Een duale taak als maat voor de cognitieve luisterinspanning bij volwassen CI gebruikers

Dorien Van Daele
INLEIDINGSinds tientallen jaren is het mogelijk voor doven en (zeer) ernstig slechthorenden om geluid waar te nemen via een cochleair implantaat (CI). Dit elektronisch apparaat bestaat uit een chirurgisch ingeplant gedeelte en een uitwendig gedeelte achter het oor. Het produceert een elektrische impuls die voorbij de aangetaste haarcellen rechtstreeks de auditieve zenuw stimuleert (Cooper, 1991). Gebruikers van een cochleair implantaat worden tijdens de audiologische opvolging geëvalueerd op spraakverstaanbaarheid.

Een duale taak als maat voor de cognitieve luisterinspanning bij volwassen CI gebruikers

INLEIDING

Sinds tientallen jaren is het mogelijk voor doven en (zeer) ernstig slechthorenden om geluid waar te nemen via een cochleair implantaat (CI). Dit elektronisch apparaat bestaat uit een chirurgisch ingeplant gedeelte en een uitwendig gedeelte achter het oor. Het produceert een elektrische impuls die voorbij de aangetaste haarcellen rechtstreeks de auditieve zenuw stimuleert (Cooper, 1991). Gebruikers van een cochleair implantaat worden tijdens de audiologische opvolging geëvalueerd op spraakverstaanbaarheid. Hiervoor worden standaard woord- of zinslijsten afgenomen, ofwel in stilte, ofwel in aanwezigheid van achtergrondruis. Het spraaksignaal dat doven en slechthorenden ontvangen via het cochleair implantaat mist een aantal akoestische eigenschappen, die wel beschikbaar zijn voor normaalhorende personen, waardoor het signaal vervormd wordt (Clark, 2004). Spraakverstaanbaarheid in ruis vormt voor hen een grote uitdaging.Het onderzoek van Hazrati et al. (2012) toonde aan dat het onderzoeken van CI gebruikers in achtergrondruis een onderschatting geeft van de moeilijkheden die zij ervaren in het dagelijkse leven. We kunnen dus concluderen dat de omstandigheden in de audiologische cabine sterk verschillen van wat ze in alledaagse luisteromstandigheden ervaren.

CI gebruikers moeten een grotere cognitieve luisterinspanning leveren om uit de vervormde signalen de spraakinhoud te filteren (Alkhamra, 2010). Deze cognitieve luisterinspanning beïnvloedt het hoorcomfort of het gemak waarmee een CI gebruiker spraak waarneemt in aanwezigheid van storende bijgeluiden. Dit is naast spraakverstaanbaarheid ook een belangrijke parameter bij de audiologische opvolging, aangezien twee personen met identiek audiogram en spraakresultaten eenzelfde hooroplossing aangeboden krijgen, terwijl er een groot verschil in luisterinspanning aanwezig kan zijn (Gosselin & Gagné, 2010).

Luisterinspanning verwijst naar de aandacht en cognitieve processen die nodig zijn bij het begrijpen van een spraaksignaal (Gosselin & Gagné, 2011). Luisteren en begrijpen van spraak is een uitzonderlijk complexe taak, bestaande uit een vaste reeks van sensorische en cognitieve processen. De akoestische complexiteit maakt het bijzonder moeilijk bij bijkomend achtergrondlawaai. Het luisteren naar geluid met achtergrondruis houdt dus zowel sensorische als cognitieve vaardigheden in. Deze cognitieve vaardigheden houden voornamelijk aandacht en werkgeheugen in. Ze betreffen voornamelijk aandacht en werkgeheugen, alsook wereldkennis. We kunnen dus stellen dat hoe beter het werkgeheugen en aandacht, hoe beter het vermogen tot spraakverstaanbaarheid in ruis (Kraus et al., 2012). Waarneming of spraakperceptie kan niet plaatsvinden zonder bijdrage van andere grote subsystemen zoals aandacht, geheugen of het leren (Pisoni, 2010).

De voorbije jaren ontstond een grote interesse aangaande het evalueren van deze luisterinspanning. Ondertussen bestaan er meerdere benaderingen om de luisterinspanning objectief in kaart te brengen. Een methodologie betreft de duale taak. Dit is één van de meest gebruikte objectieve methoden in de cognitieve literatuur voor het onderzoek naar cognitieve eisen bij een taak (Sarampalis et al., 2009). De proefpersonen worden hierbij gevraagd twee taken afzonderlijk en gelijktijdig uit te voeren. Bij duale taken gaat men ervan uit dat het cognitieve systeem een beperkte capaciteit aan middelen heeft om informatie te verwerken. Wanneer bij de primaire taak de verwerkings-capaciteit te wijten is aan een toename van de inspanning of hogere belasting, dan zal een afname in prestaties bij de secundaire taak waargenomen worden wanneer de taken simultaan worden uitgevoerd. De daling op de prestaties van de secundaire taak kunnen dan geïnterpreteerd worden als een verhoging van de luisterinspanning (Gosselin & Gagné, 2010). Het is eveneens een realistisch benadering van spraakherkenning aangezien we ons in het dagelijks leven regelmatig in situaties bevinden waarbij we naar spraak luisteren en gelijktijdig andere opdrachten moeten volbrengen.

METHODIEK

De proefgroep bestond uit drie groepen, namelijk (1) een groep CI-gebruikers, (2) een controlegroep die naar leeftijd en geslacht gepaard is aan de groep CI-gebruikers en (3) een groep jonge normaalhorenden. Het Nederlands was bij alle proefpersonen de moedertaal. De proefgroep werd samengesteld in samenwerking met het Europees instituut voor NKO (Sint-Augustinus ziekenhuis te Wilrijk).

Om de cognitieve luisterinspanning in achtergrondruis in kaart te brengen werd een auditieve taak gelijktijdig met een cognitief geladen visuele taak uitgevoerd. De auditieve taak bestond eveneens uit het spraakmateriaal LIST. De visuele taak bestond uit een redeneeropdracht met decimale getallen. De testafname werd uitgevoerd in  vrij veld met unilateraal CI, in een rustige omgeving met beperkt achtergrondlawaai.

Vervolgens werd de enkelvoudige visuele taak voorgelegd waarbij de proefpersoon decimale getallen moet beoordelen. Op het computerscherm stonden twee kaders waar 2 maal 60 getallen in verschenen. Bij een even getal moest op de toets onder het vakje waar het getal in stond gedrukt worden, bij een oneven getal op de toets onder het vakje ernaast. Deze twee toetsen waren B en N en werden met een gekleurde bol op het toetsenbord gevisualiseerd. De taak moest zo accuraat en snel mogelijk worden uitgevoerd.

Ten slotte werden beide taken simultaan aangeboden. De taken moesten beiden zo snel en accuraat mogelijk worden uitgevoerd.

Bij de analyse werd het verschil in visuele en auditieve performantie op de enkelvoudige ten opzichte van de duale taak nagegaan, alsook de reactietijden op de visuele taak.

DISCUSSIE

Op basis van dit verkennend onderzoek bij een populatie CI-gebruikers kunnen we tot de slotsom komen dat reactietijden bij een duale taak (met een primaire spraak-in-ruis test) een sensitieve maat blijken voor de cognitieve luisterinspanning. De duale taak kan ons bijgevolg belangrijke informatie verschaffen betreffende het luistercomfort van CI gebruikers. Dit kan een nuttige aanvulling zijn bij de huidige klinische testbatterij, mits grootschaliger onderzoek en een oppuntstelling van het testprotocol.

Bibliografie

Alkhamra, R.A. (2010). Cognitive effort and perception of speech by postlingually deafened adult user of cochlear implants. UMI Dissertation Publishing: Michigan State University.

Awh, E. & Jonides, J. (2001). Overlapping mechanisms of attention and spatial working memory. Trends in cognitive science, 5, 3, 119-126.

Baskent, D., Sarampalis, A., & Pals, C. (2012). Listening effort with Cochlear Implant Simulations. University of Groningen. Journal of Speech, Language and Hearing research, 2012. [Epub ahead of print]

Besser, J.; Zekveld, A.A.; Kramer, S.E.; Rönnberg, J. & Festen, J.M. (2010). The Text Reception Threshold (TRT) as a measure for the Non-Auditory components of Speech Understanding in Noise [Electronic version]. Journal of Speech, Language and Hearing Research, 55, 194-209.

Bernarding, C. Strauss, D., J.; Hannemann, R.; Seidler, H. & Corona-Strauss, F.I. (2013). Neural correlates of listening effort related factors: Influence of age and hearing impairment. Brain Research Bulletin, 91, 21-30.

Ceulemans, N. (2012). Pilootstudie naar de invloed van ruisreductie op de spraakverstaanbaarheid en de ruistolerantie bij CI gebruikers en naar de prestaties op een duale taak (auditieve taak en visuele reactietaak) bij normaal horende personen. Niet gepubliceerde bachelorproef, Lessius Hogeschool, Antwerpen, o.l.v. F.Vanpoucke.

Clark, G. (2004). Speech processing in the Auditory System: Cochlear implants. Springer Handbook of Auditory Research, 18, 422-462.

Collete, F., Olivier, L., Van der Linden, M., Laureys, S. Delfiore, G., Luxen, A. & Salmon, E. (2005). Involvement of both prefrontal and inferior parietal cortex in dual-task performance. Cognitive brain research, 24, 237-251.

Downs, D. (1982). Effects of Hearing Aid Use on Speech Discrimination and Listening Effort [Electronic version]. Journal of Speech and Hearing Disorders, 47, 198-193.

Downs, D. & Crum, M. (1978). Processing demands during auditory learning under degraded listening conditions. Journal of Speech and Hearing Research, 21, 702-714.

Gelfand, S.A. (2009). Essentials of Audiology. Thieme, New York.

George, E.L.J, Festen, J.M., Houtgast, T. (2006). Factors affecting masking release for

       speech in modulated noise for normal-hearing and hearing-impaired listeners. Journal of

       the Acoustical Society of America, 120, 2295 – 2311.

Gosselin, P.A. & Gangé, J.P. (2010). Use of Dual-Task Paradigm to Measure Listening Effort. Canadian Journal of Speech-Language Pathology and Audiology, 34, 1, 44-52.

Gosselin, P.A. & Gagné, J.P. (2011). Older adults expend more listening effort than young adults recognizing audiovisual speech in noise. International Journal of Audiology, 50, 786-792.

Grant, K.W., Walden, B.E. & Seitz, P.F. (1998). Auditory-visual speech recgnition by hearing-impaired subjects: consonant recognition, sentence recognition, and auditory-visual integration. The Journal of the Acoustical Society of America, 103, 2677-2690.

Haumann, S., Hohmann, V., Meis, M., Herzke, T., Lenarz, T. & Büchner, A. (2012). Indication criteria for cochlear implants and hearing aids: impact of audiological and non-audiological findings. Audiology Research, 12, 55-107.

Hafter, E. R., & Schlauch, R. S. (1992). Cognitive factors and selection of auditory listening bands. In A. Dancer, D. Henderson, R. J. Salvi, & R. P. Hammernik ( Eds.), Noise-induced hearing loss (pp. 303–310). Philadelphia: B.C. Decker.

Hazrati, O. & Loizou P.C. (2012). The combined effects of reverberation and noise on speech intelligibility on cochlear implant listeners. International journal of audiology, 1-7.

Kellog, R.T. (2003). Cognitive psychology. Sage Publications, California, p115-143.

Kramer, S.E.; Zekveld, A.A. & Houtgast, T. (2009). Measuring cognitive factors in speech comprehension: The value of using the Text Reception Threshold test as a visual equivalent of the SRT test. Scandinavian Journal of Psychology, 50, 507-515.

Kraus, N., Strait, D.L., & Parbery-Clark, A. (2012). Cognitive factors shape brain networks for auditory skills: spotlight on auditory working memory. New York Academy of Science, 1252, 100-107.

Langerhorst, F. & Latenstein, M. (2008). De relatie tussen taalvaardigheid en spraakverstaan in ruis. Bachelor thesis, Medisch Centrum Vrije Universiteit Amsterdam, Amsterdam, Nederland.

Larsby, B., Hällgren, M., Lyxell, B., Arlinger, S. (2005). Speech understanding in quiet and

      noise, with and without hearing aids. International Journal of Audiology, 44, 131 – 143

Mackersie, C.L. &Cones, H. (2011). Subjective and psychophysiological indexes of listening

effort in a competing-talker task. Journal of the American Academy of Audiology, 22, 113–122

Macleod, A. & Summerfield, Q. (1987). Quantifying the contribution of vision to speech perception in noise. British Journal of Audiology. 21 (2), 131-141.

Pisoni, D.B. (2000). Cognitive factors and cochlear implants: Some thoughts on perception, learning, and memory in speech perception. Ear and Hearing, 21, 70-78.

Sarampalis, A., Kalluri, S., Edwars, B. & Hafter, E. (2009). Objective Measures of Listening Effort: Effects of Background Noise and Noise Reduction. Journal of speech, Language and hearing research, 52, 1230-1240.

Van Dijk, J.E., van Olphen, A.F., Langereis, M.C., Mens, L.H.M., Brokx, J.P.L., & Smoorenburg, G.F. (1999). Predictors of Cochlear Implant Performance. International Journal of Audiology, 38, 109-116.

Van Wieringen, A., & Wouters, J., (1998). LIST en LINT – Nederlandstalige spraakaudiometrielijsten met zinnen en getallen. K.U.Leuven/Lab.Exp.ORL-NKO.

Zekveld, A.A., George, E.L.J., Kramer, S.E., Goverts, S.T., Houtgast, T. (2007). The

      Development of the Text Reception Threshold test: a visual analogue of the Speech

      Reception Threshold test. Journal of Speech, Language and Hearing Research, 50, 576 –

      584.

Zekveld, A.A., Kramer, S.E., Vlaming, M.S.M.G., Houtgast, T., (2008) Audiovisual

      Perception of Speech in Noise and Masked Written Text, Ear & Hearing, 29(1), 99 -111.

Universiteit of Hogeschool
Audiologie
Publicatiejaar
2013
Kernwoorden
Share this on: