个性化游戏化听觉认知训练改善老年听力损失患者在噪声环境下的言语理解能力

《npj Science of Learning》：Personalized and gamified auditory-cognitive training improves naturalistic speech-in-noise comprehension in older adults with hearing loss

　　本研究针对老年听力损失(HL)患者普遍存在的噪声下言语理解(SIN)困难问题，开展了一项为期4周的个性化游戏化听觉认知训练(ACT)随机对照试验。结果显示，ACT组在自然情境SIN理解准确率上显著提升(OR=1.47, p<0.001)，工作记忆、选择性注意力等认知功能也获得改善，且效果可持续至2个月随访期。该研究突破了传统助听器仅改善声音可听性的局限，为听觉康复提供了针对认知机制的有效补充方案。

　　

在喧嚣的咖啡馆中与朋友畅谈，或是在家庭聚会中听清孙辈的童言稚语——这些对普通人而言再自然不过的社交场景，对许多患有听力损失的老年人却构成了巨大挑战。尽管助听器能够放大声音，但研究显示，即使配备了最先进的降噪算法，大量老年用户仍然在噪声环境下存在言语理解困难。这种被称为噪声下言语理解(SIN comprehension)的障碍，不仅影响日常沟通，更与社交孤立、抑郁甚至认知衰退和痴呆风险增加密切相关。

当前，听觉康复领域面临着一个关键瓶颈：传统助听技术主要针对感官层面的声音放大（自下而上处理），而忽视了伴随老化出现的认知功能（自上而下处理）衰退。事实上，研究表明SIN理解能力不仅取决于听觉灵敏度，更与工作记忆(WM)、选择性注意力等认知功能紧密相关。随着年龄增长和听力损失加重，认知因素在言语理解中的作用愈发重要。这正是为什么即使现代助听器也无法完全解决老年人在嘈杂环境中听不清、听不懂的根本原因。

为了突破这一困境，苏黎世大学医院的研究团队在《npj Science of Learning》上发表了一项创新研究，探讨了个性化、游戏化的听觉认知训练(ACT)是否能有效改善老年听力损失患者的自然情境SIN理解能力。研究人员设计了一项严谨的随机对照试验，将54名轻度至中度听力损失的老年人分为实验组和主动对照组，进行为期4周的训练干预。

主要技术方法包括：招募54名65-82岁轻度至中度听力损失(PTA₄₀₀₀=20-60dB)老年人，采用随机对照试验设计，实验组进行个性化游戏化听觉认知训练(使用CogniFit的ActivEar应用程序)，对照组进行外语学习训练(Duolingo)；通过自然情境SIN理解范式(含无噪声、低噪声8dB和高噪声三种条件)评估核心结局指标；采用阅读广度任务(RS)、数字广度(DS)、斯特鲁普色词测验(VST)和双任务范式(DT)分别评估工作记忆、语音短期记忆(PSTM)、选择性注意和分配性注意力；使用Oldenburger句子测试(OLSA)评估言语智能度，通过SSQ-12量表和NASA-TLX评估主观听力和聆听努力。

基线组间比较

研究首先确保了两组参与者在人口统计学特征、听力水平和认知功能基线水平的可比性。Welch t检验显示，两组在年龄、纯音听阈(PTA)、蒙特利尔认知评估(MoCA)分数、主观听力评分(SSQ)及所有认知领域均无显著差异，为后续训练效果比较奠定了良好基础。

训练中认知任务表现

实验组在训练应用程序内的认知任务上表现出显著进步。从训练前到训练后，工作记忆性能大幅提升(β=27.92, p<0.001, d=2.77)，语音短期记忆(β=12.18, p=0.020, d=1.21)、选择性注意力(β=11.20, p<0.001, d=1.08)和分配性注意力(β=18.51, p<0.001, d=1.03)也均显示显著改善。值得注意的是，助听器使用与语音短期记忆和分配性注意力的表现呈正相关，提示感觉与认知干预结合的潜在协同效应。

训练外认知任务表现

在实验室进行的未训练认知任务上，两组在语音短期记忆(PSTM)上均显示改善，而工作记忆(WM)和选择性注意力(FA)的增益仅实验组达到显著水平(WM: β=10.73, p=0.001; FA: β=15.27, p=0.002)。分配性注意力(DA)在两组均无显著变化。尽管组间会话交互作用未达显著水平，表明改善并非ACT特有，但事后简单效应分析支持实验组在多个认知领域有更明显获益。

认知训练效果的持续性

在2个月随访期，训练后获得的认知改善大多得以维持甚至进一步增强。语音短期记忆和选择性注意力的训练效果在两组均持续存在，而实验组的选择性注意力在随访期继续改善(β=10.40, p=0.019)，表明训练效益在干预结束后仍能持续发展。

听觉认知训练后的噪声下言语理解

核心分析发现，训练会话与组别存在显著交互作用(OR=1.47, p<0.001)，表明实验组在SIN理解准确率上的改善显著大于主动对照组。噪声水平对理解准确率有显著影响，随着噪声强度增加，理解性能下降。较高的PTA与较低的理解准确率相关(OR=0.65, p<0.001)，且这种影响在更高噪声条件下更为明显。

听力损失对不同噪声水平下SIN准确率的影响

进一步分析显示，听力损失程度(PTA)与噪声水平存在交互作用，随着噪声强度增加，PTA对理解准确率的负面影响更加显著。这强调了听觉退化与不利聆听环境叠加带来的累积挑战。

主观听力、聆听努力和噪声下言语智能度

与客观改善形成对比的是，主观测量指标未见显著变化。SSQ-12评分显示主观听力容量无显著改变，聆听努力评分也无明显变化。噪声下言语智能度(OLSA阈值)在两组均保持稳定，表明ACT改善的是高级理解过程而非初级听觉保真度。

本研究通过严谨的实验设计证实，个性化、游戏化的听觉认知训练能够有效改善老年听力损失患者在自然情境下的噪声下言语理解能力，且这种改善与工作记忆、选择性注意力等认知功能的提升相关。特别值得注意的是，训练效果在认知任务和SIN理解上表现出双重改善，且在随访期得以维持，证明了干预的持久性。

研究结果支持“语言理解简易性”(ELU)模型的观点，即当听觉输入质量下降时，认知资源的作用变得更加关键。ACT通过增强认知处理能力，为老年人提供了应对嘈杂听觉环境的新策略。与传统助听器主要改善声音可听性不同，ACT针对的是理解过程中的认知瓶颈，两者形成理想互补。

然而，主观报告与客观测量之间的分离也提示，老年人可能缺乏对自身能力改善的元认知意识，或即使表现提升，感知努力仍然较高。这为未来研究指出了重要方向：如何帮助训练者更好地意识到自身进步，从而增强训练动机和实际效益。

从临床实践角度，本研究提供的证据支持将ACT作为传统听觉康复的有效补充。特别是其游戏化、个性化且可远程实施的特点，使得大规模推广应用成为可能。对于日益增长的老年听力损失人群，这种干预不仅有望改善日常沟通质量，还可能通过促进社会参与而对认知健康和整体生活质量产生深远影响。

研究也存在若干局限，如未在随访期测量SIN理解、样本量有限、对照组训练依从性依靠自我报告等。未来研究可延长训练周期，优化个性化协议，整合元认知支持，并采用生态瞬时评估法捕捉真实世界的沟通结果。

总体而言，这项研究为听觉康复领域提供了重要启示：针对认知机制的干预与感觉辅助技术相结合，可能是解决老年听力损失患者复杂需求的关键。随着人口老龄化加剧，开发此类可扩展、有效的干预方案，对于促进健康老龄化具有重要实践意义。