有时，旧事物会重新变得新颖。一个例子是研究认知对听觉的影响，以及听觉对认知的反向影响。尽管我们努力将先前发表的研究成果整合到当前的知识体系中，但几乎难以想象一些研究巨匠（Houtgast、Plomp、Duquesnoy等人）在三十多年前就已经探讨了听觉和认知的问题。幸运的是，我们已经见证了人们对这些相同概念重新产生兴趣。将新旧关于认知和听觉的概念整合起来，许多近期令人兴奋的研究发现显然会以积极的方式影响患者护理。
概述
我们知道，主动和被动的听觉处理使我们能够接收并感知叠加在一起的多个声学信号。令人难以置信的是，当我们的周围和中枢神经系统功能最佳时，我们几乎毫不费力地从周围的嘈杂声音中提取精确而非凡的含义。
幸运的是，听力学家、心理学家、神经科学家、放射科医生、言语语言病理学家和其他专业人士继续探索感觉和认知过程之间的相互作用。认知（自上而下）和感觉（自下而上）系统的相互作用和相互依存，使人类能够以与其他生物不同的方式感知周围世界。人类之所以区别于所有其他生物，在于能够将认知过程（知识、记忆、注意力和智力）应用于感觉输入，进行交流、学习和分享思想。当听力学家考虑我们在诊断和治疗听力损失以及提供助听方面的角色时，认知和感觉系统的相互作用和相互依存仍然是一个至关重要的问题。
自上而下与自下而上系统
自上而下（TD）系统接收、评估和解释自下而上（BU）输入。TD系统赋予意义，确定心理和情感构成，包括认知、执行功能、言语、语言和听觉处理以及其他自我驱动的分析和解释。BU系统传递和传输"原始"的外部衍生感觉输入（光、温度、声音、气味、压力等）到中枢听觉神经系统。
当我们孤立地测试和治疗听力损失（BU）而不考虑倾听（TD）时，我们将物理声源与声音的含义分离开来。没有意义的声音（即噪音）往往是挫折的来源，可能会导致患者拒绝助听。患者生活在一个认知、注意力、记忆和听力在倾听中都扮演关键角色的世界中。因此，当我们仅测量听力而不考虑倾听时，我们未能提供全面的以患者为中心的沟通概况，可能会无意中"只见树木不见森林"。
文献回顾
Akeroyd（2008）调查了20篇关于噪声中言语接收和认知的文章。他指出听力和认知之间存在联系，但始终将两者联系起来的具体"关键点"尚未确定。尽管如此，工作记忆似乎与听觉关系更为密切，而一般的学业测试似乎相关性较低。Akeroyd指出，在困难和声学挑战性的情况下，听者使用先前获得的知识和学习规则来"填补空白"。因此，当言语信号退化、缺失或模糊时，人们使用自上而下的技能来更好地解析声学输入。
Pichora-Fuller（2007）报告说，听力学家对听觉和认知之间的联系非常感兴趣，因为视觉字母或数字监测、工作记忆和智商的测量与言语测试的表现显著相关。她进一步指出，里程碑式的研究正在解决认知和助听器结果之间的重要和实用联系。更重要的是，Pichora-Fuller（2008a）建议，成功使用助听器的重要预测因素与认知水平、词汇量和工作记忆密切相关。这些特定能力使助听器佩戴者能够在次优的自下而上听觉信号出现时，通过利用认知和词汇储备来"填补空白"。尽管当倾听毫不费力时认知表现达到最佳，但随着自下而上信号通过掩蔽或时间扭曲而退化，记忆和理解能力会降低。随着倾听努力的增加，可用于倾听和推理的认知资源减少，导致保留和理解能力降低（Pichora-Fuller，2008b）。
研究表明，与年轻成人相比，老年听者在噪声言语测试中需要3dB更有利的信噪比（SNR），这是由于听觉老化，可能还有较慢的听觉时间处理（Pichora-Fuller，2006）。要准确感知快速言语，一个人必须保持注意力，然后在监测传入信号和分析、整合言语元素之间分配注意力（Rawool，2007）。
倾听作为学习的基础
"白板"（tabula rasa）论点认为，我们出生时基本上处于中性状态，随着我们独特的世界经验被写在我们身上，我们最终的个人认知身份出现。尽管核心哲学讨论超出了本文的范围，但我们认为可以公平地说自下而上过程"驱动"认知过程。也就是说，一个人无法处理未被感知的内容。
儿童从被动倾听中学到的关于语言和社会规则的大部分内容。Flexer（2005）提醒我们"数据输入先于数据处理"。然而，自下而上和自上而下过程是相互依存的。听觉对教育如此重要，以至于当儿童无法清楚听到口头指示时，整个教育系统的前提就会被破坏（Flexer，2005）。
新生儿和婴儿通过自下而上过程感知感觉刺激；他们内化信息，然后应用自上而下过程。这个学习过程可能涉及"镜像神经元"作为学习发生的基础（Beck，2008a）。例如，儿童听到"妈妈，妈妈，妈妈，妈妈……"。经过反复接触，声音被"内化"并赋予意义；最终（令他们母亲高兴的是）他们表达性地重复它。同样的过程在感知额外的感觉输入并应用认知能力时重复。例如，儿童学习识别字母并为特定字母形状赋予意义，然后，在欣赏感觉输入后，他们最终学会书写。这个过程首先由感觉输入（自下而上）驱动，导致自上而下过程在后。随着时间的推移，儿童的认知能力识别模式，应用所学规则，并基于先前获得的知识解释新颖的感觉刺激。
神经可塑性
神经可塑性（也称为皮层可塑性和神经可塑性）涉及大脑对增加或减少的感觉或经验的组织变化。神经可塑性活动在早期生活中达到最大，但在整个生命周期中仍然明显。当大脑在某种程度上被剥夺声音时，会发生"跨模态（可塑性）重组"。事实上，其他感觉系统的神经刺激可以被接收，从而改变大脑的听觉能力。当听觉系统正常工作时，自下而上输入精细调节中枢听觉神经系统的形态和功能。Billings和Tremblay（2007）指出，听力损失的人（以及基本上所有寻求助听器或人工耳蜗评估的人）的听觉系统已经经历了重大变化，主要是由于听觉剥夺。此外，成功的助听候选者将因有效助听而经历进一步的变化。大量研究表明，缺乏听觉刺激可以阻碍儿童的皮层发育。
当自下而上系统（即听力）受损时，自上而下系统（即认知）必须更加努力地理解输入。为了补偿减少的自下而上信息，自上而下系统重新分配资源以增加注意力，更多地关注上下文，最大化短期记忆，并应用先前获得的知识。这些能量和资源的重新分配可能会减慢和降低处理能力。听力损失的人必须更深入地挖掘他们的认知能力，以理解受损的听觉输入。当多个声学信号叠加在一起时，听力损失的个体可能由于受损的自下而上输入（由听力损失引起）而似乎存在回忆、理解语言或其他认知缺陷的问题。
负面协同作用（认知衰退和听力损失）
Palmer及其同事（1999）报告说，疾病可以相互作用，使得共病结果比单独的任何一种疾病更糟。2008年，Schum和Beck认为，当衰老和认知衰退与听力损失（即老年性耳聋）同时发生时，会出现"负面协同作用"，导致比各个组成部分可能表明的更糟糕的情况。2007年，美国国家卫生研究院（NIH，2007）估计，在65至74岁的人中，约有5%患有阿尔茨海默病（AD）。在74至85岁的人中，约有20%患有AD，而近一半85岁及以上的人患有AD。与健康、年龄相仿的对照组相比，认知缺陷的个体中听力损失的发生率异常高（Gold等人，1996）。
听力损失对社交和行为互动产生负面影响。Arlinger（2003）指出，听力损失引发了一系列负面后果和残疾，包括因孤立、社交活动减少、抑郁、被排斥的感觉以及认知功能丧失而导致的生活质量下降，此外，未经矫正的听力损失可能会导致认知衰退。Allen及其同事（2003）指出，听力损失的认知正常的老年人志愿者在言语识别任务中需要更多的努力，因此，增加的自上而下努力导致认知储备减少。对于已被诊断出患有痴呆症的患者，听力损失进一步损害了他们的认知能力。事实上，患有痴呆症的受试者中有听力损失的人数是预期的两倍。
另一项令人信服的纵向研究比较了被诊断为痴呆症的老年成人队列中听力损失对认知变化的影响（Peters等人，1988）。所有受试者具有可比的生活安排、疾病、教育年限、情绪、服用的药物数量和基线认知功能。令人震惊的是，听力受损个体的认知功能下降更为严重。对于患有阿尔茨海默病的人，他们的听力损伤预测了更快的认知衰退。
听觉康复：训练大脑以改善认知
"似乎无论年龄如何，如果输入质量更好，听者更能利用所听到的信息。因此，当倾听毫不费力时，认知表现最佳，而当倾听费力时，认知表现会降低。"（Pichora-Fuller，2008b）
由于神经可塑性，人类大脑非常容易接受训练、康复和康复。尽管认知康复在言语语言病理学、物理治疗和职业治疗文献中更为明显，但认知康复策略作为听觉康复（AR）计划的一部分提供了价值和益处。AR计划力求提高可听性并提供声音信号的准确声学表示，同时根据听力损失的类型和程度以及推荐的特定放大系统，最大化个人在听力和倾听方面的能力。
Palmer及其同事（1999）建议，听力损失可能会加速认知衰退，而感觉干预可能会减少认知缺陷，如痴呆症。Lunner（2003）在一项关于费力认知功能与实验性助听器使用之间关系的调查中发现，在具有挑战性的倾听情境中表现与认知功能之间存在很强的相关性，无论是否使用助听器。工作记忆容量高的受试者能够更好地识别和报告实验性助听器的特定处理效果。Lunner建议应仔细关注听者的认知状态，因为它可能对其使用助听器的能力产生重大影响。
痴呆症和阿尔茨海默病老年受试者的负面行为可以通过助听得到减少。Allen及其同事（2003）在24周的单耳助听器适配后，在40%的受试者中展示了精神状态的全球改善，在33%的受试者中改善了言语可懂度。Palmer等人（1999）报告了一个包含听力受损阿尔茨海默病受试者的小队列项目，发现所有接受助听器治疗的受试者的问题行为显著减少了1至4个。此外，护理人员和配偶报告说，他们的听力障碍已显著减轻，所有受试者每天佩戴助听器4至13小时。
对听觉康复的影响
当我们孤立地测试和治疗听力损失（自下而上）而不考虑倾听（自上而下）时，我们将物理声源与声音的含义分离开来。没有意义的声音（即噪音）往往是挫折的来源，可能会导致患者拒绝助听。患者生活在一个认知、注意力、记忆和听力在倾听中都扮演关键角色的世界中。因此，当我们仅测量听力而不考虑倾听时，我们未能提供全面的以患者为中心的沟通概况。
研究表明，孤立于倾听（自上而下）能力测量的听力损失（自下而上）测量不太理想。当我们组装和实施AR计划时，我们应该记住并解决这两个系统的相互作用和相互依存。
Rawool（2007）为老年人的听觉康复提供了六个具体考虑因素：
- 助听可以补偿听力损失（感觉剥夺）并传递听觉信息，从而减少认知需求。
- 听觉训练可以改善听觉脑干中的神经定时。
- 通过练习可以提高处理速度。
- 可以利用可塑性来改善认知。
- 上下文训练可能很有用。
- 锻炼等健康习惯可以协助康复。
认知测量可以纳入常规诊断听力评估中。个人在噪声中倾听的能力对认知储备提出了重大要求。因此，在噪声中评估表现似乎是可行的有价值的诊断指标，并可能作为治疗后的结果测量。
结论：认知友好的助听
可以说，听觉康复的目标是提供尽可能好的音质，以尽可能好的信噪比传递，以减轻认知负担。对于听力损失和认知缺陷的个体，高质量的"认知友好"助听选择将是理想的。
幸运的是，听力学家拥有复杂的功能和助听器可编程性，可以提供不仅仅是简单地使声音更大。当然，使声音更大是助听的核心目标，事实上，可听性解决了自下而上缺陷的很大一部分。然而，对许多患者来说，减轻倾听时的认知负担需要的不仅仅是基本的助听。
"认知友好"助听是一个认识到我们拥有非凡的助听器和适配工具的概念。适当使用先进且经过验证的助听器功能和听觉康复策略将减轻伴随受损的自下而上处理的认知负担。
最后的思考
毫无疑问，证据正在积累，也许我们历史上对听觉的自下而上观点可能需要进一步考虑。尽管我们倡导考虑"人类连接性"和"认知友好"助听器和替代助听适配作为概念，但现在说某种助听器比另一种提供更多的"认知缓解"还为时过早。
然而，听力损失的人必须深入挖掘他们的认知储备和能力，以理解通过受损的听觉输入传递给他们的世界。一旦听觉系统经历自下而上信息减少，自上而下资源的重新分配（即神经可塑性）就足以考虑"认知友好"助听，并将听觉康复纳入评估和治疗"整个患者"的方程。最后，似乎随着认知能力下降，听觉变得更为重要，反之亦然，随着听觉能力下降，认知变得更为重要。
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