与年龄相关的听力损失是老年人中最常见的感觉缺陷，显著降低了他们的生活质量（Liu & Lee, 2019）。除了外周听觉功能的下降外，ARHL还与皮层结构和功能的广泛变化有关，包括负责注意力、记忆、运动计划和执行控制的区域的变化（Ren et al., 2023）。结构MRI研究表明，听力较差与初级听觉皮层的灰质体积减少有关，而基于任务的fMRI进一步显示听觉和语言相关区域的激活减少（Peelle et al., 2011, Peelle and Wingfield, 2016），同时认知控制区域（如前扣带回皮层和中额回）的激活持续上调，反映了补偿性招募（Erb & Obleser, 2013）。最近的研究表明，补偿性脑区的参与程度随听力损失的严重程度而变化。例如，Wang等人（2024）报告称，在噪声中的言语任务中，左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）的激活受到听力敏锐度的密切调节，听力损失越严重，DLPFC的激活越低。这一发现表明，在听觉输入逐渐恶化时，执行区域的补偿性招募机制出现了故障。然而，不同程度听力损失如何影响涉及言语感知的关键皮层区域内的功能连接（FC），以及在不同听力损失程度的个体之间的差异仍不清楚。
在噪声和频谱退化等具有挑战性的听觉条件下，Perron等人（2024）的最新元分析表明，言语产生和感知之间存在一致的神经重叠，突显了左额盖区和颞平区等区域的共同激活。这加强了共享神经回路在这两个过程中的作用，并为我们在衰老和听力损失背景下探索言语处理提供了有价值的背景。言语感知涉及多个大规模脑网络，包括周围语言网络、额顶叶网络（FPN）、颞顶叶网络（TPN）和额颞叶网络（FTN），每个网络都支持不同但相互关联的语言和认知功能（Assaneo & Poeppel, 2023）。TPN在具有挑战性的条件下促进音系解码和听觉注意（Obleser and Kotz, 2010, Vaden et al., 2015），FTN支持语义整合和高级理解（Hickok and Poeppel, 2007, Friederici, 2011），而FPN则在嘈杂环境中促进自上而下的注意、预测编码和工作记忆（Seeley et al., 2007, Dosenbach et al., 2008, Caucheteux et al., 2023）。在ARHL的背景下，新兴证据表明这些网络发生了功能重组。例如，最近的研究表明，轻度ARHL患者表现出默认模式网络（DMN）与执行网络、显著性网络和视觉网络之间的静息状态连接增强，尽管信息传输效率降低（Tong et al., 2023, Tong et al., 2025）。由于这些发现仅基于静息状态数据，因此尚不清楚在主动言语处理过程中观察到的超连接是否同样存在（即是否依赖于状态）。
在研究ARHL如何影响大规模脑网络时，结合静息状态和任务诱发的FC测量是必要的。这两种状态捕捉了皮层功能组织的不同但互补的方面：静息状态连接反映了由于长期感觉剥夺而产生的内在、特征性的变化（Kral et al., 2016, Chen et al., 2022; Fitzhugh et al., 2022），而任务诱发的活动揭示了言语处理过程中神经资源的动态、情境依赖的招募（Peelle et al., 2010, Du et al., 2016, Anderson et al., 2021）。比较这两种状态可以更全面地理解与ARHL相关的神经重组，识别潜在的隐性和需求驱动的机制，并突出内在连接和诱发连接之间的潜在不匹配，这可能表明神经效率下降或认知脆弱性的出现（Reuter-Lorenz and Cappell, 2008, Cabeza et al., 2018）。例如，神经重组可能因依赖状态和听力损失的严重程度而不同：早期ARHL可能仅在任务需求下引发补偿性参与，而更严重的损伤可能在静息状态下也会破坏网络完整性（Cardin, 2016, Presacco et al., 2019）。然而，很少有研究同时在ARHL背景下评估静息状态和任务诱发的连接（Bidelman et al., 2014）。
除了大规模网络重组之外，FC的半球侧化是神经适应ARHL的一个关键但尚未充分探索的机制。左侧颞顶叶和额颞叶网络主要支持语言和语义处理，而右侧对应的网络则参与韵律和注意力功能；额顶叶网络在左侧半球偏向于语言控制，在右侧半球偏向于一般执行处理（Friederici, 2011, Price, 2012, Dosenbach et al., 2008, Assem et al., 2020）——新兴证据表明，这种典型的组织在衰老和听力损失中发生了变化。具体来说，观察到老年人和听力受损个体中右侧半球和一般控制网络的招募增加，可能反映了在不利听觉条件下支持言语感知的认知资源的补偿性重新分配（Du et al., 2016, Peelle, 2018, Bidelman et al., 2019）。然而，尽管越来越认识到双侧功能重组的存在，但尚不清楚随着听力损失严重程度的增加，每个半球内的FC以及半球间的FC是如何差异性重组的，以及这种重组是否随大脑状态的不同而变化。为了解决这一差距，本研究明确探讨了半球和跨半球的FC模式，以阐明与ARHL相关的神经补偿中的半球效应。
为了研究不同程度ARHL如何重塑衰老的大脑，我们使用了功能性近红外光谱技术（fNIRS）——这是一种安静、无创且耐运动的技术，非常适合老年人的听觉研究。这使我们能够在自然、与言语相关的环境中评估不同听力损失程度的皮层动态，同时尽量减少声学和物理限制。我们测量了听力正常、轻度听力损失或中度至重度听力损失的年龄匹配的老年人的静息状态和任务诱发的脑活动。本研究解决了三个关键问题：（1）不同听力损失组之间的FC有何差异，捕捉神经补偿和去补偿的动态模式；（2）静息状态和任务状态连接如何相互作用，以反映大脑网络的状态依赖性重组；（3）随着听觉能力的下降，半球侧化和跨半球协调如何演变，特别是在额顶叶、颞顶叶和额颞叶等核心功能系统内部和之间。通过结合年龄匹配的组间比较和多模态脑状态，本研究旨在阐明ARHL中听觉-认知挑战的神经机制，并为早期诊断和干预开发提供新的生物标志物。
