聽(tīng)覺(jué)閾限的高海拔效應(yīng)

田張楊　邱忠芳

摘 要：采用最小變化法來(lái)測(cè)聽(tīng)力的絕對(duì)閾限，以“漸增”和“漸減”的序列進(jìn)行，純音頻率變化的數(shù)量和分貝均相同，每次的起點(diǎn)均不相同，不同赫茲頻率的純音交替出現(xiàn)直到被試做出反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)選取15名高海拔居住地區(qū)海拔高于3000米的藏族被試和15名居住地區(qū)海拔低于1000米的漢族被試，藏、漢比例1：1，用Matlab2019進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：藏族被試和漢族被試的聽(tīng)覺(jué)閾限存在差異。

關(guān)鍵詞：高海拔;絕對(duì)閾限;聽(tīng)覺(jué)閾限

常年生活在高海拔氣壓低、氧分壓低、多風(fēng)、干燥、強(qiáng)日光輻射和強(qiáng)紫外線輻射的特殊環(huán)境下，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很多不利的影響。常見(jiàn)的問(wèn)題有生理狀態(tài)不佳，記憶力、思維判斷等不同程度的衰減，給人們的生活造成一定程度的不便。[1]在高海拔地區(qū)，海拔越高氧分壓越低，暴露于高海拔低氧環(huán)境的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響人類(lèi)的大腦系統(tǒng)，暴露時(shí)間與損傷程度呈正相關(guān)。此研究目的就是為了探求長(zhǎng)期高海拔低氧環(huán)境暴露對(duì)人類(lèi)感覺(jué)功能的影響，為促進(jìn)和防御人類(lèi)高海拔環(huán)境常住居民的認(rèn)知健康以及相關(guān)政策制定提供依據(jù)。

在理論上，通過(guò)本項(xiàng)目的研究將更加明確長(zhǎng)期海拔暴露導(dǎo)致感覺(jué)閾限改變的狀況，為高海拔對(duì)認(rèn)知功能影響的相關(guān)理論提供有益補(bǔ)充。在應(yīng)用上，為高海拔居民延緩認(rèn)知功能衰退提供理論基礎(chǔ)，為國(guó)家制定相應(yīng)的援藏政策和退休政策提供決策依據(jù)，尤其對(duì)在高海拔極端環(huán)境下工作的軍人等特殊人群提高作業(yè)能力提供理論支撐。

2001年蔣春華等以視聽(tīng)整合連續(xù)測(cè)試系統(tǒng)（IVA-CPT）作為腦功能的評(píng)價(jià)方法，用量化的神經(jīng)心理指標(biāo)科學(xué)地評(píng)價(jià)快速進(jìn)入海拔5380m高原早期人體視聽(tīng)覺(jué)認(rèn)知功能的變化，發(fā)現(xiàn)快速進(jìn)入海拔5380m高原早期聽(tīng)覺(jué)注意力方面的認(rèn)知功能顯著降低;[2]1995年馬勇等對(duì)不同海拔高度的149名健康青年進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)力測(cè)驗(yàn)。國(guó)外研究者多數(shù)認(rèn)為中等海拔對(duì)人的認(rèn)知影響較小，而長(zhǎng)期暴露在較高海拔的高原上，認(rèn)知功能就有明顯損害，如語(yǔ)言功能降低，認(rèn)知運(yùn)動(dòng)任務(wù)完成較差，感知困難，記憶的獲得、保持較差，且操作速度顯著減慢。Schlaepfer認(rèn)為，持續(xù)（>10h）暴露于高原或海拔過(guò)高（>5000m）必然影響認(rèn)知功能。也有人發(fā)現(xiàn)，僅僅一次的高海拔（5000m以上）暴露對(duì)認(rèn)知功能也產(chǎn)生較大的影響，如記憶力下降、反應(yīng)時(shí)延長(zhǎng)、注意力分散、動(dòng)作協(xié)調(diào)性下降等，而且這種損害在回到海平面后仍會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，但一些言語(yǔ)性任務(wù)和操作技巧卻不受影響。[3]不同的人有不同的看法，如有研究報(bào)道慢性阻塞性肺病患者停止氧治療后，部分認(rèn)知功能會(huì)發(fā)生變化;另外有人在3450米海拔、急性輕度缺氧條件下測(cè)試了10名健康被試的認(rèn)知功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示反應(yīng)時(shí)不增反減。也有其他學(xué)者以動(dòng)物為研究對(duì)象，將動(dòng)物與人類(lèi)進(jìn)行比較來(lái)研究大腦的功能。Shukitt Hale B以Morris水迷宮為測(cè)量工具，選擇不同海拔高度（0m、5500m、5950m和6400m），對(duì)344只大鼠的記憶功能進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)暴露于5950m和6400m高度的大鼠空間參照性記憶和工作記憶均受到明顯的影響，老鼠地反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)了延長(zhǎng)現(xiàn)象，記憶內(nèi)容也發(fā)生了錯(cuò)亂，對(duì)事物的記憶需要更多的時(shí)間。作者認(rèn)為，記憶損害可能與大腦的海馬有關(guān)。缺氧會(huì)對(duì)人的短時(shí)記憶產(chǎn)生影響而對(duì)人的長(zhǎng)時(shí)記憶幾乎沒(méi)有影響。這可能因?yàn)槎虝r(shí)記憶與腦的某種特定活動(dòng)有關(guān)。H.W.Rudmose1948年在35，000英尺和海平面的環(huán)境壓力下，在減壓室測(cè)量了聽(tīng)力閾值。結(jié)果表明，當(dāng)外、中耳空氣密度降至海平面的四分之一左右時(shí)，有15人的平均聽(tīng)覺(jué)偏移在聲壓水平的±2.5分貝以?xún)?nèi)。

國(guó)內(nèi)外對(duì)高原環(huán)境人類(lèi)感知覺(jué)變化的研究成果豐碩。國(guó)外大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)是在低壓氧艙中進(jìn)行的，本實(shí)驗(yàn)以高原現(xiàn)場(chǎng)為實(shí)驗(yàn)基地，受試者在剛?cè)敫咴蜻M(jìn)行了一段適應(yīng)習(xí)服。

1 研究方法

1.1 被試

實(shí)驗(yàn)被試分為兩組：實(shí)驗(yàn)組為居住地海拔高于3000米的15名西藏大學(xué)在校學(xué)生，對(duì)照組為四川幾所大學(xué)隨機(jī)抽取居住地海拔低于1000米的15名在校大學(xué)生，他們?cè)诤０蔚陀?000米的地方出生并成長(zhǎng)，并且無(wú)進(jìn)入高海拔地區(qū)生活的經(jīng)歷。被試為年齡在18-25歲的在校大學(xué)生，無(wú)聽(tīng)力問(wèn)題，無(wú)影響聽(tīng)力的不良嗜好，藏漢比例1：1，測(cè)試在所有被試自愿報(bào)名參加，測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行基本信息登記并給予相應(yīng)的的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。

1.2 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)儀器：Matlab2019。實(shí)驗(yàn)方法：最小變化法。聲音頻率范圍為125赫茲、250赫茲、500赫茲、1000赫茲、1500赫茲、2000赫茲、3000赫茲、4000赫茲、6000赫茲、8000赫茲。實(shí)驗(yàn)采用最小變化法，施測(cè)前需要制作相應(yīng)的刺激呈現(xiàn)順序表，不同赫茲的頻率下有13組不同分貝的聲音響度，聲音的響度以0db為起點(diǎn)，60db為終點(diǎn)，5db為間隔。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)所有被試者進(jìn)行每個(gè)頻率純音8次的測(cè)試，順序?yàn)椤颉?，每個(gè)被試都需要做10個(gè)頻率且范圍為125赫茲到8000赫茲，共計(jì)80次的實(shí)驗(yàn)。[4]當(dāng)每一組實(shí)驗(yàn)完成后都會(huì)給被試足夠的休息時(shí)間，實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)會(huì)出現(xiàn)友好的提示信息“請(qǐng)注意，接下來(lái)你將聽(tīng)到一個(gè)音量不斷增加或是減少的聲音。首先聲音的頻率會(huì)不斷增大，當(dāng)你可以聽(tīng)見(jiàn)時(shí)需要按F鍵”;然后純音的音量會(huì)不斷減少，當(dāng)你聽(tīng)不見(jiàn)時(shí)需要按J鍵。練習(xí)實(shí)驗(yàn)：需要制作一個(gè)反饋界面，按Q鍵進(jìn)行練習(xí)實(shí)驗(yàn)，以1000HZ為例，進(jìn)行遞減測(cè)試（從60db每次衰減5db，看被試能否在某一個(gè)點(diǎn)及時(shí)反應(yīng)）練習(xí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后按空白鍵進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。正式實(shí)驗(yàn)：被試每個(gè)頻率做完后休息兩分鐘（休息好以后按“繼續(xù)實(shí)驗(yàn)”進(jìn)入下一步），每個(gè)db的音頻呈現(xiàn)時(shí)間為0.5s（如500HZ? 50db這個(gè)音頻），間隔0.5s.（每?jī)蓚€(gè)音頻之間間隔0.5s。）

1.3 實(shí)驗(yàn)要求

聽(tīng)覺(jué)閾限的測(cè)定應(yīng)在安靜的環(huán)境下進(jìn)行，噪音在20db以下，否則被試可能會(huì)因受噪音的影響產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)閾限的漂移（閾限值提高，感受性降低），影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

聽(tīng)覺(jué)閾限是指使人能夠產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)感受的最小的聲音刺激量，聽(tīng)覺(jué)絕對(duì)閾限指剛剛能引起聽(tīng)覺(jué)所需的最小刺激強(qiáng)度，這一最小強(qiáng)度因人而異，為衡量一個(gè)人的聽(tīng)力敏銳度的標(biāo)準(zhǔn)，所需強(qiáng)度越大，說(shuō)明其聽(tīng)力敏銳度越差，所需強(qiáng)度越小，則其敏銳度越好。要經(jīng)過(guò)多次測(cè)試才能確認(rèn)某一刺激強(qiáng)度是否為閾限值。Matlab的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合之后導(dǎo)入spss20.0進(jìn)行分析，分析結(jié)果為藏漢之間的差異顯著，漢族被試能比較清晰的聽(tīng)到不同赫茲不同分貝的純音音頻，藏族被試在不同赫茲的0db純音中表現(xiàn)出了差異，15人中有5人報(bào)告不能聽(tīng)見(jiàn)，聽(tīng)不見(jiàn)的概率為33.3%，漢族則能完全聽(tīng)見(jiàn)。總體來(lái)說(shuō)，高海拔與低海拔被試之間的差異為2分貝。

2 討論

高海拔地區(qū)強(qiáng)日光輻射和強(qiáng)紫外線輻射、氣壓低、氧分壓低、多風(fēng)、干燥等特殊環(huán)境下，對(duì)長(zhǎng)期居住在該環(huán)境下的人們?cè)斐缮頇C(jī)能的不利影響。[5-7]本研究著手于高海拔（海拔高于3000米）與低海拔（海拔低于1000米）地區(qū)居住的被試，運(yùn)用Matlab2019和spss20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析，但由于基礎(chǔ)設(shè)施的限制，一些實(shí)驗(yàn)條件控制得不是很?chē)?yán)格，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)系統(tǒng)誤差;聽(tīng)覺(jué)閾限的測(cè)定需要一個(gè)相對(duì)安靜的環(huán)境，由于高海拔和低海拔選取的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)不一樣可能會(huì)有偏差;被試的選擇上，藏漢被試各15名，樣本較小，缺乏典型代表性。后續(xù)研究將擴(kuò)大樣本，選取更加合適的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，克服上述問(wèn)題以取得更滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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