Research Article

The effects of auditory selective attention on contralateral suppression of stimulus-frequency otoacoustic emissions

Soheila Rostami¹, Akram Pourbakht¹, Mohammad Kamali², Bahram Jalaee¹

¹- Department of Audiology, Faculty of Rehabilitation, Tehran University of Medical Sciences, Iran

²- Department of Rehabilitaion Management, Faculty of Rehabilitation, Tehran University of Medical Sciences, Iran

Received: 25 November 2010, accepted: 4 March 2011

Abstract

Background and Aim: To date, the function of auditory efferent system remains unclear. There is evidence that medial olivocochlear bundle receives descending input from the cortex. In this study, the effect of auditory selective attention on stimulus-frequency otoacoustic emissions (SFOAE) was analyzed to investigate the modification of peripheral auditory system by auditory cortex activity in frequency specific mode.

Methods: Thirty-six normal hearing adult subjects with their age ranging from 18 to 30 years (mean age: 21.9 years) participated in this cross-sectional study. Contralateral suppression of stimulus-frequency otoacoustic emissions was recorded in the right ear at 2 KHz. In order to eliminate the auditory attention, subjects were instructed to read a text. Besides, in order to evaluate the effect of auditory attention on contralateral suppression, subjects were instructed to detect target tones in background noise at 1000, 2000, and 4000 KHz.

Results: A significant increase at contralateral suppression of stimulus-frequency otoacoustic emissions was observed in auditory selective attention conditions (p≤0.001). The largest magnitude of stimulus-frequency otoacoustic emissions suppression was seen at 2 KHz.

Conclusion: The results of this study indicated that the activities of medial olivocochlear bundle enhanced by contralateral auditory selective attention increase the magnitude of stimulus-frequency otoacoustic emissions suppression. In fact, these results provided evidence for influence of auditory cortex on the peripheral auditory system via corticofugal pathways in a frequency specific way.

Keywords: Contralateral suppression, stimulus-frequency otoacoustic emissions, auditory selective attention, auditory efferent pathways, auditory cortex, top-down processing

مقاله پژوهشی

تأثیر توجه انتخابی شنوایی بر مهار دگرطرفی گسیلهای صوتی وابسته به فرکانس محرک گوش

سهیلا رستمی¹، اکرم پوربخت¹، محمد کمالی²، بهرام جلایی¹

¹ـ گروه شنواییشناسی، دانشکده توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران

²ـ گروه مدیریت توانبخشی، دانشکده توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، ایران

چکیده

زمينه و هدف: امروزه عملكرد دستگاه وابران شنوايي كاملاً شناخته شده نیست. شواهدی وجود دارد که نشان میدهد دسته زیتونی حلزونی از قشر شنوایی ورودی نزولی دریافت میکند. این پژوهش با هدف تعيين اثر فعاليت قشر شنوايي بر دستگاه محيطي شنوايي بهصورت فرکانس ویژه، و تأثير توجه انتخابي شنوایی بر مهار دگرطرفي گسيلهاي صوتي فركانسي گوش انجام شد.

روش بررسي: سی و شش بزرگسال با شنوايي هنجار در محدودۀ سني 18 تا 30 سال با میانگین 9/21 و انحراف معیار 24/3، در اين مطالعه مقطعي شركت كردند. ابتدا مهار دگرطرفي گسيلهاي صوتي فركانسي در گوش راست افراد در فركانس آزمايشي 2000 هرتز ثبت شد. جهت حذف توجه شنوایی از افراد مورد مطالعه خواسته شد تا متنی را مطالعه کنند. سپس بهمنظور ارزیابی توجه انتخابی شنوایی بر مهار دگرطرفی از آنها خواسته شد تا تنهاي هدف قرار گرفته در نويز دگرطرفي را با فرکانسهای 1000، 2000و 4000 هرتز بشمارند.

یافتهها: افزايش معنيداری در دامنۀ مهار دگرطرفي گسيلهاي صوتي فركانسي در شرايط توجه انتخابي شنوایی مشاهده شد(001/0≥p). در تنِ هدف قرار گرفته در نویز دگرطرفی با فرکانس مشابه محرک گوش آزمایشی (2000 هرتز)، بیشترین افزایش در دامنۀ مهار مشاهده شد.

نتیجهگیری: فعالیت رشتههای دسته زیتونی حلزونی داخلی به واسطۀ توجه انتخابی شنوایی به گوش دگر طرفی، تقویت و سبب افزایش دامنۀ مهار گسیلهای صوتی فرکانسی گوش میگردد و بهعبارتي ديگر، نتايج نشاندهندۀ وجود تأثير فعاليت قشر شنوايي بر دستگاه محيطي شنوايي، از طريق راههاي كورتيكوفوگال و با ویژگی فرکانسی است.

واژگان کلیدی: مهار دگرطرفی، گسیلهای صوتی فرکانسی گوش، توجه انتخابی شنوایی، راههای وابران شنوایی، قشر شنوایی، پردازش بالا به پایین

(دریافت مقاله: 4/9/89، پذیرش: 13/12/89)

مقدمه

دستگاه شنوايي انسان علاوه بر راههای شنوایی آوران، حاوي راههاي وابران نیز است كه از قشر شنوایی منشأ ميگيرد، و قبل از رسيدن به عضو كورتي از مراكزي عبور ميكند. در واقع، دو سیستم وابران کورتیکوفوگال از قشر شنوایی منشأ میگیرد: اول، مناطق قشری رشتههای نزولی بسیاری را به جسم زانویی داخلی (Medial Geniculate Body: MGB)، بهویژه به بخش شکمی که بیشترین ورودی آوران را نیز دارد، میفرستند. دوم، نزول رشتههای وابران به مناطقی دیگر، از جمله هستههای شنوایی (برجستگی تحتانی، هسته حلزونی و مجموعه زیتونی فوقانی) و همچنین به مناطق غیرشنوایی شامل هستههای دیگر تالاموس، تگمنتوم، آمیگدالا، جسم خاکستری مرکزی و مناطق مرتبط به سیستم حرکتی(1). مناطق تونوتوپیک قشر شنوایی (منطقه core) اساساً به قسمت تونوتوپیک MGB (بخش شکمی)، ورودی نزولی میفرستد، در حالی که مناطق غیرتونوتوپیک (مناطق belt و parabelt) به بخش غیرتونوتوپیک MGB (بخشهای میانی و پشتی) و مناطق چندحسی تالاموس، رشتههای وابران را میفرستند. رشتههای وابران در اتصالات تونوتوپیک به شیوهای سازماندهی شدهاند که سبب به وجود آمدن یک حلقه بین رشتههای آوران و وابران میشوند. به عبارتی دیگر، هر بخش قشر میتواند روی بخشی از MGB تأثیر بگذارد که خود از آن منطقۀ ورودی، آوران را دریافت کرده است. این موارد نشان میدهند که تالاموس و قشر شنوایی بهصورت یک واحد عمل میکنند(2). همان طور که گفته شد، قشر به هستههای پایینتر دستگاه شنوایی نیز ورودی نزولی میفرستد. رشتههای وابران از قشر بیشتر بهصورت همان طرفی به هستۀ شکمی جسم ذوزنقهای و سپس به دستۀ زیتونی حلزونی داخلی (Medial olivocochlear bundle: MOCB) میرسند(3). اتصالات از قشر به برجستگی تحتانی و مجموعۀ زیتونی حلزونی، راهی را به وجود میآورد که قشر میتواند روی پاسخ حلزون تأثیر بگذارد. براساس این مکانیسم، قشر میتواند تعداد بیشتری از نورونها را به محرکی که برای فرد مهمتر است اختصاص دهد(4).

آخرين مركز در اين دستگاه حاوی رشتههای دستۀ زیتونی حلزوني (Olivocochlear bundle: OCB) است كه جسم سلولی آنها در مجموعۀ زیتونی فوقانی قرار دارد و آکسونهای آنها در قاعدۀ سلولهای مویی خارجی سیناپس میکنند(5). امروزه، عملکرد سیستم وابران شنوایی کاملاً شناخته شده نیست. مشاهدات اولیۀ الکتروفیزیولوژیک نشان دادند که تحریک الکتریکی OCB، پاسخ رشتههای آوران شنوایی را به تن در سکوت کاهش میدهد(6). مطالعات بعدی، تأثیرات وقفهای فعالیت رشتههای OCB را نشان دادند. اکثر این تأثیرات به علت فعالیت دستۀ زیتونی حلزونی داخلی است(7). اولین نقش عملکردی MOCB را محافظت از گوش داخلی در برابر ضربۀ صوتی میدانند. مطالعات نشان میدهد که فعالیت MOCB سبب ایجاد وقفه در پاسخ رشتههای آوران شنوایی در سکوت میشود، اما در حضور نویز زمینه برای محرکهای بالای آستانه، فعالیت MOCB پاسخ رشتهها را به تن افزایش میدهد. این نتایج نشاندهندۀ نقش این سیستم در بهبود تشخیص سیگنال در نویز زمینه است. علاوه بر دو مورد قبلی، فعالیت MOCB از طریق کاهش درجۀ فعالیت رشتههای آوران قادر به تقویت محدودۀ پویای حلزون است(2). چهارمین فرضیه، مداخلۀ OCB در پردازشهای top-down (پردازش اختیاری یا وابسته به تکلیف) از جمله توجه شنوایی است.

دو دیدگاه اصلی در مورد رابطۀ بین عملکرد MOCB و توجه، در مطالعات گذشته وجود دارد. اولین دیدگاه نشاندهندۀ عملکرد OCB در مکانیسم توجهی بینحسی (intermodal) است. براساس این دیدگاه، پاسخهای محیطی شنوایی در هنگام توجه بینایی دچار وقفه میشوند(8و9)، اگرچه Boer و همکاران (2007) این فرضیه را رد کردهاند(10). دومین دیدگاه، نقش OCB در پردازشهای توجه انتخابی شنوایی است. این فرضیه برای اولین بار توسط Scharf و همکاران (1987) معرفی شد و آنها حضور یک فیلتر توجهی شنوایی را مطرح کردند(11). این فرضیه توسط Giard و همكاران (1994) تأیید شد. نتایج مطالعۀ این محققان نشان داد كه دامنۀ گسیلهای صوتی برانگیختۀ گوش(Evoked Otoacoustic Emission: EOAE)  زمانی كه به محرك گوش آزمایشی توجه میشود نسبت به زمانی كه نادیده گرفته میشود، بزرگتر است(12). علاوه بر این نتایج، با قطع OCB كاهش عملكرد توجه انتخابی شنوایی نسبت به گروه شاهد دیده شد(13). این نتایج توسط محققان دیگری از جمله Boer و همکاران (2007) و Maison و همکاران (2001)، نیز به تأیید رسید(10و14). این مطالعات نشان میدهد که سطوح پردازش توجه شنوایی میتواند از كورتكس شنوایی تا حلزون باشد. با این وجود، محققان مختلف از جمله Syverson و Decker (1999)، Michie و همكاران (1996)، Avan و Bonfils (1992) اثرات توجه شنوایی بر دستگاه شنوایی محیطی را بیاهمیت گزارش کردند(17-15). بنابراین نقش OCB بهعنوان یك فیلتر محیطی و انتخابی اطلاعات شنوایی، تحت شرایط توجه انتخابی شنوایی همچنان قابل بحث و بررسی است.

از آنجایی که گسيلهاي صوتي برانگیختۀ فرکانسی گوش (Stimulus-Frequency Otoacoustic Emission: SFOAE) در همان فركانس و زمان محرك تن خالص رخ میدهند، نسبت به گسیلهای صوتی برانگیختۀ گذرا(TEOAE)  و اعوجاجی (DPOAE)، ویژگی فرکانسی بیشتری دارند(18). اگرچه TEOAE و DPOAE آزمونهای رایج شنواییشناسی هستند، و در موارد تشخیصی متفاوتی مانند غربالگری شنوایی نوزادان و پایش تأثیرات داروهای اتوتوكسیك مورد استفاده قرار میگیرند. با این وجود، مطالعات انجام شده در این زمینه نشان میدهد که عملكرد SFOAE، به استثنای كاهش عملكرد اندكی در 4000 هرتز در فركانسهای بالاتر، شبیه به دیگر انواع گسیلهای صوتی برانگیختۀ گوش است. علاوه بر این، بهترین عملكرد SFOAE در 2000 هرتز بیان شده است(18)

با توجه به مطالب بیان شده، برای بررسی تأثیر توجه شنوایی روی دستگاه شنوایی محیطی و نقش MOCB بهعنوان واسطهای بین قشر و حلزون شنوایی و همچنین بررسی فعالیت MOCB بهصورت فرکانس ویژه در شرایط توجه انتخابی شنوایی، میتوان از مهار دگرطرفی گسیلهای صوتی فرکانسی گوش در شرایطی خاص استفاده کرد. در حقیقت میتوان تأثیر توجه انتخابی شنوایی را بر مهار SFOAE بررسی كرد و به این سؤال پاسخ داد كه آیا توجه انتخابی شنوایی تنها مختص به سطوح بالای دستگاه شنوایی است و یا از طریق راههای شنوایی نزولی روی دستگاه شنوایی محیطی نیز تأثیرگذار است و آیا این تأثیر با خاصیت ویژۀ فرکانسی است یا خیر.

روش بررسی

این مطالعه از نوع مقطعی و با روش نمونهگیری بهصورت غیراحتمالی انجام گرفت. مطالعه روی 36 نفر با شنوایی هنجار (20 زن و 16 مرد) در محدودۀ سنی 18 تا 30 سال (میانگین 9/21 سال با انحراف معیار 24/3) انجام شد. تمام آزمایشها در کلینیک شنواییشناسی دانشکدۀ توانبخشی دانشگاه علوم پزشکی تهران و در یک جلسه انجام گرفت. افرادی که دارای سابقۀ پاتولوژیهای گوش، کار در محیطهای پر سر و صدا، مصرف داروهای اتوتوکسیک و ابتلا به بیماریهای سیستمیک از قبیل دیابت و فشار خون بالا بودند از مطالعه کنار گذاشته شدند. دیگر معیارهای ورود به مطالعه، نداشتن هرگونه مشکل در اتوسکپی، دارا بودن تمپانوگرام نوع A_n (فشار قله تمپانوگرام بین 50+ و 100- داپا و ارتفاع قله بین 3/0 تا 67/1 سانتیمتر مکعب)، وجود رفلکس صوتی، آستانۀ شنوایی راه هوایی و استخوانی 20 دسیبل HL یا کمتر در فرکانسهای اکتاوی از 250 تا 8000 هرتز و بدون فاصلۀ آستانۀ راه هوایی و استخوانی در هر دو گوش بود.

بعد از انجام آزمونهای پایۀ شنوایی، دامنۀ SFOAE با استفاده از دستگاه IHS-Smart TrOAE (ساخت شرکت Instrumentation Associates Inc. کشور آمریکا) اندازهگیری شد. برای جلب همکاری بهتر، پیشگیری از خستگی و حفظ توجه شنوایی، دامنۀ SFOAE و مهار آن تنها در گوش راست افراد مورد مطالعه انجام گرفت. فرد روی صندلی و در اتاق کاملاً ساکت قرار گرفت، و به او آموزش داده شد که باید از حرکات بدنی و صحبت کردن پرهیز کند. سپس پروب به دقت درون مجرای گوش آزمایشی توسط پروبـتیپ مناسب قرار گرفت. در بررسی SFOAE محرک تن خالص 2000 هرتز (مد خطی، شدت محرک: 60 دسیبل SPL، تعداد سوئیپ:1024، تکرار: 10/19 بر ثانیه و تقویت اتوماتیک) ارائه و پاسخ به شکل خودکار ثبت شد. دامنۀ SFOAE با دستگاه بر حسب دسیبل SPL نمایش داده شد.

مهار دگرطرفی در گوش راست افراد توسط دستگاه IHS-Smart TrOAE اندازهگیری شد. مهارکنندۀ نویز پهن باند (Broad-Band Noise: BBN) بهصورت ممتد توسط گوشی داخلی استاندارد به گوش دگرطرفی ارائه شد. سطح شدت مهارکننده 60 دسیبلSPL  و حداقل 10 دسیبل پایینتر از آستانه رفلكس آكوستیك بود.

در این پژوهش مهار دگرطرفی SFOAE در دو حالت كلی بدون توجه و با توجه انتخابی شنوایی ثبت شد. در شرایط بدون توجه انتخابی شنوایی از چهار مهارکنندۀ متفاوت (مهارکنندۀ نویز پهن باند بهتنهایی و بهصورت ممتد، مهارکننده به اضافه محرکهای هدف 1000، 2000 و 4000 هرتز) استفاده شد و مهار دگرطرفی SFOAE با این مهاركنندهها ثبت شد. در سه مورد آخر، برای کنترل عدم توجه شنوایی، از آزمایش شونده خواسته شد تا متنی را مطالعه کنند. همچنین، برای کنترل درست انجام دادن تکلیف، به آنها تأکید شد که در پایان آزمایش در مورد محتوای متنها سؤال خواهد شد. در شرایط توجه انتخابی شنوایی، سه مرتبه مهار دگرطرفی SFOAE با مهاركنندههای متفاوتی (مهارکننده به اضافه محرکهای هدف 1000، 2000 و 4000 هرتز) ثبت شد. برای کنترل توجه شنوایی از افراد تحت مطالعه خواسته شد تنهای قرار گرفته در نویز دگرطرفی را بشمارند. نویز دگرطرفی برای این شرایط با نرمافزار Cool edit تهیه شد. از سه تن خالص با فركانس 1000، 2000 و 4000 هرتز بهعنوان محرك هدف استفاده شد. محركها بهصورت جداگانه و تصادفی با دیرش 200 میلی ثانیه به نویز اضافه شدند. بعد از ارائۀ مهارکنندۀ دگرطرفی در شرایط مختلف، دامنۀ مهار (دامنۀ SFOAEبدون مهارکنندۀ دگرطرفی منهای دامنه SFOAE با ارائۀ مهارکنندۀ دگرطرفی) محاسبه و آنالیز شد.

پس از جمعآوری، تنظیم و ورود دادهها در نرمافزارSPSS  نسخه 17، در بخش آمار توصیفی از شاخصهای آماری مرکزی و پراکندگی، همچون میانگین، انحراف معیار و محدودۀ تغییرات، استفاده شد. در بخش تحلیل دادهها برای بررسی توزیع هنجار دادهها از آزمون آماری کولموگروفـاسمیرنوف استفاده شد. در آمار تحلیلی نیز برای مقایسۀ متغیرهای برخوردار از توزیع هنجار، از آزمون t زوجی و آزمون تحلیل واریانس یکطرفه استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها در سطح معنی داری 05/0 انجام شد.

این مطالعه به تأیید کمیتۀ اخلاق دانشگاه علوم پزشکی تهران رسید.

یافتهها

در این بررسی میانگین دامنۀ SFOAE، 64/15 با انحراف معیار 72/2 دسیبل SPL بهدست آمد و نتایج نشان داد که دامنۀ SFOAE بین شرایط بدون نویز و با نویز دگرطرفی در سه شرایط ثبت مختلف (نویز بهتنهایی، نویز همراه با تن خالص بدون و با توجه انتخابی شنوایی) تفاوت معنیداری دارد(001/0>p). متوسط میزان مهار دگرطرفی SFOAE با ارائۀ مهارکننده بهتنهایی و بدون تکلیف خاصی 36/1 دسیبل، و در شرایط بدون توجه انتخابی شنوایی، ضمن ارائۀ مهارکننده با تن هدف 1000 هرتز 34/1 دسیبل، با تن هدف 2000 هرتز 44/1 دسیبل، و تن هدف 4000 هرتز 32/1 دسیبل بهدست آمد. با استفاده از آزمون t زوجی، مقایسۀ متوسط دامنۀ مهار SFOAE در دو حالت استفاده از نویز دگرطرفی بهتنهایی و نویز همراه با تنهای هدف 1000، 2000 و 4000 هرتز بدون توجه انتخابی شنوایی تفاوت معنیداری بهدست نیامد(05/0<p).

در مطالعۀ حاضر مشاهده شد که با ارائۀ نویز دگرطرفی و تکلیف شمردن تنهای خالص قرار گرفته در نویز (توجه انتخابی شنوایی) دامنۀ مهار بهصورت قابل توجهی بیشتر میشود. متوسط میزان مهار در شرایط توجه انتخابی شنوایی با ارائۀ مهارکننده با تن هدف 1000 هرتز، 84/1 دسیبل، با تن هدف 2000 هرتز، 48/2 دسیبل و با تن هدف 4000 هرتز 80/1 دسیبل بهدست آمد. با استفاده از آزمون t زوجی مقایسۀ متوسط دامنۀ مهار در شرایط توجه انتخابی شنوایی و مهارکننده بهتنهایی و بدون تکلیف خاصی، در تمام تنهای هدف معنیدار(001/0=p) به دست آمد. این تفاوت معنیدار بین متوسط میزان مهار، در مقایسۀ دو حالت بدون و با توجه انتخابی شنوایی در تمام تنهای هدف نیز مشاهده شد(جدول 1). با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه، در مقایسۀ متوسط دامنۀ مهار میان سه تن هدف متفاوت در شرایط توجه انتخابی شنوایی، تفاوت معنیداری مشاهده شد(001/0=p) و بیشترین دامنه مهار در فرکانس هدف 2000 هرتز مشاهده شد.

بحث

در مطالعۀ حاضر، مشاهده شد که با ارائۀ نویز دگرطرفی و تکلیف شمردن محرکهای هدف قرار گرفته در نویز (توجه انتخابی شنوایی)، دامنۀ مهار بهصورت قابل توجهی بیشتر میشود، یا به عبارتی دیگر، دامنۀ SFOAE نسبت به شرایط بدون توجه انتخابی شنوایی بهصورت معنیداری کاهش مییابد. این کاهش در دامنه نسبت به هر دو شرایط نویز دگرطرفی بهتنهایی و نویز همراه با محرک هدف و خواندن متن مشاهده شد. افزایش معنیدار دامنۀ مهار SFOAE در ثبتهای جداگانهای با تمرکز توجه شنوایی به محرکهای هدف با سه فرکانس متفاوت مشاهده شد. همچنین، در مقایسه دامنۀ مهار SFOAE میان سه محرک هدف متفاوت در شرایط توجه انتخابی شنوایی تفاوت معنیداری مشاهده شد، و بیشترین افزایش دامنۀ مهار در فرکانس هدف 2000 هرتز مشاهده شد. لازم به یادآوری است که فرکانس 2000 هرتز فرکانس محرک در گوش آزمایشی بود.

در این مطالعه مشاهده شد که با ارائۀ نویز سفید دگرطرفی بهتنهایی و بدون تکلیف خاصی برای افراد مورد مطالعه (حالت معمول ثبت مهار گسیلهای صوتی گوش) میانگین دامنه بهصورت قابل توجهی کاهش مییابد. همچنین، با ارائۀ نویز دگرطرفی همراه با محرکهای هدف قرار گرفته در آن و تکلیف خواندن متن (بدون توجه انتخابی شنوایی) و همراه با توجه انتخابی شنوایی نیز کاهش یا مهار در دامنه مشاهده شد. این نتایج با مطالعات صورت گرفته در گذشته مطابقت دارد. در این مورد میتوان به مطالعات Boer و همکاران (2007) و Maison و همکاران (2001) اشاره کرد(10و14). بنابراین، با ارائۀ نویز پهن باند دگرطرفی، دامنۀ SFOAE مهار شد و اضافه کردن محرک هدف به نویز خواندن متن و توجه انتخابی شنوایی به گوش دگرطرفی، مانع فعالیت سیستم وابران شنوایی نشد و مهار دامنه همچنان مشاهده شد.

در پژوهش حاضر تفاوت دامنۀ SFOAE در دو حالت استفاده از نویز دگرطرفی بهتنهایی و نویز همراه با تن خالص بدون توجه انتخابی شنوایی، معنیدار و قابل توجه نبود. این نتیجه در تمام فرکانسهای محرک هدف مشاهده شد. بنابراین تنهای خالص قرار گرفته در نویز دگرطرفی و تکلیف بینایی (خواندن متن) افراد مورد مطالعه تأثیر قابل توجهی بر مهار دامنۀ SFOAE نداشتند. در این باره مطالعات بسیار کمی انجام شده است که البته در نتایج آنها با یکدیگر تناقضهایی دیده میشود. Ferber و همکاران (1995) تأثیر توجه بینایی را بر دامنۀ گسیلهای صوتی برانگیختۀ گذرا مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد توجه بینایی بر دامنه تأثیر قابل توجهی دارد و دامنه را بهصورت معنیداری کاهش میدهد(8). در مطالعۀ دیگری که توسط Froehlich و همکاران (1989) انجام شد، تأثیر توجه بینایی بر دامنۀ گسیلهای صوتی برانگیخته در 16 فرد با شنوایی هنجار مورد بررسی قرار گرفت. از این افراد تنها در 3 فرد مورد مطالعه تأثیر معنیدار توجه بینایی مشاهده شد. این تأثیر بهصورت کاهش در دامنۀ گسیلهای صوتی برانگیخته بود(19). Boer و همکاران (2007) پژوهشی را در این رابطه انجام دادند و در آن مهار دگرطرفی گسیلهای صوتی برانگیختۀ گذرا را در شرایط توجه بیناییِ انفعالی و فعال در 12 فرد با شنوایی هنجار مورد بررسی قرار دادند که در آن تأثیر معنیداری مشاهده نشد(10). Ibargüenو همکاران (2008) به این نتیجه رسیدند که تکلیف بینایی میتواند از طریق راههای وابران زیتونی حلزونی سبب کاهش دامنۀ DPOAE شود(20). نتایج متناقض در این مطالعات میتواند به علت تفاوت در شرایط ثبت و تکلیف بینایی باشد. در اکثر این پژوهشها تأثیر توجه بینایی بر دامنۀ گسیلهای صوتی گوش (نه مهار) و در شرایط توجه بینایی انفعالی مورد بررسی قرار گرفته است(8و19). لازم به ذکر است که در تمامی پژوهشها، شمار افراد مورد مطالعه کم بوده است. در مطالعۀ حاضر دامنۀ SFOAE در شرایط استفاده از نویز دگرطرفی به اضافۀ محرکهای هدف با فرکانسهای متفاوت و تکلیف خواندن متن (توجه بینایی)، در 36 فرد با شنوایی هنجار، و سه بار (با فرکانسهای هدف متفاوت) ثبت شد. قبل از ثبت، از افراد مورد مطالعه خواسته شد که متنها را با دقت بخوانند و برای کنترل درست انجام دادن تکلیف، به آنها با تأکید گفته شد که در پایان آزمایش در مورد محتوای متنها سؤال خواهد شد. در نهایت، نتایج نشان داد که خواندن متن و اضافه کردن تن خالص به گوش دگرطرفی، بهعنوان محرک هدف، تأثیر معنیداری بر مهار SFOAE ندارد. نتایج این پژوهش نشان میدهد که فعالیت رشتههای MOCB به واسطۀ تمرکز توجه به گوش دگرطرفی، تقویت شده و سبب افزایش معنیدار دامنۀ مهار SFOAE میشود. این تقویت را میتوان به علت تأثیرات top-down از سطوح بالاتر دستگاه شنوایی دانست.

در مقایسۀ دامنۀ مهار SFOAE میان سه محرک هدف متفاوت در شرایط توجه انتخابی شنوایی، تفاوت معنیداری مشاهده شد و بیشترین افزایش دامنۀ مهار در فرکانس هدف 2000 هرتز بود. شایان ذکر است که فرکانس 2000 هرتز فرکانس محرک در گوش آزمایشی بود. همان طور که میدانیم، سازماندهی رشتههای OCB بهصورت تونوتوپیک است و میتواند توضیحی برای تأثیرات فرکانس ویژه در توجه شنوایی باشد(2). بهعلاوه، Ota و همکاران (2004)، با تحریک کانونی در مکانهای خاصی از برجستگی تحتانی، تأثیرات فرکانس ویژه را در حلزون مشاهده کردند، به این صورت که مناطق تحریک شده و متأثر شده از نظر فرکانسی با یکدیگر تطابق داشتند. این نتایج نشان میدهد که برجستگی تحتانی میتواند به شیوهای دقیق و با خاصیت فرکانس ویژه، عملکرد حلزون را کنترل کند. مناطقی از هستۀ مرکزی برجستگی تحتانی (Inferior Colliculus: ICC) که به رشتههای OCB ورودی میفرستند، کوک فرکانسی بسیار تیزی دارند. همچنین، رشتههای تکی MOCB کوک فرکانسی تیزتری نسبت به رشتههای تکی عصب شنوایی با CF مشابه دارند. این یافتهها کنترل ظریف و دقیق ویژگی فرکانسی ICC را روی MOCB نشان میدهند. بنابراین، عملکرد MOCB سبب افزایش ویژگی انتخاب فرکانسی در حلزون میشود(21).

پروتکل استفاده شده در این پژوهش از جهاتی با معدود مطالعات انجام شده در این زمینه تفاوت دارد. در مطالعۀ Giard و همکاران (1994) تأثیر توجه شنوایی بر دامنۀ گسیلهای صوتی گوش مورد بررسی قرار گرفت، که در آن آنها نشان دادند دامنۀ EOAE (بدون ارائۀ نویز دگرطرفی) با توجه شنوایی به گوش همان طرفی تقویت و با تمرکز توجه شنوایی به گوش دگرطرفی مهار میشود(12). در مطالعۀ حاضر تأثیر توجه شنوایی بر مهار گسیلهای صوتی ارزیابی شد و حضور نویز دگرطرفی میتواند خط پایهای برای فعالیت رشتههای OCB باشد. علاوه بر این، از محرکهای هدف با فرکانسهای متفاوت استفاده شد تا ویژگیِ فرکانسی رشتههای وابران شنوایی ارزیابی شود. در مطالعۀ Boer و همکاران (2007)، توجه شنوایی به گوش همان طرفی متمرکز بود و دیرش محرکهای هدف اضافه شده به محرک همان طرفی کوتاه بود (20 میلی ثانیه). این کوتاه بودن سبب طیف فرکانسی گستردهتری میشود. نتایج مطالعۀ این محققان نشان داد که توجه انتخابی شنوایی به گوش همان طرفی (توجه به تن برستهای قرار گرفته در محرک کلیک همان طرفی با دیرش 20 میلی ثانیه) سبب کاهش مهار و افزایش دامنۀ گسیلهای صوتی برانگیختۀ گذرا میشود(10). در مطالعۀ حاضر از دیرش طولانیتری استفاده شد (200 میلی ثانیه) تا توجه انتخابی شنوایی در منطقهای با ویژگی فرکانسی بالاتر صورت گیرد. نتایج مطالعات ذکر شده نقش MOCB را در مکانیسم توجه شنوایی تأیید میکنند. با این وجود، Syverson و Decker (1999)، Michie و همكاران (1996)،

Avan و Bonfils (1992) اثرات توجه شنوایی بر دستگاه شنوایی محیطی را بیاهمیت گزارش کردند (17-15). نکتۀ قابل توجه در مطالعههای این پژوهشگران تعداد کم افراد مورد مطالعه است (12 تا 20 نمونه). این مسئله سبب افزایش تأثیرپذیری دیگر عوامل، مثل تغییرپذیری در دامنۀ گسیلهای صوتی گوش یا میزان مهار متفاوت MOCB در افراد با شنوایی هنجار میشود. در پژوهش حاضر تعداد افراد بیشتری مورد مطالعه قرار گرفتند (36 نفر) تا تأثیرات این عوامل روی نتایج مطالعه به حداقل برسد.

نتیجهگیری

نتایج این پژوهش نشان میدهد که توجه انتخابی شنوایی به گوش دگرطرفی، دامنۀ مهار SFOAE را بهصورت قابل توجهی بیشتر میکند و این تأثیرگذاری با خاصیت ویژۀ فرکانسی است. به عبارتي ديگر، نتايج نشاندهندۀ وجود تأثير فعاليت قشر شنوايي از طريق راههاي كورتيكوفوگال روي دستگاه محيطي شنوايي است. بهعلاوه، خواندن متن و اضافه کردن تن خالص به گوش دگرطرفی بهعنوان محرک هدف (بدون توجه انتخابی شنوایی) تأثیر معنیداری بر مهار SFOAE ندارد.

سپاسگزاری

این مقاله حاصل طرح تحقیقاتی پایاننامهای (با کد 898) با شماره 1687870 مورخ 19/3/89 است.

REFERENCES

1. Winer JA. Decoding the auditory corticofugal systems. Hear Res. 2005;207(1-2):1-9.

2. Pickles JO. An introduction to the physiology of hearing. 3^rd ed. London UK: Academic press; 2008.

3. Mulders WH, Robertson D. Evidence for direct cortical innervation of medial olivocochlear neurones in rats. Hear Res. 2000;144(1-2):65-72.

4. Schofield BR, Coomes DL. Projections from auditory cortex contact cells in the cochlear nucleus that project to the inferior colliculus. Hear Res. 2005;206(1-2):3-11.

5. Guinan JJ Jr. Olivocochlear efferents: anatomy, physiology, function, and the measurement of efferent effects in humans. Ear Hear. 2006;27(6):589-607.

6. Wiederhold ML, Kiang NY. Effects of electric stimulation of the crossed olivocochlear bundle on single auditory-nerve fibers in the cat. J Acoust Soc Am. 1970;48(4):950-65.

7. Kumar UA, Vanaja CS. Functioning of olivocochlear bundle and speech perception in noise. Ear Hear. 2004;25(2):142-6.

8. Ferber-Viart C, Duclaux R, Collet L, Guyonnard F. Influence of auditory stimulation and visual attention on otoacoustic emissions. Physiol Behav. 1995;57(6):1075-9.

9. Meric C, Collet L. Visual attention and evoked otoacoustic emissions: a slight but real effect. Int J Psychophysiol. 1992;12(3):233-5.

10. de Boer J, Thornton AR. Effect of subject task on contralateral suppression of click evoked otoacoustic emissions. Hear Res. 2007;233(1-2):117-23.

11. Scharf B, Quigley S, Aoki C, Peachey N, Reeves A. Focused auditory attention and frequency selectivity. Percept Psychophys. 1987;42(3):215-23.

12. Giard MH, Collet L, Bouchet P, Pernier J. Auditory selective attention in the human cochlea. Brain Res. 1994;633(1-2):353-6.

13. Scharf B, Magnan J, chays A. On the role of the olivocochlear bundle in hearing: 16 case studies. Hear Res. 1997;103(1-2):101-22.

14. Maison S, Micheyl C, Collet L. Influence of focused auditory attention on cochlear activity in humans. Psychophysiology. 2001;38(1):35-40.

15. Timpe-Syverson GK, Decker TN. Attention effects on distortion-product otoacoustic emissions with contralateral speech stimuli. J Am Acad Audiol. 1999;10(7):371-8.

16. Michie PT, LePage EL, Solowij N, Haller M, Terry L. Evoked otoacoustic emissions and auditory selective attention. Hear Res. 1996;98(1-2):54-67.

17. Avan P, Bonfils P. Analysis of possible interactions of an attentional task with cochlear micromechanics. Hear Res. 1992;57(2):269-75.

18. Ellison JC, Keefe DH. Audiometric predictions using stimulus-frequency otoacoustic emissions and middle ear measurements. Ear Hear. 2005;26(5):487-503.

19. Froehlich P, Collet L, Chanal JM, Morgon A. Variability of the influence of a visual task on the active micromechanical properties of the cochlea. Brain Res. 1990;508(2):286-8.

20. Ibargüen AM, Santaolalla Montoya F, del Rey AS, Fernandez JM. Evaluation of the influence of visual stimulation in the active mechanisms of the organ of corti by analyzing the changes in the amplitude of distortion products. J Otolaryngol Head Neck Surg. 2008;37(3):319-23.

21. Ota Y, Oliver DL, Dolan DF. Frequency-specific effects on cochlear responses during activation of the inferior colliculus in the Guinea pig. J Neurophysiol. 2004;91(5):2185-93.