구어 및 비구어 작업기억 능력이 실어증 환자의 문장 이해 능력에 미치는 영향

Abstract

실어증 환자의 언어적 손상을 설명하는 이론은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 우선, 문법적인 지식 자체의 손실로 인하여 실어증 환자의 언어의 구조적 적합성(structural properties)이 정상과 다를 것이라는 주장과(Grodzinsky, 1986) 언어학적 지식이나 표현의 장애가 아니라 언어의 처리에 있어서의 장애라는 주장으로 크게 나뉜다(McNeil & Pratt, 2001). 실어증을 언어처리 비효율성 가설로 설명하는 주장과 관련하여 최근 작업기억(working memory)과 실어증 환자들의 언어 능력 간의 상관에 관한 연구들이 보고되고 있다. 작업기억은 단기기억(short-term memroy)에 그 기원을 두고 있지만, 정보를 일시적으로 유지하는 것을 넘어서 정보를 조작하고 처리하는 기제라고 할 수 있다(Baddeley & Hitch, 1974). 이처럼 작업기억이 정보의 유지 및 조작에 관여하는 기제이기 때문에 실어증이 단순히 언어 능력의 손실인지 아니면 정보의 처리 과정의 문제인지를 언어 능력과 작업기억의 관련성을 살펴봄으로써 실어증 환자들의 언어적 결함의 기제를 보다 근본적으로 살펴볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실어증 환자들의 언어장애가 언어적 손실에서만 비롯된 것이 아니라 정보에 대한 전반적인 처리과정의 문제라는 가설에 근거하여 작업기억 능력과 언어 능력을 비교 및 분석을 하였다. 특히, 구어 작업기억 능력 뿐 아니라 비구어 작업기억 능력과 언어 능력을 비교하였다. 이는 실어증 환자의 언어적 결함이 정보를 유지 및 조작하는 과정에서의 문제라면, 구어적인 영역 외의 비구어적 영역에서의 정보 유치 및 조작에서도 어려움이 있을 것이라는 가설에 근거하였다. 본 연구의 대상자는 연령과 교육년수를 일치시킨 정상 집단 15명과 실어증 집단 12명이었다. 본 연구에서는 작업 기억 양상에 따라 집단 간에 차이가 있는지 살펴보았으며, 정상 집단과 실어증 집단 내에서 문장 이해 능력과 구어 작업 기억 능력, 그리고 비구어 작업기억 능력이 서로 어떠한 관련성이 있는지 살펴보았다. 과제는 문장 이해 능력 측정을 위해 토큰검사와 구문의미이해력검사를 사용하였다. 구어 작업기억 능력 측정을 위해 숫자폭 거꾸로 가리키기 과제, 단어폭 거꾸로 가리키기 과제, 알파벳폭 가리키기 과제, 빼기-2폭 가리키기 과제를 사용하였으며, 비구어 작업기억 능력 측정을 위해 상징폭 과제(symbol span task), 공간 첨가 과제(spatial addition task), 시공간폭 검사를 사용하였다. 자료 분석을 위해 각 과제 별로 대상자가 얻은 점수를 합한 뒤에 백분율로 환산하였으며, 통계는 이원혼합분산분석(two-way mixed ANOVA), Pearson 상관계수, 단계적 회귀분석(stepwise regression analysis), 및 편상관관계분석(partial correlation coefficient analysis)을 사용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 실어증 집단이 정상 집단에 비하여 구어 작업기억 과제와 비구어 작업기억 과제에서 모두 낮은 평균을 나타냈으며, 실어증 집단과 정상 집단 모두 구어 작업기억 과제보다 비구어 작업기억 과제에서 더 높은 점수가 나타났다. 둘째, 정상 집단의 경우 토큰검사 및 구문의미이해력검사 점수 모두 구어 작업기억 능력과 높은 상관을 보였으며, 비구어 작업기억 능력과도 높은 상관을 보였다. 그러나 실어증 집단의 경우 토큰 및 구문의미이해력검사 점수 모두 구어 작업기억 능력과 높은 상관을 보였으나, 비구어 작업기억 능력과는 토큰검사 점수의 경우 높은 상관을 구문의미이해력검사 점수의 경우 중도(moderate)의 상관을 보였다. 셋째, 정상 집단의 경우 구어 작업기억 능력과 비구어 작업기억 능력 모두 토큰검사 점수를 유의하게 예측한 반면, 구문의미이해력검사 점수는 구어 작업기억 능력만이 유의하게 예측하는 변수로 나타났다. 실어증 집단의 경우 구어 작업기억 능력만이 토큰 및 구문의미이해력검사 점수를 유의하게 예측하였다. 넷째, 비구어 작업기억 능력을 통제하였을 때, 정상 집단은 구어 작업기억 능력과 문장 이해 능력 간에 여전히 높은 상관관계를 보였다. 그러나 실어증 집단의 경우 비구어 작업기억 능력을 통제하였을 때, 구어 작업기억 능력과 토큰검사 점수 간에 여전히 상관이 유의하였으나, 구문의미이해력검사 점수의 경우는 상관이 유의하지 않았다. 본 연구의 결과에 따르면 실어증 환자들은 구어 작업기억 과제뿐만 아니라 비구어 작업기억 과제에서 수행력 저하를 보이는 것으로 나타났다. 이를 통해 실어증 환자들이 정보 유지 및 조작 능력의 손상이 작업기억 양상과 상관없이 저하되어 있음을 알 수 있었다. 즉, 이는 실어증 환자들이 언어뿐만 아니라 비언어적인 정보 처리에 손상이 나타날 수 있다는 전반적 처리 능력 저하를 주장한 가설과 일치하는 결과이다. 구어 및 비구어 작업기억 능력과 문장 이해 능력 간의 상관에 관한 결과를 살펴보면, 정상 집단의 경우 구어 작업기억 능력과 비구어 작업기억 능력 모두 문장 이해 능력과 높은 상관관계를 보였다. 실어증 집단의 경우 구어 작업기억 능력과 문장 이해 능력 간의 높은 상관관계가 나타났다. 또한 비구어 작업기억 능력과 문장 이해 능력은 기존 연구들의 결과에 비해, 상관계수가 비교적 높은 편이라 할 수 있다. 그러나 구어 작업기억 및 비구어 작업기억 능력 중에서 문장 이해 능력을 보다 잘 설명할 수 있는 변수는 구어 작업기억인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 문장 이해 능력에 있어서 비구어 작업기억 능력의 영향을 간과할 수는 없지만, 언어와는 다른 종류의 정보를 유지 및 처리해야 하는 비구어 작업기억 능력 보다는 구어 작업기억 능력이 언어 정보를 유지 및 처리하는 데 있어서 더 많은 영향을 미친다고 볼 수 있다.;The purpose of the current study was to investigate the effects of verbal and non-verbal working memory on sentence comprehension in persons with aphasia. Specific aims of the study were to examine 1) group differences in performance on verbal and non-verbal working memory tasks, 2) correlations among verbal working memory tasks, non-verbal memory tasks, and sentence comprehension tasks, 3) which working memory modality significantly predict performance on sentence comprehension tasks, and 4) partial correlation coefficients between verabl working memory tasks and sentence comprehension tasks after the non-verbal working memory was controlled. Fifteen healthy controls and twelve persons with aphasia participated in the study. The experimental tasks consisted of two sentence comprehension tasks, four verbal working memory tasks, and three non-verbal working memory tasks. Statistical analyses were performed two-way mixed ANOVA, Pearson's correlation, stepwise regression analysis, and partial correlation coefficient analysis for each research question. The results revealed: (1) Persons with aphasia performed worse than the control group, and both group showed significantly worse performance on the verbal working memory tasks than the non-verbal working memory tasks. (2) Sentence comprehension tasks in the normal group were significantly correlated with the verbal working memory tasks and the non-verbal working memory tasks. In contrast, the sentence comprehension tasks in aphasia group was significantly correlated with the verbal working memory tasks but not with the non-verbal working memory tasks. (3) Both verbal and non verbal working memory tasks significantly predicted performance on the Token test in the normal control groups, but only the verbal working memory tasks significantly predicted performance on the syntax-semantic comprehension test. In contrast, only the verbal working memory tasks significantly predicted performance on both sentence comprehension tasks in individuals with aphasia. (4) In the normal group, the relationship between the Token test and the verbal working memory tasks remained significant when the non-vernal working memory tasks was partialled out. The partial-correlations between the syntax-semantic comprehension test and the verbal working memory tasks condition were remained also significant. In the aphasic group, the correlations between the Token test and the verbal working memory tasks remained significant when the non-vernal working memory task was partialled out. However, the correlations between the syntax-semantic comprehension test and the verbal working memory tasks condition were reduced. Key Words: aphasia, sentence comprehension, verbal working memory, non-verbal working memory