衰老过程中语音噪声感知中的背外侧前额叶非线性募集

与年龄相关的噪声中言语理解困难已被认为与前额叶区域活动增加有关。然而，这种上调反映的是适应性补偿、神经效率低下，还是随着听觉需求增加而出现的任务投入变化，仍未得到解决。大多数研究依赖于任务难度的线性对比，这限制了我们对前额叶募集作用如何随听觉需求演变的理解。本研究在非线性框架下考察了这些相互竞争的解释。我们使用功能性近红外光谱技术，在36名年轻成人和34名老年成人执行句子噪声中识别任务时，测量了背外侧前额叶皮层（DLPFC）的活动，任务包含五种信噪比条件。我们检验了DLPFC募集是否在听觉需求上呈二次轨迹，以及其与绩效的关系是否随之改变。同时还记录了背内侧和腹外侧前额叶活动，以评估区域特异性。双侧DLPFC反应呈倒U形模式，即从较易条件到中等条件逐渐升高，随后在最困难条件下降低。左侧DLPFC更强激活与老年人在需求—反应函数上升段及峰值段的较差表现相关。高表现老年成人显示出更接近年轻人的募集模式，其特征为总体激活较低。在老年组内，较高的左侧DLPFC激活与更高年龄相关，但与听力或整体认知无关。这些结果阐明了年龄相关噪声中言语理解困难背后的神经机制，表明DLPFC募集的形态反映了一种对需求敏感的轨迹，并在不同年龄组中大体保持一致；而老年成人中的激活水平可能反映神经处理效率，其中更强的上调与较差表现相关。

与年龄相关的噪声中语音理解困难已被认为与前额叶区域活动增强有关。这种上调究竟反映适应性补偿、神经低效，还是随着听觉需求增加而发生的任务投入变化，仍未得到解决。大多数研究依赖任务难度的线性对比，限制了我们对前额叶募集作用如何随听觉需求变化而演变的理解。本研究在非线性框架下考察了这些相互竞争的观点。我们采用功能近红外光谱技术，在36名年轻成人和34名老年成人完成一项句子噪声背景下的识别任务时，测量了背外侧前额叶皮层（DLPFC）的活动，任务包含五种信噪比条件。我们检验了DLPFC募集是否沿听觉需求呈二次轨迹变化，以及其与任务表现的关系是否相应改变。同时记录了背内侧和腹外侧前额叶活动，以评估区域特异性。双侧DLPFC反应呈倒U形模式：从较易条件到中等条件逐渐升高，随后在最困难水平下降。左侧DLPFC激活越高，老年成人在需求—反应函数的上升段和峰值段表现越差。表现较好的老年成人呈现更接近年轻人的募集模式，其特征为总体激活水平较低。在老年成人组内，左侧DLPFC激活越高与年龄越大相关，但与听力或整体认知无关。这些结果澄清了年龄相关噪声中语音理解困难背后的神经机制，表明DLPFC募集的形状反映了一条对需求敏感、在各年龄组中广泛保留的轨迹，而老年成人的激活水平可能反映神经加工效率；更强的上调通常与更差的表现相关。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.14.744523v1?rss=1

🏷️ 老龄化 噪声中言语理解 背外侧前额叶皮层 非线性募集 功能近红外光谱