振幅変調に対する応答に続くヒトエンベロープ：老化と変調の影響

目的：エンベロープを記録するために、振幅変調（AM）の深さが時間とともにゆっくりと変化し、これらの客観的な電気生理学的尺度を若い正常な聴覚および高齢被験者の主観的行動閾値と比較するために、モナル振幅変調ブロードバンドノイズキャリアへの封筒（EFR）を記録する。 参加者：3つの被験者グループには、若い正常聴力グループ（YNH 18〜28年、純粋なトーン平均= 5 dB HL）、最初の古いグループ（ "O1"; 41〜62年、純粋なトーン平均= 19が含まれていました。db hl）、および2番目の古いグループ（ "o2"; 67〜82年、純粋なトーン平均= 35 dB hl）。電気生理学：条件1では、ホワイトノイズキャリアのAM深度（41 Hz）は、2％から100％（5％/s）まで連続的に変化しました。EFRは、AM深度の関数として分析されました。条件2では、41 Hzの割合で聴覚の定常状態応答を記録しました（100％、75％、50％、および25％）。精神物理学：3 AFC（代替強制選択）手順を使用して、41 Hz（AM検出）でAMを検出するために必要なAM深度を追跡しました。統計的に検出可能なEFRを引き出すことができる最小AM深度は、生理学的AM検出しきい値として定義されました。 結果：すべての年齢にわたって、固定されたAM深度聴覚定常状態応答が固定され、AM EFRが掃引され、同様の応答振幅が得られました。統計的に有意な相関（r = 0.48）が、行動と生理学的AM検出のしきい値の間で観察されました。年長の被験者は、若い被験者よりもわずかに高い行動AM検出しきい値を持っていました。AM検出しきい値は年齢と相関しませんでした。すべてのグループは、S状のEFR振幅とAM深度関数を示しましたが、関数の形状はグループ間で異なりました。O2グループは、通常の聴覚群よりも低い変調深度でEFR振幅高原レベルに達し、より狭い神経動的範囲を持っていました。若い正常聴力群では、EFR相はAM深度で差はありませんでしたが、古いグループでは、EFR相はAM深度の増加とともに一貫した減少を示しました。位相変化（または相勾配）の程度は、4 kHzでの純粋なトーンのしきい値と有意に相関していました。 結論：EFRは、掃引された変調深度または個別のAM深度技術のいずれかを使用して記録できます。スイープ録音は、プラトーレベル、勾配、ダイナミックレンジを含む、控除の強度で追加の貴重な情報を提供する場合があります。高齢者は、老化がAMの深さに微妙な違いをコードする聴覚システムの能力に影響を与えることを示唆する若い被験者と比較して、神経動的範囲が低下していました。位相スロープの違いは、EFRへの低および高周波の寄与の違いに関連している可能性があります。行動系統学的AM深度しきい値関係は有意でしたが、明らかな時間処理障害に苦しんでいない現在の個々の被験者で臨床的に有用ではないほど弱すぎる可能性があります。

OBJECTIVE: To record envelope following responses (EFRs) to monaural amplitude-modulated broadband noise carriers in which amplitude modulation (AM) depth was slowly changed over time and to compare these objective electrophysiological measures to subjective behavioral thresholds in young normal hearing and older subjects. PARTICIPANTS: three groups of subjects included a young normal-hearing group (YNH 18 to 28 years; pure-tone average = 5 dB HL), a first older group ("O1"; 41 to 62 years; pure-tone average = 19 dB HL), and a second older group ("O2"; 67 to 82 years; pure-tone average = 35 dB HL). Electrophysiology: In condition 1, the AM depth (41 Hz) of a white noise carrier, was continuously varied from 2% to 100% (5%/s). EFRs were analyzed as a function of the AM depth. In condition 2, auditory steady-state responses were recorded to fixed AM depths (100%, 75%, 50%, and 25%) at a rate of 41 Hz. Psychophysics: A 3 AFC (alternative forced choice) procedure was used to track the AM depth needed to detect AM at 41 Hz (AM detection). The minimum AM depth capable of eliciting a statistically detectable EFR was defined as the physiological AM detection threshold. RESULTS: Across all ages, the fixed AM depth auditory steady-state response and swept AM EFR yielded similar response amplitudes. Statistically significant correlations (r = 0.48) were observed between behavioral and physiological AM detection thresholds. Older subjects had slightly higher (not significant) behavioral AM detection thresholds than younger subjects. AM detection thresholds did not correlate with age. All groups showed a sigmoidal EFR amplitude versus AM depth function but the shape of the function differed across groups. The O2 group reached EFR amplitude plateau levels at lower modulation depths than the normal-hearing group and had a narrower neural dynamic range. In the young normal-hearing group, the EFR phase did not differ with AM depth, whereas in the older group, EFR phase showed a consistent decrease with increasing AM depth. The degree of phase change (or phase slope) was significantly correlated to the pure-tone threshold at 4 kHz. CONCLUSIONS: EFRs can be recorded using either the swept modulation depth or the discrete AM depth techniques. Sweep recordings may provide additional valuable information at suprathreshold intensities including the plateau level, slope, and dynamic range. Older subjects had a reduced neural dynamic range compared with younger subjects suggesting that aging affects the ability of the auditory system to encode subtle differences in the depth of AM. The phase-slope differences are likely related to differences in low and high-frequency contributions to EFR. The behavioral-physiological AM depth threshold relationship was significant but likely too weak to be clinically useful in the present individual subjects who did not suffer from apparent temporal processing deficits.