원발진행실어증의 발화 위치 및 품사별 쉼 특성

Abstract

Primary progressive aphasia(PPA) is a neurodegenerative disease characterized by prominent language impairments for the first two years following onset, caused by localized degeneration in the dominant hemisphere regions. PPA is clinically categorized into three subtypes: semantic variant(svPPA), logopenic variant(lvPPA), and non-fluent/agrammatic variant(nfvPPA). Pauses that occur during speech production are emphasized as a simple and reliable biomarker for the classification and early diagnosis of PPA subtypes. The characteristics of pauses, which reflect issues in semantic knowledge, word retrieval, and syntax, can be distinguished by parts of speech. To this end, pauses were categorized and analyzed as inter-utterance, intra-utterance, inter-word, and intra-word pauses. For each major part of speech, pauses were analyzed before nouns, verbs, adjectives, and adverbs. The study included 60 participants: 9 with svPPA, 19 with lvPPA, 11 with nfvPPA, and 21 in the normal control group. After transcription, the length and proportion of pauses were measured using Praat, and parts of speech were tagged using UTagger. The study found that the nfvPPA group had longer between-utterance pauses compared to the svPPA and lvPPA groups. These between-utterance pause patterns were reflected in the total pause duration and were particularly notable before nouns and adverbs. This is inferred to be due to the slow speech rate, effortful speech, and motor planning defects characteristic of nfvPPA patients, as well as the decreased articulatory movement speed caused by speech motor impairments. The lvPPA group also used pauses to compensate for word retrieval deficits, but these pauses were relatively shorter than those observed in the nfvPPA group. Meanwhile, the lvPPA group had longer inter-word pause times within utterances compared to the svPPA group. This suggests a significant influence of frequent pauses and fillers used as strategies to compensate for word retrieval deficits in the lvPPA group. Additionally, the lvPPA group showed reduced fluency due to sentence revisions and exhibited more pauses due to internal cognitive processes involved in speech modification. On the other hand, the svPPA group exhibited shorter pauses due to the use of strategies such as speech modification, frequent noun production, noun pronoun substitution, and circumlocution to cope with semantic impairments and word retrieval difficulties. In the comparison of pause times by part of speech, the svPPA group had longer pause times before verbs than before adjectives and adverbs. This can be attributed to two reasons: first, in Korean, some verbs are compound verbs formed by adding the suffix '-하다(-hada)' to nouns, extending the noun production deficits of the svPPA group to Korean verbs. Second, the strategy of lexical simplification to compensate for noun retrieval problems, such as pronominalization, is difficult to apply to verbs. Lastly, all four groups exhibited longer pause times and higher pause proportions before nouns compared to other parts of speech. This is because, in the Korean semantic structure, the subject or topic to be described is located before the predicate. Additionally, syntactically, the basic word order places the subject at the beginning of the sentence, relating to the internal cognitive process of sentence construction and planning. The significance of this study lies in its provision of data on pause characteristics through an acoustic analysis of the speech of svPPA, lvPPA, nfvPPA, and normal groups, as well as its status as the first study to analyze these characteristics in terms of Korean parts of speech. For future research, it is suggested to classify and compare adjectives based on their modifying and descriptive functions and analyze pause characteristics according to the frequency and length of the words.

원발진행실어증(primary progressive aphasia, 이하 PPA)은 우세 반구 영역의 국소 퇴행에 기인하여, 발병 후 2년 동안 언어장애가 두드러지게 나타나는 신경 퇴행성 질환이다. PPA는 임상적 특징에 따라, 의미형(semantic variant of PPA, 이하 svPPA), 어휘부족형(logopenic variant of PPA, 이하 lvPPA), 비유창형(non-fluent/aggramatic variant of PPA, 이하 nfvPPA)의 세 가지 아형으로 분류된다. 발화를 생성하면서 나타나는 쉼(pause)은 PPA 아형 분류 및 조기 진단을 위한 간단하고 신뢰할 수 있는 바이오마커로서 그 중요성이 강조되고 있다. 또한 쉼의 특성은 의미 지식 손상, 낱말 인출 문제, 통사 문제 등을 반영하는 품사에 따라 구분되어, 각 품사 산출에 따른 쉼의 양상은 PPA 아형 변별에 유용한 발화 지표를 제공할 수 있다. 이에 본 연구에서는 그림 설명하기 과제를 통해 svPPA, lvPPA, nfvPPA 세 아형과 정상군의 쉼 특성을 실현 위치와 품사 산출에 따라 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 쉼을 발화 간, 발화 내, 어절 간, 어절 내로 구분하여 분석하였고, 각 주요 품사 산출에 따라 명사 전, 동사 전, 형용사 전, 부사 전 쉼으로 분석하였다. 연구 대상자는 svPPA 9명, lvPPA 19명, nfvPPA 11명과 정상 대조군 21명을 포함하여 총 60명이었다. 산출된 발화는 전사 후, Praat으로 쉼의 길이와 비율을 측정하였으며, UTagger로 품사태깅 하였다. 연구 결과, nfvPPA군은 svPPA, lvPPA군에 비해 발화 간 쉼 시간이 길었다. 발화 간 쉼 양상은 전체 쉼 시간에 반영되어 나타났으며, 명사, 부사 전 쉼에서 두드러졌다. 이는 nfvPPA 환자들의 느린 말 속도 및 노력성 발화, 운동 계획의 결함, 말 운동 손상으로 인한 조음기 운동 속도의 감소의 말-언어적 특성과 신경학적 결함의 특징 때문인 것으로 유추된다. lvPPA군 또한 어휘 인출 결함을 보상하기 위해 쉼을 사용하였으나, nfvPPA군보다 비교적 짧은 쉼이 관찰되었다. 한편 lvPPA군은 svPPA군에 비해 발화 내에서 위치한 어절 간 쉼 시간이 길었다. 이는 lvPPA군의 어휘 인출 결함과 이를 보상하기 위한 전략으로 사용한 빈번한 쉼과 간투사의 영향이 크다는 것을 시사한다. 이외에도 lvPPA군은 문장 수정으로 인하여 유창성 감소, 발화 변경의 내적 인지 과정으로 인하여 더 긴 쉼을 나타냈다. 반면 svPPA군은 의미손상 및 어휘인출결함을 발화 수정, 고빈도 명사 산출, 명사의 대명사 대체, 에둘러 말하는 전략을 사용함에 따라 쉼이 짧았다. 품사별 쉼 시간 비교에서 svPPA군은 동사 전 쉼 시간이 형용사, 부사 전 쉼 시간보다 길게 나타났다. 그 이유로는 첫째, 한국어 특성상, 일부 동사는 명사에 접미사 ‘-하다’를 붙인 합성 동사이기 때문에, svPPA군의 명사 산출 결함이 한국어 동사에까지 확장되어 영향을 미친 것으로 유추된다. 둘째, 명사에 적용되는 어휘 인출 문제를 보상하기 위한 어휘 단순화 전략 즉, 대명사화를 동사에는 적용하기 어렵기 때문으로 해석할 수 있다. 마지막으로, 네 집단 모두에서 타 품사에 비해 명사 전 쉼 시간이 길고 쉼 비율이 높았다. 이는 한국어 의미 구조 상 설명하고자 하는 주체 혹은 주어가 술어 앞에 위치하기 때문이다. 또한 통사적으로 가장 기본적인 어순에서 문장 내 주어로 쓰이는 체언이 문장 앞쪽에 위치하기 때문에, 문장을 구성하고 계획하는 내부 인지 과정과 연관된다. 본 연구의 의의로는 svPPA, lvPPA, nfvPPA 세 아형과 정상군의 발화를 음향학적 방법으로 분석하여 쉼 특성에 대한 자료를 제공했을 뿐만 아니라, 이를 한국어 품사 측면에서 분석한 최초 연구라는 데에 있다. 후속 연구로는 형용사를 수식 기능과 서술 기능으로 분류하여 비교하고, 어휘의 빈도와 길이에 따른 쉼 특성의 분석을 제안하는 바이다.