激间隔变化的非线性反应。3）由于快速刺激方式和听觉稳态反应具有密切关系，快速刺激下AEP的线性成分和常规方式的AEP瞬态反应具有很大程度的同源属性。我们利用线性AEP去卷积技术从一个新的角度，研究了稳态反应的产生机制等问题。4）复杂声刺激诱发的听觉脑干反应（ABR）是研究皮层下听神经中枢对言语信息编码的重要手段，反映了听觉神经对快速复杂变化信息的表达能力。我们从临床应用角度探索言语-ABR基本特性，并探索失语症这类言语感知缺陷的神经处理机制和生物学标记。本项目的研究成果提供了有效的听觉诱发反应的提取技术，进一步揭示出AEP的线性和非线性成分对刺激参数的表达能力，加深了对言语诱发反应的神经电生理特性的理解，对听觉诱发反应基础研究和临床应用的发展具有一定推动作用。