警惕环境噪声危害！Sci Rep：噪音的存在显著增加了儿童在单词识别和数字记忆任务中的错误率和反应时间

在当今的教育环境中，噪声对儿童的学习和发展产生了重要影响。儿童在学校中花费大量时间，而课堂和课间活动常常伴随噪声，这对他们的沟通能力和学习效果造成了显著干扰。研究表明，儿童在噪声环境中的言语感知能力显著低于成人，导致他们在信息处理上面临更大的挑战。这一现象引发了一个关键问题：儿童在学校中听力的努力程度究竟有多大？

近日，德国亚琛工业大学Julia Seitz研究团队在Sci Rep发表了题为Listening effort in children and adults in classroom noise的研究论文，探讨了在教室环境中，噪音对儿童和成人在执行听力任务时的影响。研究基于双任务范式测量听力努力程度，考察不同噪音条件下的单词识别及数字记忆任务的表现。参与者包括25位成年人以及35位小学生，通过两种任务的错误率和反应时间进行数据分析。结果表明，噪音的存在显著增加了儿童在单词识别和数字记忆任务中的错误率和反应时间，反映了更高的听力努力，这为优化课堂环境提供了理论依据。

听力任务表现与噪音条件的影响

本研究的结果表明，噪音条件显著影响不同年龄组在听力任务中的表现。通过双因素重复测量方差分析发现，成人在安静条件下的单任务表现略优于双任务条件，但反应时间差异较小，仅减少了61毫秒。相比之下，6-7岁和8-10岁的儿童在噪音条件下的错误率和反应时间显著增加，尤其是最年幼的第一至二年级组，其单任务反应时间为1733毫秒，而双任务条件下反应时间升至2161毫秒，说明噪音对儿童影响更大。

图1：三个年龄组次要任务错误率和响应时间比较

噪音复杂度对听力努力的影响

五种噪音条件中，具有房间效果的多说话者杂音（MTB）在-3dB信噪比条件下（R2）对儿童听力任务的影响最为显著。在R1和R2条件下，儿童的错误率显著高于安静条件（Q），且在第三至四年级组中，噪音的存在显著增加了听力努力（F(4, 228) = 5.075, p < 0.001），这些数据验证了复杂噪音对儿童认知负荷的加剧作用。

图2：三个年龄:在五种噪声条件下的次要任务错误率

图3：三个年龄组在五种噪声条件下的主要任务误差率

任务类型与年龄对噪音影响的差异

成年人的表现变化在不同任务条件下较小，然而年幼儿童的听力努力在噪音条件下显著增加，尤其是在具有空间感的多说话者杂音条件下。这反映了儿童在复杂噪音环境中需要更多的认知资源来完成任务。此外，随着噪音复杂度的增加，儿童的错误率和反应时间也相应上升，表明了他们在面对复杂噪音时的听力努力显著增强​。

图4：三个年龄组在五种噪声条件下的主要任务响应时间

主观与客观听力努力的一致性

在问卷调查中，三至四年级儿童和成人在R2条件下的主观听力努力评分最高，与实验中观察到的客观听力努力结果一致。这种一致性验证了双任务范式在测量听力努力方面的有效性，表明主观评估方法可以作为未来研究中的参考手段，以深入了解不同噪音条件下的听力努力感知。

图5：三个年龄组在五种噪声条件下的问卷评分

上述结果表明，教室中的多向噪音源和空间回声显著增加了儿童的听力努力。尤其在含回声的复杂噪音环境下，儿童的听觉处理效率显著下降。这提示学校应考虑优化教室的声学环境，减少多方向噪音干扰，以帮助儿童在学习中减少听力努力、提升任务表现和学习效率。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Seitz, J., Loh, K. & Fels, J. Listening effort in children and adults in classroom noise. Sci Rep 14, 25200 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-76932-7