基于梦境叙述的言语图分析在急性精神病中的语言连接性研究

《Schizophrenia Research》:Machine learning and graph-based connectivity metrics identify language disruption in psychosis: Novel insights from dream reports in an Italian cohort

【字体: 时间:2025年10月21日 来源:Schizophrenia Research 3.5

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  本研究针对精神病患者言语连接性降低的临床难题,研究人员通过言语图分析(SGA)技术,对意大利语人群的梦境叙述进行拓扑结构分析。结果显示急性精神病患者的LCC和LSC值显著降低,且其语言连接性更接近随机分布模式。该研究首次在意大利语中验证了SGA方法的有效性,为精神病的客观诊断提供了新的语言学生物标志物。

  
在精神病学领域,语言障碍一直是诊断精神分裂症等精神疾病的重要临床指标。传统上,医生主要通过主观评估来分析患者的言语流畅性和连贯性,这种方法虽然有效但缺乏客观量化标准。随着计算语言学和自然语言处理技术的发展,研究人员开始探索更精确的方法来捕捉精神病患者语言的特征性改变。其中,言语图分析(Speech Graph Analysis, SGA)作为一种新兴的技术,通过将语言表达转化为复杂的网络结构,为理解思维障碍提供了全新的视角。
精神病患者的语言往往表现出碎片化、离题和逻辑混乱的特点,这些特征与健康人群的有序语言形成鲜明对比。特别有趣的是,梦境叙述被认为是一种研究思维障碍的理想材料,因为梦境本身具有情感强度大、情节复杂的特点,能够更好地激发个体的叙事能力,从而放大健康人群与患者之间的语言差异。
为了深入探究这一问题,研究人员开展了一项针对急性精神病患者的大规模研究,重点关注他们的梦境叙述中表现出的语言连接性特征。这项研究发表在《Schizophrenia Research》杂志上,首次在意大利语人群中验证了言语图分析技术的有效性,为精神病的客观诊断提供了新的见解。
研究团队采用了言语图分析这一关键技术,通过自定义的Java软件SpeechGraphs将语言表达转化为有向图结构。他们收集了115名急性精神病患者和78名健康对照者的梦境叙述,采用滑动窗口技术控制语言长度的影响,计算了最大连通分量(Largest Connected Component, LCC)和最大强连通分量(Largest Strongly Connected Component, LSC)等拓扑指标。此外,研究还通过生成1000个随机图序列,计算了原始图连接性与随机分布的z分数(LCCz和LSCz),以评估语言结构的随机性程度。
研究对象包括符合ICD诊断标准的急性精神病患者和经过严格筛查的健康志愿者,所有参与者均排除了严重的神经或代谢疾病、睡眠障碍和物质使用障碍。梦境收集在患者入院后3-5天开始,通过临床访谈或梦境日记的形式进行,确保数据的自然性和真实性。
在语言连接性比较方面,研究结果显示急性精神病患者的LCC和LSC值显著低于健康对照组,即使在使用等级转换协方差分析控制教育年限的影响后,这种差异仍然显著。这表明精神病患者的语言结构确实存在明显的连接性障碍,其语言组织更加碎片化和不连贯。
在随机性分析方面,研究发现患者的LCCz和LSCz值显著更低,且超过半数的患者语言表现出随机样连接性特征。特别值得注意的是,5%的患者其LSC值与随机分布无显著差异,而健康对照组中无人表现出这种特征。这表明精神病患者的语言组织不仅连接性降低,其结构也更接近随机模式,缺乏健康人群语言中存在的确定性组织原则。
在分类性能方面,研究团队使用朴素贝叶斯分类器对四类图属性进行分析,结果显示该模型能够以68%的准确率和0.75的AUC值区分患者与对照组,证明了言语图分析在精神病自动诊断中的潜在应用价值。
研究的讨论部分深入分析了教育因素对语言连接性的影响,发现即使在控制教育年限后,组间差异仍然显著,但效应量有所降低。这表明教育可能在某种程度上缓冲了精神病对语言能力的影响,但也可能是疾病严重程度的反映。此外,研究还探讨了不同语言背景下SGA方法的一致性,首次在意大利语中验证了该技术的有效性,支持了其语言不变性的特点。
视觉分析显示,健康对照者的言语图呈现出复杂的网状结构,具有明显的递归特征,而患者的语言则更加线性化,缺乏回溯和引用。这种结构差异直观地反映了思维障碍的核心特征,为理解精神病患者的认知功能障碍提供了重要线索。
该研究的重要意义在于,它首次在意大利语人群中大规模验证了言语图分析技术在精神病诊断中的应用价值,为开发客观、量化的精神病诊断工具奠定了基础。梦境叙述作为研究材料的选择也颇具创新性,它不仅放大了健康人群与患者之间的语言差异,还为理解思维障碍的本质提供了独特视角。
未来研究可以进一步探索不同精神病性障碍之间的语言特征差异,比较不同语言诱发任务的效果,并整合认知评估数据,以更全面地理解语言障碍与认知功能障碍之间的关系。随着自动语音识别技术的发展,言语图分析有望成为精神病临床诊断和疗效评估的重要辅助工具,推动精神病学向更加客观、精准的方向发展。
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