بررسی ریزبینانه فواید بی شمار شنوایی دو گوشی

 

 

سیستم شنوایی اکثر موجودات زنده و من جمله انسان طوری طراحی شده که بیشترین و بهترین عملکرد را برای:

• کشف، شناسایی و درک صحیح صدا مخصوصا در مکان های شلوغ و نویزی (پر سر و صدا)
• شنوایی بهتر در حضور اعوجاج، بازآوایی و نویز زمینه
• بهبود تمایز شنیداری و قابلیت درک و پردازش گفتار
• مکان یابی و جهت یابی بهتر با خطای کمتر
• شنوایی بهتر برای صداهای ضعیف تر
• کیفیت بهتر و افزایش بلندی صدا
• خستگی و تلاش کمتر حین شنیدن
• حس آرامش بیشتر و ...

هنگامیکه از هر دو گوش ورودی حسی داشته و این اطلاعات ورودی را در سطوح مختلف شنوایی با هم ادغام کند، خواهد داشت که در نهایت موجب رضایت بیشتر فرد از حس شنوایی و حتی تقویت سرنخ های بینایی و حسی-پیکری خواهد شد. البته باید در نظر داشته باشیم که عواملی مثل ابعاد محیط، تعداد منابع صوتی زمینه‌ای، ارتعاشات پی در پی صوت از سطوح انعکاس‌دهنده و... بر تعامل بین شنوایی دوگوشی اثر ‌گذارند.

 

• به شنیدن از طریق هر دو گوش، شنوایی دو گوشی گفته میشود و در فردی با کم شنوایی دو طرفه، با بررسی مکانیسم های پایه درگیر در شنوایی دو گوشی و مزیت های آن در برابر تک گوشی، فواید تجویز سمعک دو گوشی و سایر اثرات مثبت و فراوانی آن به این نتیجه میرسیم که بهترین، مناسب ترین و ایده آل ترین تجویز توسط متخصص شنوایی شناس، استفاده از سمعک دو گوشی میباشد و بطور کلی در تجویز سمعک و سایر وسایل کمک شنوایی در کم شنوایان عزیز، اولویت بصورت دو گوشی میباشد.

• افراد کم شنوایی که کاربر سمعک هستند اگر از سمعک های هوشمند و فراهوشمند بلوتوثی با ویژگی پردازش دو گوشی استفاده کنند میتوانند بسیاری از مزایای شنوایی دو گوشی مانند تجربه بسیار عالی از شنوایی استریو با کیفیت بالا، جهت یابی و مکان یابی بهتر اصوات و درک بهتر گفتار در نویز را خودشان با تمام وجود حس کرده و درک کنند.

• حتی در مقایسه ساختارهای آناتومیکی-فیزیولوژیکی و زیرساخت های عصبی مسیرهای شنوایی درگیر در مکانیزم شنوایی دو گوشی با مسیرهای شنوایی تک گوشی، دیده شده که با اضافه شدن گوش دوم در فرایند شنوایی، مسیرهای مهاری و تحریکی بیشتری در مدارات عصبی دو گوشی فعال میباشند که با ایجاد یک شبکه پیچیده، از سطح هسته زیتونی فوقانی تا قشر شنوایی گسترش یافته و علاوه بر مسیرهای شنوایی، سیناپس های مسیرهای متعدد حسی بیشتری مانند مسیرهای عصبی بینایی و حسی-پیکری را نیز فعال میکنند که در نهایت سرنخ های بینایی و حسی بیشتری را در مقایسه با مسیر تک گوشی در اختیار شنونده با شنوایی دو گوشی قرار میدهند و قدرت و حساسیت سیستم شنوایی با این سیناپس ها بطور برجسته ای افزایش و ضریب خطای این سیستم کاهش می یابد، همچنین ارتباطات مهاری با ایجاد باندهای مهاری در اطراف کوک شنوایی، نوعی پوشش محافظتی ایجاد میکنند که کوک را از عوامل مداخله گر مانند نویز، بازآوایی، اکو و حتی ضعف های احتمالی در مسیر مربوطه محافظت میکنند.

• حال اگر فرد کم شنوا، با وجود کم شنوایی دو طرفه به هر دلیلی تنها از یک سمعک استفاده کند، نه تنها از فواید شنوایی دو گوشی محروم میشود بلکه به مرور زمان گوش بدون سمعک را بطور غیر قابل برگشتی از دست میدهد، به همین دلیل است که متخصصین شنوایی شناس همواره بر داشتن سمعک دو گوشی تاکید میکنند.

افرادی که سمعک را بصورت یک گوشی استفاده میکنند یا بعبارتی تنها یک گوش شنوا دارند نمیتوانند منشا صدا را تشخیص دهند، اختلال در مکان یابی و جهت یابی صدا دارند، درک و تشخیص گفتار خوبی ندارند و مخصوصا در اماکن شلوغ کلمات را به اشتباه متوجه میشوند. در واقع اطلاعات دریافتی فضایی در سیستم شنوایی که دوگوشی نباشد بدلیل اینکه محل دریافت فرکانس صدا روی اپی تلیوم حسی حلزون در یک موقعیت غیرفضایی قرار گرفته، بسیار اندک است از طرفی مانند سیستم بینایی که هر چشم اطلاعات دو بعد از فضا را به فرد ارائه میدهد ولی در سیستم دو چشمی دید بعد سوم (دید عمقی) هم فراهم میشود، در سیستم شنوایی دو گوشی نیز، پردازش دوگوشی، شنوایی فضایی را در سطح افقی فراهم میکند.

• نکته دیگر اینکه اگر فردی یک گوش سالم و یک گوش ناشنوا داشته باشد برای احیای شنوایی دو گوشی در این حالت میتوان از سیستم سمعک های کراس استفاده کرد. سیستم کراس، شامل ۲ سمعک است که یکی روی گوش ناشنوا و دیگری روی گوش سالم قرار میگیرد و سمعکی که روی گوش ناشنوا قرار گرفته، صدای های رسیده به آن را به طرف دیگر و گوش سالم انتقال داده و معضل شنوایی تک گوشی را برطرف میکند.

اما در ادامه این مقاله به مزایای فوق العاده شنوایی دو گوشی از نگاه نوروآناتومی، فیزیولوژی و اکوستیکی میپردازیم:

• امواج صوتی پس از تبدیل به سیگنال های عصبی، از طریق عصب 8 به هسته های حلزونی انتقال داده میشود که این هسته ها خود به دو قسمت:

• شکمی (Ventral cochlear nucleus)
• پشتی (Dorsal cochlear nucleus)

تقسیم میشوند و نورون های قسمت پشتی اساسا از طریق رشته آکوستیکی پشتی (Dorsal acoustic stria) به کولیکولوس تحتانی میروند و نورون های شکمی از طریق رشته های آکوستیکی بینابینی و شکمی به ترتیب به هسته زیتونی فوقانی و هسته داخلی جسم ذوزنقه ای(MNTB) Medial Nucleus Trapezoid Body میروند و این مسیرها با مسیرهای رسیده از سمت مقابل جهت یابی را میسر میسازند. در هسته های داخلی(MSO) Medial Superior Olive و خارجی(LSO) Lateral Superior Olive زیتونی فوقانی بر اساس طیف فرکانسی سیگنال ورودی، جهت یابی با توجه به زمان و شدت صورت میگیرد. بدین صورت که اگر سیگنال ورودی، فرکانس پایین باشد با توجه به اختلاف زمان در هسته داخلی و اگر فرکانس بالا باشد بر اساس اختلاف شدت، در هسته خارجی این جهت یابی صورت میگیرد. بطورکلی در فرکانس‌های پایین با استفاده از اختلاف زمان رسیدن اصوات به دو گوش(lnteraural Time Differences) منبع مولد صوت در سطح افقی جهت یابی می‌شود همچنین اگر منبع صوت در نزدیکی سر باشد، یا شدت زیادی داشته باشد، اختلاف شدت اصوات رسیده به دو گوش (Interaural Level Differences) نیز برای فرکانس های پایین موثر میباشد.

اطلاعات زمانی اصوات خالص بوسیله ویژگی وابستگی فازی فیبرهای عصب شنوایی که به فرکانس های پایین محدود است، منتقل میشود (درپستانداران کمتر از ۳ - ۴ کیلوهرتز). در یک محیط شنوایی بین ساختار طیفی اصوات کم فرکانس، اختلاف زمانی وجود دارد که از اصلی ترین نشانه ها برای جهت یابی میباشد. از آنجایی که در فرکانس های بالا، پردازش اطلاعات بر پایه عملکرد افتراقی میباشد، فقط در این فرکانس ها تعامل بین گوشی توسط اختلاف شدت (ILD) موثر واقع میشود و در نتیجه برای فرکانس های بالای ۴ کیلوهرتز اثر سایه ای ایجاد میشود که کمترین مقدار آن در فرکانس ۴ کیلو هرتز میباشد. زمانی که ITD در قشر مغزی از زمان میلی ثانیه به میکرو ثانیه تبدیل شود، بازنمایی پیوسته شنوایی 2 گوشی زمانی رخ میدهد و این کاهش یافتن ITD منجر به بوجود آمدن تصاویر دقیقی از موقعیت فضایی منبع تولید کننده صوت میگردد. در مقابل اگر نسبت ITD در قشر مغزی افزایش و در نتیجه نسبت تاخیر زمانی مسیرهای همان طرفی به دیگرطرفی نیز افزایش یابد، تصاویر حاصل از منبع صوت، وضوح کمتری خواهند داشت.

• در سیستم شنیداری انسان، حساسیت به lTD در مجموعه زیتونی فوقانی (Superior Olivary Complex) بوجود می آید و از SOC به سمت مراکز عصبی بالاتر مدوله میشود، دقیق ترین عملکرد lTD در تالاموس بوجود می آید و توسط نورون های قشری اصلاح میشود. در مراکز عصبی، نسبت تاخیر زمانی پیام هایی که توسط الیاف همان طرفی یا دگر طرفی منتقل میشود، پایین تر از تالاموس ۲٫۸~ میباشد، این نسبت در تالاموس و قشر مغز ۱٫۸~ است. اگر پیام هایی که از مسیرهای همان طرفی و دگرطرفی به سمت قشر مغز انتقال می یابند، نشان دهنده توازن بیشتر اطلاعات عصبی باشند، این نسبت به عدد یک نزدیکتر میشود، تاجایی که در محور مرکزی قشر مغز این نسبت خطی میشود و به کمترین مقدار خود میرسد. باید بدانید که محورهای بزرگ lTD در جهت یابی منبع صوت موثرند و عملکرد تجمعی به پردازش زمانی اطلاعات lTD منتهی میشود. اثر سايه ای سر در فركانس های پايين، ۹۰ درجه كاهش مي يابد و شدت صدای دريافتی در دو گوش در پايين ترين فركانس ها عملا برابر میشود.

• مطالعات انجام شده در سطح هسته های حلزونی نشان داده که ارتباطات تحریکی و مهاری بین نورون های مختلف، از قبیل نورون های کروی،گلوبولار، اختاپوسی، ستاره ای و عمودی(Vertical Cell)، سبب ایجاد الگوهای تحریکی-مهاری میشود که در یک سری از این الگوها از قبیل الگوی 2 و 3 به دلیل حضور باندهای مهاری در اطراف کوک تحریکی هنگام حضور نویز زمینه این باندهای مهاری از پهن شدن منحنی کوک جلوگیری میکنند و در نهایت منجر به افزایش حساسیت شنیداری و حفظ قابلیت درک سیگنال در حضور نویز میشود. پدیده رهایی از پوشش(Release From Masking) مکانیسم دیگریست که به درک گفتار کمک بسیاری میکند، در این پدیده اختلاف فاز سیگنال‌های رسیده از دو گوش منجر به افزایش قابلیت درک گفتار مخصوصا در حضور نویز میشود و به نوعی یک سیستم افزایش بهره در سطح ساقه مغز محسوب میشود.

 

• یافته ها حاکی از آن هست که در شرایط بازآوایی(reverberation) امتیاز افراد در آزمون تمایز گفتاری هنگام شنوایی دو گوشی بطور قابل توجهی نسبت به حالت تک گوشی افزایش می یابد که علت آن تمایز همان ارتباطات مهاری است که در حالت دو گوشی فعال میشوند و حساسیت فرکانسی مطلوب را در شرایط نویزی و بازآوایی حفظ میکنند. در مطالعه‌ای که به منظور بررسی حفظ فرمنت با افزایش شدت صورت گرفت، مشخص شد که در مناطق هسته های حلزونی و حتی بالاتر به علت وجود ارتباطات مهاری نسبت به عصب 8 که تنها از سرنخ های تک گوشی بهره میبرد، علیرغم افزایش شدت کنتراست فورمنت ها حفظ میشوند. تمایز سیگنال در شنوایی دو گوشی نسبت به شنوایی تک گوشی در سطح شدت پایین تری صورت میگیرد. این ویژگی توانایی تمایز سیگنال را با وجود شدت پایین سیگنال ورودی در اختیار شنونده قرار میدهد.
• همچنین در مطالعه ای که در زمینه تمایز دوگوشی در مقایسه با تک گوشی در حضور سیگنال رقابتی صورت گرفت، مشخص شد در هنگام حضور سیگنال رقابتی افراد با شنوایی دوگوشی نسبت به تک گوشی امتیاز قابل توجهی در تمایز کسب میکنند.

کدبندی مکانی، مکانیسم جهت یابی صدا براساس اختلاف شدت بین دوگوشیست و تعیین مولد صوت بر اساس کدبندی مکانی در عمیق ترین لایه کولیکولوس فوقانی انجام میشود (در صورتیکه شواهدی از کدبندی مکانی در هسته های کولیکولوس تحتانی، تالاموس و قشر مغزی مشاهده نمیشود) و مکانیسم اصلی برای جهت یابی بر اساس کدبندی زمانی (فرکانس های پایین) میباشد. در نوزادان، بلافاصله بعد از تولد، حساسیت به ILD ، عملکردی مشابه بزرگسالان دارد، درحالیکه حساسیت به lTD ، براساس اکتساب تجربیات شنوایی و دریافت ورودی های حسی محیطی آشکار میشود و به آرایش مجدد نورون های مجموعه زیتونی فوقانی وابسته است. فرکانس های پایین باعث پدید آمدن تغییرات رفتاری بر اساس تغییرات ساختاری-عملکردی میشوند. تعاملات شنوایی دوگوشی و دریافت فرکانس های پایین، باعث وسیع شدن محدوده ادراک فضایی نورون های قشر شنوایی میشوند و همچنین وي‍‍ژگي های گوش خارجی كه درجهت يابی صدا در سطح عمودی موثر است، در پلاستیسیتی نورون های قشری نیز مشارکت دارند بنابراین بلوغ حساسیت فضایی قشر شنوایی اولیه (A1) تحت کنترل عوامل محیطی است و توسط عوامل مرکزی تعیین نمیشود و به نوعی حس بینایی بعنوان راهنمایی برای بلوغ پاسخ های شنوایی کاربرد دارد.

 

• جهت یابی فضایی و درک الگوی زمانی به عهده منطقه شنوایی خلفی (PAF) و منطقه شنوایی قدامی (AAF) میباشد. اگر به منطقه شنوایی خلفی آسیبی وارد شود، اختلالاتی در جهت یابی بروز میکند اما تاثیری بر الگوهای تمایز و درک زمانی وقایع نمیگذارد، در مقابل آسیب وارده به منطقه شنوایی قدامی، اختلالاتی در الگوهای تمایز و درک زمانی به وجود می آورد و تاثیری در جهت یابی ندارد.

• در شنوایی دو گوشی هنگامی که صدای رسیده از دو گوش برای اولین بار در سطح مجموعه زیتونی فوقانی و بعدتر در مراکز بالاتر باهم ترکیب میشوند به واسطه پدیده ای به نام تجمع دوگوشی(Binaural Summation) نوعی بهره مرکزی در راه های عصبی مرکزی ایجاد و حدود 6 - 10 دسی بل به شدت صدا افزوده میشود و این پدیده نه تنها در افراد با شنوایی هنجار بلکه در افراد کم شنوا نیز دیده میشود که بلندی قابل ملاحظه ای را برای شنیدن فراهم و منجر به افزایش قابلیت درک و تمایز گفتار در شرایط نویزی میشود بعلاوه درصد امتیاز درک گفتار را برای سطوح شدتی ضعیف بطور برجسته ای افزایش میدهد (میزان افزایش بلندی به شدت صدای ورودی بستگی دارد). در مطالعات زیادی اثرات این تجمع بر پاسخ هایی از قبیل :

• Auditory Brainstem Response(ABR)
• Middle Latency Response(MLR)
• Late Latency Response(LLR)
• P300
• و حتی پتانسیل های بالاتر از قبیل (MMN)Mismatch Negativity

بررسی و افزایش قابل توجه دامنه در این پتانسیل ها در حالت دو گوشی گزارش شده است و این افزایش دامنه دلیلی بر افزایش بلندی در مناطقیست که در شنوایی دوگوشی تحریک شده اند و افزایش بلندی در این حالت به طور موثری به قابلیت درک و تمایز سیگنال آکوستیکی میتواند کمک کند.

• به دنبال شنوایی دو گوشی، زنش دوگوشی(Binaural beat) رخ میدهد، در این پدیده هنگامی که دو تون با فرکانس های مختلف به دو گوش فرستاده میشود فرد شنونده تفاوت آنها را درک میکند. یعنی اگر تون 300 هرتز به یک گوش و تون 310 هرتز به گوش مقابل فرستاده شود فرد تون 10 هرتز را درک میکند. طبق مطالعات مقدماتی انجام گرفته در این زمینه، هرچه تفاوت فرکانس درک شده کمتر باشد، فرد احساس آرامش بیشتری میکند که علت آن فرکانس امواج مغزی (Electroencephalography) میباشد، چراکه هرچه امواج مغزی ثبت شده فرکانس پایین تری داشته باشند بدین معناست که فرد فعالیت ذهنی کمتری دارد، برای مثال اگر در ثبت EEG، امواج دلتا که دارای فرکانس 1 - 4 هرتز هستند، ثبت شوند بیانگر این است که فرد در خواب عمیق یا کما است و هرچه این فرکانس های ثبت شده افزایش یابند دال بر آگاهی و فعالیت شدید ذهنی فرد است که این فعالیت با مصرف انرژی بیشتری همراه است. پس نتیجه اینکه هرچه تفاوت فرکانس در زنش دو گوشی کمتر باشد چون سبب امواج EEG با فرکانس کمتری میشود فرد احساس آرامش و راحتی بیشتری میکند.

 

• مطالعات مختلفی احساس رضایت از شنوایی دو گوشی را بصورت سابجکتیو مورد بررسی قرار دادند و نتایج حاصل علاوه بر افزایش قابلیت درک گفتار در حضور نویز و بازآوایی، افزایش قدرت تمایز، افزایش بلندی و حتی بهبود مکان یابی و جهت یابی، نشان دادند که در افراد با شنوایی دو گوشی و حتی افراد کم شنوایی که از دو سمعک استفاده میکنند حس رضایت از سیستم شنوایی و آرامش روحی بطور قابل توجهی نسبت به حالت تک گوشی بیشتر است. همچنین در بیماران ناشنوایی که پروتز کاشت حلزون دو طرفه را دریافت کرده بودند حس رضایت و آرامش بیشتری حین گوش دادن در کلاس درس مشاهده شده است. باید بدانید که بدلیل فعالیت واحد و مشارکت دو طرفه، علاوه بر حس رضایت از قدرت شنوایی، آرامش، امنیت و ثبات خاطر در شنونده ایجاد میشود که این حس در درک و پردازش متافیزیک سیگنال آکوستیکی در سطح قشر میتواند کمک کننده باشد.

• در مطالعات متعددی اثر شنوایی دو گوشی بر تقویت سرنخ های بینایی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل نشان داده که این سرنخ ها در هنگام حضور نویز زمینه سبب بهبود قابلیت درک سیگنال شنوایی میشوند. در شنوایی دو گوشی تعداد سیناپس های مسیرهای شنوایی با سایر سیستم های حسی مانند سیستم بینایی و حسی پیکری در سطح پونز و تالاموس نسبت به شنوایی تک گوشی افزایش می یابد و این تعاملات سبب افزایش قابل توجه تبادل اطلاعات بین این مسیرهای حسی میشود. به گزارش مطالعات الکتروفیزیولوژیکی، نرخ تحریک هنگام تعامل مسیرهای عصبی در سطح هسته های شنوایی به شدت افزایش می یابد و منجر به ایجاد یک سیگنال عصبی میشود که بازنمایی آن در سطح قشر مغزی علاوه بر افزایش حساسیت و دقت، منجر به ارتباط مناطق مختلف قشر مغز میشود، این تعامل بین قشری در بهبود درک و بازنمایی هرچه بهتر رخداد صورت گرفته، کمک میکند.

• و در آخر اینکه با استناد به مزایای فراوان گفته شده بهتر است همواره در بیماران با مشکل کم شنوایی دو طرفه، برای تجویز وسایل کمک شنیداری مانند سمعک، پروتز کاشت حلزون و ... توصیه به استفاده دوگوشی مخصوصا سمعک شود تا فرد کم شنوا بتواند درک مناسبی از صدا، مکان یابی، جهت یابی، تمایز مطلوب سیگنال گفتاری در نویز و بازآوایی و احساس رضایت از شنوایی داشته باشد و بوسیله تقویت حاصله از گوش دوم بتواند ضعف موجود در سیستم شنوایی بخصوص در شرایط نویزی را تا حد امکان جبران نماید و بدین ترتیب مشکلات عدیده روان شناختی این افراد از قبیل حس تنهایی، گوشه گیری و منزوی شدن از جامعه و اطرافیان را که حاصل درک نامطلوب صداست، تا حد ممکن کاهش داد. شایان ذکر است که تاکنون در هیچ مطالعه ای عدم بهره مندی از فواید وسایل کمک شنوایی به صورت دو گوشی ذکر نشده است.