中文標題：以聲學及事件相關電位探討人工電子耳兒童之聲調習得
英文標題：An Acoustic and ERP study on Tone Acquisition in Children with Cochlear Implants
獲獎人：王庭萱 (國立臺灣大學腦與心智科學研究所)
指導教授：馮怡蓁 (國立臺灣大學)

中文摘要
聲調在中文當中具有辨義的作用。然而，因為電子耳對於低頻聲音訊號處理仍有所限制，導致配戴電子耳的兒童學習聲調面臨諸多挑戰。目前已知聽障兒童若能早期植入且配戴時間長，對於聲調習得有所助益；此外，使用雙模式聆聽的兒童（一耳植入電子耳，另一耳配戴助聽器）可能因助聽器提供了電子耳缺乏的低頻訊息，而在聲調聽取上具有優勢。然而，目前仍少有研究直接比較僅配戴單側電子耳和雙模式聆聽兒童的聲調產出表現，故實驗一於中國山東省耳鼻喉醫院招募了16名電子耳兒童，測試聆聽模式和電子耳使用時間對聲調產出表現的影響，並根據配戴模式（雙模式/單側電子耳）和電子耳使用時間（二年/五年）進行分組，另有16位聽力正常的兒童與配戴五年電子耳的兒童進行聽齡和生理年齡配對，作為對照組。研究者評量受試者的聲調產出正確率，以及針對四個聲調輪廓進行了聲學分析。實驗一結果顯示，配戴五年電子耳的兒童在聲調產出的表現顯著優於配戴二年電子耳的兒童。此外，配戴五年雙模式的電子耳兒童能清楚呈現二三聲之聲學特徵，而配戴五年單側電子耳和兩年電子耳的兒童仍易混淆二三聲之轉折點。這表示配戴電子耳時長在聲調習得上有顯著幫助，且雙模式的聽覺模式可能在相似的聲調產出（二聲和三聲）提供額外的優勢。
即使長期配戴電子耳的兒童具有與正常聽力同儕相當的聲調產出表現，但由於早期的聽覺剝奪導致聽覺中樞系統發育異常，我們假設電子耳兒童的神經表徵可能與正常兒童不同。為了驗證這一假設，我們透過事件相關電位檢測電子耳兒童在感知聲調時的神經反應。首先，我們先進行實驗二作為前測，確認了在台灣招募的配戴五年電子耳的兒童亦能表現出和聽常同儕相當的聲調產出。接著，實驗三招募8位配戴電子耳五年的兒童以及29名生理年齡和聽齡匹配的正常聽力兒童，使用特異刺激典範（oddball paradigm）量測不匹配神經反應（Mismatch responses, MMRs），刺激音包含一/四聲及二/三聲對比組合。結果顯示，電子耳兒童在一/四聲對比中顯示p-MMR和LDN，在二/三聲對比中僅出現p-MMR。而聽齡和生理年齡配對的聽力正常兒童在一/四聲和二/三聲對比中都顯示出LDN。此結果表示長期配戴電子耳兒童的中樞聽覺系統處理聲調訊息仍不如正常聽力同儕成熟。總結來說，本研究結果指出長期配戴電子耳兒童可以表現出與正常聽力同儕相當的聲調產出，但他們的聽覺中樞系統在處理聲調輪廓仍存在劣勢。需要進一步研究以探討次要聲學線索如何幫助電子耳兒童習得並處理聲調。

論文貢獻
1. 與以往使用感知判斷聲調準確度對電子耳兒童聲調產出的研究相比，本論文是第一篇以聲學分析台灣華語電子耳兒童的聲調輪廓的研究。此外，本論文也是第一篇比較電子耳兒童不同聆聽模式（僅使用電子耳/雙模式聆聽）的聲調習得研究，驗證使用雙模式聆聽模式的兒童能夠更快地習得四個聲調；然而，就算僅配戴電子耳，配戴較長時長的電子耳兒童亦可以產出與同儕相當的聲調。
2. 本論文使用神經生理學研究方法——事件相關電位（Event-related potentials, ERP），驗證了對電子耳兒童來說僅使用基礎頻率輪廓處理聲調可能仍有困難。儘管如此，他們還是可以產出與同儕相當的聲調。這意味著他們不僅可以透過基礎頻率輪廓變化來習得聲調，還可能透過次級聲學線索（例如：時長、振幅）來學習聲調。這項證據可以應用至臨床聽語訓練上，在訓練電子耳兒童聲調聽辨及產出時，除了使用基礎頻率輪廓變化為聽辨線索，亦要考慮次級聲學線索，以提高電子耳兒童聲調習得的效率。