Garden path effects and domain-general cognitive skills in Greek-speaking patients with primary progressive aphasia

Abstract

This thesis investigates the role of executive functions in language processing in primary progressive aphasia (PPA), with a particular focus on syntactic ambiguity resolution and narrative discourse production. The main aim was to determine whether language impairment in PPA can be explained as a purely linguistic deficit or as the result of an interaction between language-specific mechanisms and domain-general cognitive processes, such as executive functions. To address this question the study combined two complementary approaches. First, a behavioral self-paced reading paradigm was used to investigate the processing of garden path sentences in Greek. Second, an eye tracking case-series study provided fine-grained evidence of real-time processing mechanisms during temporary syntactic ambiguity resolution. Third, narrative production was examined across both oral and written modalities, by employing the following measures of microstructure: syntactic complexity, lexical diversity and proposition density, alongside executive function assessments. Narrative production was elicited through two paradigms: picture sequence and single picture description. The results indicate that persons with PPA (henceforth, PwPPA) exhibited reduced accuracy in garden path sentence comprehension, while no differences were found in corresponding reaction times. Eye tracking data further refined the pattern observed behaviorally: processing difficulty was predominantly found in disambiguation and post-disambiguation regions, thus reflecting the instability in maintaining and integrating revised representations in real-time. In narrative production, impairments were most pronounced in the oral modality in the conditions that required real-time sequencing. Notably, written performance was better in the PwPPA than their oral narrative production, while executive function measures predicted narrative production only selectively: more specifically, executive function measures predicted oral narrative performance only in sequenced pictures (vs. single picture description), while there were no associations between executive functions and written narrative production. The overall findings show that the written modality in narrative production reduces the load on the patients’ executive functions by alleviating real-time processing constraints. Overall, the findings support the account that language processing mechanisms interact with domain-general executive functions in PPA, particularly under conditions of increased cognitive demands such as those inflicted by temporary syntactic ambiguity and oral narrative production of picture sequences. Executive functions appear as key predictors of syntactic revision and narrative discourse organization. The thesis highlights the importance of combining both linguistic and cognitive factors in models of language processing and in the assessment of language impairment in PPA.

Η παρούσα μελέτη διερευνά τον ρόλο των εκτελεστικών λειτουργιών στη γλωσσική επεξεργασία στην πρωτοπαθή προϊούσα αφασία (ΠΠΑ), με ιδιαίτερη έμφαση στην επίλυση συντακτικής αμφισημίας (προτάσεις διακλαδωμένου μονοπατιού) και στην παραγωγή αφηγηματικού λόγου. Ο κύριος στόχος ήταν να καθοριστεί κατά πόσο η γλωσσική διαταραχή στην ΠΠΑ μπορεί να εξηγηθεί ως ένα καθαρά γλωσσικό έλλειμμα ή ως αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ γλωσσικών μηχανισμών και γενικών γνωστικών διεργασιών, όπως οι εκτελεστικές λειτουργίες. Η μελέτη συνδύασε δύο συμπληρωματικές προσεγγίσεις. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε ένα συμπεριφορικό πείραμα αυτορυθμιζόμενης ανάγνωσης (self-paced reading) για τη διερεύνηση της επεξεργασίας αμφίσημων προτάσεων (garden path) στα ελληνικά. Επιπλέον, μελέτες περίπτωσης με χρήση καταγραφής οφθαλμικών κινήσεων (eye tracking) παρείχαν λεπτομερή δεδομένα για τους μηχανισμούς επεξεργασίας σε πραγματικό χρόνο κατά την επίλυση της προσωρινής συντακτικής αμφισημίας. Τέλος, εξετάστηκε η παραγωγή αφηγηματικού λόγου τόσο στον προφορικό όσο και στον γραπτό λόγο, με τη χρήση των ακόλουθων μικροδομικών μετρήσεων: συντακτική πολυπλοκότητα, λεξιλογική ποικιλία και πυκνότητα ιδεών, σε συνδυασμό με αξιολογήσεις εκτελεστικών λειτουργιών. Η παραγωγή αφηγηματικού λόγου ελέγχθηκε μέσω δύο παραδειγμάτων: ακολουθία εικόνων και περιγραφή μίας εικόνας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα άτομα με ΠΠΑ παρουσίασαν μειωμένη ορθότητα στην κατανόηση αμφίσημων προτάσεων, ενώ δεν βρέθηκαν διαφορές στους αντίστοιχους χρόνους αντίδρασης. Τα δεδομένα οφθαλμικών κινήσεων διευκρίνισαν περαιτέρω το μοτίβο που παρατηρήθηκε σε συμπεριφορικό επίπεδο: η δυσκολία επεξεργασίας εντοπίστηκε κυρίως στις περιοχές επίλυσης της αμφισημίας και μετά την επίλυση, γεγονός που αντανακλά αστάθεια στη διατήρηση και ενσωμάτωση αναθεωρημένων συντακτικών αναλύσεων σε πραγματικό χρόνο. Στην παραγωγή αφηγηματικού λόγου, οι δυσκολίες ήταν πιο έντονες στον προφορικό λόγο, στις συνθήκες που απαιτούσαν επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο και διαδοχική οργάνωση. Αξιοσημείωτο είναι ότι η επίδοση στον γραπτό λόγο ήταν καλύτερη για τα άτομα με ΠΠΑ σε σύγκριση με τον προφορικό τους λόγο, ενώ οι μετρήσεις εκτελεστικών λειτουργιών προέβλεπαν την αφηγηματική παραγωγή μόνο επιλεκτικά: πιο συγκεκριμένα, οι εκτελεστικές λειτουργίες προέβλεπαν την προφορική αφηγηματική απόδοση μόνο στην περίπτωση ακολουθίας εικόνων (σε σύγκριση με την περιγραφή μίας εικόνας), ενώ δεν βρέθηκαν συσχετίσεις μεταξύ εκτελεστικών λειτουργιών και γραπτής αφηγηματικής παραγωγής. Τα συνολικά ευρήματα δείχνουν ότι η γραπτή μορφή αφηγηματικού λόγου μειώνει το φορτίο των εκτελεστικών λειτουργιών, περιορίζοντας τις απαιτήσεις επεξεργασίας σε πραγματικό χρόνο. Συνολικά, τα ευρήματα υποστηρίζουν την άποψη ότι οι μηχανισμοί γλωσσικής επεξεργασίας αλληλεπιδρούν με γενικές εκτελεστικές λειτουργίες στην ΠΠΑ, ιδιαίτερα υπό συνθήκες αυξημένων γνωστικών απαιτήσεων, όπως αυτές που δημιουργούνται από την προσωρινή συντακτική αμφισημία και την προφορική παραγωγή αφηγηματικού λόγου με ακολουθία εικόνων. Οι εκτελεστικές λειτουργίες φαίνεται να αποτελούν βασικούς προβλεπτικούς παράγοντες για τη συντακτική αναθεώρηση και την οργάνωση του αφηγηματικού λόγου. Η εργασία αναδεικνύει τη σημασία του συνδυασμού γλωσσικών και γνωστικών παραγόντων τόσο στα μοντέλα γλωσσικής επεξεργασίας όσο και στην αξιολόγηση των γλωσσικών διαταραχών στην ΠΠΑ.