一种改善听觉功能变异的康复训练系统及其康复训练方法技术方案

本发明专利技术公开了一种改善听觉功能变异的康复训练系统，包括：康复训练空间，康复训练空间由一弧形隔音壁和一面或两面平面隔音壁围成，空间内包括听测原点位置和训练区域；安装在弧形隔音壁上的至少一个声源装置；声源装置水平分布和/或垂直分布于所述弧形隔音壁上；用于探测被试者反应数据的探测装置，探测装置安装在康复训练空间内；训练结果显示装置，其用于显示测试者反应的结果，训练结果显示装置安装在康复训练空间内；及控制装置，其分别与声源装置、探测装置和训练结果显示装置通信，控制装置用于调控声源装置的运作，收集和分析探测装置的反应数据，及控制训练结果显示装置所显示的结果。基于该康复训练系统，本发明专利技术还公开了一种康复训练方法。

Rehabilitation training system for improving auditory function variation and rehabilitation training method thereof

The invention discloses a rehabilitation training system for improving the variation of auditory function, including a rehabilitation training space. The rehabilitation training space is surrounded by an arc-shaped sound insulation wall and one or two plane sound insulation walls. The space includes the location of the audible source and the training area; at least one sound source installation on the arc sound insulation wall; the sound source. The device is distributed horizontally and / or vertically distributed on the arcuate sound insulation wall; a detection device used to detect the responder's response data; the detection device is installed in the rehabilitation training space; the training result display device is used to display the results of the responder's reaction, and the training results show that the installation is installed in the rehabilitation training space; and the control is controlled. The device is used to communicate with the sound source device, the detection device and the training result display device respectively. The control device is used to control the operation of the sound source device, collect and analyze the reaction data of the detection device, and control the results displayed by the training result display device. Based on the rehabilitation training system, the invention also discloses a rehabilitation training method.

【技术实现步骤摘要】
一种改善听觉功能变异的康复训练系统及其康复训练方法
本专利技术属于生命科学
，具体涉及一种改善听觉功能变异的康复训练系统及其康复训练方法。
技术介绍
由于铅会不可逆地影响发育中大脑的结构和功能，人受到铅暴露感染尤其是儿童时期铅中毒是一个严重而广泛的健康问题。当前，世界卫生组织(WHO)关于防止儿童铅中毒所列的指标中提出，安全的血液铅浓度为10ug/dl(WHO1995)。最近研究表明，血液中铅浓度低于10ug/dl也会引起儿童认知障碍和学习能力缺陷，包括注意力缺陷性多动障碍、读写困难以及语言缺陷等(LidskyandSchneider2003；Braunetal.2006；Surkanetal.2007；Eubigetal.,2010；Zhangetal.2013；GrandjeanandLandrigan2014)。低水平的铅暴露(低铅暴露)如何对儿童造成这些有害病征在很大程度上还未知。但这些在认知和行为上有病征的儿童在中枢听觉系统的信息处理上也存在缺陷(Wrightetal.,1997；Nagarajanetal.,1999；Ahissaeetal.,2001；Breieretal.,2003；Patersonetal.,2006)，表明了铅暴露与听觉信息处理、行为表现障碍之间存在着联系(Zhuetal.,2016)。在人类听觉研究中，低水平的铅暴露和听觉脑干反应的诱发以及听觉阈值的改变有关(Holdsteinetal.,1986；Rothenbergetal.,2000)。动物研究也证明了低水平铅暴露会损害声音时间信息的编码，改变单胺能相关的表达，以及减少在听觉脑干上的电压依赖的阴离子通道数量(Jonesetal.,2008；FortuneandLurie2009；Prinsetal.,2010)。本专利技术人发现低水平铅暴露使大鼠听皮层的神经元重复率跟随能力和反应同步性发生退化(Zhuetal.,2016)。声音定位是听觉系统最重要的任务之一。许多行为学和生理学研究证明听皮层在声音空间信息的处理上发挥重要的作用。然而，低水平的铅暴露是否会损伤听皮层对声音空间信息的处理仍然未知。目前关于铅中毒的治疗处理(如螯合作用治疗)对已经发生的神经发育缺陷没有有效的恢复作用(MurphyandRegan1999；Roganetal.2001；LidskyandSchneider2003；Bellinger2008)。有趣的是，一些早期研究表明在成年动物上进行适当的行为学训练可以改变听皮层的反应动力学(ZhouandMerzenich2007,2009；Zhangetal.,2013；Zhouetal.,2015；Zhuetal.,2016)。例如，对正常饲养的动物进行听觉方位分辨训练可以优化皮层空间代表区，提升皮层神经元的声音方位敏感性(Zhangetal.,2013)。调制噪声暴露造成的听皮层神经元空间调谐能力的逐步退化也可以被训练修复(Panetal.,2011；Guoetal.,2012)。目前还不清楚的是，相同的行为学介入策略是否也可以恢复由神经毒物(如，铅)和不正常听觉经验所诱导的听皮层信息处理的改变。现有技术中关于铅中毒的治疗处理(主要为螯合剂治疗)是通过降低血液中铅的浓度，以避免铅暴露的进一部危害。但是对已经诱导发生的神经发育缺陷及其行为异常没有有效的恢复作用(MurphyandRegan1999；Roganetal.2001；LidskyandSchneider2003；Bellinger2008)。对于已经诱导发生的神经发育缺陷及其行为异常的修复或康复训练，至目前尚未见有报道。对于已经由于低浓度铅诱导出的神经系统问题，还没有一个很好的解决方法。
技术实现思路
本专利技术首次提出了针对已经诱导发生的听觉神经发育缺陷或行为异常等实现有效的功能修复或康复的应用。本专利技术基于神经系统可塑性，利用听觉空间分辨训练任务诱导神经系统可塑性，通过感觉系统可塑性的提高来带动相关高级认知功能，改善神经系统问题。本专利技术提出一种使用无创的行为学方法改善低浓度铅引起的神经系统异常问题。本专利技术提出了一种改善听觉功能变异的康复训练系统，包括：康复训练空间，所述康复训练空间由一弧形隔音壁和一面或两面平面隔音壁围成，空间内包括听测原点位置和训练区域；安装在所述弧形隔音壁上的至少一个声源装置；所述声源装置分布于所述弧形隔音壁的水平和/或垂直位置上；用于探测被试者反应数据的探测装置，所述探测装置安装在所述康复训练空间内；训练结果显示装置，其用于显示测试者反应的结果，所述训练结果显示装置安装在所述康复训练空间内；及控制装置，其分别与所述声源装置、所述探测装置和所述训练结果显示装置通信，所述控制装置用于调控所述声源装置的运作，收集和分析所述探测装置的反应数据，及控制所述训练结果显示装置所显示的结果。本专利技术提出的所述康复训系统中，各声源装置与所述听测原点位置之间所成的水平夹角为-90～90度，垂直夹角为0～60度；所述声源装置发出声音的频率范围是0.1-30kHz，强度为60～80dB/SPL，每次间隔为3s～2m。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述被试者是大鼠、小鼠、豚鼠、猫、非人灵长类或人。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述听觉功能变异的原因包括：低铅暴露导致的听觉功能变异；由噪音或药物引起的听觉功能问题；由自闭症、注意力缺陷性多动障碍、言语障碍引起的听觉功能变异。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述听测原点位置处设有出发小室，所述出发小室与所述训练区域之间设有可开启的开关装置。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述听测原点位置处设有触发区域，所述触发区域位于所述探测装置的探测范围内。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述训练结果显示装置包括水嘴、供水装置和电磁阀，所述水嘴的数量与所述声源装置对应，分别位于每个声源装置的下方；所述供水装置与所述水嘴以管道连通，管道上设有所述电磁阀。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述训练区域内设有挡板，所述挡板的数量与声源装置对应，所述挡板分别设置在每个声源装置的下方，所述挡板位于所述探测装置探测范围内。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述康复训练空间外设有返回通道，所述挡板从所述训练区域中下降连接所述返回通道，所述返回通道的两端均连通至所述听测原点位置。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述探测装置为可输入文字或数字的输入设备，以所述输入设备获得声源装置的位置信息作为反应数据。本专利技术提出的所述康复训练系统中，所述探测装置为设置在被试者头部的方位探测仪，以所述方位探测仪获得被试者头部的转动角度和俯仰角度作为反应数据。本专利技术还提出了一种改善听觉功能变异的康复训练方法，利用所述康复训练系统，所述康复训练方法包括如下步骤：步骤一：所述控制装置向水平分布和/或垂直分布于所述弧形隔音壁上一个声源装置发送指令，控制所述声源装置发声；步骤二：所述探测装置收集所述康复训练空间内的反应数据，并将反应数据发送至所述控制装置；所述反应数据为所述声源装置发声后在预设时间内所述康复训练空间中的声音、影像和/或信号。所述声音、影像和/或信号包括被试者输入的位置信息、被试者头部的转动角度和俯仰角度、被试者在康复训练空间内的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善听觉功能变异的康复训练系统，其特征在于，包括：康复训练空间(1)，所述康复训练空间由一弧形隔音壁(11)和一面或两面平面隔音壁(12)围成，空间内包括听测原点位置和训练区域(14)；安装在所述弧形隔音壁(11)上的至少一个声源装置(2)；所述声源装置(2)水平分布和/或垂直分布于所述弧形隔音壁(11)上；用于探测被试者反应数据的探测装置(3)，所述探测装置(3)安装在所述康复训练空间(1)内；训练结果显示装置(4)，其用于显示训练结果，所述训练结果显示装置(4)安装在所述康复训练空间(1)内；及控制装置(5)，其分别与所述声源装置(2)、所述探测装置(3)和所述训练结果显示装置(4)通信，所述控制装置(5)用于调控所述声源装置(2)的运作，收集和分析所述探测装置(3)的反应数据，及控制所述训练结果显示装置(4)所显示的结果。

【技术特征摘要】
1.一种改善听觉功能变异的康复训练系统，其特征在于，包括：康复训练空间(1)，所述康复训练空间由一弧形隔音壁(11)和一面或两面平面隔音壁(12)围成，空间内包括听测原点位置和训练区域(14)；安装在所述弧形隔音壁(11)上的至少一个声源装置(2)；所述声源装置(2)水平分布和/或垂直分布于所述弧形隔音壁(11)上；用于探测被试者反应数据的探测装置(3)，所述探测装置(3)安装在所述康复训练空间(1)内；训练结果显示装置(4)，其用于显示训练结果，所述训练结果显示装置(4)安装在所述康复训练空间(1)内；及控制装置(5)，其分别与所述声源装置(2)、所述探测装置(3)和所述训练结果显示装置(4)通信，所述控制装置(5)用于调控所述声源装置(2)的运作，收集和分析所述探测装置(3)的反应数据，及控制所述训练结果显示装置(4)所显示的结果。2.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，各声源装置(2)与所述听测原点位置之间所成的水平夹角为-90～90度，垂直夹角为0～60度；所述声源装置(2)发出声音的频率范围是0.1-30kHz，强度为60～80dB/SPL，每次间隔为3s～2m。3.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述被试者是大鼠、小鼠、豚鼠、猫、非人灵长类或人。4.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述听觉功能变异包括：低铅暴露导致的听觉功能变异；由噪音或药物引起的听觉功能问题；由自闭症、注意力缺陷性多动障碍、言语障碍引起的听觉功能变异。5.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述听测原点位置处设有出发小室(13)，所述出发小室(13)与所述训练区域(14)之间设有可开启的开关装置(15)。6.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述听测原点位置处设有触发区域(18)，所述触发区域(18)位于所述探测装置(3)的探测范围内。7.如权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述训练结果显示装置(4)包括水嘴(41)、供水装置(42)和电磁阀(43)，所述水嘴(41)的数量与所述声源装置(2)对应，分别位于每个声源装置(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓明，孙心德，刘霞，未帆帆，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31