调制Electrocortical大脑活动的关注个人有无耳鸣

文摘

年龄和听力水平耳鸣匹配和控制组织是一个40 Hz是使用载频5 kHz的声音(耳鸣耳鸣频率地区学科)或500赫兹(低于本地区)。参加街区主题上按下一个按钮后每个声音指示是否一个40 Hz是脉冲的变量增加振幅(目标概率0.67)或没有发生。在被动块主题得到充分休息,忽略了声音。40 Hz听觉稳态响应的振幅(ASSR)本地化初级听觉皮层(A1)增加注意力在500 Hz对照组探测和5 kHz和耳鸣组探测在500赫兹,但不是耳鸣组探测在5 kHz(128通道脑电图)。N1振幅(此响应本地化非基本皮层,A2)增加与关注声音频率控制,但在耳鸣无论是频率。我们建议耳鸣相关神经活动发生在5 kHz但不是500 Hz的音质A1扰乱注意力调制5 kHz ASSR的耳鸣,耳鸣相关活动在A1分配nontonotopically A2受损N1两声音频率的调制。

1。介绍

由许多神经元表达形式的神经可塑性在听觉中心结构和被认为造型背后的神经改变耳鸣的发展和听觉过敏与听力损失(1,2]。例子的神经变化归因于神经可塑性在动物模型包括upregulation躯体感觉输入主要背耳蜗神经核神经元(宽带)耳蜗神经的后部分3)和扩大的时间窗口集成spike-timing相关神经元的可塑性宽带(4和听觉皮层5在动物表现出行为的证据,耳鸣。神经传入神经阻滞后发生的变化可能会影响神经活动被修改时听觉训练应用于患者耳鸣,是通过声音疗法用于治疗这种情况。罗伯茨et al。6]训练患者耳鸣和听力水平和年龄匹配的控制来检测一个听觉目标嵌入到5 kHz 40 Hz调幅(AM)的声音。5 kHz 40 Hz是耳鸣的声音频率区域(TFR)耳鸣主题和诱发刺激驱动40 Hz听觉稳态响应(ASSR)被定位在初级听觉皮层(A1)[来源7- - - - - -10]。早些时候在协议结果从正常听力课程11,12),ASSR的阶段阶段(40 Hz刺激和之间的时间延迟响应波形)逐步在训练对照组减少,但ASSR阶段耳鸣组没有变化。相比之下,ASSR的振幅(从早期的研究难以改变)与培训控制没有增加,但ASSR与培训耳鸣组振幅增加,在线评分一样的耳鸣响度感知。建议同步异常神经活动的耳鸣认知可能阻碍耳鸣组ASSR的变化阶段,而减少抑制在A1与耳鸣可能允许扩大预防的皮质表示5 kHz竞争互动的音质地图内对照组没有耳鸣(6]。

这些结果表明,塑性的影响被修改的耳鸣患者耳鸣相关神经活动发生在听觉通路。罗伯茨等人的进一步研究。6)建议关注神经反应的影响也在修改大脑耳鸣。hearing-intact动物,神经可塑性调制皮层下胆碱能和其他neuromodulatory接受自上而下的系统输入新大脑皮层前额叶皮层和项目广泛,他们执行一个像函数,使神经元更加敏感,他们的传入输入(13- - - - - -17]。这些机制可能在正常听力占观察人类听觉任务需要自上而下的关注增加不仅ASSR本地化的振幅A1,而且N1瞬态响应的振幅的皮质来源本地化次级听觉皮层(A2)在该地区的平面temporale [7,18]。在听力正常受试者同意结果,对照组在罗伯茨等人的研究。6]显示增加ASSR和N1振幅在活性试验检测的目标是必需的,而一个被动的状态,受试者被告知忽视声音和休息,直到下一个活动断块。然而,调制ASSR和N1振幅的注意力被废除耳鸣组N1的所有会话的培训和ASSR第一会话弱振幅调制后出现ASSR振幅增加试验。结果表明,尽管自顶向下的听觉注意系统在耳鸣可能正常工作,其表达式被耳鸣相关阻碍神经活动发生在耳鸣组的总和生育率的声音被发现(40 Hz是5 kHz载波频率)是位于。

目前的实验评估这一假设ASSR的判断缺乏调制和N1振幅时,注意观察受试者耳鸣需要探测听觉目标嵌入到一个40 Hz 500 Hz的载体,这是远低于地区耳鸣相关神经活动预计将发生。结果比较分析统一5 kHz组罗伯茨等人报道。6)执行相同的听觉探测任务除了载波频率选择。此外,两个额外的潜伏期长反应,即N2瞬态响应(延迟~ 325毫秒)和听觉持续响应(SR,开始在N2和持续的刺激),两组进行了研究,确定调制这些延迟响应是否同样受到耳鸣。

2。方法

2.1。参与者和设计

60(30耳鸣和30控制)的受试者招募通过麦克马斯特大学教职员工通过电子邮件列表服务器和从我们的实验室存档。一个控制对象被排除在分析脑电图(EEG)由于噪音,无法满足离线处理的工件要求被拒绝。两个进一步的控制措施,撤回了不相关的医学原因。两个耳鸣参与者退出后表示关注,程序可能会恶化他们的耳鸣。剩余的55个主题,22日完成了5 kHz罗伯茨等人的研究。6)和33个受试者新员工分配到500赫兹和测试。没有受试者在总样本报告使用研究药物期间;控制报告无耳鸣或耳朵疾病史。参与者收到每小时10美元的报酬CAD以及报销停车费。受试者知情同意提供使用过程麦克马斯特大学的研究伦理委员会批准,符合《赫尔辛基宣言》。

耳鸣受试者完成了初步面试(摄入会话,约90分钟),收集详细信息个人历史的耳鸣。耳鸣障碍问卷(THQ)管理评估耳鸣属性和对生活质量的影响19]。纯音听力阈值测量使用助教61听力计D200电话296 (0.125 - -8.0 kHz)和森海塞尔200 (8.0 -16 kHz)注重科技进步耳机使用pulsed-tone方法。耳鸣是由计算机测量工具的属性描述的罗伯茨et al。12]。使用工具、对象首次发现的耳朵耳鸣(左,右,或者两者兼而有之)和耳鸣带宽(色调、振铃或发声)之后他们评价耳鸣响度Borg CR100视觉模拟尺度。接下来,学科调整后的响度11纯色调之间的0.5和12.0 kHz等于他们的耳鸣。耳鸣频谱(肖像评级)当时采取了同样的纯色调决定响度级,紧随其后的是一个简短的测试剩余的抑制。对照组完成相同的进气过程有关耳鸣耳鸣科目除了程序。

四组的主题进行了研究:控制测试在500赫兹(Cont500 Hz),耳鸣在500赫兹(Tinn500 Hz),对照组5 kHz (Cont5千赫),下午5 kHz和耳鸣科目(Tinn5千赫)。耳鸣和控制组织匹配对年龄在两个刺激频率和尽可能多的两个频率之间。数量、年龄和性别的每组和声音水平受试者在表1属性的两个耳鸣耳鸣也报告组。图1显示了耳鸣听力阈值为每个组,科目,耳鸣谱和响度匹配声音频率500赫兹和12 kHz之间。大约一个星期的摄入量之间的会话和实验会话描述。

2.2。刺激

刺激是500赫兹和5 kHz纯净的音调是由40.96赫兹正弦信号(称为40 Hz, 100%调制深度调制波后)。语气持续时间是975.56毫秒,这样每个刺激包含40个脉冲。刺激所产生的数字信号处理器(Tucker-Davis RP.2),双耳通过耳朵插入(音特美ER2)。声音水平取决于响度匹配范式中,受试者500 Hz组匹配的响度的参考纯音刺激1 kHz在65分贝SL和主题5 kHz组参考2 kHz的语气在65分贝。这些匹配过程与早期的研究一致组(2,6),把主观刺激响度耳鸣和对照组之间在每个探头的频率。然而,这是不可避免的,探针强度测量在SPL将500 Hz之间的不同和5 kHz团体由于阈值变化在5 kHz和听觉过敏耳鸣组。可能影响探针强度进行评估的回归效果的关注表示在每个大脑反应在SPL探针强度,以每个主题。

2.3。听觉任务

图中描述的听觉任务2。受试者坐在sound-attenuated(环境噪声级16 dBA SPL)和电屏蔽展台,舒服地在椅子上1.4米远离电脑显示器。有两种类型的刺激:标准包含一个目标刺激和刺激。这两个刺激是相同的,除了目标刺激包含一个单一的变量增加40赫兹脉冲振幅(目标)随机发生在415毫秒,610毫秒,或刺激发病后805毫秒。大约2/3rd刺激包含一个目标;然而,因为大约1/3的目标是将低于或接近阈值检测、目标刺激可能被听到在大约50%的试验。试验的两种类型(标准和目标)展开积极的块或被动块,每个块包含54个刺激和持续约2.5分钟。活动块,“听”这个词出现在电脑屏幕上的文本框,指示参与者参加的试验目标的事件。刺激后完成文本在屏幕上提示“你听到一个目标吗?“按照屏幕上的说明参与者按鼠标左键“是的”如果他们发现一个目标和一个鼠标右键“不”如果他们没有。 Correct responses (hits and correct rejections) generated a green text box for 400 ms providing appropriate feedback. Incorrect responses (misses and false alarms) produced a red text box for the same duration. An intertrial interval (ITI) varying between 1400 and 1600 ms commenced with each behavioral response, giving a variable interval of about 1900 ms including the feedback cue and depending on behavioral response latency. During passive blocks, the text “Stop responding and ignore stimulus” appeared continuously on the computer screen, indicating that participants should ignore the sounds and wait until the next active block. The ITI was randomly varied between 1600 and 1900 ms (stimulus offset to onset) for passive blocks, to be comparable to active blocks. Each session began with an active block and alternated with passive blocks for a total of 20 blocks (10 active and 10 passive) with 54 trials in each (Figure2)。

应该注意的是,积极试验这个任务不仅需要注意的刺激,还涉及其他认知功能,如目标事件的处理,行为反应的选择,或许也期待正确的反馈。短延迟反应如ASSR和N1可能由关注这个过程一定部署以来开始在试验开始后与其他功能的目标检测。符合期望,雄鹅等。7)发现,关注调制ASSR振幅双auditory-visual任务当所有其他任务要求(处理的反馈活动,响应选择、正确性和反馈)保持不变。我们此处引用到主动/被动操作作为一个影响关注,但承认潜伏期长大脑反应特别是可能反映了重叠的认知功能。

立即在会话之前,每个主题完成了楼梯过程为了确定一组目标振幅适合检测任务。80刺激了包含目标,开始以200%的幅度增加已知被缺乏经验的主题。目标振幅在每个“是的”响应降低,增加在每一个“不”;目标振幅在80年底试验为振幅对应的阈值检测(TH)。一组六个目标刺激为每个主题包括生成TH, TH±5%, TH±10%, + 20%用于检测任务。TH不同主题之间,在所有科目平均为47%。

2.4。电生理记录

EEG记录从128频道Biosemi ActiveTwo放大器(Cortech解决方案,威明顿,NC)和采样在2048赫兹。在录制之前,每个参与者的电极阵列头寸数字化(Polhemus Fastrak)。脑电图数据存储为连续数据文件引用到顶点电极。

2.5。信号处理

眨眼和其他运动构件被从原始空间连续数据的过滤选项的白沙(版本5.1.8;德国政府鼓励软件GmbH, Grafelfing)。反应时代大约100毫秒预处理和poststimulus基线。

40 Hz稳态响应。脑电图反应试验(拒绝试验与工件的~ 85%超过100μV 30至50 Hz)被用于ASSR的分析。数据转换为平均参考和过滤40到42赫兹(零相位)。为每个128个频道,244年和952年之间的数据poststimulus女士被倒塌two-AM周期平均为每个主题(见图波形3)。因为ASSR反映在大多数电极,ASSR振幅计算总领域权力(TFP)由傅里叶变换总结128多个电极,雄鹅后et al。20.和罗伯茨et al。6]。

瞬态响应。脑电图反应试验(拒绝试验与工件的~ 80%超过150μV 1至20 Hz)被用于瞬态响应分析。时代数据平均和插值81 -通道无“参考”的平均参考蒙太奇白沙使用每个参与者的数字化电极阵列位置,减少个体差异在电极帽放置主题之间。数据被过滤从0.2到20赫兹(零相位)。P1的延迟(从时间窗口30 - 85 ms), N1女士(85 - 140),P2女士(140 - 230),和N2 (250 - 350 ms)瞬态响应被确定从电极Fz反应通常达到了振幅最大(7]。TFP对每个响应计算每个通道的平方的总和电压峰值延迟的电极Fz(图3)。听觉持续响应(SR)计算的TFP在400 - 900毫秒的时间间隔(图3)。两个主题(在500 Hz耳鸣组)的分析中遗漏了SR由于电极漂移超过−50μV过去400 ms。

2.6。统计评估

重复测量方差分析进行使用Statistica的一般线性模型(版本6.0)。至少显著差异(LSD)测试是用来描述显著的主效应和交互。组比较没有解决通过方差分析进行评估测试。显著性水平是设定在。更多细节关于报告统计方法在适当的地方3。

3所示。结果

3.1。行为反应

表现行为任务呈现在图4。击中的概率((H))的概率超过了假警报((FA))对所有科目没有耳鸣与对照组之间的差异和两个载波频率测量。(H)平均为0.85总体表明对于大多数学科至少六个目标刺激是几不可闻的事情之一。

3.2。电生理反应

3.2.1之上。载波频率和组对消极的影响

在第一个分析,方差分析包括变量组(耳鸣/控制)和频率(500赫兹和5 kHz)是应用于被动块每个大脑响应识别这些变量对大脑活动的影响没有出席的性能。方差分析返回主要影响载波频率(500赫兹和5 kHz组)在这些街区ASSR (,),P1 (,),,),P2 (,)和SR (,N2),类似的结果(,)。为每个反应TFP在500 Hz大组比5 kHz组按照已知的ASSR的振幅依赖和瞬态响应在载波频率21]。没有任何反应主要涉及影响组织达到意义上被动块,尽管P2倾向于更大比耳鸣组(对照组对这些块)。载波频率之间的相互作用和组没有达到意义被动块任何响应。

3.2.2。影响的关注(主动与被动块)

注意力的影响进行评估首先通过比较响应TFP在活跃块需要注意探测刺激与被动块,受试者被要求忽视刺激和休息。任何主要影响和交互涉及到主动/被动被发现为P1和P2反应,这些反应并不是进一步讨论。然而,主要的影响关注ASSR被发现(,)、N1 (,)、N2 (,)和SR (,)。

注意对这些反应的影响是更详细地检查,如下。对于每个主题和响应,注意计算的影响(1)主动和被动之间的差异TFP块(被动减去从主动)和(2)代表的注意力影响TFP在积极试验除以TFP在被动试验(这个比例- 1,表示没有影响的关注为零)。这些措施的分布(峰度对象)被检查,可以明显的ASSR大但已知可重复的个体差异发生(两次试验法的可靠性,(2]),这可能反映了求和的ASSR领域跨两个共享一个共同的低频音质地图边界Heschl回。ASSR振幅峰度较低的比率测量比差异(2.94)(19.4),而相反的是对N1 (5.95/2.37), N2(13.4/10.37),和SR (9.50/2.64)。因此以下额外的分析报道,关注的影响进行了分析作为ASSR的比率衡量和TFP之间的差异的主动和被动块N1、N2,老效果评估统计测试并通过方差分析应用于这些措施。此外,TFP在主动和被动的地形块和TFP (active-minus被动)所示的不同反应。

ASSR。注意力集中在ASSR的影响每组TFP比率,如图所示5(一个)当电压差映射图5 (b)。TFP比率增加在主动与被动块Cont500赫兹集团(,),Cont5 kHz集团(,)和Tinn500赫兹组(,),但是TFP比率没有增加活跃的块Tinn5k集团(,)。这种模式也可以看到在四组的电压差地图呈现在图5 (b)(右列)Tinn5 kHz的电压差是最小的条件。四组都陷入一个时,TFP比率显著不同从0 (,)确认的敏感性ASSR振幅的注意。随后一个方差分析应用TFP比率与主题之间组和频率变量没有发现显著的效果,虽然集团之间的相互作用和频率接近意义(,)反映了模式如图5(一个)。LSD测试发现,在这个互动5 kHz和500赫兹耳鸣组不同()而Cont500赫兹集团的对比和Cont5khz组Tinn5 kHz集团在每种情况下。的影响关注ASSR振幅无关ASSR振幅在被动块之间的相关性计算的两个反应总样本(,)或耳鸣和对照组分别崩溃在探头的频率(和0.09,分别地。)。

N1。影响注意力集中在N1为每个组,如图所示5 (c)(主动和被动块TFP区别),在图5 (d)(电压差地图,右列)。TFP增长在主动与被动块Cont500赫兹集团(,)和Cont5 kHz组(,),但这种差异没有达到意义在耳鸣组探测频率()尽管疲软后调制的电压差图中可以看到Tinn500赫兹组。方差分析应用于主动和被动之间的差异TFP块返回的主要影响集团(,)和一个重要的群体之间的交互和频率(,)。LSD测试中发现的交互N1 TFP差异Cont5 kHz组比在耳鸣条件(或更好),也大Cont500赫兹对照组比Tinn5 kHz集团()。N1 TFP之间的相关性在被动块和关注N1 TFP的效果没有达到意义当四组陷入一个样本(,)或相关性计算时耳鸣和对照组分别崩溃在探头的频率(和−0.13,分别地。)。

N2。的影响关注N2为每个组,如图所示6(一)(TFP差异衡量)和电压差映射图6 (b)(右列)。TFP增长在主动与被动块Cont500赫兹(,),Cont5千赫(,)和Tinn500赫兹(,)组织,而Tinn5 kHz的差异接近意义(,)。比较组的方差分析没有发现重大的主要影响或涉及的交互组或频率,虽然TFP区别往往是主动和被动块耳鸣组在对照组比在探头频率(主要影响的群体)。电压图的地图6 (b)进一步表明,氮气在中央电极,达到最大的消极和TFP主动和被动的区别。这与ASSR和N1振幅最大值frontocentrally关注活跃试验(见图5 (b)和5 (d)、职责),特别是对于ASSR的来源是局部地区tonotopically Heschl的回。

持续的反应。SR TFP在主动与被动增加试验在所有组(图6 (c))。为每个组的结果Tinn500赫兹(,),Cont500赫兹(,),Tinn5千赫(,)和Cont5千赫(,)。而被动SR TFP的差异往往是更大的对照组的耳鸣,SR TFP差异为每个组进行方差分析显示任何主要影响和交互的组或频率。在活跃的块SR在中央电极(图显示主要的消极6 (d))的影响也主要表达了关注。

3.3。人口统计资料

受试者的平均年龄,他们的听力阈值在四个声音频率,他们收到的探测刺激的强度,而且,在适用情况下,属性的耳鸣为每个组表进行了总结1。其中的几个变量之间的相关性和(1)ASSR和N1响应测量被动块没有参加性能和(2)的影响关注ASSR和N1 TFP在表2。

3.3.1。年龄

受试者在500 Hz组表中1平均60.0岁和5 kHz组51.3岁,差异显著(,)。然而,年龄范围在四组相似,和耳鸣和对照组在每个频率与年龄之间没有发现显著差异。年龄没有显著关联与ASSR和N1响应测量被动块或影响的关注表示在这些反应耳鸣和对照组倒塌在每个频率(表2)。

3.3.2。听力阈值

测量每组和耳朵的听力图在图16赫兹1(一)。所有组表现出阈值超过25 dB HL 3 kHz以上当Tinn500赫兹集团这一标准在2千赫。在双耳阈值变化相似,唯一的区别是阈值7 dB在右耳比左耳Tinn5 kHz组的听力测定的频率500赫兹和1 kHz。比较各个群体的听力阈值,5 kHz阈值从4和6 kHz阈值插值,倒塌在左和右耳朵,并提交重复测量方差分析与500 Hz阈值(见插图,图1(一))。方差分析返回的主要影响听力阈值阈值在5 kHz确认频率高于500赫兹在每个学科组(,)。集团的主要效应(耳鸣与控制)在500赫兹和5 kHz听力阈值不显著。听力阈值在500赫兹和5 kHz没有与ASSR或N1振幅测量被动块或注意力的影响在这些反应耳鸣和对照组倒塌在每个频率(表2)。

3.3.3。探针强度

探针强度范围从47 93分贝(在500 Hz)探针组和从40到74分贝()5 kHz组。探针SPL耳鸣与对照组之间的差异测试在每个载波频率平均为2.5 dB或更少(),这表明声级团体之间的匹配实现在500赫兹和5 kHz的条件。然而,探针强度倒塌耳鸣和对照组500 Hz之间的不同(80.0分贝)和5 kHz(59.2分贝)条件(,)。这种差异是一个函数的几个因素,包括一个15.7 dB HL阈值变动1 kHz 500 Hz组(谁会经历了500 Hz探测器在65分贝SL当匹配1 kHz 65 dB SL标准),受试者倾向于寻找5 kHz 40 Hz是声音感知显著高于500赫兹40 Hz的声音,门槛的存在变化在5 kHz组测试在这个频率,和某种程度的报道5 kHz的声音的听觉过敏5 kHz组(这将减少了探针SPL当匹配65分贝2 kHz标准)。

评估调查强度是否影响大脑的反应,探针与ASSR SPL是相关和N1振幅被动块没有参加性能和注意观察这两个反应的影响。之间的相关性调查水平和ASSR振幅被发现在500 Hz被动块组(,;表2),这表明响亮500 Hz探针刺激诱发大ASSR被动响应在这个小组试验。探针强度没有显著关联与ASSR反应诱发5 kHz探针或N1诱发探头的频率在被动块。我们也将探针强度与关注ASSR的影响和N1振幅崩溃耳鸣和控制组织在500赫兹和5 kHz的条件。有一个弱的倾向更强的探测刺激与关注ASSR振幅较大的影响在500 Hz组(,),但是没有探针强度之间的相关性和ASSR和N1注意力效果达到意义在500赫兹和5 kHz条件(见表2)。

3.3.4。耳鸣的特点

耳鸣相似匹配获得Tinn500赫兹和Tinn5 kHz组如图1 (b)一个40的肖像评级表明声音开始像耳鸣(12]。在每一组相似匹配给定的为500赫兹的声音远低于耳鸣频谱和5 kHz的声音在它(声音频率的影响,)与观察到的相似匹配组之间没有区别在频率。耳鸣响度由Borg CR100评估量表(范围从0到100)和响度匹配获得使用1 kHz基调(罗伯茨et al . 2008年)和耳鸣残疾THQ(总分范围0 - 100)。响度匹配由Tinn5 kHz组高于1千赫(分贝,见下表1比Tinn500 Hz)组(,,),尽管当所有匹配的频率被认为是组织从一个另一个(没有差别,,图1 (c))。响度评级BorgCR100规模Tinn5 kHz组无意义的高得多THQ),而分数明显恶化这组相比Tinn500赫兹集团(,)。评估这些结果暗示是否强大耳鸣Tinn5 kHz组可能影响注意力的效果,两两之间的相关性计算耳鸣响度比赛1 kHz, BorgCR100评级,THQ,一方面,和ASSR N1关注效果,另一方面。结果相关性是定向不一致,没有达到意义在Tinn500HZ和Tinn5 kHz团体单独考虑(见表2),或者当两组被合并成一个样本。被动试验只考虑时,N1 TFP的相关负面BorgCR100响度Tinn500赫兹组和THQ Tinn5 kHz组的分数反映低TFP更令人不安的耳鸣(表2)。耳鸣组一起倒塌时,相关性包括耳鸣响度措施和大脑反应是接近于零,而不是被动的试验意义重大。耳鸣的持续时间是类似Tinn500赫兹和Tinn5 kHz组(11.7年,分别地。、表1)和没有显著关联的两个大脑反应组(表2),或者当两组的总和。

4所示。讨论

我们之前报道的振幅ASSR(本地化皮质来源在A1)和N1瞬态响应(A2)本地化皮质来源不是自上而下的注意在调制的耳鸣患者5 kHz,探头频率时频率已知的地区耳鸣患者体验他们的耳鸣(6]。相反,年龄和听阈匹配成功控制调制响应的振幅(6)依照之前的证据显示反应敏感的关注在听力正常受试者(7,8,20.]。建议耳鸣相关的神经活动中枢听觉通路可能阻止调制的两个反应耳鸣患者的关注。在目前的实验中我们测试了这种可能性是否注意调节这些大脑反应通常当诱发耳鸣患者的500赫兹的声音,这是一个声音远低于总生育率,耳鸣相关神经活动发生。过程用于评估调制的注意力在这两组都是一样的,和500赫兹和5 kHz数据集结合成一个单一的分析还包括听觉诱发电位潜伏期长N2和老我们发现自上而下的注意调制ASSR振幅通常在耳鸣和对照组探测与500赫兹的声音和对照组;探讨了5 kHz的声音,但不是耳鸣主题探索5 kHz的声音。N1振幅调制了关注对照组测试在每个探头的频率,但对耳鸣的N1振幅调制关注失败组在两个频率进行测试。N2和SR响应的振幅调制的关注在所有组。我们将讨论如何关注可能工作在耳鸣患者相比,听力正常个体和考虑这些团体之间的差异可能是表达ASSR和N1振幅没有出席的性能。

4.1。听觉注意力在听力正常和耳鸣

了多方面的证据表明,机制,支持听觉注意力持续引起耳鸣(2]。一种方法已经比较的性能与对照组受试者患有慢性耳鸣匹配年龄和语言情报认知任务要求分散注意和访问内存。基本原理是,必须注意耳鸣认知可能消耗所需的认知资源来执行这样的任务。下面这种方法已经表明,虽然科目与耳鸣的表现以及控制任务,如简单的词命名,他们也不会执行更复杂的任务需要保留词语工作记忆在一系列的句子(22)或在特鲁任务之间分配注意词的命名和颜色命名(23]。性能赤字观察耳鸣组在这些研究完好无损的措施焦虑,抑郁,和听力水平是退化的协变量分析。一个更直接的方法之后,城市大学等。24]。在最初的演示基于Schroger研究[25),城市大学等人提出了听力正常受试者与S1刺激的一只耳朵被忽略时分类S2刺激呈现给其他耳朵(参加)。表现S2任务是罕见的S1刺激而中断,这似乎把注意力从S2任务提交给另一个耳朵。城市大学等人随后发现,当这个任务提出了主题与单侧耳鸣、越轨S1刺激的干扰效应是减少当S2任务提出了耳鸣耳比相反的安排。建议持续自上而下的听觉的注意力被引导耳鸣耳,这样不正常的S1刺激呈现给nontinnitus耳朵不能吸引注意力从它(24]。这些结果与功能成像的研究结果相一致的耳鸣(26,27)已报告在A1和听觉协会区域活动增加调制的注意当听力正常受试者执行听觉探测任务(2]。

耳鸣的存在并没有损害行为表现在听觉歧视我们的测试条件下,可能是因为没有竞争的任务要求和最歧视的目标提出的任务很容易检测到。然而,尽管ASSR和N1响应已知关注敏感被注意在我们的对照组,正常调制调制这些反应的耳鸣科目的注意力被修改。障碍我们观察到的模式能反映不同的功能性组织的A1和A2和异常的耳鸣患者的神经活动发生在这些地区。与A1 ASSR来源不同显示频率(音质)组织在该地区Heschl回的N1资源本地化的横向方面颞回(18),是否弱音质(28,似乎反映出贡献由几个组成A2皮质。A2地区展览异质细胞构筑结构(29日,30.]在这层II / III锥体神经元接收输入来自不同的大脑区域,进而形成内在联系,远多于在A1链接在多个局部模块(31日]。频率表示杰出的A1在A2几乎缺席,这似乎是专门用于处理多维听觉对象和感知的信息传递给更高的皮层结构(30.,32,33]。因此可能是神经变化有关耳鸣(如降低皮层抑制(34],自发活动增加[34,35),并增加同步发射(34A1])发生在音质地区可能广泛激活A2,损害N1反应在探头频率调制耳鸣。然而,由于A1地区编码500赫兹的声音频率以下地区的A1假定发生耳鸣相关活动,注意力调制ASSR的表达通常当耳鸣受试者对这种声音的频率。这个解释是一致的证据从动物(1,36和人类37]研究表明,异常的神经活动发生在A1的频率区域受到听力障碍导致耳鸣知觉的影响。它也可以与以前的结果一致38]表明消极不匹配(A1引起大脑反应的自底向上的听觉注意,(39])是在诱发耳鸣患者增加了出乎意料的频率偏差者毗邻听力测定的边缘而不是一个八度。整体看来持续耳鸣相关活动发生在A1的频率区域受到听力损失可能损害调制ASSR的自上而下的注意在这个频率地区耳鸣,但自底向上的差异仍可能引发更大的反应可能存在病变边缘附近的大脑皮层重组(36]。

尽管之前的证据持续听觉注意力耳鸣(24),这个解释表明,自上而下的听觉注意机制在耳鸣患者正常运行条件下的测试,但是他们的表情被修改的耳鸣相关神经活动发生在中央听觉通路。其他研究发现可以符合这个解释。Tinn5 kHz和Cont5 kHz组中的被试者在收到一个额外的训练听觉探测任务的六个交易日罗伯茨等人的早期研究。6]。ASSR振幅增加耳鸣的训练科目而不是他们的匹配控制6)也在先前的研究中使用对象与听力正常11,20.),可能反映了侧抑制耳鸣的对象(1]。培训进展,ASSR振幅开始调节主动块相对于被动基线耳鸣学科揭示关注这个响应的影响,尽管这调制相比,随后下降,疲软的控制(N1没有调节与耳鸣注意任何会话期间训练科目)。新的分析报告摘要已经进一步表明,延长反应N2和SR(在中央电极达到负极大值)是主动和被动之间的调制试验在我们耳鸣组和对照组。这些反应可能反映听觉中枢之间的通信和全球网络在frontoparietal皮层参与记忆过程和反应制备(40];此外,性能上面引用的赤字在耳鸣22,23)在某种程度上,可能来源于对资源的竞争在这些途径。在这方面,我们注意到,在N2和SR响应调制通过关注我们的耳鸣的主题,有一个倾向更强的影响在对照组两个探头的频率。

4.2。组的差异缺乏关注

Neuromodulatory系统基底前脑、中脑被盖被广泛认为是激活任务需要关注和服务使神经元更敏感,他们的传入输入2]。在此基础上,依据持续听觉注意力耳鸣可以预期调节大脑听觉刺激诱发响应的振幅在被动情况下,耳鸣患者耳鸣但对照组不会经验。在一项研究使用40 Hz是刺激类似但不同组的受试者(2),我们发现ASSR振幅在耳鸣组比对照组大调查的载波频率500赫兹时(),但这种差异是逆转团体来说,载波频率5 kHz ()。ASSR下降幅度在5 kHz归因于耳鸣相关同步活动发生在耳鸣的总和生育率主题(一个繁忙的线效果)。此外,N1振幅较大的耳鸣组相比,控制在探头的频率()。这些结果在一个持续20分钟的基线条件个人耳鸣组会听到他们的耳鸣。比较这些结果与当前数据集,我们进行配对测试对比的耳鸣和被动控制组织块ASSR测量TFP和N1振幅测量电极Fz(如以前的工作)。ASSR TFP在耳鸣往往是小于对照组5 kHz ()和N1大()在这个频率定性协议与以前的结果,但没有组ASSR的差异或N1振幅达到意义在当前数据集。总的来说,目前的证据表明,ASSR耳鸣科目的振幅更大比控制,至少听起来总生育率(以下2,37]。结果关于N1不一致(2),可能反映了差异研究关于测试的条件,刺激过程中,和其他尚未确定的变量。

4.3。局限性和未来的发展方向

在每个探头频率、耳鸣和对照组势均力敌耳鸣特征、年龄、听力状态和刺激的水平。组的差异关注大脑反应的影响在每个探头的频率不可能简单地归咎于这些变量没有耳鸣和对照组之间的差异。然而,尽管我们的5 kHz和500赫兹听力功能团体配合的非常好,年龄,和多年的耳鸣,科目500 Hz组倾向于平均是10岁和THQ得分低于5 kHz组。探测刺激的强度也不同在500赫兹和5 kz条件,部分原因是存在阈值的变化在5 kHz Tinn5 kHz和Cont5 kHz组。评估这些变量上的差异是否会影响我们的结果,我们将每个变量与关注ASSR和N1响应的影响在每个探头频率、耳鸣和对照组在每个频率增加发现替代解释这些发现的可能性。没有一个变量显著相关,关注ASSR和N1响应的影响,在探头的频率。范围内的分析我们得出这样的结论:耳鸣和对照组之间的差异在关注ASSR的影响和N1振幅反射出现耳鸣耳鸣科目而不是其他属性或测试的条件。尽管相互作用不同的刺激可能是一个限制因素,期待它可以是信息来修改我们的刺激过程允许检查耳鸣对attention-sensitive响应的影响当探头频率都是测试在同一主题。

进一步考虑可能的限制是一个给定的大脑反应的程度反映了操作的注意机制而不是大脑处理涉及其他认知或行为的功能。活性试验过程中需要不仅关注的部署,而且目标事件的处理使用内存,行为反应的制备根据目标发生或不发生,和可能的预期正确性根据反馈结果。正如我们已经指出的,听觉的注意力被增加ASSR振幅当这些额外的因素保持不变(7),确认这个响应的灵敏度特别关注。虽然短暂的N1反应被广泛认为是敏感的注意,据我们了解类似的详细分析从而排除来自其他任务特性非常缺少这种反应。缺乏这样的研究是合理的假设,大脑反应较短延迟可能会反映出注意,假设在任何关注任务这个过程是部署在审判开始。

许多患有耳鸣也经历一定程度的听觉过敏通过口头表达的报道对环境敏感的声音(41]或陡峭的响度增长函数比患者中观察到类似的听力资料(42]。因为我们没有在本研究基础上区分这两种情况,注意力调制可以涉及原则上未能出现耳鸣或听觉过敏或两者兼而有之。不容易区分这些耳鸣相关因素的研究。然而,目前的研究结果并不容易解释的改变知觉对耳鸣组探测刺激的反应。ASSR和N1反应可能是将反映这些差异在被动的情况下,但我们观察耳鸣与对照组之间的差异很小,没有达到意义。我们的实践要求受试者调整探针声强最舒适的程度标准的声音在听力正常的频率范围可能有减毒作用归因于耳鸣样本听觉过敏。也相关的影响关注ASSR和N1反应并不与身体在耳鸣声强和对照组测试在500 Hz或5 kHz。探测刺激的知觉反应影响了注意力的调节,这种相关性可能预期,但没有发生。

5。结论

先前的研究已经提供了行为的证据受损表现任务涉及控制注意力的耳鸣患者相比,个人没有耳鸣。我们的研究扩展的分析比较,年龄和听力水平匹配的耳鸣和对照组之间的影响关注大脑已知的反应敏感在听力正常受试者的注意。我们特别关注的40 Hz ASSR定位在tonotopically来源组织的初级听觉皮层(A1)和本地化消息人士的N1瞬态响应nontonotopic次级听觉皮层(A2)。我们发现,与控制所有反应被关注,调制的出现耳鸣注意力受损调制的ASSR诱发5 kHz但不是500赫兹的声音和N1诱发的声音频率。我们建议损伤听觉关注表达5 kHz地区优先tonotopically组织A1的耳鸣相关神经活动通常是将更广泛地出现在nontonotopic A2神经元响应属性在哪里更广泛的针对spectrotemporal和多种感觉的集成。

缩写

A1:	初级听觉皮层
A2:	二级(非基本)听觉皮层
问:	振幅调制
方差分析:	方差分析
ASSR:	听觉稳态响应
宽带:	背侧耳蜗神经核
脑电图:	脑电图
来:	Intertrial间隔
SPL:	声压级
SL:	感觉水平
SR:	听觉持续响应
TH:	阈值
公司:	耳鸣障碍问卷
TFP:	总磁场力量
总和生育率:	耳鸣频率区域。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究受到了资金从加拿大自然科学和工程研究理事会和耳鸣研究倡议。

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