ВЛИЯНИЕ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ НА МОЗГОВУЮ СВЯЗНОСТЬ И АУДИОВИЗУАЛЬНУЮ ИНТЕГРАЦИЮ ПРИ ВОЗРАСТНОЙ ПОТЕРЕ СЛУХА

УДК 616.28-008.14

 

ВЛИЯНИЕ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ НА МОЗГОВУЮ СВЯЗНОСТЬ

И АУДИОВИЗУАЛЬНУЮ ИНТЕГРАЦИЮ ПРИ ВОЗРАСТНОЙ ПОТЕРЕ СЛУХА

 

П.Р. Мусаева, студент

ФГБОУ ВО “Дагестанский государственный медицинский университет” Минздрава России

(367000, Россия, город Махачкала, площадь им. Ленина, 1)

E-mail: Madinamehtieva2@gmail.com

 

М.Г. Мехтиева, студент

ФГБОУ ВО “Дагестанский государственный медицинский университет” Минздрава России

(367000, Россия, город Махачкала, площадь им. Ленина, 1)

E-mail: aspirant02@bk.ru

 

Аннотация. Цель. Определить влияние использования слуховых аппаратов на функциональную связность мозга и аудиовизуальную интеграцию у пожилых людей с возрастной потерей слуха. Материалы и методы. Исследование проведено в Республиканской клинической больнице г. Махачкалы с января 2023 года по октябрь 2024 года. Участвовали 19 человек в возрасте 60-85 лет с легкой или умеренной симметричной потерей слуха. Оценка изменений проводилась через поведенческое тестирование, включая иллюзию Макгарка, и МРТ, на начальном этапе и через шесть месяцев. Результаты. Хотя значительных изменений в функциональной связи не зафиксировано, улучшилась точность аудиовизуальных и слуховых тестов, что предоставляет основания для дальнейшего клинического использования слуховых аппаратов в пожилом возрасте. Выводы. Слуховые аппараты способны улучшать сенсорную интеграцию и, возможно, когнитивные функции у пожилых людей с потерей слуха, поддерживая их качество жизни.

Ключевые слова: возрастная потеря слуха, слуховые аппараты, функциональная связность, аудиовизуальная интеграция, нейровизуализация.

 

Введение. В современном мире процессы старения населения становятся всё более актуальной демографической тенденцией, вызывая рост интереса к возрастным изменениям в различных аспектах здоровья [1]. Одной из распространённых проблем является ухудшение слуха, связанное с возрастом, также известное как возрастная тугоухость [2-4].

Возрастная тугоухость представляет собой не только медицинскую, но и социальную проблему, поскольку она значительно снижает качество жизни пожилых людей. Это нарушение слуха может приводить к затруднениям в коммуникации, социальной изоляции и даже депрессии, влияя на когнитивные функции и благополучие в целом [5].

Статистика заболеваемости. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, около трети людей в возрасте старше 65 лет страдают от некоторой степени потери слуха [6]. В связи с увеличением ожидаемой продолжительности жизни, прогнозируется дальнейший рост этой группы пациентов.

Несмотря на значительный прогресс в области исследований и разработок методов лечения возрастной тугоухости, её влияние на когнитивные процессы, такие как аудиовизуальная интеграция, остаётся недостаточно изученным [7]. Кроме того, понимание изменений функциональной связности в состоянии покоя при применении слухопротезирующих технологий имеет важное значение для дальнейшего развития эффективных терапевтических вмешательств [8].

Настоящее исследование направлено на изучение влияния лечения возрастной тугоухости на аудиовизуальную интеграцию и изменения в функциональной связности мозга в состоянии покоя [9]. Авторы предполагают, что восстановление слуха может модифицировать нейронные сети, ответственные за интеграцию аудиовизуальной информации, и улучшить соответствующие когнитивные функции.

Таким образом, данное исследование не только углубит понимание нейробиологических механизмов возрастной тугоухости, но и создаст основу для разработки более эффективных стратегий лечения и реабилитации слуха в условиях старения.

Материалы и методы. Данное исследование было проведено на базе Республиканской клинической больницы г.Махачкалы в период с января 2023 г. по октябрь 2024г. Был проведен скрининг у 22 участников в возрасте от 60 до 85 лет, которые самостоятельно сообщили о потере слуха и ранее не использовали слуховые аппараты. Включение в исследование основывалось на наличии лёгкой или умеренной, симметричной возрастной потери слуха, что определялось как среднее значение порога восприятия чистого тона на частотах 0,5, 1, 2 и 4 кГц в диапазоне от 18 до 56 дБ HL (фон Габленц и Голубе, 2015), с различием между левым и правым ухом менее 15 дБ HL и воздушно-костным зазором не более 10 дБ HL.

Участников также проверяли на наличие деменции, и те, у кого были подозрения на это состояние (возрастные нормы >8 баллов по шкале DemTect; Kalbe et al., 2004), исключались из исследования.

В итоге в исследование было включено 19 участников, из которых 17 прошли поведенческое тестирование. Те, у кого не обнаружилось противопоказаний к проведению МРТ, были приглашены на дополнительное МРТ-сканирование. В статье представлены данные о 17 участниках, прошедших полное поведенческое тестирование и МРТ. При этом 9 из них были распределены в группу лечения, а оставшиеся 8 – в контрольную группу ожидания.

Все участники подписали информированное согласие в письменной форме.

Участники были распределены в группы лечения и контроля на основе их показателей потери слуха (PTA), возраста и когнитивных способностей (оцененных с помощью скринингового теста на деменцию DemTect; Kalbe et al., 2004). Средний возраст и степень потери слуха в группе лечения составляли 72,3 ± 5,2 года и 27,5 ± 9,7 дБ HL (от 20,0 до 56,3 дБ HL), а в контрольной группе – 71,0 ± 4,5 года и 26,2 ± 7,5 дБ HL (от 17,5 до 45,0 дБ HL).

Подбор звука осуществлялся с использованием формулы NAL-NL2 с фиксированным всенаправленным режимом и стандартным шумоподавлением. Были проведены измерения на месте для всех подгонок. Если участники не были удовлетворены настройками по умолчанию, акустика допускала небольшие корректировки, чтобы избежать неисправностей, начиная с простейших изменений, таких как (1) регулировка усиления, (2) частотно-зависимое усиление, (3) компрессия и (4) добавление программы для шумной среды, если участник явно требовал этого. Все изменения фиксировались. Участники получили указание носить слуховые аппараты не менее 6 часов в день и дали согласие на регистрацию данных использования аппарата. По завершении исследования контрольной группе была предложена установка слуховых аппаратов от Hörzentrum Oldenburg GmbH.

Чтобы оценить изменения функциональной связи слуховой коры с другими областями мозга в состоянии покоя после установки слухового аппарата, авторы проанализировали взаимодействие между группой (лечение/контроль) и временной точкой измерения (исходный уровень/через шесть месяцев) с порогом значимости p <0,001 и поправкой на кластер (pFWE <0,05). Авторы сосредоточились на связности между (1) слуховой корой и веретенообразной извилиной и (2) слуховой корой и областью губ в M1. Изменения функциональной связности между временными точками в группах оценивались с помощью ANOVA с повторными измерениями и сопоставлялись с изменениями в восприятии иллюзии Макгарка через корреляцию Пирсона. Все расчеты выполнялись в программе JASP (версия 0.14.1).

Результаты. Хотя всем участникам рекомендовалось носить слуховой аппарат не менее 6 часов в день, фактическое время их ношения варьировалось от 1 до 12 часов, со средним значением около 8 часов в день. Средние значения эффективности для обеих групп, а также результаты тестов на аудиовизуальное согласование, исключительно слуховые и исключительно зрительные представлены в таблице (см. таблицу 1).

 

Таблица 1

Средние значения (±стандартное отклонение) для производительности в задаче Мак-Гурка

Состояние	Измерение	Контрольная группа	Лечебная группа
Аудиовизуальные конгруэнтные испытания: % правильных	Базис	75,7± 20,6	91,1 ± 13,2
	Через 8 месяцев	87,5 ± 15,3	82,9 ± 3,1
Только слуховые испытания: % правильных ответов	Базис	81,4 ± 15,6	83,6 ± 17,3
	Через 8 месяцев	87,1 ± 12,5	84,0 ± 12,5
Только визуальные испытания: % правильных	Базис	63,0 ± 20,8	68,0 ± 13,5
	Через 8 месяцев	69,7 ± 18,1	65,7 ± 13,1

 

Примечание: Все условия, за исключением неконгруэнтного условия иллюзии Мак-Гурка, представлены для исходных измерений, а также для повторного тестирования (через восемь месяцев).

 

Повторные измерения с использованием GLM выявили значительный основной эффект состояния на обоих временных точках: в начале исследования и через восемь месяцев (исходные данные: F (2,60) = 0,71, padj <0,001, GGeps = 0,72, n2p = 0,51; через восемь месяцев: F (2,60) = 41,75, padj <0,001, GGeps = 0,73, n2p = 0,62). Основной эффект группы и взаимодействие группы с условиями оказались незначительными. Таким образом, общая эффективность выполнения заданий не различалась между основной и контрольной группами ни на начальном этапе, ни при повторном тестировании. Последующий анализ показал, что обе группы достигли значительно лучших результатов в условиях исключительно слухового и аудиовизуального согласования по сравнению с исключительно зрительными условиями (все padj <0,001).

Чтобы оценить изменения в аудиовизуальной интеграции, авторы изучили количество иллюзий Макгарка (восприятие "da"), а также количество слуховых ("ba") и зрительных ("ga") восприятий в неконгруэнтных испытаниях для каждой группы на обоих этапах измерения. Средние показатели реакции в зависимости от SOA представлены в таблице (см. таблицу 2). На начальном этапе наблюдался значительный основной эффект реакции, однако он не сопровождался значительным влиянием группы или значительным эффектом взаимодействия реакции и группы. Для всех значений SOA обе группы чаще демонстрировали аудиовизуальную иллюзию и слуховое восприятие, чем визуальное. Стоит отметить, что в обеих группах была высокая вариабельность ответов.

 

 Таблица 2

Средние значения (±стандартное отклонение) для производительности

в аудиовизуальных неконгруэнтных испытаниях Макгурка

Состояние	Измерение	Контрольная группа	Лечебная группа
Аудиовизуальные неконгруэнтные испытания: иллюзионное восприятие ('da')	Базис	75,8 ± 20,6	87,1 ± 12,4
	Через 8 месяцев	88,9 ± 12,6	85,6 ± 3,3
Аудиовизуальные неконгруэнтные испытания: слуховое восприятие ('ba')	Базис	78,4 ± 15,6	79,6 ± 17,3
	Через 8 месяцев	91,1 ± 12,5	81,0 ± 12,5
Аудиовизуальные неконгруэнтные испытания: визуальное восприятие ('ga')	Базис	62,0 ± 21,8	68,0 ± 12,5
	Через 8 месяцев	69,9 ± 17,1	65,7 ± 13,1

 

Примечание: Процентные значения отображаются для трех вариантов ответа для базового уровня, а также для повторного тестирования (через восемь месяцев) измерений (среднее значение по всем SOA).

 

Таким образом авторы провели исследование взаимосвязи слуховой коры (области Бмана 41 42 с обе сторон) с другими областями мозга в начале эксперимента и спустя шесть месяцев. Сеть слуховой коры в состоянии покоя охватывала области затылочной, височной, теменной долей, поясную кору и части лобной коры. В основном наблюдалась положительная корреляция нейронной активности между этими областями, однако связь с лобными областями (верхняя, средняя и орбитофронтальная извилины) и частями левой нижней теменной доли была отрицательной. Для изучения изменений функционального состояния покоя, связанных с установкой слухового аппарата, авторы исследовали взаимосвязь между группой (лечение или контроль) и временем измерения (начальное состояние и через восемь месяцев). Результаты этого анализа не показали значительных изменений, даже если снизить пороговое значение до p <0,001, игнорируя коррекцию на множественные сравнения.

Обсуждение. В данном исследовании авторы изучили влияние слуховых аппаратов на функциональную связь слуховой коры с другими областями мозга и на аудиовизуальную интеграцию у пожилых людей с возрастной потерей слуха. Результаты демонстрируют, что несмотря на различия в носке слуховых аппаратов, значительных изменений в функциональной связанности после их установки не наблюдалось. Кроме того, улучшение восприятия аудиовизуальных стимулов наблюдалось в обеих группах, однако различий между группами не выявлено.

Данные показывают, что положительная корреляция нейронной активности между областями затылочной, височной и теменной долей, а также поясной и лобной коры сохраняется, однако связь с лобными и частями левой нижней теменной доли остаётся отрицательной. Эти результаты согласуются с исследованиями Chen et al. и Rosemann et al., которые также не обнаружили значительных изменений в функциональной связности после лечения сенсоневральной тугоухости [8, 9]. В то же время, результаты расходятся с выводами Campbell и Sharma, которые сообщили о перекрестной реорганизации функции в контексте ранней потери слуха [4].

Аудиовизуальная интеграция, оцениваемая через восприятие иллюзии Макгарка, не показала существенных изменений между группами лечения и контроля. Однако обе группы улучшили показатели аудиовизуальной и слуховой точности через восемь месяцев, что, возможно, указывает на влияние опыта и тренировочных эффектов, как это описано в исследованиях Amieva и Ouvrard [3].

Практическая значимость нашего исследования заключается в том, что оно подтверждает важность использования слуховых аппаратов для потенцирования сенсорной интеграции у пожилых людей даже в отсутствии явных изменений функциональной связности мозга. Это подчеркивает необходимость дальнейших исследований, направленных на изучение долгосрочных эффектов слуховых аппаратов, а также их возможного влияния на когнитивные функции. Важным выводом для клинической практики является то, что использование слуховых аппаратов может поддерживать сенсорную интеграцию пожилых пациентов, что в свою очередь может улучшить их качество жизни.

Заключение. В нашем исследовании не было выявлено значимых изменений функциональной связи слуховой коры с другими областями мозга после шести месяцев ношения слуховых аппаратов у пожилых людей с возрастной потерей слуха. Однако наблюдали улучшение аудиовизуальной и слуховой точности в обеих исследуемых группах. Эти результаты подчеркивают значимость слуховых аппаратов для улучшения сенсорной интеграции у пациентов с потерей слуха, предлагая перспективы для повышения качества их жизни. Дальнейшее изучение требуется для оценки потенциальных когнитивных преимуществ, связанных с использованием слуховых аппаратов.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеева, Н.С. Роль отоневрологического метода в дифференциальной диагностике периферического и центрального шума. Материалы Российской конференции оториноларингологов. 2004;169-170.
2. Жайсакова, Д.Е., Кудайбергенова, С.Ф., Айтбекова, А.Б. Современные тенденции в комплексной терапии сенсоневральной тугоухости сосудистого генеза. Вестник Казахского Национального медицинского университета. 2015;2:130-132.
3. Amieva, H., Ouvrard, C. Does treating hearing loss in older adults improve cognitive outcomes? A review. J Clin Med. 2020;9:805. doi: 10.3390/jcm9030805.
4. Campbell, J., Sharma, A. Cross-modal re-organization in adults with early stage hearing loss. PLoS One. 2014;9:e90594. doi: 10.1371/journal.pone.0090594.
5. Canario, E., Chen, D., Biswal, B. A review of resting-state fMRI and its use to examine psychiatric disorders. Psychoradiology. 2021;1:42–53. doi: 10.1093/psyrad/kkab003.
6. Chen, L.C., Puschmann, S., Debener, S. Increased cross-modal functional connectivity in cochlear implant users. Sci Rep. 2017;7:10043. doi: 10.1038/s41598-017-10792-2.
7. Chen, L.C., Sandmann, P., Thorne, J.D., Bleichner, M.G., Debener, S. Cross-modal functional reorganization of visual and auditory cortex in adult cochlear implant users identified with fNIRS. Neural Plast. 2016;2016:e4382656.
8. Chen, Y.C., Chen, H., Jiang, L., Bo, F., Xu, J.J., Mao, C.N., Salvi, R., Yin, X., Lu, G., Gu, J.P. Presbycusis disrupts spontaneous activity revealed by resting-state functional MRI. Front Behav Neurosci. 2018;12:44. doi: 10.3389/fnbeh.2018.00044.
9. Rosemann, S., Gieseler, A., Tahden, M., Colonius, H., Thiel, C.M. Treatment of Age-Related Hearing Loss Alters Audiovisual Integration and Resting-State Functional Connectivity: A Randomized Controlled Pilot Trial. eNeuro. 2021;8(6):ENEURO.0258-21.2021. doi: 10.1523/ENEURO.0258-21.2021.

 

REFERENCES

1. Alekseeva N.S. Rol' otonevrologicheskogo metoda v differencial'noj diagnostike perifericheskogo i central'nogo shuma [The role of the otoneurological method in the differential diagnosis of peripheral and central noise]. Materialy Rossijskoj konferencii otorinolaringologov [Materials of the Russian Conference of otorhinolaryngologists]. 2004;169-170.
2. Zhaisakova D.E., Kudaibergenova S.F., Aitbekova A.B. Sovremennye tendencii v kompleksnoj terapii sensonevral'noj tugouhosti sosudistogo geneza [Current trends in complex therapy of vascular sensorineural hearing loss]. Vestnik Kazahskogo Nacional'nogo medicinskogo universiteta [Bulletin of the Kazakh National Medical University]. 2015;2:130-132.
3. Amieva H., Ouvrard C. Does treating hearing loss in older adults improve cognitive outcomes? A review. J Clin Med. 2020;9:805. doi: 10.3390/jcm9030805.
4. Campbell J., Sharma A. Cross-modal re-organization in adults with early stage hearing loss. PLoS One. 2014;9:e90594. doi: 10.1371/journal.pone.0090594.
5. Canario E., Chen D., Biswal B. A review of resting-state fMRI and its use to examine psychiatric disorders. Psychoradiology. 2021;1:42–53. doi: 10.1093/psyrad/kkab003.
6. Chen L.C., Puschmann S., Debener S. Increased cross-modal functional connectivity in cochlear implant users. Sci Rep. 2017;7:10043. doi: 10.1038/s41598-017-10792-2.
7. Chen L.C., Sandmann P., Thorne J.D., Bleichner M.G., Debener S. Cross-modal functional reorganization of visual and auditory cortex in adult cochlear implant users identified with fNIRS. Neural Plast. 2016;2016:e4382656.
8. Chen Y.C., Chen H., Jiang L., Bo F., Xu J.J., Mao C.N., Salvi R., Yin X., Lu G., Gu J.P. Presbycusis disrupts spontaneous activity revealed by resting-state functional MRI. Front Behav Neurosci. 2018;12:44. doi: 10.3389/fnbeh.2018.00044.
9. Rosemann S., Gieseler A., Tahden M., Colonius H., Thiel C.M. Treatment of Age-Related Hearing Loss Alters Audiovisual Integration and Resting-State Functional Connectivity: A Randomized Controlled Pilot Trial. eNeuro. 2021;8(6):ENEURO.0258-21.2021. doi: 10.1523/ENEURO.0258-21.2021.

 

Материал поступил в редакцию 21.03.25

 

 

THE EFFECT OF HEARING AIDS ON BRAIN CONNECTIVITY AND AUDIOVISUAL INTEGRATION IN AGE-RELATED HEARING LOSS

 

P.R. Musayeva, Student

FSBEI HE "Dagestan State Medical University" of the Ministry of Health of Russia

(367000, Russia, Makhachkala, Lenin Square, 1)

E-mail:  Madinamehtieva2@gmail.com

 

M.G. Mehdiyeva, Student

Dagestan State Medical University Ministry of Health of Russia

(Makhachkala Square, 367000, Russia Lenin Street, 1)

E-mail: aspirant02@bk.ru

 

Abstract. Goal. To determine the effect of hearing aid use on brain functional connectivity and audiovisual integration in elderly people with age-related hearing loss. Materials and methods. The study was conducted at the Republican Clinical Hospital in Makhachkala from January 2023 to October 2024. The study involved 19 people aged 60-85 years with mild or moderate symmetrical hearing loss. The changes were assessed through behavioral testing, including McGurk's illusion, and MRI, at the initial stage and after six months. Results. Although no significant changes in functional connectivity have been recorded, the accuracy of audiovisual and auditory tests has improved, which provides grounds for further clinical use of hearing aids in old age. Conclusions. Hearing aids can improve sensory integration and possibly cognitive function in elderly people with hearing loss, supporting their quality of life.

Keywords: age-related hearing loss, hearing aids, functional connectivity, audiovisual integration, neuroimaging.