基于知觉符号理论探析非流利型失语症患者语义系统内通达障碍*

王嘉煜 孙婷婷 陈卓铭 李婉婷 陈小云 王 平 刘邦忠

1 复旦大学附属中山医院厦门医院康复医学科,福建省厦门市 361015; 2 暨南大学附属第一医院康复医学科;3 复旦大学附属中山医院康复医学科

非流利型失语症(non-fluent aphasia)是一种以语量显著减少为典型表现,同时伴有短语短、缺语法、发音及语调障碍为特点的失语症类型[1]。语义损伤是非流利型失语症患者语言障碍的核心原因[2],知觉符号理论(perceptual symbol systems theory)研究表明语义系统由基础表征及其上层的结构表征部分[3]组成,前者即通过激活感觉—运动脑区形成的知觉符号(例如“鸡蛋”的语义中包含的“类球体”形状、“白色”颜色、“蛋香”味觉等知觉符号),后者是在知觉符号基础上通过语言符号编码等形式进一步形成的语义层级结构(例如在“鸡蛋”的基础表征上形成的“鸡蛋摊”“鸡生蛋”“非人造物”等语义概念)。

研究发现非流利型失语症患者无论是名词的形状知觉符号还是动词的运动知觉表征均相对保留完整[4]。但对知觉具象性较低的非工具类动词理解差于工具类动词[5],对语境相关的语义理解较差但在分类相关中表现相对较好[6],提示非流利型失语症患者的语义任务表现与知觉符号的丰富程度存在关联,其语义损伤差异可能是由部分知觉符号与结构表征之间的通达过程受损导致。

本研究假设非流利型失语症患者语义损伤不一致的原因是在知觉符号保留的情况下存在结构表征通达障碍,通过图词匹配和范畴判断两类任务对非流利型失语症患者语义结构表征通达情况进行研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 失语患者纳入标准:(1)患者母语为汉语。(2)根据《失语症》第2版中诊断标准,在初步临床诊断为失语症后,通过汉语失语成套测验评估(ABC)分类为非流利型失语症[1]的患者。(3)脑卒中后出现失语且目前病情稳定,未进行系统语言治疗。(4)听力和视力基本正常,能完成实验任务。(5)能独立坐或靠坐15min以上,健侧手可完成按压键盘等实验所需操作。排除标准:(1)测试时患者无法理解实验任务要求。(2)患者无法坚持完成实验任务。(3)患者或家属要求退出实验。(4)实验过程中患者病情发生变化。

失语患者组共纳入非流利型失语症患者14例,通过汉语失语成套测验评估,其中Broca失语4例,经皮质运动性失语7例,经皮质混合性失语2例,完全性失语1例,患者临床资料详见表1。正常受试者组共招募受试者30例,多为入组失语患者的家属陪护以使两组生活语境尽量相近。采用独立样本t检验对两组的年龄及教育背景数据进行检验,两组的年龄(t=0.391,P=0.698)及受教育年数(t=-0.488,P=0.628)差异均无统计学意义。

表1 失语患者基本信息

1.2 研究方法 本研究通过两类心理行为学范式对失语患者的语义系统进行评估,共设计三种实验任务。图词匹配任务旨在反映以图形或文字途径通达语义基础表征的情况,正确执行该任务要求受试者图片相应的知觉符号完好,且图片通达知觉符号的过程无损伤。而图片范畴判断任务则要求受试者在提取知觉符号后进一步激活上层语义结构表征,对图片概念的范畴进行判断。图片范畴判断任务与图词匹配结果进行综合分析,便可观察受试者语义系统中同一事物内涵的不同知觉符号是否能进一步激活上层语义结构表征。因此,需要对任务素材及设计进行调整,每一事物包含相应的不同形态图片以激活不同知觉符号。同时本研究增设单词范畴判断任务,此类任务是临床常用的语义范畴评估方法,但从知觉符号理论的观点看,此类任务通过单词激活了更多知觉符号以通达上层语义,因此可能存在对单一知觉符号通达上层语义障碍检出能力不足的情况。具体实验任务设计如下。

1.2.1 图词匹配任务:从Snodgrass的标准化黑白图片库、Zwaan句图再认任务研究资料[7]中选择66张标准化黑白图片作为任务素材,其中40张作为实验项,每2张实验项图片组成反映同一事物不同形态的图片组,剩余26张中随机选择20张作为填充项、6张作为练习素材。实验任务基于图—词匹配任务范式[8]设计,要求受试者判断呈现的单词与之前呈现的图片是否匹配,实验项均为图词匹配,填充项图词不匹配。任务通过E-Prime软件编写成脚本呈现,呈现顺序由E-Prime软件随机决定,受试者判断结果数据由E-Prime软件记录。

1.2.2 图片范畴判断任务:任务基于语义范畴作业范式[9]设计。图片素材为上文图词匹配任务中的40张实验项图片,并混入4张填充项图片使材料中人造物与非人造物数量相等,要求受试者对呈现图片是否为人造物进行判断。图片呈现顺序由E-Prime软件随机决定。受试者判断结果数据由E-Prime软件记录。

1.2.3 单词范畴判断任务:任务基于语义范畴作业范式设计,要求受试者对呈现单词是否为人造物进行判断,素材为图片范畴判断任务中图片相应的单词,呈现顺序亦由E-Prime软件随机决定。受试者判断正误等相关信息均由E-Prime软件自动记录。

1.3 观察指标 以各任务的正确率反映实验任务的完成情况。进一步计算图词匹配判断均正确的图片组在图片范畴判断任务中出现分离(指判断结果一正一误)的比率(下文以“范畴判断分离率”表示),以反映出现单词内部分知觉符号存在通达上层结构表征障碍的情况。

1.4 统计学方法 使用SPSS26.0版统计软件进行统计分析,使用均值与标准差进行统计描述。采用独立样本t检验对失语患者组与正常受试者组的数据差异进行检验,P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 数据清洗 分别将各任务正确率偏离2个标准差的极端值受试者数据剔除。失语患者组剔除1例数据(图词匹配任务与单词范畴判断任务存在极端值),正常受试者组剔除5例数据(1例图词匹配任务、1例图片范畴判断任务、3例单词范畴判断任务存在极端值)。

2.2 失语患者与正常受试者任务数据对比 采用独立样本t检验对失语患者与正常受试者组的任务数据差异进行检验。失语患者组与正常受试者组图词匹配任务、图片范畴判断任务、单词范畴判断任务的正确率差异均无统计学意义(P>0.05)。失语患者与正常受试者的范畴判断分离率比较有统计学差异(P<0.05),失语患者范畴判断分离率高于正常受试者,均数分别为21.70%和11.29%,均数差值为0.104 1(95%CI:0.008 3,0.200 0)。见表2。

表2 失语患者与正常受试者任务数据对比

3 讨论

3.1 非流利型失语症患者任务完成情况分析 非流利型失语症患者的图词匹配任务、图片范畴判断任务、单词范畴判断任务正确率较好,提示患者可以理解各任务要求并按要求完成任务判断。其中图词匹配任务涉及图形识别、通达知觉符号(语义)、字形分析、通达输入词典等过程,该任务执行正确可视为患者该项图片/单词通达知觉符号的认知加工过程相对正常,可作为进一步分析的基础。图片范畴判断任务与单词范畴判断任务需要在通达知觉符号后激活相应的语义结构表征进行判断,图片范畴判断任务正确率低于图词匹配任务符合这一分析判断。而知觉符号理论认为单词范畴判断任务从单词水平能激活更多的知觉符号,较图片范畴判断任务中仅提供单一形状知觉符号的情况增加了通达上层语义结构表征的可能,因而任务表现会优于图片范畴判断。失语患者句图匹配任务良好的正确率,提示患者可理解实验任务及大部分素材。对图词匹配正确项进行的范畴判断分离率分析,可确保分析是在语义前认知阶段正常的前提下进行,可准确反映不同知觉符号通达上层结构表征的情况。

3.2 非流利型失语症语义结构表征通达情况分析 对图词匹配判断正确的图片组进行分析,计算图片组中图片在范畴判断任务中出现分离的概率(即范畴判断分离率),该指标反映了同一单词语义中不同形状知觉符号与上层结构表征通达分离(即部分知觉符号可通达结构表征,部分知觉符号出现结构表征通达障碍)的情况。非流利型失语症患者的范畴判断分离率与正常受试者的差异有统计学意义(P=0.035)。由于部分知觉符号可通达“人造物”语义,提示该结构表征相对保留,且在图词匹配正确的前提下进行分析,确保知觉符号和语义前认知阶段正常。因此二者范畴判断分离率差异表明在考虑了受试者任务相关系统误差的情况下,依然可以认为非流利型失语症患者在知觉符号保留的情况下存在结构表征通达障碍。此类障碍出现在词汇内涵的部分知觉符号与结构表征的通达过程中,导致语义判断任务出现分离。由于知觉符号是提取事物的部分感知觉组件形成,并非激活完整知觉信息,因此非流利型失语症患者可出现单一知觉符号与上层语义结构表征的通达障碍,较传统语义结构理论能更好地解释患者损伤的原因。

本研究也对临床常用于评估语义的单词范畴判断任务进行了评估,非流利型失语症患者由于语义损伤水平存在于个别知觉符号至上层语义结构表征的通达过程,而单词范畴判断任务激活了较多的知觉符号,因而在研究中单词范畴判断正确率与正常受试者的差异无统计学意义(P=0.123),无法发现单一知觉符号与上层语义结构表征的通达障碍。由于这是临床中较为常用的失语语义分析方式,因而在临床工作中也较难检测出患者单词内知觉符号与结构表征的通达障碍。

3.3 本研究的临床康复意义 语义心理加工是失语症康复评估的核心组成部分[10-11],而本研究中发现非流利型失语症患者的语义损伤特点对语言康复评估提出了更高的要求。在评估时需要考虑知觉符号与上层结构表征通达损伤的可能,采用多种语义任务评估、提供更丰富的语义评估素材并对任务表现进行综合分析,将失语康复评估进一步系统化精准化,提高知觉符号至上层语义结构表征通达障碍的检出效能,才能为后续语言康复治疗提供更可靠的指导依据。

研究表明语义治疗能更好地改善并维持非流利型失语症患者的命名能力[12]。当患者存在单词内知觉符号与结构表征通达障碍时,语义分析技术(Semantic Feature Analysis, SFA)可以通过激活目标词周围语义网络及形成语义代偿策略而带来更好的泛化效果[13]。随着与知觉符号理论的结合,通过观察手势[14]、提供视觉运动信息[15]、躯体知觉信息[16]、语义听觉信息[17]、绘制目标词图画[18]、提供隐喻线索[19]等多模态的感知觉输入,可以为语言治疗提供更多元有效的知觉符号激活途径。

本研究对非流利型失语症患者的语义系统进行分析,发现存在单词内知觉符号与结构表征通达障碍。但本研究存在一定局限,在数据清洗阶段,由于完全性失语患者语言障碍较重,任务数据与其他非流利型失语症患者差异较大而被视为离群数据筛除。这是采用行为学任务研究的局限性之一,可能会在一定程度上降低样本的代表性及研究结论的外部效度,因此将本研究结论推导至完全性失语患者时需要更加谨慎。本研究是对非流利型失语症患者语义系统结构表征通达障碍的初步研究,更全面系统地分析及通达障碍的神经科学机制,仍需要进一步且更大样本的研究进行解答。

非流利型失语症患者存在单词内知觉符号与结构表征通达障碍,语言康复中应注意评估并选择相应方案进行治疗。