Central auditory processing and the acquisition of phonology in 2-year-old children with recurrent acute otitis media
Haapala, Sini (2016-05-20)
Central auditory processing and the acquisition of phonology in 2-year-old children with recurrent acute otitis media
Haapala, Sini
(20.05.2016)
Turun yliopisto
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-6453-6
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-6453-6
Kuvaus
Siirretty Doriasta
Tiivistelmä
Middle ear infections (acute otitis media, AOM) are among the most common infectious diseases in childhood, their incidence being greatest at the age of 6–12 months. Approximately 10–30% of children undergo repetitive periods of AOM, referred to as recurrent acute otitis media (RAOM). Middle ear fluid during an AOM episode causes, on average, 20–30 dB of hearing loss lasting from a few days to as much as a couple of months. It is well known that even a mild permanent hearing loss has an effect on language development but so far there is no consensus regarding the consequences of RAOM on childhood language acquisition. The results of studies on middle ear infections and language development have been partly discrepant and the exact effects of RAOM on the developing central auditory nervous system are as yet unknown.
This thesis aims to examine central auditory processing and speech production among 2-year-old children with RAOM. Event-related potentials (ERPs) extracted from electroencephalography can be used to objectively investigate the functioning of the central auditory nervous system. For the first time this thesis has utilized auditory ERPs to study sound encoding and preattentive auditory discrimination of speech stimuli, and neural mechanisms of involuntary auditory attention in children with RAOM. Furthermore, the level of phonological development was studied by investigating the number and the quality of consonants produced by these children. Acquisition of consonant phonemes, which are harder to hear than vowels, is a good indicator of the ability to form accurate memory representations of ambient language and has not been studied previously in Finnish-speaking children with RAOM.
The results showed that the cortical sound encoding was intact but the preattentive auditory discrimination of multiple speech sound features was atypical in those children with RAOM. Furthermore, their neural mechanisms of auditory attention differed from those of their peers, thus indicating that children with RAOM are atypically sensitive to novel but meaningless sounds. The children with RAOM also produced fewer consonants than their controls. Noticeably, they had a delay in the acquisition of word-medial consonants and the Finnish phoneme /s/, which is acoustically challenging to perceive compared to the other Finnish phonemes.
The findings indicate the immaturity of central auditory processing in the children with RAOM, and this might also emerge in speech production. This thesis also showed that the effects of RAOM on central auditory processing are long-lasting because the children had healthy ears at the time of the study. An effective neural network for speech sound processing is a basic requisite of language acquisition, and RAOM in early childhood should be considered as a risk factor for language development. Välikorvatulehdukset ovat lapsuuden yleisimpiä infektiosairauksia, ja niiden esiintyvyys on suurimmillaan 6–12 kuukauden iässä. Noin 10–30 % lapsista sairastaa toistuvia välikorvatulehduksia. Akuutissa välikorvatulehduksessa välikorvaontelon tulehduserite alentaa kuulokynnystä keskimäärin 20–30 dB, ja eritteen poistuminen tulehduksen parantuessa kestää muutamasta päivästä jopa pariin kuukauteen. Pysyvän, lievänkin kuulovian tiedetään vaikuttavan lapsen kielenkehitykseen. Sen sijaan välikorvatulehdusten aiheuttamien vaihtelevien kuulohavaintojen vaikutuksiakeskushermostolliseen kuulojärjestelmään ja kielenkehitykseen ei täysin tunneta.
Tässä väitöskirjassa tutkittiin 2-vuotiaiden, toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten kuulotiedon käsittelyä sekä puheen tuottoa. Kuuloherätevasteita (englanniksi event-related potential, ERP) aivosähkökäyrästä rekisteröimällä saadaan luotettavasti tarkkaa tietoa keskushermostollisen kuulojärjestelmän toiminnasta. Tutkimuksessa hyödynnettiin ensimmäistä kertaa puheäänille ja yllättäville ääniärsykkeille syntyviä kuuloherätevasteita, kun pyrittiin selvittämään välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten aivokuorella tapahtuvaa äänitiedon peruskäsittelyä, esitietoista kuuloerottelua ja automaattisen tarkkaavuuden kääntymisen mekanismeja. Lisäksi tarkasteltiin lasten tuottamien konsonanttien määrää ja laatua,koska akustisesti vokaaliäänteitä vaikeammin kuultavien konsonanttien omaksuminen heijastaa kykyä muodostaa tarkkoja muistiedustumia äidinkielen äänteistä. Myöskään konsonanttien tuottoa ei ole aiemmin suomen kieltä omaksuvilla, välikorvatulehduksia sairastaneilla lapsilla tutkittu.
Tulokset osoittivat, että toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten äänitiedon peruskäsittely oli vastaavaa kuin vertailuryhmän lapsilla, mutta heidän esitietoinen kuuloerottelunsa oli poikkeavaa useiden puheäänenpiirteiden osalta. Lisäksi automaattisen tarkkaavuuden suuntautuminen yllättäviin ääniärsykkeisiin oli välikorvatulehduksia sairastaneilla lapsilla poikkeavaa ja viittasi siihen, että nämä lapset häiriintyivät verrokkejaan enemmän yllättävistä mutta merkityksettömistä äänistä. Välikorvatulehduksia sairastaneet lapset myös tuottivat vähemmän konsonantteja kuin vertailuryhmän 2-vuotiaat. Erityisesti viive ilmeni sanan keskellä tuotettujen konsonanttien määrässä sekä akustisilta ominaisuuksiltaan vaikeasti havaittavissa olevan /s/-äänteen omaksumisessa.
Väitöstutkimus osoitti, että varhaislapsuudessa toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten kuulotiedon käsittelyssä on kypsymättömyyttä, mikä saattoi ilmetämyös puheen tuotossa. Välikorvatulehdusten vaikutukset kuulotiedon käsittelyyn säilyvät myös tulehduseritteen poistuttua, sillä lasten korvat olivat tutkimushetkellä terveet. Koska varhaislapsuuden aikainen tehokkaan hermosoluverkoston kehittyminen puheäänten käsittelylle luo pohjan myös myöhemmälle kielen oppimiselle, toistuvat välikorvatulehdukset on syytä huomioida yhtenä riskitekijänä lapsen kielenkehitykselle.
This thesis aims to examine central auditory processing and speech production among 2-year-old children with RAOM. Event-related potentials (ERPs) extracted from electroencephalography can be used to objectively investigate the functioning of the central auditory nervous system. For the first time this thesis has utilized auditory ERPs to study sound encoding and preattentive auditory discrimination of speech stimuli, and neural mechanisms of involuntary auditory attention in children with RAOM. Furthermore, the level of phonological development was studied by investigating the number and the quality of consonants produced by these children. Acquisition of consonant phonemes, which are harder to hear than vowels, is a good indicator of the ability to form accurate memory representations of ambient language and has not been studied previously in Finnish-speaking children with RAOM.
The results showed that the cortical sound encoding was intact but the preattentive auditory discrimination of multiple speech sound features was atypical in those children with RAOM. Furthermore, their neural mechanisms of auditory attention differed from those of their peers, thus indicating that children with RAOM are atypically sensitive to novel but meaningless sounds. The children with RAOM also produced fewer consonants than their controls. Noticeably, they had a delay in the acquisition of word-medial consonants and the Finnish phoneme /s/, which is acoustically challenging to perceive compared to the other Finnish phonemes.
The findings indicate the immaturity of central auditory processing in the children with RAOM, and this might also emerge in speech production. This thesis also showed that the effects of RAOM on central auditory processing are long-lasting because the children had healthy ears at the time of the study. An effective neural network for speech sound processing is a basic requisite of language acquisition, and RAOM in early childhood should be considered as a risk factor for language development.
Tässä väitöskirjassa tutkittiin 2-vuotiaiden, toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten kuulotiedon käsittelyä sekä puheen tuottoa. Kuuloherätevasteita (englanniksi event-related potential, ERP) aivosähkökäyrästä rekisteröimällä saadaan luotettavasti tarkkaa tietoa keskushermostollisen kuulojärjestelmän toiminnasta. Tutkimuksessa hyödynnettiin ensimmäistä kertaa puheäänille ja yllättäville ääniärsykkeille syntyviä kuuloherätevasteita, kun pyrittiin selvittämään välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten aivokuorella tapahtuvaa äänitiedon peruskäsittelyä, esitietoista kuuloerottelua ja automaattisen tarkkaavuuden kääntymisen mekanismeja. Lisäksi tarkasteltiin lasten tuottamien konsonanttien määrää ja laatua,koska akustisesti vokaaliäänteitä vaikeammin kuultavien konsonanttien omaksuminen heijastaa kykyä muodostaa tarkkoja muistiedustumia äidinkielen äänteistä. Myöskään konsonanttien tuottoa ei ole aiemmin suomen kieltä omaksuvilla, välikorvatulehduksia sairastaneilla lapsilla tutkittu.
Tulokset osoittivat, että toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten äänitiedon peruskäsittely oli vastaavaa kuin vertailuryhmän lapsilla, mutta heidän esitietoinen kuuloerottelunsa oli poikkeavaa useiden puheäänenpiirteiden osalta. Lisäksi automaattisen tarkkaavuuden suuntautuminen yllättäviin ääniärsykkeisiin oli välikorvatulehduksia sairastaneilla lapsilla poikkeavaa ja viittasi siihen, että nämä lapset häiriintyivät verrokkejaan enemmän yllättävistä mutta merkityksettömistä äänistä. Välikorvatulehduksia sairastaneet lapset myös tuottivat vähemmän konsonantteja kuin vertailuryhmän 2-vuotiaat. Erityisesti viive ilmeni sanan keskellä tuotettujen konsonanttien määrässä sekä akustisilta ominaisuuksiltaan vaikeasti havaittavissa olevan /s/-äänteen omaksumisessa.
Väitöstutkimus osoitti, että varhaislapsuudessa toistuvia välikorvatulehduksia sairastaneiden lasten kuulotiedon käsittelyssä on kypsymättömyyttä, mikä saattoi ilmetämyös puheen tuotossa. Välikorvatulehdusten vaikutukset kuulotiedon käsittelyyn säilyvät myös tulehduseritteen poistuttua, sillä lasten korvat olivat tutkimushetkellä terveet. Koska varhaislapsuuden aikainen tehokkaan hermosoluverkoston kehittyminen puheäänten käsittelylle luo pohjan myös myöhemmälle kielen oppimiselle, toistuvat välikorvatulehdukset on syytä huomioida yhtenä riskitekijänä lapsen kielenkehitykselle.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2865]