隠された難聴は、バックグラウンドノイズにおける音声の神経表現に影響を与えます

一見正常な聴覚能力を持つ多くの個人は、騒々しい背景のスピーチを理解するのに苦労しています。なぜそうかもしれないのかを理解するために、聴覚閾値を一時的にのみ増加させる騒音曝露を通じて「隠された難聴」を伴う、ドールビルの聴覚中脳における音声の神経表現を調査しました。騒音暴露動物では、音声刺激に対する神経反応が大幅に増加し、高音音強度よりも中程度の増加がより顕著に増加しました。騒音曝露は、高音音強度でのバックグラウンドノイズの音声に対する神経反応の識別性を低下させ、ノイズ暴露周波数範囲（2-4 kHz）で比較的多くのスペクトルエネルギーを持つトークンに対して最も深刻です。中程度の音の強度では、識別性が驚くほど改善され、スペクトルコンテンツとは無関係でした。中央聴覚ニューロンの応答ゲインの増加を伴う高閾値聴覚神経繊維への損傷を組み合わせたモデルは、これらの効果を再現し、末梢損傷と中央補償の特定の組み合わせが通常の聴覚のしきい値にもかかわらず聴覚障害を説明できることを示しています。

Many individuals with seemingly normal hearing abilities struggle to understand speech in noisy backgrounds. To understand why this might be the case, we investigated the neural representation of speech in the auditory midbrain of gerbils with "hidden hearing loss" through noise exposure that increased hearing thresholds only temporarily. In noise-exposed animals, we observed significantly increased neural responses to speech stimuli, with a more pronounced increase at moderate than at high sound intensities. Noise exposure reduced discriminability of neural responses to speech in background noise at high sound intensities, with impairment most severe for tokens with relatively greater spectral energy in the noise-exposure frequency range (2-4 kHz). At moderate sound intensities, discriminability was surprisingly improved, which was unrelated to spectral content. A model combining damage to high-threshold auditory nerve fibers with increased response gain of central auditory neurons reproduced these effects, demonstrating that a specific combination of peripheral damage and central compensation could explain listening difficulties despite normal hearing thresholds.