語義特征分析的臨床應(yīng)用進(jìn)展

蔣玉爾、林楓,b、江鐘立,b

失語癥(aphasia)是指因腦損傷引起的言語功能障礙，即后天習(xí)得的理解和/或表達(dá)能力部分或全部丟失[1]。它是腦血管疾病和腦損傷的常見并發(fā)癥。我國約25%的腦卒中患者伴有言語障礙，國外接近24～38%的腦卒中患者在急性期患有失語癥[2-4]。言語交流困難是失語癥患者最普遍的臨床表現(xiàn)，它將導(dǎo)致患者交流參與減少，進(jìn)而影響情緒甚至降低生活質(zhì)量[5]。與癡呆患者不同，失語癥患者對(duì)于已經(jīng)獲得的語義知識(shí)，仍有能力進(jìn)行辨別認(rèn)知；但與正常人相比，無法進(jìn)行隨意提取、正確命名。通常，失語癥患者知道某個(gè)詞是什么意義，但卻無法準(zhǔn)確地理解或表達(dá)。根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)理論，刺激在初級(jí)視覺或聽覺中樞接收處理以后，首先進(jìn)行語義加工和概念激活，其次是詞元選擇和語音編碼，最后是語音發(fā)音和監(jiān)測自省[6]。任何一個(gè)過程受損，都會(huì)導(dǎo)致言語障礙。例如，語義特征提取障礙的患者不能激活足夠數(shù)量的，因而不能確定準(zhǔn)確的詞義，出現(xiàn)語義性錯(cuò)語，產(chǎn)出的錯(cuò)詞與目標(biāo)詞具有部分相同的語義特征。另外，在這個(gè)過程順序下，一旦語義處理出現(xiàn)障礙，其后的語音處理必然也存在問題。這提示了失語癥干預(yù)中語義療法的重要性。語義特征分析作為臨床中常用的語義療法，已被證實(shí)有效。本文對(duì)語義特征分析療法的基理論基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用作一綜述，闡述該療法如何產(chǎn)生良好療效的認(rèn)知機(jī)制，討論何種實(shí)踐方法可使治療效果更好、維持時(shí)間更長，并對(duì)臨床應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 基本理論

語義特征(semantic feature)，是指將語義相關(guān)的詞匯進(jìn)行對(duì)比，所得到的詞義與詞義之間的不同特征，即有區(qū)別性特征的最小語義成分。以“蘋果”為例，其語義特征包括：水果、有果核、有果皮、有種子、樹上生長的、可以釀蘋果汁等。語義特征的產(chǎn)生依賴于語義記憶。語義記憶是一種長期記憶，它儲(chǔ)存了知識(shí)、事實(shí)、概念和詞匯[7]。與概念相關(guān)的標(biāo)志和符號(hào)可以用于描述物品、動(dòng)作，以及它們的特征。這些語義特征可以形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[8]。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)表示包含所有特征的概念，連線表示概念與概念之間的語義聯(lián)系。當(dāng)大腦進(jìn)行詞匯處理時(shí)，概念節(jié)點(diǎn)首先激活，由語義聯(lián)系進(jìn)行擴(kuò)散，從而產(chǎn)生詞匯之間的語義網(wǎng)絡(luò)。通過對(duì)目標(biāo)詞匯進(jìn)行語義特征分析，可以有目的地增強(qiáng)目標(biāo)詞匯概念與相應(yīng)語義特征之間的網(wǎng)狀連接，修復(fù)受損的語義網(wǎng)絡(luò)[9]。

在此基礎(chǔ)上提出的語義特征分析(semantic feature analysis，SFA)，其理論基礎(chǔ)即是擴(kuò)散激活模型(spreading activation model，SAM)。在該模型中，當(dāng)一個(gè)概念被激活，與該節(jié)點(diǎn)相連的其它概念也可能得到激活，激活的能量隨著擴(kuò)散距離的增大而衰減，最終目標(biāo)將獲得比其它相關(guān)概念更高的激活水平[10,11]。與語義語音模型[12]一致，在產(chǎn)詞的早期階段，目標(biāo)詞匯的語義節(jié)點(diǎn)首先在語義網(wǎng)絡(luò)中得到激活，目標(biāo)相關(guān)概念或特征的觸發(fā)也可以增強(qiáng)目標(biāo)詞匯的激活，最大激活強(qiáng)度的詞匯得到語音編碼。

言語治療中的語義特征分析療法，即指分析包含各項(xiàng)語義特征的特定圖片，從而得到詞匯語義特征的一種言語治療方法。意在幫助中樞神經(jīng)損傷的患者重建語義記憶的搜集，從而恢復(fù)組織和檢索信息的能力[9]。因此，語義特征分析依賴于重新學(xué)習(xí)或者應(yīng)用已習(xí)得的策略，鼓勵(lì)相關(guān)的語義特征相互激活，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)目標(biāo)圖片或語義概念的命名[13]。而與目標(biāo)相關(guān)的語義特征，無論是具體的還是抽象的[14]，均可被選擇性激活。所以語義特征分析療法在詞匯提取和泛化效應(yīng)方面都很有潛力[15]。在臨床應(yīng)用中，我們應(yīng)當(dāng)有選擇地采用語義特征分析，激活目標(biāo)語義網(wǎng)絡(luò)，分解所選語義特征，進(jìn)而激活語音特征及相關(guān)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行區(qū)域[16]。

2 應(yīng)用方法

2006年，Law等[17]首次報(bào)道了語義特征分析在漢語命名障礙患者中的應(yīng)用，在治療后改善了部分患者的命名表現(xiàn)。2010年，Boyle等[18]綜述了已有語義特征分析的臨床應(yīng)用文獻(xiàn)，明確了失語癥對(duì)認(rèn)知功能和交流功能的改善作用，并提出一個(gè)概念擁有若干語義特征，它們提供的信息不同，獨(dú)特性也不同。例如對(duì)于“蘋果”而言，“可以釀蘋果汁”可以將其與其他概念區(qū)分，而“有果皮”則不能將其與水果類的其他概念區(qū)分開來。

由此，一個(gè)目標(biāo)詞匯可以擁有若干語義特征。語義特征分析治療需要使用功能分析圖表[19]，在以下預(yù)定義的語義類別中描述這些對(duì)象的關(guān)鍵特性，名詞包括屬性、方位、類別、用途、聯(lián)想和可能對(duì)目標(biāo)執(zhí)行的操作，動(dòng)詞包括對(duì)象、動(dòng)作目的、使用方式、身體部位、物理屬性和自主關(guān)聯(lián)，提示患者檢索對(duì)象名稱。具體操作過程中，言語治療師向患者展示一幅目標(biāo)圖片，通過系統(tǒng)的提示技術(shù)，如提問或使用句子補(bǔ)全，來鼓勵(lì)他們通過分析圖表的各個(gè)方面來生成目標(biāo)單詞的語義特征。例如，對(duì)于“兔子”，“它是……”(“動(dòng)物”)，同時(shí)指向圖片，“它有……”(“長耳朵”)，“它會(huì)做什么？”(“它會(huì)跳”)。言語治療師先引導(dǎo)患者在輔助下完成分析，然后逐漸減少提示，使患者漸漸獨(dú)立產(chǎn)生語義特征。目標(biāo)詞匯的每個(gè)語義特征所含的信息量不同，區(qū)別性語義特征對(duì)正確詞匯的指向性更明確[18]。言語產(chǎn)出的詞匯處理過程是由語義驅(qū)動(dòng)的[15]。在此，語義特征分析作為一種補(bǔ)償性技術(shù)，信息檢索的同時(shí)伴有自我線索提示，可以在語義基礎(chǔ)上產(chǎn)生泛化效應(yīng)，改善其它認(rèn)知言語功能[20]，綜合提高患者的言語功能。言語治療中的具體操作主要包括語義特征分析(slow feature analysis，SFA)、語音成分分析(principal components analysis，PCA)和語義導(dǎo)航訓(xùn)練。其中，語義特征分析又涉及名詞語義特征分析[21]、動(dòng)詞語義特征分析[22-23]、動(dòng)名詞結(jié)合的語義特征分析[24]、對(duì)話語義特征分析(包括單獨(dú)治療和小組治療[25-26])、多語言語義特征分析[27]。然而在臨床失語癥治療中，為了改善言語功能，語音通路的訓(xùn)練也非常重要。例如對(duì)于運(yùn)動(dòng)性失語癥患者，言語治療師常常給予頭音提示或口型提示，從而誘導(dǎo)患者產(chǎn)出正確的命名。但語音治療具有局限性，其泛化和維持效果往往不如語義治療。所以在此基礎(chǔ)上，Leonard等人采用了語義特征分析的模式，將語義特征替換成語音成分，提出了一種針對(duì)語音訓(xùn)練的語音成分分析[28]。該療法根據(jù)語義特征分析的原則，加入功能分析圖表的使用，將目標(biāo)圖片遵循語音通路進(jìn)行頭音及其聯(lián)想、尾音及其聯(lián)想和音節(jié)數(shù)的分析，從而命名目標(biāo)圖片并生成目標(biāo)單詞的語音成分。語音成分分析與語義特征分析操作方法相似，在臨床失語癥的言語治療中均已被證實(shí)有效。另外，在語義特征分析的基礎(chǔ)上，通過研究青年人、老年人以及雙語人群的語義啟動(dòng)效應(yīng)[29-31]，江鐘立等人提出了語義導(dǎo)航訓(xùn)練法，將選定的訓(xùn)練素材按照一定的訓(xùn)練順序，遵循語義聯(lián)想路徑，以達(dá)最佳治療效果。

3 治療強(qiáng)度

近年來，治療強(qiáng)度對(duì)失語癥治療效果的影響越來越受到重視[32]，這對(duì)優(yōu)化語義特征分析療法和其它失語癥治療至關(guān)重要。2016年Oh等[33]納入了11篇既往文獻(xiàn)，分析了語義特征分析對(duì)訓(xùn)練項(xiàng)目的治療效果和未訓(xùn)練項(xiàng)目的泛化效應(yīng)，結(jié)果顯示訓(xùn)練項(xiàng)目的效果較為顯著，而未訓(xùn)練項(xiàng)目的效果較為有限。語義特征分析可能有助于提高整體言語能力，但對(duì)言語測試命名的泛化效果似乎較為有限。其后Quique等[34]納入了12篇相關(guān)文獻(xiàn)，分析了語義特征分析的治療強(qiáng)度，即每周治療次數(shù)對(duì)命名的影響。結(jié)果顯示，語義特征分析提高了命名準(zhǔn)確性，隨著治療強(qiáng)度的增加，命名準(zhǔn)確性也隨之提高，其中訓(xùn)練項(xiàng)目的治療效果優(yōu)于未經(jīng)訓(xùn)練的泛化效應(yīng)。2018年Gravier等[35]為了考察治療強(qiáng)度對(duì)治療效果的具體影響，納入了17名受試者，進(jìn)行了每天1次、持續(xù)4周的語義特征分析治療，并在1個(gè)月后隨訪治療效果。該研究將一次目標(biāo)圖片的命名及其語義特征的產(chǎn)出作為一個(gè)測次，具體探索了治療總測次、治療總時(shí)長、每小時(shí)平均測次和每測次平均產(chǎn)出特征個(gè)數(shù)與命名準(zhǔn)確性之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，不論是訓(xùn)練項(xiàng)目還是未訓(xùn)練項(xiàng)目，在治療結(jié)束和隨訪時(shí)，每測次平均產(chǎn)出特征個(gè)數(shù)與命名能力之間均呈顯著的正相關(guān)；每小時(shí)平均測次在治療結(jié)束時(shí)與治療效果呈正相關(guān)，而治療總測次和治療總時(shí)長與治療效果間未見顯著的相關(guān)關(guān)系。這說明在語義特征分析療法的臨床實(shí)踐中，可能并不需要患者完成盡可能多的圖片，反而應(yīng)該對(duì)每張圖片展開盡可能多的特征分析，才能達(dá)到更優(yōu)的治療效果和更長的維持時(shí)間。

4 適用范圍

對(duì)于各類失語癥患者而言，語義特征激活言語網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，非但可以直接改善患者的接受與理解能力，同時(shí)語義知識(shí)的保留或重塑對(duì)語音、文字、語句產(chǎn)出的恢復(fù)也有指導(dǎo)作用。對(duì)于言語治療師而言，以語義特征作為命名線索，運(yùn)用科學(xué)的訓(xùn)練素材及順序，既可作為提示內(nèi)容誘導(dǎo)患者的正確命名，又可作為訓(xùn)練內(nèi)容加強(qiáng)患者的知識(shí)記憶，從而將單獨(dú)的詞語連接為詞匯網(wǎng)絡(luò)，為后期連詞成句、恢復(fù)日常交流做好準(zhǔn)備。

對(duì)于更普遍的神經(jīng)系統(tǒng)疾病導(dǎo)致語義知識(shí)損傷(例如阿爾茲海默病[36]、腦膠質(zhì)瘤等)患者而言，不同病種將會(huì)導(dǎo)致各不相同的言語功能損害。若能得到各疾病對(duì)應(yīng)的語義缺損和功能網(wǎng)絡(luò)，將有助于對(duì)患者個(gè)體的受損病灶進(jìn)行定位、受損程度進(jìn)行定性或定量評(píng)估，推算預(yù)后情況，提供治療方向。

5 治療效果

早期的研究報(bào)告表明，語音任務(wù)的改善效果往往持續(xù)時(shí)間較短，一般為10～15min，而語義任務(wù)可以提高命名長達(dá)24h[37]。但事實(shí)上，臨床中大多數(shù)言語治療都可能產(chǎn)生語音和語義的交互作用，無論是靜默識(shí)別還是出聲命名，聽覺刺激還是視覺刺激，單詞任務(wù)還是圖片任務(wù)，都或多或少地涉及語義處理。

5.1 語義特征分析的療效 對(duì)于治療中的訓(xùn)練項(xiàng)目，語義特征分析是一種以障礙為中心的治療方法，旨在建立或改善目標(biāo)的言語產(chǎn)出，并使該效應(yīng)產(chǎn)生同類或語境中的泛化。研究發(fā)現(xiàn)，無論是在提示下產(chǎn)出語義特征還是患者獨(dú)立產(chǎn)出語義特征，都可以改善圖片命名和功能溝通的能力[38]，提高溝通技巧，增加日常會(huì)話的參與度[39]，并且維持至少2個(gè)月。與語義判斷任務(wù)聯(lián)合也可以有效改善患者的命名和會(huì)話能力，并維持6周，但積極的泛化效應(yīng)較為有限[40]。語義特征分析結(jié)合經(jīng)顱直流電刺激(ranscranial direct current stimulation，tDCS)進(jìn)行言語治療，可以提高原發(fā)性命名障礙患者的命名準(zhǔn)確性，且訓(xùn)練項(xiàng)目在6個(gè)月內(nèi)均優(yōu)于未訓(xùn)練項(xiàng)目[41]。治療效果及泛化效應(yīng)可維持至少1年[42]。也有研究將語義特征分析技術(shù)進(jìn)行改良，消除由于結(jié)構(gòu)化框架而造成的限制，將治療效果最大化最優(yōu)化，鼓勵(lì)對(duì)同一類別項(xiàng)目的對(duì)象名稱和語義特征進(jìn)行詳細(xì)的比較，生成盡可能多的目標(biāo)語義特征。結(jié)果顯示，治療后的語義特征產(chǎn)出數(shù)量顯著增加，口語圖片命名顯著改善[43]。同時(shí)，也有研究將原本的六項(xiàng)語義特征縮減為三項(xiàng)語義特征產(chǎn)出方向(類別、屬性、聯(lián)想)，發(fā)現(xiàn)功能改善可以維持至少6周[44]。另外，語義特征分析不僅可以改善詞匯檢索，還能促進(jìn)話語講述，提高言語表達(dá)的總體水平[45]。研究證明語義特征分析可以改善語義理解能力并產(chǎn)生泛化效應(yīng)，該治療效果可以維持長達(dá)12周[46]。

5.2 語音成分分析的療效 語音成分分析和語義特征分析均可改善患者的命名能力，并產(chǎn)生維持及泛化效應(yīng)[47]。但兩者相比而言，前者更適用于語音缺陷的失語癥患者，后者更適用于語義檢索障礙的患者[48]。對(duì)于語音任務(wù)，單詞形式的信息激活可能可以反饋并支持受損的或廣泛的語義處理過程，降低在語義損傷時(shí)檢索單詞的激活閾值[49]。因?yàn)檎Z音成分分析是在語義特征分析的良好基礎(chǔ)上建立起來的，所以也展現(xiàn)出更長持續(xù)時(shí)間的改善效應(yīng)[24]。

5.3 語義導(dǎo)航訓(xùn)練的療效 語義導(dǎo)航訓(xùn)練法可以顯著改善患者的命名能力[50]，并有特化和泛化效應(yīng)，對(duì)言語產(chǎn)出和交流行為的改善效果也優(yōu)于傳統(tǒng)治療[51]。語義導(dǎo)航訓(xùn)練法結(jié)合經(jīng)顱直流電刺激，可以更顯著地改善失語癥患者的命名能力及言語流暢度，從而誘導(dǎo)句子產(chǎn)出能力[52]。結(jié)合值得一提的是，語義導(dǎo)航訓(xùn)練法簡單實(shí)用，適于家庭開展言語治療，可以顯著改善失語癥患者的言語功能[53]，且在詞匯拓展能力方面家屬訓(xùn)練優(yōu)于言語治療師訓(xùn)練[54]。

6 展望

語義特征分析技術(shù)綜合運(yùn)用詞匯語義、句法語義等組合線索，通過激活目標(biāo)對(duì)象的屬性以及增強(qiáng)目標(biāo)相關(guān)單詞和概念的激活，協(xié)助目標(biāo)對(duì)象的檢索[8]。在言語治療過程中，語義特征分析可以調(diào)用患者保留的語義知識(shí)參與訓(xùn)練，促進(jìn)言語功能恢復(fù)。一方面，語義特征分析直接作用于語義系統(tǒng)，語音成分分析作用于語音系統(tǒng)，兩者結(jié)合可以更好地促進(jìn)目標(biāo)詞匯的獲得與產(chǎn)出；另一方面，通過增強(qiáng)目標(biāo)相關(guān)但未經(jīng)處理的特征和概念激活[37]，又能夠在多水平引起泛化效應(yīng)，從而達(dá)到言語康復(fù)的最終目標(biāo)，回歸日常言語交流[21]。在更廣泛的層面上，對(duì)后天腦損傷繼發(fā)失語癥患者進(jìn)行評(píng)估和治療，也為我們了解言語行為和神經(jīng)系統(tǒng)提供了一個(gè)新的途徑。