阿爾茲海默癥患者的語義記憶損傷：表現(xiàn)、理論及展望

方燕紅，尹觀海

(井岡山大學(xué) 教育學(xué)院，江西 吉安 343009)

阿爾茲海默癥(Alzheimer’Disease，AD)是一種以記憶、認(rèn)知等高級腦功能損傷為主要表現(xiàn)的進(jìn)行性和退行性的神經(jīng)病變性疾病，又叫老年性癡呆[1]。根據(jù)疾病程度的發(fā)展，AD患者有極輕度、輕度、中度和重度之分。極輕度AD通常又被稱為輕度認(rèn)知損傷(mild cognitive impairment，MCI)，是阿爾茲海默癥的前臨床階段[2]。大量研究表明，AD患者不僅會表現(xiàn)出情境記憶的損傷，還會出現(xiàn)語義記憶的損傷，語義記憶功能退化是AD患者的最早表征[3]。然而，不同嚴(yán)重程度的AD患者損傷的語義記憶成分不同，其損傷程度也有差異，而造成損傷的原因也有多種。本文將綜合現(xiàn)有研究，介紹常見的語義記憶測驗(yàn)方法，闡述AD患者語義記憶的損傷表現(xiàn)，歸納現(xiàn)有的損傷理論，在此基礎(chǔ)上，提出未來的研究方向。

一、語義記憶及其測量方法

語義記憶(semantic memory)是人腦中存儲的關(guān)于世界的普遍性知識，包括客體、人物、地點(diǎn)、概念、事實(shí)和語言知識等，是通過一生獲得的，并由同一文化群體共享。如“北京是中國的首都”“美國是發(fā)達(dá)國家”等。與情境記憶不同，語義記憶并不依賴于特定的時間、地點(diǎn)、人物等情節(jié)，也不依賴于個體的特定經(jīng)驗(yàn)，而是為最廣大的文化群體所接受的知識[3-4]。

測量語義記憶損傷的常用方法有[3-5]：⑴言語流暢性測驗(yàn)(verbal fluency test)：要求患者在1分鐘內(nèi)盡可能多地列舉出某一范疇(如動物)的成員(范疇流暢性)，或盡量多地說出含有某個音節(jié)的單詞(語音流暢性)；。⑵圖片命名(picture naming)：呈現(xiàn)常見物體圖片，要求患者說出物體名稱，接著呈現(xiàn)幾個關(guān)于物體屬性的問題，以評估其語義知識損傷的類型，包括范疇知識、知覺知識、功能知識等；。⑶著名人臉命名與識別(famous people naming and recognition)：呈現(xiàn)國內(nèi)外著名的演員、政治家、運(yùn)動員及歌唱家照片，要求患者分別說出他們的名字，并進(jìn)一步描述該名人的細(xì)節(jié)信息，如國籍、職業(yè)、因什么而出名、出名的年代等。例如，對于J.F.肯尼迪，應(yīng)該說出“被刺殺的總統(tǒng)”。與之類似的任務(wù)是對著名建筑的識別；。⑷常識(common information)：如一天中什么時候影子最短、西班牙首都是什么、誰寫了《丑小鴨》等；。⑸視覺-言語語義匹配(visual-verbal semantic matching)：呈現(xiàn)物體圖片，并在多個詞匯項目中選出一個語義上能與之匹配的詞匯。

以上測驗(yàn)屬于外顯任務(wù)，要求患者有意識地提取存儲的語義信息。但是，語義記憶的損傷可能僅僅是因?yàn)榛颊卟荒苡幸庾R地提取完整的語義信息，而并非來自語義知識本身的損傷。因此，有研究還采用了語義啟動(semantic priming)的內(nèi)隱任務(wù)[6]：先后呈現(xiàn)線索詞和目標(biāo)詞，如果兩者之間有語義聯(lián)系，那么被試對目標(biāo)詞的識別就要迅速一些。因?yàn)榫€索詞會將激活擴(kuò)散到與之相鄰的語義網(wǎng)絡(luò)，對目標(biāo)詞的識別產(chǎn)生啟動效應(yīng)。Balthazar等人認(rèn)為，語義啟動任務(wù)不涉及執(zhí)行功能、言語能力等非語義加工過程，是比較純粹的語義任務(wù)，可以較為有效地避免其他認(rèn)知活動的干擾[7]。另外還有一些測驗(yàn)方法使用頻率相對較低，如著名公共事件回憶、語義聯(lián)想測驗(yàn)、錯誤記憶范式等[6]。

通過不同的語義記憶測驗(yàn)，不僅可以評估AD患者是否存在語義記憶損傷及其損傷程度，還能分析語義損傷的模式及損傷實(shí)質(zhì)，揭示對AD早期診斷最為敏感的測驗(yàn)。

二、AD患者語義記憶的損傷表現(xiàn)

(一)MCI患者的語義記憶損傷

對于MCI患者是否存在語義記憶損傷，當(dāng)前研究結(jié)果不盡相同。

外顯語義記憶測驗(yàn)的結(jié)果主要表明，相對正常老年組，MCI患者的語義記憶已經(jīng)出現(xiàn)了明顯損傷。例如，Vogel等[8]通過范疇流暢性、常見物體命名、名人臉命名與識別、常識等任務(wù)，比較了遺忘型(amnestic)MCI患者與正常老年組及輕度AD患者的測驗(yàn)成績，發(fā)現(xiàn)除對常見物體的命名外，MCI患者在其他四個任務(wù)上的成績均顯著低于正常組；損傷比例由高到低分別是范疇流暢性(31.8%)、名人臉命名(22.7%)、名人識別(22.7%)和常識(13.6%)；59%的aMCI患者在一項或多項上的成績低于臨界范圍，9%的患者在三項或四項測驗(yàn)上存在損傷。Ahmed等[9]也表明，aMCI患者在名人和名建筑上的命名成績顯著低于對常見物體的命名，表現(xiàn)出明顯損傷。作者認(rèn)為，關(guān)于名人和名建筑等獨(dú)特實(shí)體的語義知識，要比常見物體的一般知識更容易受到損害。因?yàn)橄鄬ΤＲ娢矬w名稱，名人名建筑等專有名詞在語義網(wǎng)絡(luò)中的連接結(jié)點(diǎn)更少，提取的難度較大，也更易受到傷害。Joubert等[2]在aMCI患者中也發(fā)現(xiàn)了類似證據(jù)，并證明具有特異性屬性的實(shí)體，其語義要比一般概念的語義受到更早及更大程度的損傷。追蹤研究顯示，兩年后轉(zhuǎn)換為AD的MCI患者當(dāng)初在名人臉命名上的成績要顯著低于沒有轉(zhuǎn)換為癡呆的MCI患者[4]。因此，名人臉命名成績較低的MCI患者轉(zhuǎn)化為癡呆的風(fēng)險更高，名人命名障礙比物體命名障礙更能預(yù)測前臨床患者向AD的轉(zhuǎn)化[10-11]。還有，相比語音流暢性，MCI患者在范疇流暢性上表現(xiàn)出損傷，提示其語義知識網(wǎng)絡(luò)存在某種程度的喪失；范疇流暢性更能敏感地預(yù)測MCI患者轉(zhuǎn)化為癡呆[12]。

內(nèi)隱語義記憶測驗(yàn)則顯示，MCI患者的語義記憶保持完好，并沒有受到損傷。例如，Duong等人[13]在語義啟動任務(wù)中，發(fā)現(xiàn)MCI患者和正常老年組相似，并均顯著好于AD患者。由此，他們認(rèn)為MCI階段，患者的語義記憶并沒有缺損，只是由于執(zhí)行功能等受損，不能進(jìn)行有意識地提取罷了。但是，目前利用語義啟動任務(wù)來測量MCI患者的語義記憶的研究還比較少，形式還比較單一，線索詞與目標(biāo)詞之間的語義聯(lián)系也都比較強(qiáng)(如“斑馬-條紋”)。如果兩者之間的聯(lián)系比較弱，或是間接的語義聯(lián)系，那么MCI患者是否表現(xiàn)出損傷，還需要進(jìn)一步的深入研究。Poettrich等人[14]采用公共事件的回憶任務(wù)來研究MCI患者的自傳體語義記憶的變化，發(fā)現(xiàn)他們的情境記憶有逆時間順序的損傷，即離當(dāng)前越遠(yuǎn)損失越厲害，而語義記憶卻沒有明顯的損傷。

(二)輕度及以上AD患者語義記憶的損傷

AD患者存在語義記憶的損傷已成為公認(rèn)的事實(shí)，且隨著癡呆的加重，語義損傷呈現(xiàn)出進(jìn)行性和彌散性特征。與MCI相比，輕度AD患者在測驗(yàn)中的成績進(jìn)一步下滑，損傷程度進(jìn)一步擴(kuò)大。Vogel等[8]顯示，輕度AD患者在圖片命名、名人臉命名與識別、范疇流暢性、常識等所有語義測驗(yàn)上的成績不僅均顯著低于正常老年組，還顯著落后于MCI患者；損傷比例在范疇流暢性和名人臉命名任務(wù)上高達(dá)62.7%和53.5%；從個體來說，絕大多數(shù)輕度AD患者存在輕度或中度語義損傷，24.5%存在重度缺損。Giffard等人探討了AD患者的語義啟動效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)目標(biāo)詞是線索詞的一個屬性時，啟動效應(yīng)隨著AD病程的發(fā)展呈線性下降。這表明，AD患者語義知識網(wǎng)絡(luò)的損傷程度隨疾病的發(fā)展越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致啟動效應(yīng)逐漸減少甚至消失[15]。

盡管AD患者多種語義記憶測驗(yàn)成績均低于控制組，但他們不是所有的語義知識都損傷，語義知識的各個成分也并非受到同等程度的損礙，而是存在范疇特異性語義損傷(category-specific semantic deficits)特點(diǎn)[1，16]，即相對其他范疇，AD患者在某一特定語義范疇上存在選擇性損傷或損傷更為嚴(yán)重。在有無生命物體范疇，大多數(shù)研究報告了AD患者的有生命物體的范疇特異性損傷，即在圖片命名、范疇流暢性等任務(wù)中，他們對有生命物體(動物、水果、蔬菜等)的反應(yīng)正確率較低，對無生命物體(家具、交通工具等)的反應(yīng)正確率較高；少數(shù)研究報告了無生命物體的范疇特異性損傷；在有生命范疇，AD患者有關(guān)動物的語義知識損傷程度大于果蔬范疇；還有，AD患者下位知識的損傷程度比上位知識更嚴(yán)重，名人的知識相比其他概念知識和自傳體記憶受到了不成比例的損害，概念的區(qū)別性特征(distinctive features)比共享特征(shared features)更早地受到損傷，較弱的語義聯(lián)系相對較強(qiáng)的語義聯(lián)系更容易受到影響，不熟悉物體的知識比常見物體的知識損傷更早更嚴(yán)重。

三、AD患者語義記憶損傷的相關(guān)理論

關(guān)于AD患者的語義記憶損傷實(shí)質(zhì)，當(dāng)前有存儲退化(degraded-store)和通達(dá)退化(degraded-access)兩種觀點(diǎn)[4]。前者認(rèn)為，語義記憶的障礙來源于語義信息的丟失，并假定記憶中的語義表征會隨著時間的推移而逐漸下降；通達(dá)退化觀則認(rèn)為，AD患者的語義知識在很大程度上是完整的，其損傷是因?yàn)榘V呆影響了語義知識的通達(dá)與提取。兩種觀點(diǎn)都得到相關(guān)研究的支持，也有研究認(rèn)為，AD患者的語義記憶損傷來源于儲存和通達(dá)的雙重退化。

(一)語義記憶存儲退化觀及其證據(jù)

Chertkow等人[17]對AD患者語義記憶損傷的原因進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究。他們采用逐項特定測驗(yàn)法(item-to-item specific test)，要求AD患者先命名圖片，然后對相同類別的詞和圖片進(jìn)行配對。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了錯誤的一致性，即命名錯誤的圖片在匹配中也發(fā)生錯誤，而命名正確的圖片在匹配中也能做出正確選擇。Adlam等人同時采用非言語任務(wù)(圖片語義匹配)和言語任務(wù)(圖片命名)，發(fā)現(xiàn)不僅MCI在兩個任務(wù)上的表現(xiàn)相似，AD患者在兩個任務(wù)上的成績也相當(dāng)，是否提取語音信息并不影響兩個組的成績，這表明早期AD患者長時記憶中儲存的語義知識是有衰退的[18]。這些結(jié)果佐證了退化存儲觀，Salmon等人還描述了AD患者語義記憶的結(jié)構(gòu)與組織崩潰的情況[19]。

Mardh等[4]采用相同材料在一年內(nèi)對同一組被試進(jìn)行了三次相同的測試。測試任務(wù)包括：①字詞閱讀(word reading)，高度自動化的能力；②字詞理解，需要有意識地加工語義知識；③語義屬性判斷，也需要有意識地費(fèi)力地提取語義知識。按照存儲退化觀，同樣的語義信息在不同時間不同測試任務(wù)中都將無法理解，均將表現(xiàn)出缺損，而通達(dá)退化觀則假設(shè)，同樣的語義信息在不同測試任務(wù)中只是隨機(jī)缺損，但不會處處損傷。結(jié)果表明，AD患者在第一次測試中就在閱讀、理解與屬性判斷中表現(xiàn)出障礙。字詞理解障礙與AD患者的字詞發(fā)現(xiàn)困難有關(guān)，與語義知識逐漸退化有關(guān)，也與癡呆水平有關(guān)，顯示其語義損傷主要表現(xiàn)為存儲障礙，而不是提取障礙。還有結(jié)果還表明，如果AD患者的語義損傷是由語義知識丟失造成的，那么他們對不理解的詞的屬性選擇就會少，而對理解的詞屬性選擇會多；如果語義損傷是由提取困難造成，那么患者有時會對不理解的詞的屬性選擇少，而有時又會對理解的詞的屬性選擇少。本研究清晰顯示，AD患者對理解的詞匯的屬性選擇比不理解詞要多得多。；還有，在第一次測試中理解的詞匯，在第二次和第三次測試中仍然理解，如果真是提取困難導(dǎo)致語義損傷，那么三次的成績不太可能如此一致。

(二)語義記憶通達(dá)退化觀及其相關(guān)證據(jù)

AD患者語義記憶的損傷來自于通達(dá)而非儲存受損最為直接的證據(jù)，可能來自頻率效應(yīng)，即低頻的語義知識難以通達(dá)[5]。根據(jù)連接主義模型和“兩個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”理論[20]，語義知識越是不常見，識別與提取的難度越大；反之，則提取的難度越小。而如果在同一任務(wù)中，AD患者對低頻語義知識的作業(yè)成績顯著低于正常老年組，則表明他們的困難在于提取而不在于存儲。Marczinski等[5]在范疇流暢性任務(wù)中發(fā)現(xiàn)，AD患者在一分鐘內(nèi)產(chǎn)生的低頻詞匯要遠(yuǎn)低于正常組，產(chǎn)生的詞匯的平均頻率也要低于正常組；且隨著病情的加重，低頻詞出現(xiàn)的次數(shù)越來越低，直至晚期才出現(xiàn)高頻詞的減少。這有力佐證了AD患者語義知識損傷的通達(dá)退化觀。

其他研究也有類似發(fā)現(xiàn)。例如，Nebes等人[21]將測驗(yàn)區(qū)分為有意識的費(fèi)力的任務(wù)(如言語流暢性、圖片命名)和自動的無意識的任務(wù)(如啟動)，發(fā)現(xiàn)AD患者在自動啟動任務(wù)中的成績與正常對照組相當(dāng)，但需要有意識提取語義知識時，AD患者的成績顯著低于對照組，表現(xiàn)出損傷?；诖税l(fā)現(xiàn)，Nebes等認(rèn)為，AD患者的語義知識保存完整，提取或通達(dá)語義知識時卻存在障礙。Takahashi等發(fā)現(xiàn)[22]，AD患者在圖片正常呈現(xiàn)任務(wù)上的成績完好，而縮短圖片的呈現(xiàn)時間后，他們的成績下降非常厲害，明顯出現(xiàn)缺損。這也表明，AD病患的語義記憶損傷來源于知識的提取功能下降，而非存儲功能的退化。

(三)語義記憶的雙重退化觀及其證據(jù)

雙重退化觀的證據(jù)主要來自于認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，大腦組建了一個分布廣泛的與語義記憶的表征有關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括額葉、顳葉等大腦皮層，分工明顯。額葉區(qū)域主要與語義提取有關(guān)，而顳葉主要與語義知識的存儲有關(guān)?；隗w素的形態(tài)測量分析顯示，aMCI和AD患者的前顳葉(ATL)區(qū)域存在萎縮狀況，在下前額皮質(zhì)(IPC)也出現(xiàn)了退化，這些是語義認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的一些關(guān)鍵區(qū)域。這表明，aMCI和AD患者的語義損傷既可能由語義知識的分解與崩潰造成，也可能是由選擇、檢索和提取這些知識的困難引發(fā)[2]。

四、評價與展望

有關(guān)AD患者語義記憶損傷的研究已經(jīng)積累了一定的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，為早期癡呆的診斷提供了諸多有益參考。然而，值得注意的是，現(xiàn)有研究還存在需要完善的幾個方面：

1.關(guān)于MCI患者是否存在語義記憶損傷及損傷的程度，目前研究不一致，可能的原因在于測量方法及癡呆水平的匹配。如前所述，任務(wù)難度和任務(wù)類型影響MCI患者的語義測驗(yàn)成績，圖片命名任務(wù)較為簡單，語義啟動任務(wù)又有一定聯(lián)想，這兩類測驗(yàn)均不容易發(fā)現(xiàn)MCI患者與正常老年組之間的差異，而言語流暢性等測驗(yàn)又涉及較多的非語義記憶成分，牽涉多方面的認(rèn)知功能，包括語義知識、執(zhí)行功能、言語能力，甚至工作記憶等[23]，范疇流暢性對MCI的敏感性很可能是多種認(rèn)知功能(而不僅僅是語義記憶知識)下降的共同結(jié)果。因此，編制“純粹”而又敏感的語義記憶測驗(yàn)，以推進(jìn)MCI患者語義記憶損傷研究的深入，是未來研究的方向之一。再有，對于癡呆的診斷，大量研究采用簡易精神狀態(tài)檢查表(MMSE)，而MMSE對早期癡呆的變化并不敏感[5]，也有研究通過正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(PET)和功能性核磁共振(fMRI)等手段來測評，但也存在不能有效區(qū)分不同癡呆的缺陷?？赡?，不同癡呆診斷方法所得到的結(jié)果存在差異，導(dǎo)致相應(yīng)的研究得出不同的結(jié)果。因此，綜合認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等多種方法和手段，進(jìn)一步考查AD患者及其語義記憶的損傷，也應(yīng)成為研究者關(guān)注的方向。

2.相對橫向研究，縱向研究提供的實(shí)驗(yàn)證據(jù)明顯不足。橫向研究能夠在同一時間收集處在不同癡呆階段的病患的數(shù)據(jù)，幫助研究者構(gòu)建了不同癡呆階段特征的準(zhǔn)確模型，但難以描述語義記憶隨著疾病惡化而連續(xù)下降與衰退的具體發(fā)展趨勢；縱向研究能夠在較長的一段時間內(nèi)持續(xù)追蹤某個(批)病患的語義記憶損傷持續(xù)發(fā)展情況，對于揭示語義記憶隨著疾病惡化而退化的機(jī)制，具有明顯的優(yōu)勢。還有，語義記憶損傷是源于語義知識的存儲受損還是提取受損，目前研究也不一致；存儲與提取兩種損傷實(shí)質(zhì)的進(jìn)行性趨勢及相互影響趨勢目前也不清楚。而綜合橫向與縱向研究，能深入分析AD患者先損害的是語義知識的存儲還是語義知識的提取，抑或是語義知識的提取受損將繼而導(dǎo)致存儲痕跡的衰退，揭示AD患者語義記憶損傷的階段性與進(jìn)行性實(shí)質(zhì)。

3.當(dāng)前研究主要以使用英語等拼音文字的AD患者為對象，而使用漢語患者為對象的研究比較少。英語與漢語存在諸多語言文化差異。行為研究表明，英語的閱讀障礙和漢語的閱讀障礙激活的腦區(qū)不同，說明閱讀障礙的腦機(jī)制具有語言文化的根源[23]。又如英語是拼音文字，激活區(qū)域主要在額下回；漢語是表意文字，其大腦區(qū)域主要與額中回有關(guān)。同時，相對英語失讀癥，漢語失讀患者較少，漢語甚至具有“喚醒”、“恢復(fù)”英語閱讀的能力[24]。由此，當(dāng)前研究，關(guān)于語言文化差異對語義記憶損傷的影響關(guān)注不夠。例如，漢語與英語的AD患者的語義記憶損傷水平、模式是否存在差異？漢語與英語的AD患者的語義記憶損傷的腦區(qū)機(jī)制是否存在差異？早期漢語與英語的AD患者對各種神經(jīng)心理學(xué)測驗(yàn)的敏感性差異如何？這些問題都有待于進(jìn)一步探討。因此，積極開展?jié)h語AD患者的語義記憶損傷研究就顯得十分必要。一方面要考察語義記憶損傷模式的普遍性，探討不同語言文化背景下語義記憶損傷模式的特定性，另一方面要進(jìn)行漢語AD患者早期診斷的語義記憶測驗(yàn)的適應(yīng)性研究。