Νευροψυχολογική και ψυχογλωσσολογική διερεύνηση της συμμετοχής του γνωσιακού πλαισίου στην επεξεργασία των πληροφοριών σε ασθενείς με σχιζοφρένεια

Abstract

It has been suggested that a failure in the processing of context information may account for the heterogeneous clinical manifestations and cognitive impairments observed in patients with schizophrenia –“context information” being defined as all information that can be used to mediate an appropriate behavioural response to a target event, except the information conveyed by the target event itself. Although context information is important for almost all cognitive tasks, the domain of language is ideally suited for the study of contextual processing, since the interpretation of most words can vary widely according to their context of occurrence. Of particular interest in this regard is the case of homonymy, in which a word has two or more semantically unrelated meanings; it has been shown that the resolution of lexical ambiguity depends both on the relative frequency of the ambiguous word’s meanings and on the constraints imposed by the context. Thus, homonyms are a particularly useful tool for examining the effects of context on meaning activation and selection. A widely used relevant tool is the semantic priming task. This task is based on the observation that the time to make a speeded lexical decision (i.e. word-nonword decision) or pronounce a target word (e.g. dog) is faster, when the word is preceded by a semantically or associatively related prime (e.g. cat) than when it is preceded by an unrelated word (e.g. pen). Various versions of the semantic priming task can provide insight into the speed with which information flows through the semantic network, but also into the efficiency of extralexical processes, such as expectancy generation; moreover, by controlling particular variables such as the time between prime and target, priming tasks can be used to investigate the ability of subjects to maintain and update context information. Semantic priming paradigms have been widely used in the schizophrenia literature, mostly in the form of single word priming tasks. However, natural language comprehension generally depends on more than semantic relations between words. Evidence regarding the ability of patients with schizophrenia to use of broader contexts (e.g. the context of a sentence) is limited: The use of sentence context has been consistently found disturbed in schizophrenia in a number of behavioral and electrophysiological studies; nevertheless, there is no consensus regarding the mechanisms underlying this deficit. It has been suggested that patients with schizophrenia exhibit an impairment in integrating the (semantic, syntactic etc.) information contained in a sentence into a context representation. According to an alternative view, the problem mainly consists in interference by inappropriate associations –due to the reduced ability of patients to inhibit irrelevant material in general, or due to disordered spreading of activation within the semantic system. Finally, it is possible that the deficit is not unitary, and that various aspects of context processing are differentially affected in different patients. The present study aimed to systematically assess sentence context effects in homonym meaning activation in patients with schizophrenia. Fourteen patients with schizophrenia and 14 normal controls were examined using a cross-modal lexical decision priming paradigm. Primes were sentences biasing the dominant, subordinate or neither meaning of a sentence-final equibiased homonym; targets were related either to the dominant or to the subordinate meaning of the homonym and appeared after an interstimulus interval (ISI) of 0 or 750 msec. Control subjects demonstrated selective facilitation only for contextually appropriate meanings, which appeared very early (at the offset of the sentence) and was sustained until later in the comprehension process. In contrast, patients with schizophrenia exhibited an impairment in their ability to use sentence context for ambiguity resolution. However, inspection of individual data showed that the observed deficit was not unitary, as two distinct subgroups with different facilitation patterns emerged: In one group, there was evidence for reduced activation of the semantic network combined with working memory impairments; performance patterns of the other group, on the other hand, suggested the presence of increased spreading of activation within the semantic network, combined with an impairment in the integration of semantic and syntactic information towards a sentence context representation. Thus, in both patient groups, impaired use of sentence context for ambiguity resolution appeared to depend on disturbances both in the organization of the semantic network and in extralexical cognitive processes. The magnitude of priming in patients was differentially correlated with clinical symptomatology and performance in tests of working memory and behavioral inhibition, depending on the specific facilitation condition. In conclusion, the findings of the present study confirm that the use of context information for semantic processing is impaired in schizophrenia. However, although the concept of “context” is useful for the integration of observed deficits into a unifying theoretic framework (all patients exhibited impaired use of context in some way), the underlying disturbances may be quite variable and differentially linked to the clinical symptoms of schizophrenia, thus providing a basis for the complex and heterogeneous constellations of signs and symptoms that characterize the disorder.

Σύγχρονες θεωρήσεις της σχιζοφρένειας προτείνουν ότι μια ειδική διαταραχή στην επεξεργασία και αξιοποίηση των “πληροφοριών πλαισίου” μπορεί να ερμηνεύσει τις ετερογενείς κλινικές εκδηλώσεις και τα πολύπλοκα πρότυπα των γνωστικών ελλειμμάτων που χαρακτηρίζουν τη νόσο. Ως πληροφορίες πλαισίου ορίζονται όλες οι πληροφορίες του περιβάλλοντος που μεσολαβούν την απάντηση ενός υποκειμένου σε ένα γεγονός-στόχο, εκτός από την όποια πληροφορία ενυπάρχειμέσα στο ίδιο το γεγονός-στόχο. Με βάση τον ανωτέρω ορισμό, η επεξεργασία των πληροφοριών πλαισίου κατέχει σημαντική θέση στην εκτέλεση των περισσότερων γνωστικών δοκιμασιών· όμως, έχει ιδιαίτερη εφαρμογή στον τομέα της γλώσσας, καθώς η ερμηνεία των περισσότερων λέξεων ποικίλλει ευρέως αναλόγως του πλαισίου, εντός του οποίου αυτές απαντώνται. Από αυτή την άποψη παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον η περίπτωση της ομωνυμίας, κατά την οποία μια λέξη έχει περισσότερες από μία σημασίες που δεν σχετίζονται μεταξύ τους σημασιολογικά. Έχει δειχθεί ότι η επίλυση τέτοιων «λεκτικών αμφισημιών» εξαρτάται τόσο από τη σχετική συχνότητα των σημασιών της αμφίσημης λέξης, όσο και από τους περιορισμούς που επιβάλλει το πλαίσιο εμφάνισής της. Έτσι, οι ομώνυμες λέξεις αποτελούν εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο για διερεύνηση των επιδράσεων του πλαισίου στην ενεργοποίηση και επιλογή σημασιών εντός του σημασιολογικού δικτύου. Μια δοκιμασία που χρησιμοποιείται ευρέως για το σκοπό αυτό είναι η δοκιμασία σημασιολογικού priming (ενεργοποίησης, προετοιμασίας). Αυτή βασίζεται στην παρατήρηση ότι η ανταπόκριση σε μια λέξη-στόχο (π.χ. σκύλος) είναι ταχύτερη όταν αυτή συσχετίζεται συνειρμικά ή σημασιολογικά με τη λέξη που έχει παρουσιαστεί αμέσως προηγούμενα (π.χ. γάτα), παρά εάν δεν υπάρχει συσχέτιση (π.χ. μολύβι). Οι διάφορες εκδοχές των δοκιμασιών σημασιολογικού priming προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες για την ταχύτητα εξάπλωσης των πληροφοριών εντός του σημασιολογικού δικτύου, αλλά επίσης και για την αποτελεσματικότητα εξω-λεκτικών γνωστικών διεργασιών· επιπλέον, με το χειρισμό μεταβλητών όπως ο χρόνος που παρεμβάλλεται μεταξύ prime (εναύσματος) και στόχου, οι δοκιμασίες αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διερεύνηση της ικανότητας προς διατήρηση και ανανέωση των πληροφοριών πλαισίου. Οι δοκιμασίες σημασιολογικού priming έχουν ευρέως χρησιμοποιηθεί στην έρευνα της σχιζοφρένειας, κυρίως με χρήση μεμονωμένων λέξεων ως prime-πλαίσιο. Εντούτοις, η κατανόηση της γλώσσας σε φυσιολογικές συνθήκες δεν εξαρτάται μόνο από τις σημασιολογικές σχέσεις μεταξύ μεμονωμένων λέξεων. Τα υπάρχοντα στοιχεία σχετικά με την ικανότητα αξιοποίησης ευρύτερων πλαισίων (όπως του πλαισίου μιας πρότασης) σε ασθενείς με σχιζοφρένεια είναι ανεπαρκή: Παρόλο που σε συμπεριφορικές και ηλεκτροφυσιολογικές μελέτες ανευρίσκονται σταθερά διαταραχές ως προς την αξιοποίηση του πλαισίου της πρότασης στους ασθενείς αυτούς, δεν υπάρχει ομοφωνία ως προς την ακριβή φύση του υποκείμενου ελλείμματος. Έχει προταθεί ότι οι ασθενείς με σχιζοφρένεια εμφανίζουν διαταραχή στην απαρτίωση των σημασιολογικών και συντακτικών πληροφοριών μιας πρότασης προς σχηματισμό μιας συνολικής αναπαράστασης πλαισίου· σύμφωνα με μια εναλλακτική άποψη, το έλλειμμα έγκειται κυρίως στην παρεμβολή ακατάλληλων συνειρμών –λόγω αποδιοργάνωσης του σημασιολογικού συστήματος, ή λόγω εξω-λεκτικής διαταραχής στην ικανότητα αναστολής ακατάλληλου υλικού γενικά. Τέλος, έχει επίσης προταθεί ότι το έλλειμμα δεν είναι ενιαίο, και ότι διαφορετικοί ασθενείς εμφανίζουν διαταραχή σε διαφορετικές πλευρές της επεξεργασίας των πληροφοριών πλαισίου. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η συστηματική διερεύνηση της ικανότητας ασθενών με σχιζοφρένεια προς αξιοποίηση του πλαισίου της πρότασης για την επίλυση λεκτικών αμφισημιών. Στη μελέτη συμμετείχαν 14 ασθενείς με σχιζοφρένεια και 14 υγιή άτομα ελέγχου. Ως εργαλείο επιλέχθηκε μια δοκιμασία σημασιολογικού priming, κατά την οποία τα υποκείμενα άκουγαν προτάσεις και στη συνέχεια καλούνταν να εκτελέσουν ταχεία λεκτική απόφαση ως προς οπτικά παρουσιαζόμενους στόχους (δηλ. να υποδείξουν εάν μια σειρά γραμμάτων αποτελούσε πραγματική λέξη). Η κάθε πρόταση-prime κατέληγε σε μια ομώνυμη λέξης, και το πλαίσιο της πρότασης προκαλούσε προκατάληψη είτε υπέρ της κυρίαρχης ή της δευτερεύουσας σημασίας της λέξης, είτε υπέρ καμίας από τις δύο σημασίες (διφορούμενη πρόταση). Οι στόχοι ήταν σχετικοί με την κυρίαρχη ή τη δευτερεύουσα σημασία, και εμφανίζονταν μετά από 0 ή 750 msec από το τέλος της πρότασης. Τα άτομα της ομάδας ελέγχου επέδειξαν επιλεκτική διευκόλυνση μόνο των κατάλληλων προς το πλαίσιο στόχων, η οποία παρατηρούνταν ήδη αμέσως μετά το τέλος της πρότασης και διατηρούνταν και σε μεταγενέστερο χρόνο. Οι ασθενείς με σχιζοφρένεια, αντίθετα, επέδειξαν διαταραχή της ικανότητας για χρήση του πλαισίου της πρότασης προς επίλυση των λεκτικών αμφισημιών· από τη θεώρηση όμως των ατομικών δεδομένων απόδοσης προέκυψε ότι το παρατηρούμενο έλλειμμα δεν ήταν ενιαίο. Συγκεκριμένα, αναδείχθηκαν δύο υπο-ομάδες με διαφορετικά πρότυπα απόδοσης: Στην πρώτη ομάδα υπήρχαν ενδείξεις ελαττωμένης ενεργοποίησης του σημασιολογικού δικτύου σε συνδυασμό με διαταραχές της εργαζόμενης μνήμης· στη δεύτερη, τα πρότυπα απόδοσης υπέδειξαν αντίθετα αυξημένη ενεργοποίηση του σημασιολογικού δικτύου, σε συνδυασμό με ελαττωμένη ικανότητα απαρτίωσης των πληροφοριών της πρότασης προς δημιουργία μιας αναπαράστασης πλαισίου. Έτσι, και στις δύο ομάδες ασθενών, το έλλειμμα στη χρήση του πλαισίου της πρότασης για την επίλυση λεκτικών αμφισημιών φαινόταν να επηρεάζεται τόσο από την οργάνωση του σημασιολογικού δικτύου, όσο από εξωλεκτικές γνωστικές διεργασίες. Η ικανότητα των ασθενών προς ενεργοποίηση σημασιών συσχετιζόταν με την κλινική συμπτωματολογία και την επίδοση σε δοκιμασίες εργαζόμενης μνήμης και συμπεριφορικής αναστολής, όμως οι εκάστοτε συσχετίσεις ήταν διαφορετικές για τις διάφορες υπό εξέταση συνθήκες διευκόλυνσης. Συμπερασματικά, τα ευρήματα της παρούσας μελέτης επιβεβαιώνουν ότι υπάρχει διαταραχή ως προς την αξιοποίηση των πληροφοριών πλαισίου για τη σημασιολογική επεξεργασία στη σχιζοφρένεια. Όμως, παρόλο που η έννοια των διαταραχών πλαισίου είναι χρήσιμη για την ενοποίηση των παρατηρούμενων ελλειμμάτων (όλοι οι ασθενείς εμφάνιζαν διαταραχή στην αξιοποίηση του πλαισίου με τον ένα ή τον άλλο τρόπο), η υποκείμενη παθολογία μπορεί να είναι αρκετά διαφορετική και να συνδέεται σε άλλοτε άλλο βαθμό με τα κλινικά συμπτώματα της σχιζοφρένειας, παρέχοντας έτσι μια βάση για τη μεγάλη ποικιλομορφία της νόσου.