It is well known that ageing and noise exposure are important causes of sensorineural hearing loss, and can result in damage of the outer hair cells or other structures of the inner ear, including synaptic damage to the auditory nerve (AN), i.e., cochlear synaptopathy (CS). Despite the suspected high prevalence of CS among people with self-reported hearing difficulties but seemingly normal hearing, conventional hearing-aid algorithms do not compensate for the functional deficits associated with CS. Here, we present and evaluate a number of auditory signal-processing strategies designed to maximally restore AN coding for listeners with CS pathologies. We evaluated our algorithms in subjects with and without suspected age-related CS to assess whether physiological and behavioural markers associated with CS can be improved. Our data show that after applying our algorithms, envelope-following responses and perceptual amplitude-modulation sensitivity were consistently enhanced in both young and older listeners. Speech-in-noise intelligibility showed small improvements after processing but mostly for young normal-hearing participants, with median improvements of up to 8.3%. Since our hearing-enhancement strategies were designed to optimally drive the AN fibres, they were able to improve temporal-envelope processing for listeners both with and without suspected CS. Our proposed algorithms can be rapidly executed and can thus extend the application range of current hearing aids and hearables, while leaving sound amplification unaffected.

中文翻译：

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耳蜗突触病变的基于模型的听力增强策略

众所周知，老化和噪声暴露是感音神经性听力损失的重要原因，可导致外毛细胞或内耳其他结构的损伤，包括听觉神经（AN）的突触损伤，即耳蜗突触病。 （CS）。尽管怀疑在自我报告听力困难但听力看似正常的人群中 CS 的患病率很高，但传统的助听器算法并不能弥补与 CS 相关的功能缺陷。在这里，我们提出并评估了一些听觉信号处理策略，旨在最大限度地为患有 CS 病态的听众恢复 AN 编码。我们在有和没有疑似与年龄相关的 CS 的受试者中评估了我们的算法，以评估是否可以改善与 CS 相关的生理和行为标志物。我们的数据表明，在应用我们的算法后，年轻和年长听众的包络跟随响应和感知幅度调制灵敏度都得到了持续增强。处理后语音在噪声中的可理解性显示出小幅改善，但主要针对年轻的听力正常的参与者，中位数改善高达 8.3%。由于我们的听力增强策略旨在优化驱动 AN 纤维，因此无论有无疑似 CS，它们都能够改善听者的时间包络处理。我们提出的算法可以快速执行，因此可以扩展当前助听器和可听设备的应用范围，同时不影响声音放大。在年轻和年长的听众中，包络跟随响应和感知幅度调制灵敏度持续增强。处理后语音在噪声中的可理解性显示出小幅改善，但主要针对年轻的听力正常的参与者，中位数改善高达 8.3%。由于我们的听力增强策略旨在优化驱动 AN 纤维，因此无论有无疑似 CS，它们都能够改善听者的时间包络处理。我们提出的算法可以快速执行，因此可以扩展当前助听器和可听设备的应用范围，同时不影响声音放大。在年轻和年长的听众中，包络跟随响应和感知幅度调制灵敏度持续增强。处理后语音在噪声中的可理解性显示出小幅改善，但主要针对年轻的听力正常的参与者，中位数改善高达 8.3%。由于我们的听力增强策略旨在优化驱动 AN 纤维，因此无论有无疑似 CS，它们都能够改善听者的时间包络处理。我们提出的算法可以快速执行，因此可以扩展当前助听器和可听设备的应用范围，同时不影响声音放大。3%。由于我们的听力增强策略旨在优化驱动 AN 纤维，因此无论有无疑似 CS，它们都能够改善听者的时间包络处理。我们提出的算法可以快速执行，因此可以扩展当前助听器和可听设备的应用范围，同时不影响声音放大。3%。由于我们的听力增强策略旨在优化驱动 AN 纤维，因此无论有无疑似 CS，它们都能够改善听者的时间包络处理。我们提出的算法可以快速执行，因此可以扩展当前助听器和可听设备的应用范围，同时不影响声音放大。