综述：在听力干预背景下，利用非侵入性脑刺激技术促进听觉神经可塑性：一项综述性研究

人工耳蜗治疗重度感音神经性听力损失存在效果差异，中枢神经系统适应性变化影响康复。非侵入性脑刺激通过调节神经兴奋性促进可塑性，可能改善康复效果，但临床数据不足，缺乏标准化协议和纵向研究。

约书亚·M·赖特（Joshua M. Wright）|劳伦斯·格雷戈里·阿佩尔鲍姆（Lawrence Gregory Appelbaum）|谢丽·L·史密斯（Sherri L. Smith）|托比亚斯·奥弗拉特（Tobias Overath）|萨曼莎·卡普兰（Samantha Kaplan）|马修·库珀（Matthew Cooper）|奥弗里·罗南（Ofri Ronen）|塔玛尔·托比（Tamar Tobi）|安吉尔·V·彼得切夫（Angel V. Peterchev）|霍华德·W·弗朗西斯（Howard W. Francis）

美国北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学医学院头颈外科与传播科学系

摘要

人工耳蜗（CI）彻底改变了我们治疗严重感音神经性听力损失（HL）的能力，然而在言语感知结果上仍存在显著差异。这部分可能归因于中枢神经系统（CNS）对HL的反应，这种反应在程度和可逆性上都有所不同。听觉CNS及其他功能区域的神经可塑性所介导的补偿性反应可能会干扰通过CI发展新的听觉技能所需的感知、整合和/或认知过程。非侵入性脑刺激（NIBS）方法提供了一种调节大脑兴奋性及相关赫布过程（Hebbian processes）的手段，从而促进神经可塑性。因此，NIBS可能有助于提高接受听力康复个体的听觉和沟通功能。首先进行了一项叙述性综述，以综合目前关于HL相关CNS神经可塑性的证据，并探讨了利用现代听力技术和听觉训练来增强康复效果的概念依据。随后进行了正式的范围界定综述，以确定研究NIBS在HL患者听力康复中的应用情况。目前，关于NIBS改善听力效果的临床数据仍然有限。尽管如此，新兴的研究结果为未来的转化研究指明了方向。存在的局限性包括缺乏标准化的刺激方案和纵向数据不足。解决这些差距对于确定NIBS是否能够安全有效地促进相关神经可塑性、从而改善HL患者的康复效果至关重要。

引言

人工耳蜗（CI）的发展通过直接电刺激耳蜗神经，彻底改变了严重至极重度感音神经性听力损失的治疗方式（Macherey & Carlyon, 2014）。然而，尽管大多数CI使用者的听力阈值接近正常，但他们的言语感知结果仍存在很大差异。现有模型仅能解释其中不到25%的变异性（Goudey et al., 2021; Zhao et al., 2020），并且在嘈杂环境中的表现往往会进一步下降。正如威尔逊等人指出的，理解这种变异性的关键可能在于大脑（Wilson et al., 2011）。

中枢神经系统（CNS）对听力损失的反应变化可能会影响随后通过助听器或CI处理言语的方式（Roth, 2015）。这些神经适应性变化在听力损失早期就开始了（Allman et al., 2009; Fan et al., 2015; Sandmann et al., 2015），并可能影响成功进行听觉康复所需的神经认知过程。证据表明，有针对性的干预措施通常可以增强有益的神经可塑性，从而提高康复效果。本综述探讨了将这些益处转化为听觉系统的证据。

方法

首先进行了叙述性综述，旨在综合现有研究，提供一个关于该主题的广泛而深入的概述，强调其历史背景、理论框架和关键发现（Sukhera, 2022）。这有助于突出与听力损失及后续康复相关的CNS重塑和补偿性变化的关键概念（第3-4节）。随后介绍了非侵入性脑刺激（NIBS）的历史背景、机制和各种模式。

健康的听觉系统

听觉系统在中枢神经系统（CNS）的早期发育阶段，即可塑性关键期内，表现出高水平的突触密度。早期的声音暴露和自然选择机制在生命最初的几年内塑造了神经连接（Hensch, 2004; Kral & Eggermont, 2007）。此前人们认为听觉系统的发育在幼儿期结束，因为听觉脑干反应（ABR）从大约两岁开始一直保持稳定（Skoe et al., 2015）。然而，后来的研究……

与听力干预相关的神经可塑性

对听力康复反应的CNS神经可塑性模式具有高度变异性，不同研究之间的发现有时存在矛盾（补充材料表3）。这种不一致性可能源于研究方法、听力结果测量方法以及患者听力史的差异。由于缺乏纵向研究，目前尚无法确定人工耳蜗植入后聋人皮质反应和代谢模式变化的顺序和时间。

NIBS简介与背景

NIBS技术因其能够调节运动和认知功能而越来越受欢迎（Wassermann et al., 2024）。这些方法通过头皮传递能量——无论是电场、磁场、超声波还是光——来改变神经活动。大脑通过膜极化、离子通道机制和代谢变化作出响应，从而改变行为（Bhattacharya et al., 2022; B. Wang et al., 2021; Wassermann et al., 2024）。根据参数和网络状态的不同，NIBS……

结论

本综述强调了听力损失是一种分布式神经网络障碍而非单纯的外周缺陷这一基本观点。它与跨越听觉、多感官和认知系统的复杂适应性和非适应性神经可塑性模式相关。NIBS通过直接调节这些中枢过程，为听力干预提供了一种有前景的辅助策略。新兴证据表明，如tDCS、tACS和rTMS等技术能够增强……

关于手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本作品时，作者使用了ChatGPT来提高语言表达和可读性。使用该工具/服务后，作者对内容进行了必要的审查和编辑，并对已发表文章的内容负全责。

CRediT作者贡献声明

约书亚·M·赖特（Joshua M. Wright）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、概念构思。 劳伦斯·格雷戈里·阿佩尔鲍姆（Lawrence Gregory Appelbaum）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、概念构思。 谢丽·L·史密斯（Sherri L. Smith）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、概念构思。 托比亚斯·奥弗拉特（Tobias Overath）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、监督、概念构思。 萨曼莎·卡普兰（Samantha Kaplan）：数据整理、正式分析、调查、方法学研究。