腦干及外周聽覺結(jié)構(gòu)與功能的性別差異*

劉錦峰 李曉婷 王寧宇

聽覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性別差異，包括外耳道直徑及長度、耳蝸及基底膜的長度、外毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)數(shù)量及分布、聽覺皮層的體積、神經(jīng)元數(shù)量及密度等；聽覺系統(tǒng)功能上的性別差異體現(xiàn)在行為學(xué)聽閾、耳聲發(fā)射(OAE)、聽性腦干反應(yīng)(ABR)等，且呈現(xiàn)一定的頻率特性及年齡相關(guān)性，這也與聽覺病理有關(guān)。系統(tǒng)認(rèn)識(shí)聽覺系統(tǒng)的性別差異有助于提高對新生兒聽力篩查結(jié)果及臨床聽力學(xué)評估結(jié)果的判讀水平，并加深對聽覺病理的認(rèn)識(shí)。本文就皮層下聽覺結(jié)構(gòu)及功能的性別差異進(jìn)行綜述。

1 腦干及外周聽覺結(jié)構(gòu)的性別差異

聽覺結(jié)構(gòu)的性別差異是聽覺功能性別差異的基礎(chǔ)，從外耳至聽覺皮層，結(jié)構(gòu)上的性別差異被廣泛關(guān)注。女性外耳道比男性窄而長[1]；中耳腔容積在出生后至成人經(jīng)歷了較大的發(fā)育改變，表現(xiàn)為容積增大和氣化增加，成人鼓室腔(640.1±69.1 mm3,n=8)約為嬰幼兒(451.7±68.2 mm3,n=6)的1.5倍，雖然鼓室平均容積在男性(595.6±123.8 mm3)略大于女性(535.6±119.9 mm3)，但是無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[2]，說明中耳在解剖結(jié)構(gòu)方面不存在性別和耳別的差異[3]；耳蝸長度、基底膜長度則顯示出性別差異，Sato等(1991)報(bào)道男性耳蝸的平均長度(37.1±1.6 mm)明顯長于女性(32.3±1.8mm)，耳蝸長度出生后不隨年齡的增大而變化，女性的基底膜較男性窄而短[4]；但是外毛細(xì)胞(OHC)數(shù)量及螺旋神經(jīng)節(jié)數(shù)量等性別差異不夠明顯，Ulehlova等(1987)發(fā)現(xiàn)較長的耳蝸具有較多的內(nèi)毛細(xì)胞和OHC，推測男性O(shè)HC數(shù)量應(yīng)該多于女性，而Wright(1987)研究認(rèn)為女性O(shè)HC較多，由于樣本量少，OHC數(shù)量的性別差異尚不確定；此外，有研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)毛細(xì)胞和OHC的分布密度與耳蝸長度成反比關(guān)系，較長的耳蝸毛細(xì)胞密度較低，較短的耳蝸毛細(xì)胞密度較高[7]，女性的耳蝸短于男性，因此其毛細(xì)胞的分布密度高于男性[4]。在孕14周到孕8月之間OHC過度生成(Pujor,1992)，而出生后的耳蝸已經(jīng)發(fā)育成熟，這提示OHC分布密度的性別差異可能在孕晚期形成。大鼠聽覺腦干的形態(tài)學(xué)及雌激素受體表達(dá)的部位分布均未發(fā)現(xiàn)性別差異[5]，對南美泡蟾的研究同樣顯示雄激素受體(AR)及雌激素受體(ER)在雄性及雌性動(dòng)物中表達(dá)分布類似，但是在一些腦區(qū)雌激素受體及雄激素受體的表達(dá)強(qiáng)度存在性別差異，在聽覺中腦雌性泡蟾的ERα 及ERβ表達(dá)高于雄性，相反雄性泡蟾中雄激素受體表達(dá)高于雌性[6]，這為聽覺腦干功能的性別差異提供了基礎(chǔ)。

2 腦干及外周聽覺功能的性別差異

多數(shù)文獻(xiàn)顯示腦干及外周聽覺功能存在性別差異，女性好于男性，同時(shí)，男女性外周聽覺功能的性別差異還呈現(xiàn)出頻率特點(diǎn)及隨年齡變化的特征。

2.1純音聽閾的性別差異 純音聽閾(pure tone threshold, PTT)可準(zhǔn)確反映聽敏度，文獻(xiàn)對于男、女性聽敏度的研究整體呈現(xiàn)出頻率特點(diǎn)和年齡變化特點(diǎn)，頻率特點(diǎn)表現(xiàn)為在較高頻率區(qū)女性聽敏度好于男性，而低頻率區(qū)男性好于女性。Jerger等(1993)發(fā)現(xiàn)青年女性聽敏度在1 000 Hz以上頻率好于男性，相反，男性低頻(500 Hz以下頻率)聽敏度好于女性。Chung 等(1983)則發(fā)現(xiàn)在2 000 Hz以上時(shí)，青年女性聽敏度好于男性約2～3.5 dB，在2 000 Hz及以下頻率時(shí)，女性聽敏度的優(yōu)勢不明顯，在1 dB以內(nèi)。Snihur[7]對青年人的觀察顯示女性PTT顯著低于男性，特別是在3 000 Hz及以上頻率區(qū)PTT的性別差異達(dá)4～5 dB?？梢姡犆舳刃詣e差異的頻率特點(diǎn)表現(xiàn)為女性的優(yōu)勢隨頻率增加而增大。

同時(shí)，聽敏度隨年齡衰退時(shí)也體現(xiàn)出性別差異，女性更年期前與男性相比，其聽敏度衰退較慢[8]，但是有聽力損失的老年男性人群1 000 Hz以下聽敏度要好于老年女性，這與正常人群的特點(diǎn)相符。由于Goycoolea等(1986)在沒有工業(yè)噪聲部落人群中未發(fā)現(xiàn)聽閾的性別差異，因此有學(xué)者認(rèn)為這一性別差異與男性的職業(yè)和娛樂噪聲接觸有關(guān)(Kryter,1983)，認(rèn)為男女性PTT不存在本質(zhì)差異，只與男女性的噪聲易感性差異有關(guān)。但是，Pearson等[8]對年齡相關(guān)性聽力損失的縱向研究顯示，即使在消除噪聲性聽力損失的因素后，男性的聽力衰退仍然顯著快于女性，支持男女性PPT在生理及病理情況下均存在差異。

此外，成人PPT性別差異特點(diǎn)在兒童中未觀察到，Pavlovcinova等[9]研究結(jié)果顯示12歲兒童的PTT無性別差異，提示PTT的性別差異存在年齡相關(guān)性變化，可能要到青春期后才顯現(xiàn)。

2.2耳聲發(fā)射的性別差異 OAE反映耳蝸放大機(jī)制。自發(fā)性耳聲發(fā)射(SOAE)及瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射(TEOAE)的多數(shù)觀察指標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的性別差異，而畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(DPOAE)的性別差異不明顯，同時(shí)OAE的性別差異也存在年齡相關(guān)性及頻率特性，這些特性在TEOAE的測試結(jié)果中最為明顯。

2.2.1自發(fā)性耳聲發(fā)射的性別差異 SOAE是在無刺激情況下直接在密封的外耳道中記錄到的純音信號(hào)，在外、中耳傳聲功能正常情況下，SOAE直接反映OHC的功能。SOAE信號(hào)峰數(shù)量、檢出率及強(qiáng)度等的性別差異在新生兒與成人均已被廣泛關(guān)注[10～13]。SOAE信號(hào)峰數(shù)量的性別差異在新生兒時(shí)不明顯(表1)，但是隨年齡增加SOAE信號(hào)峰數(shù)量的性別差異逐漸顯現(xiàn)。除Kok等(1993)結(jié)果顯示女嬰(4.6)高于男嬰(3.3)(P=0.04)外，多數(shù)文獻(xiàn)結(jié)果顯示新生兒SOAE信號(hào)峰數(shù)量的性別差異不夠明顯。Liu等[10]發(fā)現(xiàn)雖然女嬰SOAE信號(hào)峰數(shù)量(4.49個(gè))略高于男嬰(4.28個(gè))，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與文獻(xiàn)報(bào)道[11，12]一致。Morlet等[12]發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒與新生兒中，男、女嬰每耳SOAE信號(hào)峰數(shù)量類似，也無性別差異。嬰兒10～31天齡時(shí)期(Burns,1992)及1歲以內(nèi)[13]SOAE信號(hào)峰數(shù)量也無性別差異，但1歲以上小兒女性每耳SOAE信號(hào)峰數(shù)量顯著高于男性[13]。Moulin等(1993)研究顯示19～36歲青年人中女性SOAE信號(hào)峰數(shù)量(2.8±2.3)顯著高于男性(1.8±1.3)(P<0.05)，這一結(jié)果也得到了Snihur的證實(shí)[7]，提示SOAE信號(hào)峰數(shù)量的性別差異隨年齡改變，至少在1歲以后才顯現(xiàn)。

SOAE檢出率的性別差異同樣呈現(xiàn)出年齡依賴性。新生兒SOAE檢出率的性別差異存在分歧，Morlet等[12]、Collet等(1993)和Burns等(1992)研究顯示SOAE檢出率女嬰高于男嬰，但Kok等(1993)和Liu等[10]研究未發(fā)現(xiàn)SOAE檢出率的性別差異。但5～13女童的SOAE的檢出率高于男童(Strickland,1985)，在成人的研究中除Snihur[7]研究未顯示性別差異外，其余文獻(xiàn)普遍顯示女性SOAE的檢出率高于男性[14，15]。同時(shí)，SOAE檢出率隨年齡增加而降低，檢出率的性別差異隨年齡增大也進(jìn)一步擴(kuò)大(表1)。

表1 不同文獻(xiàn)對SOAE信號(hào)峰數(shù)量及檢出率性別差異比較

注：△男、女受試者的檢出率的計(jì)算為檢出SOAE受試者的比例，只要有一側(cè)耳檢出SOAE便納入為檢出者；▲男、女性耳的檢出率計(jì)算為檢出耳占測試耳的比例?！蠲總?cè)檢出SOAE耳的SOAE信號(hào)峰數(shù)量的平均值?！锩總?cè)檢出SOAE耳的SOAE信號(hào)峰數(shù)量的中位數(shù)

由于SOAE信號(hào)的確定標(biāo)準(zhǔn)存在差異[16]，即使測試設(shè)備相同，不同的確定標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)影響SOAE信號(hào)納入的數(shù)量，可能會(huì)影響SOAE平均信號(hào)強(qiáng)度及SOAE強(qiáng)度性別差異的分析。但整體而言，除Snihur[7]的研究中女性SOAE強(qiáng)度高于青年男性外，其他文獻(xiàn)未觀察到SOAE強(qiáng)度的性別差異。Kok等(1993)及Liu等[10]研究顯示新生兒SOAE平均強(qiáng)度及最大SOAE強(qiáng)度均無性別差異。Kuroda[11]研究顯示SOAE強(qiáng)度在兒童及成人中均無明顯性別差異，雖然在小于5歲的兒童中女性SOAE強(qiáng)度會(huì)略高于男性。Lamprecht-Dinnesen等[13]以每耳SOAE信號(hào)峰的中間強(qiáng)度SOAE為代表，計(jì)算男、女性SOAE的平均強(qiáng)度，也顯示兒童SOAE強(qiáng)度沒有性別差異。Moulin 等(1993)結(jié)果顯示SOAE在成人中無性別差異。SOAE信號(hào)強(qiáng)度無性別差異的原因可能有：①這一指標(biāo)本身無性別差異；②每耳SOAE信號(hào)峰數(shù)量不一致，每個(gè)SOAE信號(hào)強(qiáng)度差異較大，因此難以找到合適的方式比較，即使以最大信號(hào)峰或者信號(hào)峰中的中間強(qiáng)度SOAE為代表均具有局限性，因?yàn)槊總€(gè)SOAE僅能代表其頻率位置OHC功能，而無法整體反映耳蝸OHC功能。

SOAE信號(hào)峰出現(xiàn)的頻率可能與OHC在基底膜的分布及功能等有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)[17]SOAE出現(xiàn)的頻率位置(頻率分布)存在明顯性別差異，男性SOAE分布峰的頻帶較低，而女性的分布峰頻帶較高。在男嬰，46.1%SOAE出現(xiàn)在較低頻帶區(qū)(≤2 kHz)，高于女嬰的32.0% (P<0.05)。在女嬰，50.9% SOAE出現(xiàn)在較高頻帶區(qū)(2.51～4.50 kHz)，高于男嬰的37.5%(P<0.05)[17]，這一結(jié)果與Morlet的報(bào)道[18]相似，Morlet研究顯示，男性63.2%SOAE出現(xiàn)在在較低頻帶(0.5～3.5 kHz)區(qū)，高于女性的43.9%。SOAE頻率分布的性別差異提示OHC功能或者分布頻率可能存在性別差異，也可能是男性PPT的低頻優(yōu)勢和女性高頻優(yōu)勢的原因。

2.2.2瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射的性別差異 TEOAE性別差異研究主要集中于click聲誘發(fā)的耳聲發(fā)射(cEOAE)，click聲是一個(gè)寬頻刺激聲，可以使耳蝸整體興奮，因此cEOAE總反應(yīng)能量是OHC能量沿耳蝸的一個(gè)總合。依據(jù)OAE信號(hào)的頻率和潛伏期關(guān)系可以將這一能量分解于不同的頻帶(frequency bands)和半倍頻程(half octave)頻帶。這樣cEOAE也可以依據(jù)頻率特異性方式來反映OHC功能。

文獻(xiàn)普遍顯示新生兒cEOAE總反應(yīng)幅值呈現(xiàn)女嬰高于男嬰的特點(diǎn)，女嬰高于男嬰0.7～1.2 dB左右[19～22]，多數(shù)文獻(xiàn)顯示這一差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[19，20]。在2月齡嬰兒中同樣如此[23]，而且在兒童[9，24]及成人[22，25]中女性cEOAE強(qiáng)度優(yōu)勢進(jìn)一步擴(kuò)大(表2)?？傮w上，TEOAE總反應(yīng)的性別差異呈現(xiàn)出隨年齡增加而增大的特征。

表2 不同文獻(xiàn)報(bào)道的男、女TEOAE總反應(yīng)幅值比較

注：Satoh等[25]平均聽閾的計(jì)算方式：(500 Hz+2×1 000 Hz+2 000 Hz)/4，*平均聽閾為0～10 dB HL；#平均聽閾為10～20 dB HL；

頻帶分析顯示cEOAE性別差異隨年齡增加而增大的同時(shí)也具有頻率特性，cEOAE頻帶信噪比(SNR)的性別差異特征也是隨頻率增加而差異增大，在新生兒、兒童及成人中均是如此，只是隨年齡增加，頻帶SNR的性別差異進(jìn)一步增大。劉錦峰等[22]及Cassidy等[28]頻帶分析顯示除1 kHz男嬰SNR大于女嬰外，其余分析頻率均為女嬰高于男嬰，新生兒SNR的性別差異在3 kHz及4 kHz差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[22]。成人SNR在不同頻帶區(qū)均為女性高于男性，在2 kHz及4 kHz區(qū)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2.3畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射 DPOAE性別差異研究較少。Pavlovcinova 等[9]未發(fā)現(xiàn)兒童DPOAE的性別差異；Keogh 等[29]和Rourke等[30]的研究顯示性別可以影響學(xué)齡期兒童DPOAE, 主要影響高頻；Bowman[31]發(fā)現(xiàn)在3 222.7 Hz以下頻率區(qū)成人男女性DPOAE幅值類似，但在較高的f2頻率，女性的DPOAE幅值比男性高，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而Moulin等(1993)發(fā)現(xiàn)除2 000 Hz處(2f1-f2)女性DPOAE強(qiáng)度顯著高于男性外，余頻率青年人DPOAE均無性別差異。2 000 Hz處(2 f1-f2)DPOAE的性別差異還與刺激強(qiáng)度有關(guān)，刺激強(qiáng)度越大差異越大，L1=L2=50 dB SPL時(shí)女性DPOAE為1.21 dB，高于男性(-2.61 dB SPL)(t= 2.28,P<0.05)；L1=L2=60 dB SPL時(shí)女性DPOAE強(qiáng)度為5.1 dB，高于男性(0.9 dB SPL)(t=2.35,P<0.05)；L1=L2=70 dB SPL時(shí)女性DPOAE強(qiáng)度為11.28 dB，高于男性(7.5 dB SPL)(t=2.30,P<0.05)。文獻(xiàn)對于DPOAE性別差異研究結(jié)果的不一致可能與刺激聲頻率比(f2/f1)及刺激強(qiáng)度(L1、L2)設(shè)置的不同有關(guān)。

2.3聽性腦干反應(yīng)的性別差異

2.3.1簡單聲刺激誘發(fā)ABR的性別差異 ABR為聲刺激誘發(fā)的腦干電活動(dòng)，反映聽覺信息從耳蝸至皮層下的神經(jīng)電傳導(dǎo)過程。在ABR的性別差異研究中，多數(shù)學(xué)者關(guān)注click-ABR(c-ABR)的波V潛伏期、波幅及I-V波間期等[32]，新生兒氣導(dǎo)c-ABR的波V潛伏期女嬰短于男嬰約0.2～0.3 ms[33]；Jerger等(1980)發(fā)現(xiàn)25～55歲聽力正常及聽力損失組的成人，女性ABR波潛伏期均短于男性，波幅大于男性，其中波V潛伏期女性較男性短0.2 ms，而波幅較男性高25%；Fujita等(1991)發(fā)現(xiàn)女性波III潛伏期短于男性約0.14 ms，波V潛伏期短于男性0.19 ms，這一特征與年齡無關(guān)。Don等(1993)認(rèn)為女性ABR波幅較大和潛伏期較短與女性耳蝸長度較短和基底膜硬度梯度較大有關(guān)；女性ABR波潛伏期較短是因?yàn)榕远伒男胁〞r(shí)間較快，波幅較大與每單位時(shí)間較多的神經(jīng)元活動(dòng)有關(guān)[32]；但也有學(xué)者認(rèn)為，ABR性別差異存在隨年齡的改變現(xiàn)象，波III、V潛伏期和I-V波間期在嬰幼兒具有顯著性別差異，且隨年齡增加而增大。López-Escámez等[34]進(jìn)一步回歸分析顯示自兒童時(shí)期至五十歲左右，男性波I、V潛伏期隨年齡增加而延長，而女性不存在年齡相關(guān)的改變；男女性I-V、I-III和III-V波間期均不存在隨年齡的變化，女性左右耳的波III、V潛伏期、I-V波及I-III波間期均顯著短于男性，說明ABR性別差異隨年齡變化主要發(fā)生在男性。

但關(guān)于ABR反應(yīng)閾的研究存在較大分歧，Stuart等[33]認(rèn)為新生兒氣導(dǎo)或骨導(dǎo)c-ABR反應(yīng)閾沒有性別差異；Sininger等[32]報(bào)道新生兒中男嬰tone burst ABR(tb-ABR)及c-ABR的氣導(dǎo)反應(yīng)閾低于女嬰4.22 dB;Cone-Wesson[35]觀察到女嬰骨導(dǎo)ABR反應(yīng)閾低于男嬰，但只在4 000 Hz純音刺激時(shí)差異才有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而click刺激與500 Hz純音刺激時(shí)ABR無顯著差異。性別相關(guān)的閾上ABR波幅和潛伏期與ABR閾值不一致，提示閾值敏感性與波V波幅和潛伏期無關(guān)[32]。

2.3.2復(fù)雜聲刺激誘發(fā)ABR的性別差異 ABR也可以由復(fù)雜刺激聲誘發(fā)產(chǎn)生，復(fù)雜聲可以是元音、輔音、輔元音、單個(gè)字詞或音樂等，其中言語誘發(fā)聽性腦干反應(yīng)(speech-evoked auditory brainstem responses,speech-ABR) 是以言語聲誘發(fā)的腦干電反應(yīng)，能客觀、可靠、精確的反映腦干對言語信號(hào)的編碼，并具有良好的可重復(fù)性[36]，已經(jīng)成為腦干言語處理機(jī)制的發(fā)育、生理及病理等研究的重要工具。言語信號(hào)具有多頻率構(gòu)成及多波譜特性，而聽覺腦干通過極為精確的時(shí)間及波譜編碼來反映這一刺激特征，這使腦干電反應(yīng)與刺激聲在時(shí)域和頻域上能良好匹配。speech-ABR波形均由瞬態(tài)成分及周期性反應(yīng)組成，瞬態(tài)成分包括：起始復(fù)合波V、A波及V/A斜率，過渡部分C波及結(jié)束波O波，反映神經(jīng)同步性好壞，主要觀察指標(biāo)為潛伏期；周期性反應(yīng)包括D、E及F波，反映神經(jīng)元鎖相特征，主要觀察指標(biāo)為波幅。Krizman 等[37]對男女青年腦干言語編碼的測試顯示，女性起始反應(yīng)復(fù)合波潛伏期短于男性，且V/A斜率也大于男性，而周期成分波幅也顯著高于男性，提示女性腦干對于言語刺激起始的神經(jīng)反應(yīng)的同步性好于男性，鎖相活動(dòng)優(yōu)于男性，且頻率越高優(yōu)勢越明顯。

綜上所述，腦干及外周的大部分聽覺結(jié)構(gòu)及功能均存在一定的性別差異，而且呈現(xiàn)隨年齡增大而增大的特征，同時(shí)也呈現(xiàn)出一定的頻率特性，在較高頻率區(qū)女性優(yōu)于男性，而低頻區(qū)性別差異不顯著或者男性略優(yōu)于女性。其原因主要與性激素有關(guān)，而性激素的變化可能與聽覺病理也有關(guān)系，如孕期聽覺癥狀的出現(xiàn)、老年性聾的男女性差異、自閉癥言語處理能力障礙等。因此認(rèn)識(shí)聽覺結(jié)構(gòu)與功能的性別差異將有助于加深對聽覺生理病理的認(rèn)識(shí)，提高對聽力功能檢測結(jié)果的分析能力。

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