楊仕明 王倩
耳鳴作為一種在耳內(nèi)或頭顱內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的鳴響,一般分為客觀性耳鳴和主觀性耳鳴兩大類。主觀性耳鳴機(jī)制目前不明,且沒有確切的客觀記錄手段,在治療方面更有諸多困難。重度和極重度感音神經(jīng)性聾患者行人工耳蝸植入(cochlear implant,CI)術(shù)前常伴有耳鳴(有報(bào)道范圍在66%~88%[1])。已有研究發(fā)現(xiàn),人工耳蝸不僅可幫助患者恢復(fù)聽力,還可對(duì)耳鳴產(chǎn)生有效的抑制作用[2~4],甚至有研究者建議對(duì)嚴(yán)重耳鳴的患者行CI以治療耳鳴[5]。研究認(rèn)為CI抑制耳鳴的機(jī)制包括電刺激神經(jīng)理論和大腦皮層重塑理論等[6]。耳鳴患者的功能性腦成像顯示,耳鳴與中樞聽覺通路及非聽覺腦區(qū)都具有相關(guān)性。絕大部分CI患者術(shù)前為慢性耳鳴[7],由于聽力損失的發(fā)生時(shí)間大多很長(zhǎng),耳蝸去傳入被認(rèn)為是耳鳴的主要誘因,而中樞神經(jīng)系統(tǒng)的后續(xù)變化被認(rèn)為是耳鳴持續(xù)的原因,這一過(guò)程與神經(jīng)可塑性有關(guān)[8]。另外,還有非聽覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參與耳鳴的發(fā)生,其所起的作用包括:①額葉頂區(qū)的意識(shí)/注意;②壓力/情緒神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),如前扣帶回皮層、腦島和杏仁核;③海馬和海馬旁區(qū)域參與癥狀感知、焦慮和相關(guān)痛苦的記憶/認(rèn)知[9]。這些腦區(qū)研究很需要核磁檢查,但CI術(shù)后行磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查的兼容性以及磁鐵在影像圖像上產(chǎn)生的偽影會(huì)給診斷帶來(lái)困難[10]。為探尋人工耳蝸抑制耳鳴的機(jī)制需探索其他技術(shù)手段,本文擬從聽覺中樞神經(jīng)調(diào)控及其研究方法方面進(jìn)行探討。
有學(xué)者觀察到CI電極插入對(duì)耳鳴產(chǎn)生影響,術(shù)前無(wú)耳鳴患者在術(shù)后出現(xiàn)急性耳鳴,發(fā)生率高達(dá)80%左右[11]。分析其機(jī)制,有學(xué)者認(rèn)為急性耳鳴是由于聽覺外周傳輸系統(tǒng)受到創(chuàng)傷,主要發(fā)生部位是耳蝸毛細(xì)胞[12]。毛細(xì)胞損傷后產(chǎn)生持久性去極化,使神經(jīng)興奮性增加、外周傳入增加,導(dǎo)致聽皮層產(chǎn)生異常信號(hào)[13]。耳部手術(shù)操作過(guò)程中,振動(dòng)、噪聲、電鉆使用等都有可能引起外周傳入系統(tǒng)受損,傳入信息減少。特別在CI術(shù)中,電極插入內(nèi)耳的過(guò)程引起內(nèi)耳微環(huán)境改變,突觸電活動(dòng)受影響,從而引起中樞改變,導(dǎo)致急性耳鳴[14]。但待急性創(chuàng)傷期恢復(fù)之后,耳鳴大多可減輕或消失。此外,圍手術(shù)期的精神心理因素所導(dǎo)致的邊緣系統(tǒng)異常放電,以及禁食水后患者血壓偏低等也可導(dǎo)致聽覺外周灌注不足,從而引發(fā)CI手術(shù)后短時(shí)間內(nèi)耳鳴加重。
以往研究更為關(guān)注CI術(shù)后耳鳴消失的患者群體,且大部分文章未明確區(qū)別耳鳴是在CI激活狀態(tài)還是關(guān)機(jī)狀態(tài)下消失的[15,16]。事實(shí)上,在關(guān)機(jī)狀態(tài)下耳鳴未消失的狀況占絕大多數(shù)(72.2%),其中包括耳鳴較術(shù)前減弱、未變、加強(qiáng),甚至術(shù)前沒有耳鳴而術(shù)后出現(xiàn)耳鳴的情況[4]。王倩等[4]對(duì)開機(jī)6個(gè)月的CI患者進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)在人工耳蝸處理器關(guān)機(jī)狀態(tài)下,27.8%(20/72)患者耳鳴完全消失;其余52例患者處理器開機(jī)狀態(tài)對(duì)85.8%同側(cè)及79.5%對(duì)側(cè)耳鳴產(chǎn)生有效抑制作用;同時(shí),耳鳴的嚴(yán)重程度可影響患者對(duì)人工耳蝸使用的滿意度。Osaki等[17]通過(guò)正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(positron emission tomography,PET)發(fā)現(xiàn)患者在耳鳴感知期間右側(cè)小腦被激活;CI術(shù)后開機(jī)即對(duì)耳鳴產(chǎn)生抑制,從PET上可以看到右側(cè)前中回及頂回(Brodmann 21、38區(qū))有激活反應(yīng)。
既往研究結(jié)果顯示,長(zhǎng)期佩戴人工耳蝸可以對(duì)耳鳴產(chǎn)生穩(wěn)定的抑制[1],且單側(cè)CI可抑制雙側(cè)耳鳴[3]??紤]到聽覺中樞系統(tǒng)交叉?zhèn)鲗?dǎo)的存在,有學(xué)者認(rèn)為CI對(duì)對(duì)側(cè)耳鳴的影響與聽覺關(guān)聯(lián)皮層內(nèi)的可塑性變化有關(guān)[18]。神經(jīng)科學(xué)學(xué)者提出:與耳鳴相關(guān)的神經(jīng)變化始于耳蝸核,并延伸到聽覺皮層和大腦以外的區(qū)域,導(dǎo)致中樞聽覺結(jié)構(gòu)中神經(jīng)元的自發(fā)放電率和同步性增加[19]。CI電刺激亦有其固有頻率,通過(guò)開機(jī)后長(zhǎng)期刺激耳蝸聽神經(jīng)纖維達(dá)到有效抑制耳鳴。同時(shí),CI術(shù)后聽力改善對(duì)患者術(shù)前的負(fù)面心理狀態(tài),如:焦慮、抑郁等,可產(chǎn)生積極影響,從而改善與其相關(guān)的邊緣系統(tǒng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)[20],緩解耳鳴。
陳敏等[21]使用一種新型耳蝸外電刺激儀(extracochlear electrical stimulation,EES)電刺激耳鳴豚鼠的耳蝸,采用間隙預(yù)脈沖抑制聲驚跳反射(gap-prepulse inhibition of the acoustic startle reflex,GPIAS)比率和耳鳴指數(shù)評(píng)估耳鳴;通過(guò)對(duì)囊泡谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1(VGLUT1)和VGLUT2的免疫染色,分別評(píng)估耳蝸核不同亞區(qū)聽覺和體感神經(jīng)支配的可塑性;結(jié)果顯示EES能顯著降低豚鼠耳鳴的GPIAS比率和耳鳴指數(shù),表明耳鳴行為表現(xiàn)降低;同時(shí),EES逆轉(zhuǎn)了耳蝸核異常的聽覺體感神經(jīng)支配。此外,Knipper等[22]發(fā)現(xiàn)耳鳴的產(chǎn)生與快速聽覺纖維(fast auditory fiber)活動(dòng)有關(guān),當(dāng)快速聽覺纖維活動(dòng)缺失時(shí),聽覺特異性回路中PV1中間神經(jīng)元活動(dòng)介導(dǎo)的前饋和反饋抑制受到影響,導(dǎo)致耳鳴出現(xiàn)。人工耳蝸電刺激可能重建強(qiáng)直抑制網(wǎng)絡(luò),從而抑制耳鳴,這種抑制性網(wǎng)絡(luò)在緩慢聽覺纖維受損后可增強(qiáng)聽覺中樞通路(神經(jīng)增益)中的聽覺反應(yīng)。
Song等[23]通過(guò)比較CI植入前后的定量腦電圖(qEEG)研究耳鳴患者大腦皮層變化。與術(shù)前基線相比,CI處理器激活后顯示患者δ頻帶的右側(cè)聽覺和眶額皮質(zhì)(orbitofrontal cortices,OFC)的活動(dòng)顯著降低,以及δ/β2頻帶的聽覺皮質(zhì)/后扣帶皮質(zhì)之間的連通性降低。Basura等[24]報(bào)道了應(yīng)用非侵入性技術(shù)的功能近紅外光譜(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)對(duì)聽力損失、耳鳴或幻覺聲感知后的中樞聽覺可塑性研究。研究者常用方法為,通過(guò)觀察患者靜息狀態(tài)功能連接(resting state functional connectivity,RSFC)來(lái)評(píng)估兩個(gè)大腦半球區(qū)域之間的時(shí)空關(guān)系[25]。有學(xué)者通過(guò)fNIRS發(fā)現(xiàn),在接受人工耳蝸刺激后,耳鳴患者的聽覺皮層和非聽覺皮層的RSFC增加,其結(jié)果支持聽覺皮層可塑性理論在解釋人工耳蝸抑制耳鳴機(jī)制中的重要性[26]。
研究者通過(guò)研究耳鳴患者人工耳蝸術(shù)后編程過(guò)程,發(fā)現(xiàn)患者的耳鳴頻率會(huì)干擾人工耳蝸刺激參數(shù)的設(shè)置。Pierzycki等[27]指出,對(duì)于耳鳴患者的人工耳蝸編程可能需要特定的編程策略,并需要進(jìn)一步研究程序?qū)ρ哉Z(yǔ)感知等聽覺效果的潛在影響;同時(shí)其調(diào)查發(fā)現(xiàn),80%的聽力學(xué)家和45%的患者指出,在人工耳蝸調(diào)機(jī)過(guò)程中耳鳴使閾值(T值)水平的測(cè)量更加困難,因?yàn)榛颊呷菀讓⒍Q聲與人工耳蝸電刺激聲混淆;34%的聽力學(xué)家以及26%的患者表示大聲電刺激會(huì)加重耳鳴,從而影響最大舒適度(C值)刺激水平的測(cè)量。
學(xué)者們也通過(guò)嘗試不同人工耳蝸電刺激參數(shù)研究抑制耳鳴的有效編程方法。Chang等[28]觀察到CI電極刺激頻率、刺激區(qū)域皆可影響抑制耳鳴的效果。通過(guò)嘗試不同的試驗(yàn)條件,在227項(xiàng)試驗(yàn)中有37%的方案是成功的,患者的耳鳴受抑制達(dá)到30%以上。但對(duì)于不同個(gè)體,耳鳴抑制的有效刺激參數(shù)需要個(gè)性化設(shè)置[29]。Arts等[30]研究10例單側(cè)耳聾CI患者耳蝸內(nèi)環(huán)形電刺激(即不編碼環(huán)境聲音的刺激)對(duì)耳鳴的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)中等至較大響度的刺激抑制耳鳴的效果明顯優(yōu)于低響度刺激,這可以部分解釋為掩蔽效應(yīng)。
盡管目前學(xué)者們已觀察到CI對(duì)耳鳴有抑制效果,但學(xué)界尚未形成統(tǒng)一的臨床治療方案且需要被國(guó)家食品藥監(jiān)局(FDA)批準(zhǔn)才能成為臨床治療耳鳴的常規(guī)技術(shù)[30]。嚴(yán)重的耳鳴甚至?xí)绊懟颊邔?duì)CI聽覺效果的滿意度[3],但CI抑制耳鳴的安全性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性仍有必要進(jìn)行觀察。目前有許多學(xué)者希望通過(guò)臨床觀察,預(yù)測(cè)CI抑制耳鳴的效果,Kloostra等[31]使用序貫研究方法,通過(guò)助聽器效益簡(jiǎn)表(APHAB)和耳鳴障礙問(wèn)卷(THQ)建立的模型,預(yù)測(cè)CI對(duì)耳鳴的負(fù)面影響,結(jié)果表明術(shù)前耳鳴和聽力損失程度越輕,CI術(shù)后耳鳴加重的可能性越高。Dixon等[32]發(fā)現(xiàn)術(shù)前殘余聽力越差、聽力損失和耳鳴越重,術(shù)后耳鳴改善的幾率越高。CI抑制耳鳴的預(yù)估模型的建立,有助于為CI術(shù)前咨詢提供更有價(jià)值的參考信息,從而幫助患者對(duì)耳鳴治療效果建立合理的期望值。
未來(lái)對(duì)于CI抑制耳鳴的機(jī)制和臨床療效仍有較多空間需要繼續(xù)探究;盡管臨床已觀察到CI抑制耳鳴具有顯著效果,但仍需借助更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)一步研究以獲得更明確的作用機(jī)理;同時(shí),更多的電刺激技術(shù)有待嘗試以便提高抑制耳鳴的效果。