실어증 환자의 단어재인 시 음운 및 의미 경쟁 자극에 대한 시선 추적 연구

Abstract

단어재인은 말소리가 입력됨에 따라 심성어휘집 내 여러 어휘 후보가 활성화되고, 후보 간 경쟁을 거쳐 목표 단어가 선택되는 과정이다. 실어증 환자는 후천적 뇌 손상으로 인해 이러한 어휘 활성화와 경쟁 후보 조절, 목표 단어 선택 과정에서 어려움을 보일 수 있다. 따라서 실어증 환자의 단어재인 특성을 이해하기 위해서는 정반응률과 반응시간만으로는 포착하기 어려운, 단어재인이 진행되는 동안의 실시간 처리 양상을 함께 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 연구는 시선추적 기반 Visual World Paradigm을 활용하여 정상 성인 집단과 실어증 환자 집단의 단어재인 과제 수행을 비교하고, 음운 및 의미 경쟁 자극에 대한 시선고정비율의 변화 양상을 살펴보고자 하였다. 또한 실어증 환자 집단에서 정반응률, 반응시간 및 시선고정비율이 실어증 중증도와 어떠한 관련성을 보이는지 탐색하였다. 본 연구에는 한국어를 모국어로 사용하는 정상 성인 10명과 실어증 환자 11명, 총 21명이 참여하였다. 단어재인 과제는 청각적으로 제시된 단어를 듣고, 화면에 제시된 네 개의 그림 자극 중 해당 단어와 일치하는 그림을 선택하는 방식으로 실시되었다. 그림 자극은 목표 자극, 음운 경쟁 자극, 의미 경쟁 자극, 무관련 자극으로 구성하였다. 단어재인 과제 수행 결과로 정반응률과 반응시간을 산출하였으며, 목표 자극, 음운 경쟁 자극, 의미 경쟁 자극에 대한 시선고정비율을 산출하였다. 시선고정비율은 청각 자극 제시 후 200 ms부터 2200 ms까지를 400 ms 단위의 5개 시간 구간으로 나누어 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 정상 성인 집단은 실어증 환자 집단보다 유의하게 높은 정반응률을 보였다. 반면 반응시간에서는 실어증 환자 집단의 평균 반응시간이 더 길었으나, 집단 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 둘째, 시선고정비율 분석에서 목표 자극에 대한 시선고정비율은 시간 구간에 따라 유의하게 증가하였고, 음운 경쟁 자극에 대한 시선고정비율은 시간 구간에 따라 유의하게 감소하였다. 이는 청각 자극 제시 이후 시선이 점차 목표 자극으로 수렴되고, 음운 경쟁 자극의 영향은 시간 경과에 따라 약화되었음을 의미한다. 반면 의미 경쟁 자극에 대한 시선고정비율은 시간 구간에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 모든 자극 유형에서 집단의 주효과와 시간 구간과 집단 간 상호작용은 유의하지 않았다. 셋째, 실어증 환자 집단에서 정반응률, 반응시간, 자극 유형별 시선고정비율은 실어증 중증도 지표인 AQ와 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 본 연구의 결과를 종합하면, 실어증 환자 집단은 단어재인 과제에서 정상 성인 집단보다 낮은 정반응률을 보여 목표 자극 선택에 어려움을 보였다. 그러나 자극 유형별 시선고정비율의 시간적 변화 양상은 정상 성인 집단과 유의하게 다르지 않았다. 이는 실어증 환자 집단이 목표 자극으로 시선을 수렴하고 음운 경쟁 자극에 대한 시선고정비율이 감소하는 전반적인 단어재인 흐름을 보였으나, 이러한 처리 과정이 목표 자극 선택으로 이어지는 단계에서는 어려움을 보였을 가능성을 시사한다. 본 연구는 한국어 실어증 환자의 단어재인 특성을 정반응률과 반응시간, 자극 유형별 시선고정비율을 통해 분석하여, 단어재인의 최종적인 수행 결과와 시간에 따른 처리 양상을 함께 파악하고자 하였다는 점에서 의의가 있다.;Spoken word recognition is a dynamic process in which multiple lexical candidates are activated by incoming phonological information and compete with one another before the target word is selected. Individuals with aphasia may show difficulties in lexical activation, competitor regulation, and target word selection due to acquired brain damage. Therefore, to understand word recognition in aphasia, it is necessary to examine real-time processing patterns during word recognition, which may not be fully captured by accuracy and reaction time alone. The present study used an eye-tracking-based Visual World Paradigm to compare word recognition performance between adults without aphasia and individuals with aphasia. This study also examined changes in fixation proportions toward phonological and semantic competitors and explored whether accuracy, reaction time, and fixation proportions were associated with aphasia severity. A total of 21 native Korean speakers participated in the final analysis, including 10 adults without aphasia and 11 individuals with aphasia. In the word recognition task, participants listened to a spoken word and selected the corresponding picture from four visual stimuli. Each trial consisted of a target, a phonological competitor, a semantic competitor, and an unrelated stimulus. Accuracy and reaction time were calculated from word recognition task performance, and fixation proportions were calculated for the target, phonological competitor, and semantic competitor. The analysis window was set from 200 ms to 2200 ms after auditory stimulus onset and was divided into five 400-ms time bins. The results were as follows. First, adults without aphasia showed significantly higher accuracy than individuals with aphasia. However, although the aphasia group showed longer mean reaction times, the group difference in reaction time was not statistically significant. Second, in the analysis of fixation proportions, fixation proportions for the target significantly increased over time, whereas fixation proportions for the phonological competitor significantly decreased over time. These findings indicate that participants’ gaze gradually converged on the target and that the influence of the phonological competitor decreased as the spoken word unfolded. In contrast, fixation proportions for the semantic competitor did not show a significant change across time bins. For all stimulus types, neither the main effect of group nor the interaction between group and time bin was statistically significant. Third, within the aphasia group, accuracy, reaction time, and fixation proportions for each stimulus type were not significantly correlated with Aphasia Quotient （AQ）. Taken together, individuals with aphasia showed lower accuracy than adults without aphasia, indicating difficulty in target selection during the word recognition task. However, the time-course patterns of fixation proportions did not significantly differ between the two groups. These findings suggest that individuals with aphasia showed a general word recognition pattern, including increased fixations to the target and decreased fixations to the phonological competitor over time, but may have experienced difficulty when this ongoing processing had to lead to target selection. This study is meaningful in that it aimed to examine both the final performance outcomes and temporal processing patterns of word recognition by analyzing the word recognition characteristics of Korean-speaking people with aphasia in terms of accuracy, reaction time, and fixation proportions for each stimulus type.