Studie beleuchtet Kompromiss zwischen komplexen Wörtern und komplexen Sätzen | MIT-Nachrichten

Die kürzliche Ankündigung von Bruce Willis, dass er sich von der Schauspielerei zurückziehen würde, hat die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf die neurologische Erkrankung Aphasie gelenkt. Während jeder gelegentlich damit kämpft, das richtige Wort zu finden oder über seine Sätze zu stolpern, können Aphasie-Patienten die Fähigkeit verlieren, Sprache vollständig zu verstehen.

Obwohl Willis es nicht bestätigt hat, vermuten einige Ärzte, dass er eine besonders brutale und degenerative Form namens primäre progressive Aphasie (PPA) haben könnte.

Wissenschaftler haben seit langem verstanden, dass es mehrere Subtypen von PPA gibt – einige Versionen haben lexikalische Defizite, die die Fähigkeit einer Person beeinträchtigen, auf Wörter zuzugreifen, während andere syntaktische Defizite verursachen, die es schwierig machen, Sätze zu bilden.

Ein kooperatives Team aus Kognitionswissenschaftlern und Ärzten des MIT und des Massachusetts General Hospital (MGH) hat nun einen quantitativen Weg entwickelt, um diese unterschiedlichen Defizite zu identifizieren. Dabei beleuchteten sie einen grundlegenden Kompromiss, den das Gehirn beim Sprechen zwischen Vokabular und Grammatik eingeht. Ihre Ergebnisse zeigen, dass PPA-Patienten mit Grammatikdefiziten ein reichhaltigeres, komplexeres Vokabular verwenden, um ihre Syntaxkämpfe zu kompensieren und umgekehrt.

Die Ergebnisse waren veröffentlicht 16. Juni im Proceedings of the National Academy of Sciences.

Edward Gibson, Professor für Gehirn- und Kognitionswissenschaften am MIT und leitender Autor der Studie, sagt, dies sei ein wichtiger erster Schritt, um zu verstehen, wie die Sprachzentren des Gehirns Grammatik und Wortschatz unabhängig voneinander verarbeiten könnten.

Die Studie ergab auch neue Erkenntnisse über eine gesunde Gehirnfunktion. „Aus einem Defizit bei Patienten konnten wir eine grundlegende Eigenschaft in der gesunden Sprachproduktion finden“, sagt Neguine Rezaii, Hauptautorin der Studie und Neuropsychiaterin bei MGH. Sie fügt hinzu, dass verbesserte Methoden zur Identifizierung von Defiziten bei Aphasiepatienten dazu beitragen könnten, den Zugang zur Krankheitsdiagnose zu verbessern und unser Verständnis darüber zu erweitern, wie andere neurologische Erkrankungen die Sprachproduktion beeinflussen.

siehe auch  Glendale veranstaltet die ganze Woche über die Peoria Youth Fire Academy

Komplexität messen

Auf der Grundlage früherer Untersuchungen zu Schlaganfall-induzierter Aphasie stellten die Forscher die Hypothese auf, dass die Sprachmuster von PPA-Patienten diesen Kompromiss zwischen komplexen Wörtern und Sätzen widerspiegeln würden. Wenn jemand sich zum Beispiel nicht an das Wort Segelboot erinnern kann, könnten sie einen umständlicheren Ausdruck konstruieren – zum Beispiel „das Ding, das sich im Wasser mit Wind bewegt“ – um seine Bedeutung zu verdeutlichen.

Um die lexikalische Komplexität zu messen, stützten sich die Forscher auf ein etabliertes Konzept namens Worthäufigkeit. Hochfrequente Wörter – „the“ ist das klassische Beispiel – sind diejenigen, die häufiger verwendet werden und leicht zugänglich sind. Im Gegensatz dazu sind niederfrequente Wörter weniger vertraut, oft reichhaltiger und für Aphasie-Patienten die ersten Wörter, die verwendet werden. Gibson gibt das Beispiel von Zebu gegen Zebra. Beide sind Huftiere, die in Afrika vorkommen, aber eines der Wörter erfordert einen Blick in ein Wörterbuch.

Um die Häufigkeit verschiedener Wörter zu quantifizieren, analysierten die Forscher eine Datenbank namens Switchboard, die aus zufälligen Telefongesprächen von über 500 amerikanischen Englischsprechern besteht. Sie schnitten die typischen Stotterer, Fehler und Fehlanfänge normaler Sprache heraus und analysierten dann, wie oft verschiedene Wörter vorkommen.

Bisher gab es jedoch kein gleichwertiges Maß für die Syntaxkomplexität.

„Für Wörter hatten wir schon immer eine Worthäufigkeit, aber die Syntaxhäufigkeit ist etwas Neues in diesem Projekt“, sagt Rezaii.

Bei der Analyse von Switchboard klassifizierten die Forscher auch jedes Wort nach seinem Sprachtyp, um eine umfangreiche Liste möglicher Grammatikregeln zu erstellen. Subjekt + Verb („Sie ging“) war eine gängige Konstruktion. Subjekt + Verb + Objekt („Sie verließ sie“) war eine andere. Mit der Liste möglicher Regeln in der Hand konnte das Team die Häufigkeit verschiedener Satzstrukturen und Syntaxen quantifizieren, um ein Maß zu erhalten, das mit der Worthäufigkeit vergleichbar war.

Quantifizierung des Kompromisses

Mit ihren Metriken bat das Team die Studienteilnehmer, eine Szene zu beschreiben, die Ärzte manchmal zur Diagnose einer Aphasie verwenden: eine Zeichnung eines geschäftigen Familienpicknicks. Die Forscher berechneten dann für jeden Teilnehmer eine durchschnittliche Worthäufigkeit und Syntaxhäufigkeit jedes Satzes.

siehe auch  Salmonellen in weltgrößter Schokoladenfabrik gefunden

Genau wie angenommen, gab es bei 79 PPA-Patienten – mit gesunden Sprechern, um andere Faktoren, die die Sprache beeinflussen könnten, wie das Alter, zu kontrollieren – eine klare negative Korrelation zwischen Wort- und Syntaxhäufigkeit, je nachdem, welchen Subtyp von PPA sie hatten. Patienten mit lexikalischen Defiziten verwendeten seltenere, komplexe Satzstrukturen, während Patienten mit Grammatikdefiziten eher seltene, beschreibende Wörter verwendeten.

Die Forscher testeten dann die gleiche Methode an einer Stichprobe gesunder Englischsprecher. Überraschenderweise hielten die Ergebnisse.

„Es ist ziemlich kognitiv anspruchsvoll für das Gehirn, sowohl komplexe Syntax als auch komplexe Wörter in einem Satz zu verwenden“, sagt Rezaii und erklärt, dass selbst diejenigen ohne Aphasie diesen Kompromiss zwischen Vokabular und Syntax einzugehen scheinen. Der Unterschied, sagt sie, besteht darin, dass gesunde Sprecher von Satz zu Satz einen anderen Kompromiss eingehen können. Aphasie-Patienten haben jedoch keine Wahl und müssen je nach Defizit ständig kompensieren.

Laut Gibson gibt es mehrere mögliche Erklärungen für diesen Kompromiss. Vielleicht versucht unser Gehirn, eine Sprache zu schaffen, die eindeutig und klar, aber auch effizient ist. Oder vielleicht reicht die Kapazität einfach nicht aus, um komplexe Sätze zu bilden, die auch ungewöhnliche Wörter enthalten. Mehr Forschung, sagt er, ist notwendig, um die verschiedenen Prozesse zu entwirren, die an verschiedenen Facetten der Sprachproduktion beteiligt sind.

Für PPA-Patienten ist dies jedoch ein großer Schritt nach vorne.

„Die Art und Weise, wie Menschen von Klinikern kategorisiert wurden, ist sehr informell“, sagt Gibson. „Dies bietet möglicherweise formale, quantitative und rechnerische Möglichkeiten, wie Sie die Sprache einer Person analysieren können, um herauszufinden, welche Kategorie von Defiziten sie möglicherweise hat.“

Newsletter

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.