專利名稱：：篩選和治療表現(xiàn)為聽覺處理缺陷的小嬰兒的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及篩選和治療語言學(xué)習(xí)障礙的高危小嬰兒以及改善正常發(fā)育的嬰兒語言學(xué)習(xí)的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：早期生活經(jīng)驗看起來對成熟中的大腦有著重要而長遠的影響。在出生后神經(jīng)系統(tǒng)接受能力特別高的短暫但是極端的時段，其通常被稱為關(guān)鍵期(Wiesel&Hubel,1965;Simons&Land,1987)，經(jīng)驗-依賴性的可塑性(experience-dependentplasticity)有助于成年大腦皮層的穩(wěn)定的知覺偏差(deVillers-Sidani，Chang,Bao,Merzenich,2007)。對嬰兒的縱向研究使得人們可以洞察語言學(xué)習(xí)障礙(LLI)的病因。從出生開始，嬰兒就擁有非常復(fù)雜的聲學(xué)能力，使其感知語言以及非語言聲音。這種現(xiàn)象使得在口頭語言出現(xiàn)之前對語言學(xué)先質(zhì)進行良好研究。己經(jīng)表明，對于這些早期先質(zhì)(諸如快速聽覺處理)任務(wù)的成績水平可以預(yù)測16個月、24個月和36個月齡的語言技能。較低水平的處理能力將會影響以后語言表現(xiàn)的機制很可能發(fā)生在發(fā)育早期，此時，聲學(xué)和音學(xué)映射正在構(gòu)建。隨著時間推移，較差地編碼表示法的累積效應(yīng)可能會導(dǎo)致語言能力的延遲或障礙。然而，如果早期干預(yù)能成功提高早期聽覺處理效率，就有可能減少或消除后期的語言障礙。由于與嬰兒語言相關(guān)的技術(shù)池相當(dāng)小的事實，本領(lǐng)域的進展受到阻礙。一個這樣的例子就是嬰兒牙牙學(xué)語毯(BabyBabble-Blanket,BBB)，它是所開發(fā)的給嬰兒和發(fā)育遲緩兒童提供一種器械的系統(tǒng)，該器械使他們能與環(huán)境溝通或能控制環(huán)境。當(dāng)嬰兒躺在毯子上時，可以使用簡單的運動諸如滾動頭部或抬高腿部來激發(fā)數(shù)字化的聲音。BBB干預(yù)用來訓(xùn)練具備有限身體能力的5個月齡兒的因果關(guān)系，并且發(fā)現(xiàn)它能成功提高對母親聲音的反應(yīng)的轉(zhuǎn)換激活作用(switchactivation)。涉及嬰兒溝通的另一個項目是早期發(fā)聲分析儀(EVA)，EVA是能自動分析嬰兒發(fā)聲的數(shù)字化錄音的程序。EVA的首要目標(biāo)是用標(biāo)準(zhǔn)化的方式分析前語言表達方式以消除人為編碼的錯誤。通過比較正常的嬰兒和不同病因的高危嬰兒的前語言表達方式，EVA還可以用于評估和可能預(yù)測后期的語言障礙。然而，EVA主要關(guān)注口頭語言障礙的檢測，而不能充分解決與對高危兒童的接受性和表達性語言缺陷的識別相關(guān)的問題。因此，還需要可用于嬰兒修復(fù)治療的新方法。有嬰兒被診斷為語言學(xué)習(xí)障礙的家庭將會對這樣一種可以作為校正或預(yù)防嬰兒同胞的技術(shù)(界面)非常感興趣。有語言學(xué)習(xí)障礙病史的家庭中出生的嬰兒，患有這種疾病的風(fēng)險非常高。大部分公眾對于可以支持最佳語言發(fā)展的界面設(shè)備會有興趣。據(jù)估計，約20%的學(xué)前兒童和學(xué)齡兒童都患有語言缺陷。大于50%的表現(xiàn)出早期特別是對語言障礙的兒童會發(fā)展成誦讀困難，誦讀困難是一種與讀寫領(lǐng)域的終生困難相關(guān)的疾病。因此，本領(lǐng)域需要用于篩選語言學(xué)習(xí)障礙高危小嬰兒以及一旦確診后治療該病的方法和系統(tǒng)。發(fā)明概述本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述或其他缺陷，一方面提供了一種篩選和治療小嬰兒信息處理缺陷的方法，其包括:a)給予所述嬰兒聽覺刺激序列，所述刺激序列包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中所述至少一個對照刺激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少一項不同于所述至少一個試驗刺激，所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激各自在約1ms到約3s之內(nèi)給予，所述嬰兒習(xí)慣于所述至少一個對照刺激；以及b)記錄所述嬰兒對所述至少一個試驗刺激和所述至少一個對照刺激的反應(yīng)。在本發(fā)明的一套實施方式中，該嬰兒對該至少一個試驗刺激的反應(yīng)是操作性條件行為反應(yīng)。在本發(fā)明的一些實施方式中，所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激是復(fù)合刺激，其包含多個被填充的或未填充的(filledorunfilled)時間間隔分隔的感覺組分，所述時間間隔約10—3秒到約1秒；并且其中所述復(fù)合刺激被比在一個刺激內(nèi)分隔組分的時間間隔更長的時間間隔分隔。另一方面，本發(fā)明提供了一種篩選和治療小嬰兒信息處理缺陷的系統(tǒng),其包括:a)能發(fā)射聽覺刺激序列的聲音發(fā)射裝置，所述刺激包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中所述至少一個對照刺激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少一項不同于所述至少一個試驗刺激，所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激各自在約500ms到3秒之內(nèi)給予，以及b)可操作地連接到所述聲音發(fā)射裝置的處理器；C)可操作地連接到所述處理器的輸入裝置，所述輸入裝置能啟動或調(diào)節(jié)所述聽覺剌激序列，并且能夠與所述至少一個試驗刺激結(jié)合，啟動加強刺激；以及d)適于記錄所述小嬰兒對所述至少一個試驗刺激或所述至少一個對照刺激的反應(yīng)的記錄器。第三方面，本發(fā)明提供了一種體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)上的用于篩選和治療小嬰兒信息處理缺陷的軟件產(chǎn)品，其包括a)計算機編碼，用于啟動給予第一聽覺刺激模式，該刺激包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中該至少一個對照剌激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少其中之一不同于該至少一個試驗刺激，該至少一個對照刺激和該至少一個試驗剌激各自在約10—3秒到約1秒之內(nèi)給予；b)—種計算機編碼，記錄所述小嬰兒對該至少一個試驗刺激和該至少一個對照刺激的反應(yīng)；C)一種計算機軟件，其為該計算機程序用戶提供反饋。圖1是用于診斷和修復(fù)治療嬰兒聽覺處理缺陷的聽覺刺激的實例圖解。圖2是由體現(xiàn)本發(fā)明的裝置傳送的刺激的示例性序列圖。圖3是闡明本發(fā)明方法"熟悉"序列的框圖。圖4是闡明本發(fā)明方法"訓(xùn)練"序列的框圖。圖5是闡明本發(fā)明方法"標(biāo)準(zhǔn)"序列的框圖。圖6是闡明本發(fā)明方法"試驗"序列的框圖。圖7是闡明本發(fā)明方法"干預(yù)"序列的框圖。圖8闡明了采用自動視線跟蹤界面的本發(fā)明實施方式的示例性裝置。圖9闡明了在本發(fā)明的一個實施方式中采用自動視線跟蹤界面呈現(xiàn)給嬰兒的視覺刺激樣本。圖IO描述了嬰兒快速聽覺處理能力(6-9個月)是如何預(yù)測其5歲時語言評估上的表現(xiàn)。圖ll描述了嬰兒快速聽覺處理能力(6-9個月)是如何預(yù)測其7歲時語言評估上的表現(xiàn)。8圖12闡明了三組具有對快速序列音的變化的被動暴露和主動行為訓(xùn)練的嬰兒對標(biāo)準(zhǔn)刺激的腦電波反應(yīng)。圖13闡明了三組具有對快速序列音的變化的被動暴露和主動行為訓(xùn)練的嬰兒對標(biāo)準(zhǔn)和變異刺激的腦電波反應(yīng)。公開實施方式的具體描述為了更好地理解本發(fā)明，提供如下定義術(shù)語"缺陷"("deficit")或"缺陷"("deficiency")是指在給予本發(fā)明的方法時偏離正常反應(yīng)。該缺陷不一定是病理性的。術(shù)語"小嬰兒"包括不到約兩歲的兒童/幼兒，假定該兒童/幼兒是足月出生的。如果兒童/幼兒早產(chǎn)，則這種嬰兒/幼兒在正常妊娠(40周)和實際妊娠的時間差上也可以大于兩歲。術(shù)語"正確反應(yīng)"是指對試驗刺激存在條件反射以及對對照剌激缺乏條件反射。術(shù)語"記錄器"是指可以評估小嬰兒對聽覺刺激反應(yīng)，并且在某些實施方式中可以用于跟蹤(諸如存儲和/或處理)這些反應(yīng)的裝置。術(shù)語"試驗刺激"是指與對照刺激不同的刺激，其中嬰兒對試驗刺激的反應(yīng)是或者預(yù)期是操作性驅(qū)動的。術(shù)語"對照刺激"是指預(yù)期嬰兒對其習(xí)慣的刺激。術(shù)語"被動暴露(PE)"是指將小嬰兒在多個時期暴露于設(shè)置了相同多組的聽覺刺激的自由場所。術(shù)語"主動行為訓(xùn)練(ABT)"是指使用操作性條件的轉(zhuǎn)頭程序的辨別訓(xùn)練。模式化的聽覺輸入看起來在嬰兒早期對初級聽覺皮層中塑造神經(jīng)處理和解碼環(huán)路發(fā)揮關(guān)鍵作用(Bao,2003,Kilgard&Merzenich，1998;Zhang等，2001，2002)。因此，嬰兒早期作為皮質(zhì)可塑性的基礎(chǔ)的神經(jīng)機制不同于較大兒童和成年人的，干預(yù)技術(shù)一定特異性地適于這個年齡群體。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以在獲得語言前，"正規(guī)化"或最優(yōu)化基于語言的學(xué)習(xí)障礙的高危小嬰兒的信息處理。因此，可以減輕或完全防止語言混亂的發(fā)生。這樣的技術(shù)還可以在甚至正常發(fā)育的嬰兒中，支持對傳入的聲學(xué)(和視覺)信息的更有效的、最佳的處理。本發(fā)明提供了機會來鑒別語言發(fā)育不良的高危嬰兒以及隨后通過改善其對正在發(fā)生的快速、系列的聲學(xué)信息的處理來對其進行非常早期的修復(fù)治療(2歲以下，或者更優(yōu)選12個月以下，或者更優(yōu)選為6個月以下，或者最優(yōu)選為約3個月到約5個月之間)。這種早期的非語言處理是在發(fā)育的大腦中精確建立最初的語言映射的必須完成的重要基礎(chǔ)。發(fā)明人的研究顯示，采用被動暴露范例(使用適當(dāng)?shù)拇碳?shù))(Ortiz-Mantilla，Chojnowska,Choudhury&Benasich,2006)和可能采用集中的(converging)主動范例(如操作訓(xùn)練)和眼睛跟蹤導(dǎo)向的計算機化的操作條件訓(xùn)練的進一步治療的這種治療是可能的。因此，從大的方面來講，本發(fā)明提供了一種篩選和改善小嬰兒信息處理缺陷的方法。通常，這種方法是通過幾個步驟來實現(xiàn)的。首先，給予嬰幼兒對照刺激模式。優(yōu)選地，該模式包括完全相同的刺激，即完全相同的聲音。然而可以理解的是這些對照刺激可以單獨給予或分組給予，諸如以兩個、三個、四個等的序列給予等。在本發(fā)明中，只是為了簡潔起見，只討論了成對刺激。一對刺激內(nèi)的刺激可以被內(nèi)部刺激間隔(也稱ISI)分隔，該內(nèi)部刺激間隔為約1毫秒到約1秒，優(yōu)選地為約10毫秒到500毫秒，或者約70毫秒到約300毫秒。這些刺激對被試驗間時間間隔(也稱ITI)分隔，該時間間隔應(yīng)足夠長以使嬰兒能夠區(qū)分隨之發(fā)生的刺激對，該時間間隔通常為約0.5秒到約3秒。在一個實施方式中，試驗間時間間隔取決于復(fù)合對照剌激持續(xù)時間(CCSD)，它包括所有感覺組分和填充或未填充的刺激間間隔的持續(xù)時間。因此，試驗間時間間隔可以按公式ITI二XX(CCSD)計算，其中X大于1.5。因此，ITI至少是CCSD的1.5倍長，可能是CCSD的2倍長或3倍長等等直至約10倍長。該模式可以包括約2對到約10對剌激。一旦嬰兒習(xí)慣了對照刺激，就可以實施第二步驟。將不同刺激——即試驗刺激——加入到對照刺激序列中。在圖l所示的一個完全示例性的實施方式中，新的序列包括復(fù)合對照刺激(刺激A(101))，它具有兩個完全相同的聲音組分；以及復(fù)合試驗刺激(刺激B(102))，它具有兩個組分，其中一個或多個組分與復(fù)合對照刺激的組分不同。復(fù)合對照刺激與復(fù)合試驗刺激應(yīng)該在各自的特性上——諸如，舉例來說，音高、頻率、持續(xù)時間和振幅——至少有一個不同。在一個實施方式中，試驗剌激與對照刺激在頻率以及在音高和持續(xù)時間中的至少一項中不同。在圖2所示的一個示例性的實施方式中，通常所給予的復(fù)合對照刺激(刺激A)是復(fù)合試驗刺激(刺激B)的約5倍多。加強刺激與刺激B結(jié)合給予。加強剌激的設(shè)計取決于多種變量，諸如，舉例來說，嬰兒的年齡和嬰兒的喜好。例如，對于年齡較小的受試者(如小于6個月)，該加強刺激可以包括適合該嬰兒年齡的視頻，該加強剌激的來源優(yōu)選地設(shè)置在需要該嬰兒移動眼睛朝向播放視頻的屏幕的位置。對于年齡較大嬰兒(如大于6個月)，該加強刺激的來源可以設(shè)置在需要該受試者移動他或她的頭部朝向該加強器的位置?？蛇x10擇地，較大組(如大于9個月)可以被教育根據(jù)試驗刺激的正確識別情況，執(zhí)行啟動加強刺激出現(xiàn)的任務(wù)。例如，一旦嬰兒聽到試驗刺激，他/她觸動按鈕或面板，并給予加強刺激(例如，播放視頻或音樂)。圖3說明了本發(fā)明的方法中熟悉階段的一個示例性實施方式。在區(qū)塊301中，出現(xiàn)了聽覺刺激A(lOl)。區(qū)塊302代表每個聽覺刺激出現(xiàn)之間無聲的試驗間間隔；在序列的每個給予內(nèi)，ITI的持續(xù)時間保持恒定。在判定區(qū)塊303處，返回到區(qū)塊301-302，重復(fù)聽覺刺激A或進行到區(qū)塊304。在區(qū)塊304中，出現(xiàn)了聽覺刺激B(102)。當(dāng)聽覺刺激B出現(xiàn)時，加強刺激(區(qū)塊305)立即被激活。當(dāng)加強刺激結(jié)束時，進行判定區(qū)塊306。在判定區(qū)塊306中，做出判定以返回到區(qū)塊301并繼續(xù)該序列，或者進行到結(jié)束(區(qū)塊307)并進行下一序列。將熟悉序列(區(qū)塊301-306)重復(fù)預(yù)定的次數(shù)，以將嬰兒暴露至聽覺刺激B和加強刺激的刺激對。在給予本方法過程中，通常在任何額外的序列之前進行熟悉序列。在嬰兒認(rèn)識到加強刺激與試驗刺激(刺激B)相伴隨之后，進行訓(xùn)練階段。圖4舉例說明了訓(xùn)練階段的一個實施方式。在區(qū)塊401中，出現(xiàn)聽覺刺激A(lOl)。區(qū)塊402代表每個聽覺刺激出現(xiàn)之間無聲的試驗間間隔；在序列的每個給予內(nèi)，ITI的持續(xù)時間保持恒定。在判定區(qū)塊403處，返回到區(qū)塊401-402，重復(fù)聽覺刺激A或進行到區(qū)塊404。在區(qū)塊404中，出現(xiàn)聽覺刺激B(102)。當(dāng)聽覺刺激B出現(xiàn)后，進行到判定區(qū)塊405。在判定區(qū)塊405，如果嬰兒沒有出現(xiàn)條件反射，進行區(qū)塊406。在區(qū)塊406，指定的無聲暫停時間與出現(xiàn)在進行到區(qū)塊407之前的無聲的試驗間間隔(402)相等，其中加強刺激出現(xiàn)在區(qū)塊407。然而，如果嬰兒預(yù)測到加強刺激的出現(xiàn)并且正確地表現(xiàn)出條件反射(判定區(qū)塊405)，則會立即出現(xiàn)加強刺激(區(qū)塊407)。當(dāng)加強刺激結(jié)束時，進入判定區(qū)塊408。在判定區(qū)塊408中，做出判定返回到區(qū)塊401并繼續(xù)序列，或者判定結(jié)束(區(qū)塊409)并進行下一序列。重復(fù)序列(區(qū)塊401至408),直到嬰兒能正確預(yù)測所遞送的測試試驗的預(yù)定比例。同樣的聽覺刺激、無聲暫停時間和加強刺激常用于熟悉(圖3)和訓(xùn)練(圖4)階段。參考圖5的舉例說明，框圖顯示了闡明本方法的標(biāo)準(zhǔn)序列。在區(qū)塊501中出現(xiàn)聽覺刺激A(101)。區(qū)塊502代表每個聽覺刺激出現(xiàn)之間無聲的試驗間間隔；在序列的每個給予內(nèi)，ITI的持續(xù)時間保持恒定。在判定區(qū)塊503，有3個可能進行的方向返回到區(qū)塊501-502重復(fù)聽覺刺激A，進入?yún)^(qū)塊504，或進入?yún)^(qū)塊511。在區(qū)塊504，出現(xiàn)聽覺刺激B(102)。聽覺刺激B出現(xiàn)后，進入到判定區(qū)塊505。在判定區(qū)塊505，如果嬰兒沒有表現(xiàn)出條件反射，進行區(qū)塊506。在區(qū)塊506，出現(xiàn)與無聲的試驗之間間隔(502)時間相等的無聲暫停，并且在進行到出現(xiàn)加強刺激的區(qū)塊509前，出現(xiàn)評分區(qū)塊508(未擊中)。然而，如果嬰兒預(yù)測到加強刺激的出現(xiàn)并正確地表現(xiàn)出條件反射(判定區(qū)塊505)，則出現(xiàn)評分區(qū)塊507(擊中)并且立即出現(xiàn)加強刺激(區(qū)塊509)。當(dāng)加強刺激結(jié)束時，進行判定區(qū)塊510。按照隨機時間表，本方法在判定區(qū)塊503可能偏離上述序列，該序列將以區(qū)塊504中出現(xiàn)的相同頻率行進到區(qū)塊511。在區(qū)塊511，出現(xiàn)聽覺剌激A，隨后出現(xiàn)與區(qū)塊502中相同的無聲的ITI(區(qū)塊512)。如果嬰幼兒在此期間沒有表現(xiàn)出條件反射，本方法將在評分區(qū)塊515中記錄為"正確否定"并返回到判定區(qū)塊510。如果嬰幼兒在區(qū)塊512過程中沒有表現(xiàn)出條件反射，本方法將在評分區(qū)塊514中記錄為"虛警"并返回到判定區(qū)塊510。重復(fù)序列501-510直到嬰幼兒正確地預(yù)測所遞送試驗的預(yù)定比例，此時標(biāo)準(zhǔn)序列評價為"及格"。正確反應(yīng)必須是"擊中"與"正確否定"的組合，其中這些反應(yīng)的比例要明顯高于"錯誤"和"虛警"的百分比。如果嬰幼兒在固定的試驗次數(shù)內(nèi)沒有超過設(shè)定的正確反應(yīng)的閾值，則標(biāo)準(zhǔn)序列評價為"不及格"。參考圖6的說明，框圖顯示了說明本方法的試驗序列。例如，在一個說明性實施方式中，預(yù)想三種差別水平基本、中等和困難。如果試驗的刺激內(nèi)間隔(ISI)不同，在基本難度水平，對照刺激和試驗刺激的ISI都相對較長(例如300ms);在中等水平，ISI應(yīng)為較短的持續(xù)時間(例如100ms);在困難水平，則lSI為相對更短的持續(xù)時間(例如40ms)。應(yīng)用參考圖6的這一例子，在區(qū)塊601中，使用表現(xiàn)為困難水平的聽覺刺激給予如圖5中的標(biāo)準(zhǔn)序列。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"及格"(602)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊603，并使用困難水平的聽覺刺激開始干擾序列(圖7)。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"不及格"(604)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊605并使用表現(xiàn)為中等水平的聽覺刺激給予如圖5中的標(biāo)準(zhǔn)序列。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"及格"(606)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊607，并使用表現(xiàn)為中等水平的聽覺刺激開始干擾序列(圖7)。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"不及格"(60S)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊609并使用表現(xiàn)為基礎(chǔ)水平的聽覺刺激給予如圖5中的標(biāo)準(zhǔn)序列。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"及格"(610)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊611，并使用表現(xiàn)為基礎(chǔ)水平的聽覺刺激開始干擾序列(圖7)。如果嬰兒在標(biāo)準(zhǔn)序列得到了"不及格"(612)的分?jǐn)?shù)，則進行區(qū)塊613并中止過程。以如圖4的訓(xùn)練程序開始下一過程。嬰兒在訓(xùn)練序列通過的最終難度水平應(yīng)當(dāng)看作本方法干擾序列的基線處理指標(biāo)。參考圖7的舉例說明，框圖顯示了說明本方法的干擾序列。在區(qū)塊701，使用該嬰兒基線處理指標(biāo)的聽覺刺激給予如圖3的熟悉序列，基線處理指標(biāo)是在試驗序列(圖6)或者之前的干擾序列期間確定的。進行區(qū)塊702并且給予如圖5的標(biāo)準(zhǔn)序列。如果嬰兒及格，進行評分區(qū)塊703，然后增加按預(yù)定的增量(區(qū)塊704)增加刺激水平的難度。如果在區(qū)塊702，嬰兒未能通過標(biāo)準(zhǔn)序列，則進行評分區(qū)塊705，并根據(jù)小于區(qū)塊704增量的預(yù)定的減量來降低刺激水平的難度(區(qū)塊706)。當(dāng)兩個連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)塊都不及格時，在判定區(qū)塊707，給予探測試驗(區(qū)塊708)。探測試驗是由使用嬰兒目前的基線處理指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)序列組成。如果嬰兒及格(區(qū)塊709)，則返回至判定區(qū)塊707并重復(fù)探測試驗直至兩次。如果嬰兒在決判定區(qū)塊707有三次連續(xù)的不及格記錄，或者5次非連續(xù)的不及格記錄，則進行區(qū)塊711并中止療程?？梢粤磉x時間使用前一療程中及格的最高難度水平再繼續(xù)干擾過程。早期生活經(jīng)驗看起來對成熟中的大腦有著重要而長遠的影響。在出生后神經(jīng)系統(tǒng)接受能力特別高的短暫但是極端的時段，其通常被稱為關(guān)鍵期(Wiesel&Hubel,1965;Simons&Land,1987)，經(jīng)驗一依賴性的可塑性有助于成年大腦皮層的穩(wěn)定的知覺偏差(deVillers-Sidani,Chang，Bao，Merzenich，2007)。大鼠聽覺皮層的關(guān)鍵期在以P11-P12的低閾值聽力開始后，并且延續(xù)時間不超過大鼠出生后的第一個月(Zhang等,2001)，然而，目前為止，在包括人類嬰兒的任何其他哺乳動物物種中，該關(guān)鍵期的開始和持續(xù)時間尚未確定。然而，使嬰兒對于快速時間組分變得敏感被認(rèn)為對于有效率的聽覺處理非常重要，更可能在發(fā)育中的聽覺皮層的經(jīng)驗一依賴性修正的這個早期關(guān)鍵期完成。小嬰兒皮層的皮層可塑性機制被認(rèn)為是由基底核和基底前腦驅(qū)動的(正如大鼠研究表明)，因此，參與嬰兒的神經(jīng)機制與較大兒童和成人的機制假說不同。大量學(xué)者一直在使用動物模型——主要是大鼠——來研究聽覺皮層的組織和可塑性(Bao等，2003;Percaccio等，2005;Zhang等,2001)。近期研究結(jié)果強烈提示存在著早期"關(guān)鍵期"，在期間聽覺皮層的經(jīng)驗依賴性競爭修正產(chǎn)生了有效時間模式的組織(Katz&Shatz，1996;Zhang等,2001,2002)。具體而言，模式化的聽覺輸入看起來在嬰兒皁期對于主要聽覺皮質(zhì)中神經(jīng)元處理的成型和回路的解碼起著關(guān)鍵作用。因此，競爭性神經(jīng)元活性對于決定AI(初級聽覺皮層)神經(jīng)元時譜結(jié)構(gòu)(spectra-temporalstructures)(Zhang等，2001)的神經(jīng)回路的成型起著特別重要的和指導(dǎo)性的作用，并且這種作用可能是由基底核和基底前腦的膽堿能投射來控制的(Bao，2003，Kilgard&Merzenich,1998)。雖然該關(guān)鍵期的界限在人類嬰兒還不確定(deVillers-Sidani等,2007)，但是嬰兒早期是指導(dǎo)發(fā)育中的大腦建立精確有效的時譜途徑的理想時間，該途徑對于語言獲得非常關(guān)鍵。研究表明在嬰兒期誘導(dǎo)皮層可塑性的神經(jīng)機制與較大兒童和成年人的機制不同。因此，當(dāng)本發(fā)明的方法應(yīng)用于小嬰兒時是非常有益的，并且被認(rèn)為給他們大腦的發(fā)育提供長期的積極影響，產(chǎn)生更好的認(rèn)知和語言表現(xiàn)。另外還可以認(rèn)為語言學(xué)習(xí)障礙("LLI")的高危小嬰兒將從本發(fā)明受益最大。這種LLI高危嬰兒可以根據(jù)多種因素確定，其包括根據(jù)本發(fā)明某些實施例的試驗結(jié)果和/或LLI家族史的存在和/或早產(chǎn)或低出生體重的存在。本發(fā)明的方法可以通過多種系統(tǒng)實施。例如，通常，系統(tǒng)包括能發(fā)射如上所述所期望聲音模式的聲音發(fā)射裝置；可操作地連接到所述聲音發(fā)射裝置的處理器；輸入裝置，其可操作地連接到所述處理器并能啟動或修改聽覺刺激模式，也能啟動加強刺激；以及記錄器，其適于記錄嬰兒對至少一個試驗刺激的反應(yīng)。適合本發(fā)明的聲音發(fā)射裝置是已知的。該裝置適合的非限制性例子是揚聲器，其可以與個人計算機，例如膝上型計算機或桌上型計算機連接。輸入裝置可以是改良的具有多個鍵的鍵盤。推動不同的鍵可以啟動不同模式的聽覺刺激和/或加強刺激。該系統(tǒng)可以進一步包括至少一個顯示器。在該實施方式中，加強刺激可以是，最適合的是，視頻(如卡通片)。系統(tǒng)的記錄器的選擇取決于訓(xùn)練程序。例如，如果訓(xùn)練是進行眼睛凝視的變化，則可以使用視頻相機或數(shù)碼相機來跟蹤眼睛運動。可以使用本領(lǐng)域已知的合適軟件來處理相機獲得的圖片。可選地，或者除了相機之外，可以記錄生理反應(yīng)，諸如，舉例來說，如本發(fā)明實施例所述的某些大腦區(qū)域的大腦活動。在另一個實施方式中，眼睛運動或頭部運動可以由人類觀察者記錄，或者肌肉活動的電生理學(xué)檢測來記錄。還在另一個實施方式中，單一裝置可以執(zhí)行輸入器和記錄器的功能。例如，在另一個實施方式中，嬰兒可以被訓(xùn)練成接觸按鈕或面板或者執(zhí)行另外的動作來響應(yīng)試驗刺激。在正確時間接觸按鈕或面板的動作可以啟動聽覺刺激的新模式，記錄正確反應(yīng)，并給予加強剌激?？蛇x地，如果在不正確的時間(如在對照刺激之后)推動按鈕，或者如果在正確時間沒有推動按鈕，則該反應(yīng)被記錄為不正確反應(yīng)。在其他非限制性實施方式中，本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括計算系統(tǒng)，它可以以計算機服務(wù)器、計算機網(wǎng)絡(luò)工作組或任何本領(lǐng)域已知的或者之后設(shè)計的其他適合形式實施。另外，用戶(如看護或嬰兒)可以通過任何適合的計算系統(tǒng)或輸入和/或顯示裝置(諸如個人計算機、個人數(shù)字助理、掌上計算機、膝上型計算機、筆記本計算機、信息服務(wù)亭、移動電話和/或類似物)與該系統(tǒng)交互作用。另外，用戶的計算系統(tǒng)可以通過任何適合的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)最終與本發(fā)明的系統(tǒng)相連。用戶和系統(tǒng)間的通訊可以通過任何合適的通訊方式實現(xiàn)，諸如，舉例來說，電話網(wǎng)絡(luò)、公共交換電話網(wǎng)、內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、無線通訊、衛(wèi)星通訊和/或類似方式。例如，所述網(wǎng)絡(luò)可以是公共網(wǎng)絡(luò)，其被認(rèn)為是不安全個實施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)為因特網(wǎng)。在這種情況下，計算機(如用戶和/或系統(tǒng))可以或不必在所有時間連接到因特網(wǎng)。例如，計算機可以使用調(diào)制解調(diào)器不定期連接到因特網(wǎng)上，或者可以永久地連接到因特網(wǎng)上。應(yīng)注意到所述網(wǎng)絡(luò)可以以其它類型的網(wǎng)絡(luò)例如交互視頻(ITV)網(wǎng)絡(luò)實施。圖8說明的是本發(fā)明的系統(tǒng)的一個非限制性例子——自動化的視線跟蹤系統(tǒng)。該實施方式包括具有一個或多個顯示屏(802，803)的微型計算機(801)、耳機揚聲器(auralloudspeakers)(804)、眼睛圖像相機(805)和遞送本方法以及通過跟蹤嬰兒眼睛來識別嬰兒視覺注意點的必要的硬件和軟件組分。在本實施方式中，嬰兒坐在高椅上，與眼睛圖像相機、顯示屏和揚聲器保持適當(dāng)距離。聽覺刺激A(101)和剌激B(102)根據(jù)本發(fā)明的規(guī)則持續(xù)地從揚聲器發(fā)出。參考圖9的圖示，其顯示了本實施方式中使用自動視線跟蹤系統(tǒng)將視覺刺激遞送到顯示器(803)上的示例性說明。該任務(wù)中所用的加強刺激是全色動畫視頻片段。加強刺激出現(xiàn)在顯示屏上確定區(qū)域，其是所示的空白(901)，除非方法的規(guī)則要求加強。當(dāng)指定加強時，視頻出現(xiàn)，如(902)所示。加強刺激顯示被維持在預(yù)定的持續(xù)時間直至消失，并返回至如901所示的狀態(tài)。在執(zhí)行本方法的所有時間內(nèi)，使用由幾何圖形組成的可以是動畫的、脈沖的或閃耀的注視點(fixationpoint)(903)以防止嬰兒注意力集中在視頻顯示區(qū)域(901)，而該區(qū)域沒有加強剌激。在另外的實施方式中，系統(tǒng)還可以進一步包括存儲器，其儲存至少一個聽覺剌激模式，優(yōu)選地為多種不同模式的聽覺刺激。在一個實施方式中，嬰兒對所述至少一個試驗刺激的反應(yīng)將至少聽覺刺激的第二模式傳遞給聲音發(fā)送裝置。本發(fā)明這個實施方式的優(yōu)勢在于這樣的系統(tǒng)可以被包括在玩具或游戲中。在這樣的玩具或游戲中，當(dāng)嬰兒識別出試驗刺激時，嬰兒被教育執(zhí)行一項任務(wù)(如接觸按鈕或面板或拉動控制桿)來享受加強刺激；該加強刺激依賴于本實施方式，可以是視覺刺激(如卡通圖象)或聽覺刺激(如歌的片段)或者任何其他選擇的積極的加強刺激(如玩具火車的移動)。在另一個實施方式中，系統(tǒng)可以包括軟件程序，它可以被用戶與任何類型的個人計算機、個人數(shù)字助手、掌上計算機、膝上型計算機、筆記本計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、工作站、微型計算機、大型機等等組合來實施，其運行任何操作系統(tǒng)，諸如任何版本的Windows、WindowsNT、Windows2000、Windows98、MacOS、MacOSX、Linux、UNIX等等。在本文中，軟件可以以任何適合的存儲介質(zhì)(如硬盤、CD-ROM和/或類似介質(zhì))體現(xiàn)和/或可以通過信息網(wǎng)絡(luò)從另一個計算系統(tǒng)下載。實施例實施例1被動暴露于快速、順序的聽覺信號隨時間調(diào)節(jié)皮層反應(yīng)材料和方法參加者47個無報道的聽力、語言或神經(jīng)問題的健康足月嬰兒，分成3組，見表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表l用于HT任務(wù)的刺激選自如下70ms的復(fù)合音，F(xiàn)o為100或300Hz，含有15個諧波(每倍頻程6-dB滾降)ISI對內(nèi)為70、300或500ms。標(biāo)準(zhǔn)(具有兩個對照組分的刺激)=100-100Hz目標(biāo)(分別具有對照組分和試驗組分的刺激)=100-300Hz事件相關(guān)電位("ERP")刺激選自如下具有基礎(chǔ)頻率為100或300Hz以及對內(nèi)刺激間間隔(ISI)為300或70ms其一的復(fù)合音對。以怪異模式(oddballparadigm)出現(xiàn)的中的低-高對(100-300Hz)，作為低-低(100-100Hz)標(biāo)準(zhǔn)刺激間的偏差(15%)，對間間隔為700ms。以75dBSPL自由音場出現(xiàn)的刺激對，通過揚聲器至參加者左側(cè)或右側(cè)。嬰兒處于警醒狀態(tài)，觀看無聲視頻或欣賞無聲木偶劇。'在感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的(ElectricalGeodesies,Inc.)連接的62Ag/AgCl電極記錄EEG/ERP數(shù)據(jù)。EEG電極是指頂點電極(vertexelectrode)，并且重新離線基準(zhǔn)(re-referencedoff-line),得到平均基準(zhǔn)(averagereference)(整個頭部)；ERP用0.5-25Hz的帶通離線過濾，并去掉含高于+A200tiV的信號的迭代次數(shù)(epochs)。對各個區(qū)塊的試驗刺激，將剩余的無假象的迭代次數(shù)(epochs)用刺激類型(變異或變異前標(biāo)準(zhǔn))平均。在額葉區(qū)(Fz-F3&F4)、額葉-中央?yún)^(qū)(Fcz,Fc3&Fc4)、中央?yún)^(qū)(C3&Q)、顳葉區(qū)(丁3&T4)、頂葉區(qū)(P3&P4)和枕葉區(qū)(Ch&02)提取N250、P350和MMR組分振幅峰值和潛伏期值。為研究平均潛伏期和振幅間的組間差異，以70和300msISI條件進行一系列單向方差分析(ANOVA)。為研究組間相互作用的刺激(標(biāo)準(zhǔn)和變異)，以70和300msISI條件進行2X3方差分析。為研究組間相互作用的半球，以70和300msISI條件進行2X3方差分析。結(jié)果300ms的ISI:N250:標(biāo)準(zhǔn)和變異剌激反應(yīng)的潛伏期或振幅都沒有組間差異。P350:A組與B組和C組相比，在額葉區(qū)、額葉-中央?yún)^(qū)和中央?yún)^(qū)具有較早的P350潛伏期。MMR:A組在額葉-中央?yún)^(qū)和中央?yún)^(qū)，MMR(錯配樣)反應(yīng)出現(xiàn)得比B組和C組早。70ms的ISI:N250:A組標(biāo)準(zhǔn)(所有腦區(qū))和變異(額葉區(qū))的潛伏期比B組和C組早。和C組相比，B組顯示出標(biāo)準(zhǔn)刺激較早的前區(qū)潛伏期以及變異刺激早的顳葉區(qū)反應(yīng)。N250:在左右半球?qū)τ跇?biāo)準(zhǔn)和變異的N250潛伏期都未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。P350:與組B和組C相比，A組在額葉區(qū)和額葉-中央?yún)^(qū)對變異具有較快的潛伏期。MMR:在額葉區(qū)，A組錯配樣反應(yīng)出現(xiàn)較早。這些試驗更詳細的結(jié)果見表2。17A組B組C組標(biāo)準(zhǔn)FP額葉區(qū)246(10)283(5)313(4)20.5<0扁額葉-中央?yún)^(qū)258(11)283(6)312(5)12.4<0.001中央?yún)^(qū)253(10)278(5)311(4)16.5<0扁顳葉區(qū)247(9)296(4)306(4)16.0<0扁頂葉區(qū)258(10)317(5)327(5)16.3<0扁枕葉區(qū)258(12)233(6)322(5)10.4<0細變異Fp額葉區(qū)236(9)314(5)320(4)30.6O.001額葉-中央?yún)^(qū)227(9)306(4)310(4)35.8<0扁中央?yún)^(qū)232(9)307(4)321(4)38.7<0扁顳葉區(qū)264(10)289(5)326(4)23.5<0細頂葉區(qū)286(11)284(5)305(5)4.050.024枕葉區(qū)277(11)298(6)299(5)1.520.229表2顯示在70msISI條件的N250反應(yīng)潛伏期(ms)的平均(S.D.)差異。A組具有在24個月對標(biāo)準(zhǔn)和變異更早的反應(yīng)。如圖12所示，根據(jù)24個月在左中央?yún)^(qū)的測定，A組在70msISI條件下，表現(xiàn)更早的標(biāo)準(zhǔn)刺激反應(yīng)。如圖13所示，根據(jù)24個月在左中央?yún)^(qū)的測定，A組在70msISI條件下，對變異刺激表現(xiàn)出更早和更強的反應(yīng)?？偲饋砜?，這些數(shù)據(jù)顯示對同樣快速、順序的聽覺信號的累積被動暴露顯示出隨時間調(diào)節(jié)皮層的反應(yīng)，特別是增加慢速聽覺辨別和快速聽覺辨別的處理效率(即降低潛伏期和增加振幅)。然而，觀察到的最強的易化作用是對快速連續(xù)聽覺信號的易化作用，它是早期語言獲得的非常重要的基礎(chǔ)。還可以看到主動行為訓(xùn)練的時間可以進一步加強處理效率的證據(jù)。所觀察到的組的差異可能代表長效啟動效應(yīng)或可能反映用以產(chǎn)生這些識別類型的表示圖(representationalmap)的細化。實施例2:硬件配置18本系統(tǒng)由圖8所示的主要部分組成從應(yīng)用科學(xué)實驗室-AppliedScienceLaboratories-獲得的具有云臺光學(xué)和磁頭跟蹤器的遠程眼睛跟蹤系統(tǒng)(型號504))，用于控制眼睛跟蹤器的指定的個人計算機(PC)以及用于控制測評軟件的第二PC。任務(wù)的具體互動序列有賴于嬰兒的行為，它由根據(jù)與眼睛跟蹤控制元件相聯(lián)系的一系列數(shù)據(jù)以60Hz傳送的注視點等同物確定。該任務(wù)中使用的視覺刺激呈現(xiàn)在24"寬屏的LCD監(jiān)控器上，當(dāng)嬰兒坐在嬰兒高椅上時，該監(jiān)控器位于離受試者頭部28"的位置。顯示區(qū)域水平延伸約40。視角，垂直延伸約25。視角。為了減少受試者被實驗環(huán)境中的物體吸引的可能性，將環(huán)境光線變暗到在刺激顯示器上光照度約為101ux的水平。在目前系統(tǒng)評估階段，最少需要兩位操作者以保證系統(tǒng)正常執(zhí)行功能。第三位操作者在相鄰的觀察室，使用位于刺激顯示器下的中線位置的紅外相機饋送的視頻來提供嬰兒視線的手工盲編碼。父母或看護坐在嬰兒的旁邊(但不在視線之內(nèi))以留意可能產(chǎn)生的任何需求°實施例3:任務(wù)配置設(shè)計的總體評價代表著幾個關(guān)鍵因素之間的謹(jǐn)慎的平衡，在操作條件程序成功之前，這些因素必須妥當(dāng)。具體而言，這些因素是(1)用作即將來臨獎勵的信號的條件刺激提示；(2)獎勵刺激本身，其是增強的顯示，足以用來吸引嬰兒的注意力并刺激其持續(xù)參與該任務(wù)；以及(3)該嬰兒表示期望該獎勵的操作反應(yīng)。a.條件刺激(聲學(xué))因為本申請的目的是評價嬰兒處理傳入聲學(xué)信息的能力，所以使用了一對對照聲音來產(chǎn)生條件刺激。這兩個聲音通常應(yīng)該在單一聲學(xué)特征上有所差別，以便改變這個參數(shù)可以產(chǎn)生多種從非常相似到差異很大的一批范例。根據(jù)所研究的具體研究問題，這些參數(shù)可以包括頻率、復(fù)雜性、音調(diào)、振幅或語言的各種音位性質(zhì)。在操作條件任務(wù)中，一種聲音被指定作為^y刺激，它應(yīng)當(dāng)保持聲學(xué)的無變化。熟悉刺激重復(fù)出現(xiàn)，其具有一種情況結(jié)束和下一個開始之間的無聲的試驗間間隔(ITI)L5s。雖然精確的ITI是可以根據(jù)所用聲音的性質(zhì)調(diào)節(jié)的，但是它應(yīng)該足夠短以便能夠有效測試，而又足夠長以便保證刺激能作為分離的單位處理。當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)腎TI時，預(yù)期嬰兒將會迅速習(xí)慣熟悉刺激。19第二聲音被指定為森刺激，并且根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的建議，以約l:5的比率代替熟悉剌激出現(xiàn)。首先使用新刺激來提醒嬰兒注意即將來臨的如下討論的獎勵刺激。隨著時間的變化，該聲音的聲學(xué)參數(shù)可以系統(tǒng)性地變化以建立嬰兒能察覺到的最小差異粗指數(shù)。b.獎勵刺激(視頻)該任務(wù)中使用的獎勵是選自年齡適合的一組DVD的全色動畫片段。該視頻可以用無聲地出現(xiàn)在顯示屏左側(cè)的確定區(qū)域，該區(qū)域代表25度或15度的視角。圖9(A)顯示在試驗期間與熟悉聲音刺激出現(xiàn)的空白視頻顯示區(qū)域。在新刺激試驗中，將出現(xiàn)如圖9(B)所示的視頻。該獎勵顯示在消失前將持續(xù)4秒。即便獎勵刺激看不到時，DVD也在背景中持續(xù)播放，因此嬰兒所見的確切的視頻片段是可變的，并且是不確定的。該獎勵刺激應(yīng)該具有足夠的復(fù)雜性和持續(xù)時間，以吸引嬰兒的注意力，但是不能非常刺激的以至于干擾學(xué)習(xí)該任務(wù)的能力。c.操作反應(yīng)該任務(wù)的關(guān)鍵前提是嬰兒能否認(rèn)識到條件(新)刺激和啟動視頻獎勵之間的關(guān)系。成功地認(rèn)識到這種情況表現(xiàn)為在新刺激出現(xiàn)后但獎勵出現(xiàn)之前，嬰兒將他或她的視線指向該視頻顯示區(qū)域。為了保證受試者不會只盯著顯示區(qū)域并等待獎勵刺激的出現(xiàn)，試驗軟件應(yīng)直到嬰兒的視線在指定區(qū)域之外時才會傳送新的試驗刺激。在熟悉試驗期間，使用由可以是動畫的、脈沖的或閃耀的幾何圖形組成的注視點(圖9(C))，以將嬰兒的注意力從視頻區(qū)域轉(zhuǎn)移開。實施例4:任務(wù)序列.如圖2的時間線說明了30秒任務(wù)樣本的情況。熟悉(F)聲音刺激在每個新(N)試驗之間重復(fù)出現(xiàn)2到7次。如果嬰兒在聽到新聲音后正確表現(xiàn)出操作反應(yīng)，立即激活視頻獎勵。如果沒有檢測到反應(yīng)，系統(tǒng)將重復(fù)新刺激直至兩次。如果在第二次重復(fù)之后仍未收到反應(yīng)，無論嬰兒做出何種行為，系統(tǒng)都將播放視頻，以加強或削弱新刺激和獎勵之間的關(guān)系。獎勵視頻的頻繁出現(xiàn)也作為短暫的"休息"，它的設(shè)計是用來增加嬰兒參與任務(wù)的總體時間。實施例5:處理草案可操作的條件注視任務(wù)被引入到試驗研究草案中，該草案是被設(shè)計用來建立嬰兒是否能夠區(qū)別兩種聲音，以及他/她是否能夠?qū)W習(xí)動作的可能性。下面是選取用于HT任務(wù)的刺激在本研究中采用的是一種三階段草案，其相似與那些用于其他動作條件任務(wù)的草案。a.訓(xùn)練階段評價的第一階段用于使嬰兒形成新刺激和獎勵之間的關(guān)系。為了保證嬰兒能區(qū)分兩種聽覺刺激，使用聲學(xué)差異最大的(即最易區(qū)分的)范例?？偣渤霈F(xiàn)了10種^"眾^^驗。術(shù)語"變化試驗"是給予那些隨后伴有獎勵刺激的新剌激的例子的簡化名稱。該階段早期，期望的是嬰兒僅僅在傳送獎勵刺激之后轉(zhuǎn)向視頻顯示區(qū)域，獎勵刺激在新刺激第二次重復(fù)后1.5秒(標(biāo)準(zhǔn)試驗間間隔的長度)出現(xiàn)。第一個新刺激出現(xiàn)的消失與視頻刺激出現(xiàn)之間的時間段稱為評分間隔。隨著訓(xùn)練進展，認(rèn)識到刺激-獎勵關(guān)系的嬰兒通常會在評分間隔中的某個點開始看向視頻區(qū)域。這種反應(yīng)在評分中稱之為"擊中"，并通過立即激活視頻來強化。嬰兒未表現(xiàn)出期待獎勵的樣子的變化試驗得分為"未擊中"。在最后的6次變化試驗中，評價為4次或更多次"擊中"的嬰兒可以認(rèn)為在該任務(wù)上己經(jīng)得到訓(xùn)練，并可以進行至標(biāo)準(zhǔn)階段。沒有滿足這種基礎(chǔ)條件的嬰兒，是重復(fù)訓(xùn)練階段還是進行標(biāo)準(zhǔn)階段，由試驗管理人員自由處理。b.標(biāo)準(zhǔn)階段評價的第二階段是與訓(xùn)練階段相似，除了引入了10個散布于變化剌激之間的^:_^^試驗。從嬰兒的角度來看，無變化試驗刺激只是熟悉刺激的例子。從研究者角度來看，不同的是在熟悉刺激上加入了評分間隔。無變化試驗允許研究者確定是否產(chǎn)生于變化試驗的"擊中"代表正確的反應(yīng)，或者只是對視覺顯示區(qū)的偏好。如果在無變化刺激評分間隔過程中，嬰兒看著獎勵區(qū)，該試驗被評為"虛警"("falsealarm")。否則，被評為"正確拒絕"("correctrejection")0根據(jù)傳統(tǒng)的嬰兒表現(xiàn)度量，如果參與者在連續(xù)的5次試驗中有至少兩次擊中和兩次正確拒絕，則他/她被看作通過標(biāo)準(zhǔn)階段。在滿足這個"4/5規(guī)則"的情況下，嬰兒可以直接進入測試階段。然而，在目前的方案中，無論成績?nèi)绾?，所?0個標(biāo)準(zhǔn)試驗都要給予并評價。c.試驗階段除了兩個聲音刺激之間的聲學(xué)差異減小以外，試驗階段和標(biāo)準(zhǔn)階段相似。根據(jù)嬰兒的情況，可以給予直至兩個20次的試驗階段，每個具有不同水平的難度。以所有評價正確(擊中或正確拒絕)的試驗的百分比，報告每個難度水平的成績。通常認(rèn)為高于60%的正確百分比意味著該嬰兒能夠認(rèn)識到任務(wù)并且進行區(qū)分。更高的分?jǐn)?shù)表示受試者的成績超出偶然的更大可信度分?jǐn)?shù)為70%,t(19)=-2.179,p<0.05;分?jǐn)?shù)為80%,t(19)=-2.854，p=0.01。21實施例6:評價短暫的見面問候階段之后，嬰兒坐在高椅上并定位在最適視角，在見面問候階段期間看護填寫同意書和簡短的問巻。此時，無聲動畫出現(xiàn)在刺激屏上。然后該視頻被重新定位并在即將進行的刺激校準(zhǔn)程序中重新調(diào)整以確定默認(rèn)眼睛跟蹤器校準(zhǔn)是否足以完成評價任務(wù)。對于大多數(shù)嬰兒是足夠的。否則，測試直至兩種保存的校準(zhǔn)，然后嘗試2-點"快速"校準(zhǔn)。如果快速校準(zhǔn)失敗，采用9點"全面"校準(zhǔn)作為最后的措施。作為一項規(guī)則，我們盡量保持校準(zhǔn)階段盡量地短以節(jié)約嬰兒進行試驗程序的精力。一旦校準(zhǔn)，嬰兒立即過渡到三期的評價程序。因為我們此時的目的是評價操作視覺任務(wù)(operantlookingtask)的效率而不是研究嬰兒的處理能力，所以采用相對簡單的聽覺對照。這種策略通過降低引入困難剌激時出現(xiàn)的可能的復(fù)雜結(jié)果，有助于簡化結(jié)果數(shù)據(jù)的解釋。用基本頻率為800Hz或1200Hz的正弦復(fù)合音對構(gòu)建刺激。每個音包括具有每倍頻程6dB滾降的第一個15次諧波。每個音的持續(xù)時間為70ms。熟悉刺激由兩個800Hz的音組成，二者由短的刺激間間隔(ISI)分隔。新刺激由一個800Hz的音和一個1200Hz的音組成，二者由相同的ISI分隔。相似的音對刺激已用于嬰兒，并且通過皮質(zhì)事件相關(guān)電位顯示可以被無語言學(xué)習(xí)障礙家族史的嬰兒識別。所有的聲音都以72dBSPL從位于刺激顯示屏每側(cè)的立體揚聲器發(fā)出。在試驗階段各不相同的聲學(xué)參數(shù)是刺激間間隔的持續(xù)時間。訓(xùn)練剌激和標(biāo)準(zhǔn)刺激使用200ms的ISI，像這種緩慢的呈現(xiàn)率很可能被所有嬰兒識別。對于這兩個試驗階段，試驗1和試驗2分別使用更有挑戰(zhàn)性的60ms和100ms的ISI。為了控制可能的疲勞效應(yīng)，這些聲音呈現(xiàn)的順序是制衡的。為了評價嬰兒愿意在任務(wù)上花費的時間，我們試圖給予每個嬰兒盡可能多的評估。實踐中這意味著大多數(shù)受試者的狀態(tài)都達到排斥進一步試驗的點。不管是在試驗階段還是之后的基于視頻回顧，研究者及時注意到嬰兒的注意力被認(rèn)為警覺與分散的時間點。在總結(jié)視覺任務(wù)評價(lookingtaskassessment)后，參與者被引入另一房間，在其中進行標(biāo)準(zhǔn)智力測驗。實施例7:結(jié)果按如上所述的研究方案，21個12月齡以下的嬰兒進入評價研究。其中3個嬰兒由于性格、狀態(tài)、技術(shù)失敗或方法上的違規(guī)的原因，試驗不令人滿意。其他18個參加者(男性12個，女性6個)，平均年齡6個月零兩天。所有嬰兒根據(jù)貝利嬰兒發(fā)展量表(第4版)IQ都在正常范圍。該研究的群體均數(shù)為105，標(biāo)準(zhǔn)差為12.4。表3顯示試驗參加者的匯總數(shù)據(jù)。對于標(biāo)準(zhǔn)階段和試驗階段，呈現(xiàn)的數(shù)值是指正確反應(yīng)占所給予的試驗的總數(shù)的比例。表3試驗嬰兒的數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>標(biāo)記*表示卩<0.05;標(biāo)記"表示pSO.Ol。4合予兩個測試中的第一個?？傮w上來說，89%的參加者通過訓(xùn)練階段。在正規(guī)處理方案下，未能通過訓(xùn)練階段的受試者將不會進行標(biāo)準(zhǔn)階段和測試階段。但是目前的測評中仍然進行了這些階段以研究其他問題。直到所有階段都進行之后或者嬰兒的狀態(tài)不再合作時終止試驗期間。18個嬰兒中，有14個在接受至少一個試驗給予的標(biāo)準(zhǔn)階段之后足夠平靜。其中只有3個嬰兒繼續(xù)接受第二個試驗給予。標(biāo)準(zhǔn)階段的小組成績顯著高于偶然性(chance)(t(16)=-8.796,p<0.001)，通過訓(xùn)練的16個個體中有11個(69%)顯著高于偶然性。當(dāng)用于傳統(tǒng)的4/5規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)時，100%被訓(xùn)練的個體顯示通過的成績。測試階段1和2的成績低于標(biāo)準(zhǔn)階段觀察到的，但是仍顯著高于偶然性(t(14)=-4.750，p<0.001)。測試條件的ISI之間未觀察到顯著差異。整個試驗方案從嬰兒被放到高椅上開始到整個階段結(jié)束，平均持續(xù)ll分鐘。除了花費在準(zhǔn)備、校準(zhǔn)和與嬰兒互動的時間以外，該總數(shù)還包括任務(wù)給予的所有階段。當(dāng)根據(jù)測試階段分解，平均持續(xù)時間如下平均每區(qū)塊為的訓(xùn)練階段——2分15秒，標(biāo)準(zhǔn)階段一—3分14秒，測試階段——3分10秒。實施例8:定量分析通過訓(xùn)練階段的受試者的比例支持以下結(jié)論嬰兒可以產(chǎn)生對持續(xù)的聽覺流的變化響應(yīng)，呈現(xiàn)出預(yù)期的樣子。在標(biāo)準(zhǔn)階段中觀察到的正確試驗的高百分比進一步表明操作反應(yīng)選擇性針對新的聽覺剌激，而不代表一般預(yù)期偏好。標(biāo)準(zhǔn)階段的受試者內(nèi)分析還顯示，根據(jù)按年齡2-3個月、4-5個月和6-11個月分組時，出現(xiàn)更細微差別的反應(yīng)模式。雖然各組的總體表現(xiàn)相似，但是年齡最小的嬰兒在測試的后半部分表現(xiàn)更好，而年齡最大的嬰兒在前半部分表現(xiàn)得更好。中間年齡組的受試者在兩個半部分表現(xiàn)一致。'這樣的觀察結(jié)果看起來表明年齡較小嬰兒需要更多的時間來學(xué)習(xí)任務(wù)，但是一旦學(xué)會，他們就可以有很好的表現(xiàn)。相反，年齡最大的嬰兒看起來掌握任務(wù)快速，但是隨后會失去興趣。如給定最佳表現(xiàn)模式是隨著時間變化表現(xiàn)一致的模式，該證據(jù)顯示目前任務(wù)更適合年齡為4-5月齡的個體?！鏊幸梦墨I全部以整體并入本文作為參考。雖然上述說明書教導(dǎo)了本發(fā)明的原理，并提供實施例用于說明本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從閱讀本申請公開的內(nèi)容在形式和細節(jié)上做出變化而不會偏離本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.一種篩選和治療小嬰兒信息處理缺陷的方法，其包括a)給予所述嬰兒聽覺刺激序列，所述刺激序列包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中所述至少一個對照刺激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少一項不同于所述至少一個試驗刺激，所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激各自在約10-3秒到約3秒之內(nèi)給予，所述嬰兒習(xí)慣于所述至少一個對照刺激；以及b)記錄所述嬰兒對所述至少一個試驗刺激和所述至少一個對照刺激的反應(yīng)。2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激是復(fù)合刺激，其包含多個被填充的或未填充的時間間隔分隔的感覺組分，所述時間間隔約10—3秒到約l秒；并且其中所述刺激被比在一個刺激內(nèi)分隔組分的時間間隔更長的時間間隔分隔。3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述反應(yīng)是眼睛運動。4.權(quán)利要求1-3的任意一項所述的方法，其進一步包括給予與所述至少一個試驗刺激結(jié)合的加強刺激。5.權(quán)利要求1-4的任意一項所述的方法，其中所述嬰兒對所述至少一個試驗刺激的反應(yīng)是操作性條件行為反應(yīng)。6.權(quán)利要求1-5的任意一項所述的方法，其進一步包括給予所述嬰兒至少一個聽覺刺激的第二序列，其包括至少第二對照刺激和至少第二試驗刺激，其中b)所述至少第二對照刺激和所述至少第二試驗刺激之間的差別小于所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激之間的差別；以及c)所述至少聽覺刺激的第二序列是在對之前聽覺刺激序列的正確反應(yīng)的基礎(chǔ)上給予。7.權(quán)利要求1-6的任意一項所述的方法，其中所述對照刺激中組分的數(shù)目與所述試驗刺激中組分的數(shù)目相同。8.權(quán)利要求2-7的任意一項所述的方法，其中所述對照剌激中組分的數(shù)目等于2，并且所述試驗刺激中組分的數(shù)目等于2。9.權(quán)利要求1-8的任意一項所述的方法，其中所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激在各自的頻率以及各自的音高和各自的持續(xù)時間中至少一項中不同。10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述頻率在約100Hz到約4000Hz之間的范圍。11.一種篩選和治療小嬰兒信息處理缺陷的系統(tǒng),其包括a)能發(fā)射聽覺刺激序列的聲音發(fā)射裝置，所述刺激包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中所述至少一個對照刺激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少一項不同于所述至少一個試驗刺激，所述至少一個對照剌激和所述至少一個試驗刺激各自在約0.5秒到3秒之內(nèi)給予，以及b)可操作地連接到所述聲音發(fā)射裝置的處理器；c)可操作地連接到所述處理器的輸入裝置，所述輸入裝置能啟動或調(diào)節(jié)所述聽覺刺激序列，并且能夠與所述至少一個試驗刺激結(jié)合，啟動加強刺激；d)適于記錄所述小嬰兒對所述至少一個試驗刺激或所述至少一個對照刺激的反應(yīng)的記錄器o12.權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中所述記錄器可操作地連接到輸入裝置。13.權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其還進一步包括存儲器，所述存儲器含有多個感覺組分，其中所述感覺組分被組合或改造成產(chǎn)生多個聽覺刺激序列，并且其中所述存儲器可操作地連接到處理器。14.權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述存儲器包括多個所述聽覺刺激序列，并且其中所述嬰兒對所述至少一個試驗刺激的反應(yīng)將至少第二聽覺刺激序列傳送到所述聲音發(fā)射裝置。15.權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中至少所述第二聽覺刺激序列與所述第一聽覺剌激序列相同。16.權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中至少所述第二聽覺刺激序列是由所述小嬰兒的不正確反應(yīng)啟動的。17.權(quán)利要求13或14所述的系統(tǒng)，其中至少所述第二聽覺刺激序列不同于所述第一聽覺刺激序列，其中至少所述第二聽覺刺激序列包括至少一個對照刺激和至少一個額外的試驗刺激，并且其中所述至少一個額外的試驗刺激在至少一個選自頻率、持續(xù)時間、音高和振幅的特征上不同于所述至少一個試驗刺激。18.權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個對照刺激和所述至少一個額外的試驗刺激之間的差別大于所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激間的差別。19.一種玩具或一套玩具，其包括權(quán)利要求11-18的任意一項所述的系統(tǒng)。20.權(quán)利要求11-19的任意一項所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個對照刺激中組分的數(shù)目與所述至少一個試驗刺激中組分的數(shù)目相同，并且其中所述嬰兒的反應(yīng)改變所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激的組分之間填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間，并且其中所述至少一個對照刺激中的填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間與所述至少一個試驗刺激中的填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間相同。21.—種體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)上的用于篩選或治療小嬰兒信息處理缺陷的計算機程序產(chǎn)品，其包括a)計算機編碼，其用于啟動第一聽覺刺激模式的給予，所述刺激模式包括至少一個對照刺激和至少一個試驗刺激，其中所述至少一個對照刺激在振幅、頻率、音高和持續(xù)時間中的至少其中之一不同于所述至少一個試驗刺激，所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激各自在約10—3秒到約1秒內(nèi)給予，以及b)計算機編碼，其用于記錄所述小嬰兒對所述至少一個試驗刺激和所述至少一個對照刺激的反應(yīng)；c)計算機軟件，其用于向所述計算機程序的用戶提供反饋。22.權(quán)利要求21所述的計算機程序，其進一步包括用于區(qū)別正確反應(yīng)和不正確反應(yīng)的計算機編碼。23.權(quán)利要求21或22所述的計算機程序，其進一步包括用于根據(jù)反應(yīng)啟動加強刺激的計算機編碼。24.權(quán)利要求23所述的計算機程序，其中所述加強刺激是視覺刺激。25.權(quán)利要求21-24的任意一項所述的計算機程序，其進一步包括多個所述聽覺刺激模式的數(shù)據(jù)庫。26.權(quán)利要求21-25的任意一項所述的計算機程序，其中所述至少一個對照刺激中組分的數(shù)目與所述至少一個試驗刺激中組分的數(shù)目相同，并且所述嬰兒的反應(yīng)改變所述至少一個對照刺激和所述至少一個試驗刺激的組分之間填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間，并且所述至少一個對照刺激中的填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間與所述至少一個試驗剌激中的填充的或未填充的時間間隔的持續(xù)時間相同。27.權(quán)利要求25或26所述的計算機程序，其進一步包括計算機編碼，用于根據(jù)反應(yīng)來選擇多個所述聽覺刺激模式的合適構(gòu)件。28.權(quán)利要求21-27的任意一項所述的計算機程序，其進一步包括計算機編碼，用于跟蹤所述小嬰JL在訓(xùn)練期間的反應(yīng)。全文摘要本發(fā)明涉及用于篩選中樞聽覺處理缺陷的高危嬰兒以及然后采用適應(yīng)性訓(xùn)練系統(tǒng)對低效率處理進行行為上的修復(fù)治療，逐漸提高對快速發(fā)生的刺激流敏感性的方法和裝置。文檔編號A61B5/00GK101557753SQ200780045955公開日2009年10月14日申請日期2007年10月13日優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日發(fā)明者埃普麗爾·A·貝那斯赤,杰森·納溫,特麗薩·瑞普波尼拉,納西姆·喬杜里,辛西婭·P·羅斯樂申請人:魯特格斯州立大學(xué)