寻找能够引发频率跟随反应的最佳刺激

《EAR AND HEARING》：Toward the Optimal Stimulus to Elicit the Frequency-Following Response

　　研究通过对比/da/、/oa/、/ao/和 dao/四种元音刺激的频率跟随响应（FFR），发现F0幅度受频率结构影响，/ao/最大而/oa/最小；F1幅度/oa/显著更高，神经响应延迟在/ao/更长。刺激选择需结合研究目标，/dao/兼具F0和F1优势。

　　

摘要

研究目标：

频率跟随反应（Frequency-Following Response, FFR）在听觉科学和认知神经科学领域受到了越来越多的关注，用于研究中枢听觉处理机制。在以往的研究中，FFR主要通过/da/音素来诱发。最近，我们引入了双元音/oa/作为研究工具，尤其是在婴儿研究中，因为除了支持基频编码外，它还涉及时间精细结构的编码。然而，/da/和/oa/这两种音素都有其局限性：/da/音素在研究时间精细结构方面效果较差，而/oa/音素产生的反应幅度较小。在本研究中，我们探讨了音素顺序和发音协同作用对FFR幅度的影响。

研究设计：

我们进行了一项多中心研究，参与者为34名听力正常的成年人（年龄在18至40岁之间），研究地点包括安特卫普大学医院和巴塞罗那大学。实验中使用了四种不同音素（/dao/、/doa/、/ao/和/oa/），这些音素的强度经过调整，并以随机顺序分三组（每组1000次试验）进行测试。主要关注的FFR参数是刺激中/o/和/a/音段的F₀和F₁反应幅度。

研究结果：

在/a/和/o/音段中，/ao/音素的F₀幅度最大，而/oa/音素的F₀幅度最小。相比之下，/oa/音素在两个音段中都引发了显著更高的F₁幅度，呈现出与F₀相反的模式。此外，/ao/音素的神经反应延迟明显长于其他音素。刺激前的均方根幅度在各个实验组之间没有差异，表明基线神经活动具有稳定性。这些关于幅度的发现也在信噪比（signal to noise ratio）的分析中得到了验证，进一步证实了实验结果的可靠性。虽然/a/音段中的F₀和F₁幅度存在显著的实验中心交互作用（Stimulus × Research center interaction），但在其余八个FFR参数中未发现交互作用，这支持了实验结果在不同中心间的可重复性和稳定性。

结论：

无论是幅度还是信噪比的结果都表明，FFR反应受到诱发音素的频率结构以及前置音素和辅音的影响。选择合适的音素应符合研究目标：/ao/音素适合用于研究环境频率响应（FFR_ENV），/oa/音素适合用于研究时间精细结构响应（FFR_TFS），而/dao/音素则同时适用于这两种研究，能够为FFR_ENV和FFR_TFS提供可靠的反应数据。/dao/音素的另一个优点是它包含了/da/音素部分，便于与以往的研究结果进行比较。