研究人员研究人工耳蜗如何影响大脑回路

四岁的威廉·伍顿出生时就严重失聪，但由于在他大约18个月大时安装了人工耳蜗，这个花岗岩湾的学龄前儿童在学习美国手语的同时，还能玩键盘合成器，对飞机和火车的声音做出反应。

“他做得非常好，”威廉的母亲乔迪·伍顿说。“他真的很欣赏音乐，正在学习说话。”

在20世纪80年代首次被批准用于成人，耳蜗植入设备已经被全世界成千上万的人使用。这种植入物绕过了我们正常听力的大部分过程，通过电子方式将麦克风直接连接到耳蜗上，耳蜗是内耳的一个结构，负责收集来自耳朵的神经信号并将其发送到大脑。

但并不是所有的孩子都像威廉一样对植入物有良好的反应。

加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)心智与大脑中心的大卫·科瑞纳(David Corina)教授说:“人工耳蜗植入对一些孩子来说非常成功，但我们不明白为什么有些孩子做得好，而有些孩子不行。”

科瑞娜和加州大学戴维斯分校神经生物学、生理学和行为学副教授李·米勒(Lee Miller)在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的五年资助下，正在研究为什么有些儿童对植入物的反应比其他儿童更好。

听觉和视觉大脑区域之间的“力量平衡”

一种观点认为，大脑中没有被使用的区域，比如重度失聪儿童的听觉皮层，被接管了其他功能，比如视觉处理。当孩子接受植入时，大脑的那部分就不再支持听力了。

科瑞娜说:“我们正在使用大脑功能的测量方法来获得‘大脑力量平衡’的快照，以及它是如何影响听觉和视觉体验的。”米勒说，最终目标是确定临床干预措施，帮助儿童更好地适应使用人工耳蜗。

现在，研究进行了大约一年，科瑞娜和米勒招募了18个月到8岁之间使用人工耳蜗的儿童，以及同年龄段听力正常的儿童。他们使用脑电图(EEG)来测量视觉和听觉处理过程中的大脑活动。

在实验过程中，孩子们观看动画片，同时播放一些特别设计的语言。“从耳朵到深层皮层，”科瑞娜说，这种语言旨在从听觉系统的不同处理层次引出反应。

他说:“语言在听觉系统中传递需要时间，如果视觉系统受到了不同程度的干扰，也会受到不同程度的干扰。”

研究人员计划每年招募大约60名儿童参与这项研究，研究始于2015年，并对他们进行了五年的跟踪研究，以跟踪他们的进步。

双语手语

许多美国儿童在成长过程中会说不止一种语言。添加一种手语有什么不同吗?

“对一些孩子来说，他们的第一语言可能是手语，”科瑞娜说。“这是如何影响大脑平衡的?”

重要的是孩子们他说，无论他们使用哪种语言，都要培养他们的语言能力。

例如，威廉现在在奥本附近的Ophir小学参加一个学前教育项目，该项目除使用英语外还使用美国手语。他的母亲说，到目前为止，他已经学会了口语和手语，以及两种语言之间的转换。

“我们非常高兴能够植入。这真的改变了我们的生活，也改变了他的生活。”

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