Neurale tracking van de spraakomhullende: achterhalen van de effecten van luistermoeite, leeftijd en gehoorverlies

Door de snel toenemende vergrijzing van de wereldbevolking, zullen tegen 2050 meer dan 900 miljoen mensen last hebben van gehoorverlies. Aangezien een goed gehoor belangrijk is voor dagelijks communiceren, verhoogt slechthorendheid het risico op sociale isolatie en verminderd fysisch functioneren met als gevolg een negatieve impact op kwaliteit van leven. Momenteel zijn hoortoestellen de standaard om gehoorverlies te revalideren. Hoewel deze apparaten het horen van geluiden vaak kunnen herstellen, blijft het verstaan van spraak in rumoerige situaties vaak moeilijk. Daarnaast heeft onderzoek aangetoond dat met toenemende leeftijd ook cognitieve vaardigheden en temporele verwerking van spraak achteruit gaan en deze de spraakverstaanbaarheidsmoeilijkheden in oudere personen ook deels veroorzaken. Om betere revalidatiestrategieën te ontwikkelen die deze moeilijkheden overkomen, is er nood aan onderzoek dat de veranderingen in de hersenen gerelateerd aan spraakverstaanbaarheidsproblemen, in kaart brengt.

Wanneer we luisteren naar natuurlijke spraak, volgt onze hersenactiviteit de trage amplitudeveranderingen van spraak, ook wel de spraakomhullende genoemd. Recente studies hebben aangetoond dat deze neurale tracking van de spraakomhullende kan gebruikt worden om op een objectieve manier te voorspellen hoe goed iemand spraak verstaat. Dit zou bijkomende informatie kunnen bieden voor de huidige gedragsmatige spraakverstaantesten alsook voor de afstelling van hoortoestellen, aangezien het opmeten van neurale tracking geen actieve deelname van de patient vereist. Voornamelijk bij het testen van jonge kindjes, personen met een mentale beperking of oudere personen met een ernstige cognitieve beperking zoals dementie, zou dit nuttig zijn. Ondanks het feit dat dit een veelbelovende methode lijkt, hebben voorgaande studies neurale tracking van de spraakomhullende enkel opgemeten bij een specifieke, gecontroleerde populatie zoals jonge, normaalhorende volwassenen. Het doel van deze doctoraatsthesis was daarom om de effecten van drie individu-gerelateerde factoren op de neurale tracking van spraak te onderzoeken: luistermoeite, leeftijd en gehoorverlies.

Het voeren van dagelijkse gesprekken kan uitdagend zijn voor zowel normaal- als slechthorende personen. Individuen kunnen verschillen in het aantal neurale bronnen, of luistermoeite, die ze nodig hebben om een bepaald niveau van spraakverstaan te bereiken. Deze individuele verschillen kunnen echter resulteren in een vertekening wanneer neurale tracking van de spraakomhullende wordt gebruikt om spraakverstaan objectief te voorspellen. Daarom hebben wij de invloed van luistermoeite op neurale tracking van spraak onderzocht, in jonge, normaalhorende luisteraars. Vijf verschillende maten werden gebruikt om luistermoeite te kwantificeren. Onze resultaten tonen aan dat verschillende maten, verschillende aspecten van luistermoeite kunnen reflecteren. Luistermoeite beïnvloedde neurale tracking niet in grote mate. Toenemend spraakverstaan, daarentegen, was gerelateerd met een hogere neurale tracking. Deze bevinding impliceert dat neurale tracking van de spraakomhullende kan gebruikt worden als een betrouwbare, objectieve maat van spraakverstaan.

Met toenemende leeftijd, stijgt de prevalentie van gehoorverlies. Om het specifieke effect van deze twee nauw verbonden factoren te bestuderen, hebben we twee studies opgesteld. In de ene studie, hebben we neurale tracking van de spraakomhullende in normaalhorende personen gemeten over een brede leeftijdsspanne. In een tweede studie, hebben we deze resultaten vergeleken met die van personen met dezelfde leeftijd, maar met een gehoorverlies. Voor zowel normaal- als slechthorende volwassenen, werd neurale tracking opgemeten wanneer ze naar zinnetjes of verhaaltjes luisterden in verschillende niveaus van stationaire achtergrondruis of een concurrerend verhaaltje waaraan ze geen aandacht mochten besteden. De concurrerende spreker werd geïncludeerd om de effecten van gehoorverlies op de neurale segregatie van verschillende sprekers te bestuderen. Er werden ook twee cognitieve testen, die het verbaal werkgeheugen en vermogen tot inhibitie in kaart brengen, afgenomen om de relatie tussen cognitieve vaardigheden, leeftijd, gehoorverlies en neurale tracking van de spraakomhullende na te gaan.

Onze resultaten tonen aan dat zowel leeftijd als gehoorverlies geassocieerd zijn met een hogere neurale tracking van de spraakomhullende. Meer nog, neurale tracking nam op een supralineaire manier toe met toenoemende leeftijd met als gevolg dat de oudste normaalhorende deelnemers hogere neurale tracking vertoonden. Deze leeftijdsgerelateerde verhoging ligt mogelijks aan de grondslag van de moeilijkheden die oudere normaalhorenden ondervinden wanneer ze luisteren naar spraak in ruis. We veronderstellen dit aangezien zwakkere cognitieve vaardigheden geassocieerd waren met hogere neurale tracking. Ten opzichte van hun normaalhorende leeftijdsgenoten, vertoonden slechthorende personen een bijkomende verhoging van de neurale tracking van de spraakomhullende. Aangezien dit enkel geldt voor de spreker waaraan aandacht werd besteed, suggereren onze resultaten dat neurale segregatie van sprekers mogelijk is bij slechthorende personen, maar dat ze een hogere neurale tracking nodig hebben om hun perifeer gehoorverlies te compenseren. Verder lijkt de verhoogde neurale tracking in slechthorenden veroorzaakt te worden door andere neurale mechanismen dan deze gerelateerd aan leeftijd. Geen significant verband met cognitive vaardigheden werd namelijk gevonden. Ten slotte vertoonden zowel middelbare als oudere personen met of zonder gehoorverlies, net zoals de jonge normaalhorenden, een hogere neurale tracking met toenemend spraakverstaan bij personen. Dit resultaat ondersteunt het veelbelovend potentieel van neurale tracking van de spraakomhullende als een objectieve maat van spraakverstaan.

Samengevat toont deze doctoraatsthesis aan dat zowel leeftijd als gehoorverlies een grote impact heeft op de neurale tracking van de spraakomhullende. Verder, dragen de resultaten ook bij tot de huidige kennis over de neurale mechanismen die aan de grondslag liggen van spraakverstaanbaarheidsproblemen. Het geobserveerd verband tussen spraakverstaan en neurale tracking van de spraakomhullende in verschillende populaties, steunt de waarde van neurale tracking van spraak in diagnostische testen, revalidatiestrategieën en zelf afregelende hoortoestellen.