阿尔兹海默症患者的语义记忆损伤：表现、理论及展望

方燕红，尹观海

(井冈山大学 教育学院，江西 吉安 343009)

阿尔兹海默症(Alzheimer’Disease，AD)是一种以记忆、认知等高级脑功能损伤为主要表现的进行性和退行性的神经病变性疾病，又叫老年性痴呆[1]。根据疾病程度的发展，AD患者有极轻度、轻度、中度和重度之分。极轻度AD通常又被称为轻度认知损伤(mild cognitive impairment，MCI)，是阿尔兹海默症的前临床阶段[2]。大量研究表明，AD患者不仅会表现出情境记忆的损伤，还会出现语义记忆的损伤，语义记忆功能退化是AD患者的最早表征[3]。然而，不同严重程度的AD患者损伤的语义记忆成分不同，其损伤程度也有差异，而造成损伤的原因也有多种。本文将综合现有研究，介绍常见的语义记忆测验方法，阐述AD患者语义记忆的损伤表现，归纳现有的损伤理论，在此基础上，提出未来的研究方向。

一、语义记忆及其测量方法

语义记忆(semantic memory)是人脑中存储的关于世界的普遍性知识，包括客体、人物、地点、概念、事实和语言知识等，是通过一生获得的，并由同一文化群体共享。如“北京是中国的首都”“美国是发达国家”等。与情境记忆不同，语义记忆并不依赖于特定的时间、地点、人物等情节，也不依赖于个体的特定经验，而是为最广大的文化群体所接受的知识[3-4]。

测量语义记忆损伤的常用方法有[3-5]：⑴言语流畅性测验(verbal fluency test)：要求患者在1分钟内尽可能多地列举出某一范畴(如动物)的成员(范畴流畅性)，或尽量多地说出含有某个音节的单词(语音流畅性)；。⑵图片命名(picture naming)：呈现常见物体图片，要求患者说出物体名称，接着呈现几个关于物体属性的问题，以评估其语义知识损伤的类型，包括范畴知识、知觉知识、功能知识等；。⑶著名人脸命名与识别(famous people naming and recognition)：呈现国内外著名的演员、政治家、运动员及歌唱家照片，要求患者分别说出他们的名字，并进一步描述该名人的细节信息，如国籍、职业、因什么而出名、出名的年代等。例如，对于J.F.肯尼迪，应该说出“被刺杀的总统”。与之类似的任务是对著名建筑的识别；。⑷常识(common information)：如一天中什么时候影子最短、西班牙首都是什么、谁写了《丑小鸭》等；。⑸视觉-言语语义匹配(visual-verbal semantic matching)：呈现物体图片，并在多个词汇项目中选出一个语义上能与之匹配的词汇。

以上测验属于外显任务，要求患者有意识地提取存储的语义信息。但是，语义记忆的损伤可能仅仅是因为患者不能有意识地提取完整的语义信息，而并非来自语义知识本身的损伤。因此，有研究还采用了语义启动(semantic priming)的内隐任务[6]：先后呈现线索词和目标词，如果两者之间有语义联系，那么被试对目标词的识别就要迅速一些。因为线索词会将激活扩散到与之相邻的语义网络，对目标词的识别产生启动效应。Balthazar等人认为，语义启动任务不涉及执行功能、言语能力等非语义加工过程，是比较纯粹的语义任务，可以较为有效地避免其他认知活动的干扰[7]。另外还有一些测验方法使用频率相对较低，如著名公共事件回忆、语义联想测验、错误记忆范式等[6]。

通过不同的语义记忆测验，不仅可以评估AD患者是否存在语义记忆损伤及其损伤程度，还能分析语义损伤的模式及损伤实质，揭示对AD早期诊断最为敏感的测验。

二、AD患者语义记忆的损伤表现

(一)MCI患者的语义记忆损伤

对于MCI患者是否存在语义记忆损伤，当前研究结果不尽相同。

外显语义记忆测验的结果主要表明，相对正常老年组，MCI患者的语义记忆已经出现了明显损伤。例如，Vogel等[8]通过范畴流畅性、常见物体命名、名人脸命名与识别、常识等任务，比较了遗忘型(amnestic)MCI患者与正常老年组及轻度AD患者的测验成绩，发现除对常见物体的命名外，MCI患者在其他四个任务上的成绩均显著低于正常组；损伤比例由高到低分别是范畴流畅性(31.8%)、名人脸命名(22.7%)、名人识别(22.7%)和常识(13.6%)；59%的aMCI患者在一项或多项上的成绩低于临界范围，9%的患者在三项或四项测验上存在损伤。Ahmed等[9]也表明，aMCI患者在名人和名建筑上的命名成绩显著低于对常见物体的命名，表现出明显损伤。作者认为，关于名人和名建筑等独特实体的语义知识，要比常见物体的一般知识更容易受到损害。因为相对常见物体名称，名人名建筑等专有名词在语义网络中的连接结点更少，提取的难度较大，也更易受到伤害。Joubert等[2]在aMCI患者中也发现了类似证据，并证明具有特异性属性的实体，其语义要比一般概念的语义受到更早及更大程度的损伤。追踪研究显示，两年后转换为AD的MCI患者当初在名人脸命名上的成绩要显著低于没有转换为痴呆的MCI患者[4]。因此，名人脸命名成绩较低的MCI患者转化为痴呆的风险更高，名人命名障碍比物体命名障碍更能预测前临床患者向AD的转化[10-11]。还有，相比语音流畅性，MCI患者在范畴流畅性上表现出损伤，提示其语义知识网络存在某种程度的丧失；范畴流畅性更能敏感地预测MCI患者转化为痴呆[12]。

内隐语义记忆测验则显示，MCI患者的语义记忆保持完好，并没有受到损伤。例如，Duong等人[13]在语义启动任务中，发现MCI患者和正常老年组相似，并均显著好于AD患者。由此，他们认为MCI阶段，患者的语义记忆并没有缺损，只是由于执行功能等受损，不能进行有意识地提取罢了。但是，目前利用语义启动任务来测量MCI患者的语义记忆的研究还比较少，形式还比较单一，线索词与目标词之间的语义联系也都比较强(如“斑马-条纹”)。如果两者之间的联系比较弱，或是间接的语义联系，那么MCI患者是否表现出损伤，还需要进一步的深入研究。Poettrich等人[14]采用公共事件的回忆任务来研究MCI患者的自传体语义记忆的变化，发现他们的情境记忆有逆时间顺序的损伤，即离当前越远损失越厉害，而语义记忆却没有明显的损伤。

(二)轻度及以上AD患者语义记忆的损伤

AD患者存在语义记忆的损伤已成为公认的事实，且随着痴呆的加重，语义损伤呈现出进行性和弥散性特征。与MCI相比，轻度AD患者在测验中的成绩进一步下滑，损伤程度进一步扩大。Vogel等[8]显示，轻度AD患者在图片命名、名人脸命名与识别、范畴流畅性、常识等所有语义测验上的成绩不仅均显著低于正常老年组，还显著落后于MCI患者；损伤比例在范畴流畅性和名人脸命名任务上高达62.7%和53.5%；从个体来说，绝大多数轻度AD患者存在轻度或中度语义损伤，24.5%存在重度缺损。Giffard等人探讨了AD患者的语义启动效应，发现当目标词是线索词的一个属性时，启动效应随着AD病程的发展呈线性下降。这表明，AD患者语义知识网络的损伤程度随疾病的发展越来越严重，导致启动效应逐渐减少甚至消失[15]。

尽管AD患者多种语义记忆测验成绩均低于控制组，但他们不是所有的语义知识都损伤，语义知识的各个成分也并非受到同等程度的损碍，而是存在范畴特异性语义损伤(category-specific semantic deficits)特点[1，16]，即相对其他范畴，AD患者在某一特定语义范畴上存在选择性损伤或损伤更为严重。在有无生命物体范畴，大多数研究报告了AD患者的有生命物体的范畴特异性损伤，即在图片命名、范畴流畅性等任务中，他们对有生命物体(动物、水果、蔬菜等)的反应正确率较低，对无生命物体(家具、交通工具等)的反应正确率较高；少数研究报告了无生命物体的范畴特异性损伤；在有生命范畴，AD患者有关动物的语义知识损伤程度大于果蔬范畴；还有，AD患者下位知识的损伤程度比上位知识更严重，名人的知识相比其他概念知识和自传体记忆受到了不成比例的损害，概念的区别性特征(distinctive features)比共享特征(shared features)更早地受到损伤，较弱的语义联系相对较强的语义联系更容易受到影响，不熟悉物体的知识比常见物体的知识损伤更早更严重。

三、AD患者语义记忆损伤的相关理论

关于AD患者的语义记忆损伤实质，当前有存储退化(degraded-store)和通达退化(degraded-access)两种观点[4]。前者认为，语义记忆的障碍来源于语义信息的丢失，并假定记忆中的语义表征会随着时间的推移而逐渐下降；通达退化观则认为，AD患者的语义知识在很大程度上是完整的，其损伤是因为痴呆影响了语义知识的通达与提取。两种观点都得到相关研究的支持，也有研究认为，AD患者的语义记忆损伤来源于储存和通达的双重退化。

(一)语义记忆存储退化观及其证据

Chertkow等人[17]对AD患者语义记忆损伤的原因进行了开创性的研究。他们采用逐项特定测验法(item-to-item specific test)，要求AD患者先命名图片，然后对相同类别的词和图片进行配对。结果发现了错误的一致性，即命名错误的图片在匹配中也发生错误，而命名正确的图片在匹配中也能做出正确选择。Adlam等人同时采用非言语任务(图片语义匹配)和言语任务(图片命名)，发现不仅MCI在两个任务上的表现相似，AD患者在两个任务上的成绩也相当，是否提取语音信息并不影响两个组的成绩，这表明早期AD患者长时记忆中储存的语义知识是有衰退的[18]。这些结果佐证了退化存储观，Salmon等人还描述了AD患者语义记忆的结构与组织崩溃的情况[19]。

Mardh等[4]采用相同材料在一年内对同一组被试进行了三次相同的测试。测试任务包括：①字词阅读(word reading)，高度自动化的能力；②字词理解，需要有意识地加工语义知识；③语义属性判断，也需要有意识地费力地提取语义知识。按照存储退化观，同样的语义信息在不同时间不同测试任务中都将无法理解，均将表现出缺损，而通达退化观则假设，同样的语义信息在不同测试任务中只是随机缺损，但不会处处损伤。结果表明，AD患者在第一次测试中就在阅读、理解与属性判断中表现出障碍。字词理解障碍与AD患者的字词发现困难有关，与语义知识逐渐退化有关，也与痴呆水平有关，显示其语义损伤主要表现为存储障碍，而不是提取障碍。还有结果还表明，如果AD患者的语义损伤是由语义知识丢失造成的，那么他们对不理解的词的属性选择就会少，而对理解的词属性选择会多；如果语义损伤是由提取困难造成，那么患者有时会对不理解的词的属性选择少，而有时又会对理解的词的属性选择少。本研究清晰显示，AD患者对理解的词汇的属性选择比不理解词要多得多。；还有，在第一次测试中理解的词汇，在第二次和第三次测试中仍然理解，如果真是提取困难导致语义损伤，那么三次的成绩不太可能如此一致。

(二)语义记忆通达退化观及其相关证据

AD患者语义记忆的损伤来自于通达而非储存受损最为直接的证据，可能来自频率效应，即低频的语义知识难以通达[5]。根据连接主义模型和“两个网络系统”理论[20]，语义知识越是不常见，识别与提取的难度越大；反之，则提取的难度越小。而如果在同一任务中，AD患者对低频语义知识的作业成绩显著低于正常老年组，则表明他们的困难在于提取而不在于存储。Marczinski等[5]在范畴流畅性任务中发现，AD患者在一分钟内产生的低频词汇要远低于正常组，产生的词汇的平均频率也要低于正常组；且随着病情的加重，低频词出现的次数越来越低，直至晚期才出现高频词的减少。这有力佐证了AD患者语义知识损伤的通达退化观。

其他研究也有类似发现。例如，Nebes等人[21]将测验区分为有意识的费力的任务(如言语流畅性、图片命名)和自动的无意识的任务(如启动)，发现AD患者在自动启动任务中的成绩与正常对照组相当，但需要有意识提取语义知识时，AD患者的成绩显著低于对照组，表现出损伤。基于此发现，Nebes等认为，AD患者的语义知识保存完整，提取或通达语义知识时却存在障碍。Takahashi等发现[22]，AD患者在图片正常呈现任务上的成绩完好，而缩短图片的呈现时间后，他们的成绩下降非常厉害，明显出现缺损。这也表明，AD病患的语义记忆损伤来源于知识的提取功能下降，而非存储功能的退化。

(三)语义记忆的双重退化观及其证据

双重退化观的证据主要来自于认知神经科学的研究。研究发现，大脑组建了一个分布广泛的与语义记忆的表征有关的神经网络，包括额叶、颞叶等大脑皮层，分工明显。额叶区域主要与语义提取有关，而颞叶主要与语义知识的存储有关。基于体素的形态测量分析显示，aMCI和AD患者的前颞叶(ATL)区域存在萎缩状况，在下前额皮质(IPC)也出现了退化，这些是语义认知网络的一些关键区域。这表明，aMCI和AD患者的语义损伤既可能由语义知识的分解与崩溃造成，也可能是由选择、检索和提取这些知识的困难引发[2]。

四、评价与展望

有关AD患者语义记忆损伤的研究已经积累了一定的实验证据，为早期痴呆的诊断提供了诸多有益参考。然而，值得注意的是，现有研究还存在需要完善的几个方面：

1.关于MCI患者是否存在语义记忆损伤及损伤的程度，目前研究不一致，可能的原因在于测量方法及痴呆水平的匹配。如前所述，任务难度和任务类型影响MCI患者的语义测验成绩，图片命名任务较为简单，语义启动任务又有一定联想，这两类测验均不容易发现MCI患者与正常老年组之间的差异，而言语流畅性等测验又涉及较多的非语义记忆成分，牵涉多方面的认知功能，包括语义知识、执行功能、言语能力，甚至工作记忆等[23]，范畴流畅性对MCI的敏感性很可能是多种认知功能(而不仅仅是语义记忆知识)下降的共同结果。因此，编制“纯粹”而又敏感的语义记忆测验，以推进MCI患者语义记忆损伤研究的深入，是未来研究的方向之一。再有，对于痴呆的诊断，大量研究采用简易精神状态检查表(MMSE)，而MMSE对早期痴呆的变化并不敏感[5]，也有研究通过正电子发射计算机断层显像(PET)和功能性核磁共振(fMRI)等手段来测评，但也存在不能有效区分不同痴呆的缺陷。可能，不同痴呆诊断方法所得到的结果存在差异，导致相应的研究得出不同的结果。因此，综合认知科学、神经心理学和认知神经科学等多种方法和手段，进一步考查AD患者及其语义记忆的损伤，也应成为研究者关注的方向。

2.相对横向研究，纵向研究提供的实验证据明显不足。横向研究能够在同一时间收集处在不同痴呆阶段的病患的数据，帮助研究者构建了不同痴呆阶段特征的准确模型，但难以描述语义记忆随着疾病恶化而连续下降与衰退的具体发展趋势；纵向研究能够在较长的一段时间内持续追踪某个(批)病患的语义记忆损伤持续发展情况，对于揭示语义记忆随着疾病恶化而退化的机制，具有明显的优势。还有，语义记忆损伤是源于语义知识的存储受损还是提取受损，目前研究也不一致；存储与提取两种损伤实质的进行性趋势及相互影响趋势目前也不清楚。而综合横向与纵向研究，能深入分析AD患者先损害的是语义知识的存储还是语义知识的提取，抑或是语义知识的提取受损将继而导致存储痕迹的衰退，揭示AD患者语义记忆损伤的阶段性与进行性实质。

3.当前研究主要以使用英语等拼音文字的AD患者为对象，而使用汉语患者为对象的研究比较少。英语与汉语存在诸多语言文化差异。行为研究表明，英语的阅读障碍和汉语的阅读障碍激活的脑区不同，说明阅读障碍的脑机制具有语言文化的根源[23]。又如英语是拼音文字，激活区域主要在额下回；汉语是表意文字，其大脑区域主要与额中回有关。同时，相对英语失读症，汉语失读患者较少，汉语甚至具有“唤醒”、“恢复”英语阅读的能力[24]。由此，当前研究，关于语言文化差异对语义记忆损伤的影响关注不够。例如，汉语与英语的AD患者的语义记忆损伤水平、模式是否存在差异？汉语与英语的AD患者的语义记忆损伤的脑区机制是否存在差异？早期汉语与英语的AD患者对各种神经心理学测验的敏感性差异如何？这些问题都有待于进一步探讨。因此，积极开展汉语AD患者的语义记忆损伤研究就显得十分必要。一方面要考察语义记忆损伤模式的普遍性，探讨不同语言文化背景下语义记忆损伤模式的特定性，另一方面要进行汉语AD患者早期诊断的语义记忆测验的适应性研究。