时域信息在人工耳蜗植入者音乐感知和理解中的作用机制研究

Due to the music perception and lexical tone recognition by cochlear implants is generally poor, we won The National Natural Science Fundation of China in 2010 to reseach the mechanism of lexical tone recognition. We found that temporal fine structure plays the most important role on tone recognition; tone recognition is significantly correlated with music pitch identification; and music perception status of Chinese cochlear implants was elaborated. According to that, 40 native Mandarin speakers with cochlear implant will be recruited in this research project. We will further study the possible mechanism between music perception and tone recognition; analyse the characteristics of music elements; compare the music perception between Temporal Fine Coding Strategy and Continuous Interleaved Samler to study the effect of temporal cues on pitch, timber and melody identification ability and the influencing factors of music perception in cochlear implants; and gain more insight into changes in music perception, lexical tone recognition and quality of life during long-term follow-up. The final purpose is to provide the theory basis in clinical work.

针对人工耳蜗植入者普遍存在声调识别不足和音乐感知困难等现象，本课题组在2010年获得国家自然科学基金资助，以探讨影响人工耳蜗植入者汉语普通话声调识别的因素为切入点进行研究。阐述了时域精细结构信息在汉语声调识别中的重要作用；明确了汉语声调识别与音乐音调辨别之间的关系；初步分析了我国人工耳蜗植入者的音乐感知现状。据此本项目拟选择母语为普通话的语后聋人工耳蜗植入者作为研究对象，进一步探究音乐感知与声调感知之间的可能机制；探讨他们在音乐感知与理解上的特点；对使用或不使用嵌有精细结构信息的人工耳蜗植入者音乐理解能力进行对照分析，研究时域信息在人工耳蜗植入者音调、音色、旋律等识别中所起的作用与可能的机制；并分析人工耳蜗植入者音乐感知的影响因素；同时，对纳入的研究对象进行随访观察，跟踪其术后生活质量的改善程度、声调识别的发展规律及音乐感知的变化趋势，以期为提高人工耳蜗植入者音乐理解能力提供理论依据。

本课题组对人工耳蜗植入者(cochlear implant, CI)汉语普通话声调的研究始于2003年，经过不断发现科学问题、并在2010年国自然项目(81070796)中发现“汉语声调识别与音乐感知能力存在一定相关性，推测两者可能共享相似的感知机制”的研究基础之上，本研究着重围绕声调识别与音乐感知的相关性和影响因素开展研究。.本项目通过对固定人群达4年的随访研究，①探究了CI植入者对音乐各组成元素的感知特点，针对音乐中较为复杂的音色感知元素展开了深入分析，发现CI植入者对音乐音色的识别能力、对乐器主观感受的丰富度明显低于听力正常者；②为提高对声调和音乐信号时域信息的提取，本研究同时对CI植入者进行了关于精细结构编码策略(fine structure processing, FSP)的随访性对比研究，发现FSP策略对于提高声调的识别能力、言语的分辨能力以及主观聆听感受存在改善作用；③本研究发现不同文化背景的正常听力者对音乐感知存在明显差异，说明不同文化背景的人群对音乐理解和感知具有不同特点，提示今后在开发中国音乐感知能力评估工具时应结合我国文化背景，选取适合的评估材料以期获得更符合实际的音乐感知结果；④研究发现测试年龄、植入时间、耳聋时间等因素对CI植入者的音乐感知具有影响，其中耳聋时间、植入年龄与植入后的音乐经验对音乐感知能力具有显著影响；⑤通过对入组并已经完成动态随访观察的CI组结果分析，发现在开机1年内，CI植入者音乐感知、声调识别及生活质量均呈上升趋势，并以开机后前6个月的增长最显著，音乐和声调感知呈现相关性增长关系：提示对于成年植入者，术后早期加强音乐专业康复训练对植入者的声调感知、言语康复和音乐理解同样至关重要。.因此加强对植入者的长期随访研究可以为成年植入者声调与音乐感知的相关性研究提供更好的数据支持；可以针对各种影响因素制定个性化训练模式和康复方案；针对成年植入者的个性化声调和音乐康复方案对帮助植入者达到生理、心理、精神以及社会层面等全方位的早期康复具有重要意义。