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本文来自微信公众号:追问nextquestion (ID:gh_2414d982daee),作者:周银中、贺敬,审校&编辑:一木
如果你的大脑里有一本“百科全书”,专门存放你对世界的理解,比如“苹果是一种水果”“狗是种动物”“太阳是热的”。可有一天,这本百科全书的字迹开始褪去,熟悉的概念变得模糊甚至完全陌生,你会是什么感觉?
这并非虚构,而是一些患者正在经历的现实——他们的“语义世界”仿佛笼罩上一层迷雾,熟悉的事物逐渐难以辨认,认知中最基本的知识正在悄然流失。曾几何时,科学家们把这种现象称作“语义性痴呆”,认为它只是大脑中那本知识词典的一页页被擦去。
然而,随着神经科学研究的不断深入,我们逐渐发现,这种失忆现象远比想象的复杂,这不仅关乎语言理解,也涉及更深层次的认知、社交及行为变化——单一的“语义性痴呆”概念,已无法精准涵盖这种疾病的复杂性。
近十年来,有研究者提出需要重新定义这一疾病的诊断标准,例如将这种疾病拆分为言语和社会情感语义两种亚型,一种是主要影响语言理解的“语义变异型原发性进行性失语”,另一种则是更侧重于社交和行为变化的“语义行为变异型额颞叶痴呆”[1]。
这不禁让我们重新审视“语义性痴呆”这个概念,它是应该被新的概念取代,还是应该作为进一步研究的基础?今天,就让我们一同走进神经科学的奇妙世界,探寻那逐渐隐去的语义世界背后的秘密。也许,在未来的某一天,我们不仅能重拾那本失落的“知识百科全书”,还会重新定义什么是记忆,什么是理解。
一、语义性痴呆
1972年,心理学家Tulving提出,“语义记忆”就像是我们大脑里的“知识词典”,里面记录着单词和其他语言符号的含义、它们代表的事物、它们之间的联系,以及我们如何使用这些知识。但有趣的是,这个词典不关心具体的感官信息,比如声音、颜色或形状,而是直接存储它们的意义——就像你知道“猫”是什么,而不需要每次看到一只猫都重新学习一遍。
1975年,Warrington进一步补充说,语义记忆是个广泛的术语,包含了我们对物体、词语、事实、概念等各方面的理解,以及它们之间的联系。语义记忆对我们非常重要,它让我们能够理解语言、认识事物、进行交流。如果语义记忆受损,就会出现各种问题。
Warrington首次发现,部分神经退行性疾病的患者会“遗忘”这本百科全书里的内容,他们不再能正确命名物品,甚至不理解某些单词的意思。他们的“知识词典”变得空空如也,无论是语言词汇还是视觉记忆,都变得贫乏。更奇怪的是,这些患者的其他记忆和能力,比如日常记忆(昨天吃了什么)、感知能力(能看到、听到东西)、方向感,甚至语法和发音,都没有问题。换句话说,他们的大脑并没有完全“坏掉”,只是那本存放世界知识的百科全书里的一部分内容丢失了,导致他们无法正常理解和使用语言。
Snowden1989标准
1989年,Warrington描述的上述临床特征,被Snowden、Goulding和Neary命名为“语义性痴呆”(Semantic Dementia,SD),其最核心的特征是语义记忆的逐步丧失,表现为:
1. 词汇理解和命名障碍:患者无法准确理解单词的含义,尤其是低频词汇最早受到影响;话语内容趋于空洞,使用泛化词汇(如“东西”、“动物”)。
2. 非语言语义障碍:患者物体识别困难,无法区分同类物体(如混淆猫与狗);部分患者面容失认,难以识别名人或亲属面孔,但通过声音或情境可弥补。
3. 行为改变:认知自我中心化,依赖个人经验(如“我昨天用过这个工具”),而非抽象知识;出现刻板行为,重复使用特定词汇或坚持固定日程。
▷语义性痴呆的常见筛查方式——绘图患者的绘图中能观察到,物体失去了其独特特征,例如没有喙或羽毛的鸭子,没有壳的乌龟。患者倾向于将所有物体画成相同的原型,如所有动物和所有交通工具都被画成了相同的形状。同时,还会出现错误插入的情况,例如四条腿的鸭子,摩托车上有窗户。图源:[2]
二、语义性痴呆诊断标准的发展
尽管SD在临床上被广泛接受,但随着研究深入,科学家发现语义损伤并不仅限于语言系统。一部分患者主要表现为语言障碍,而另一部分则更多表现出社交认知和情绪处理缺陷。这一发现促使许多神经科学家倾向于使用更广义的“语义变异性障碍”来取代SD,以更准确地反映其认知受损的多维度特征。
此外,随着认知神经科学和脑成像技术的发展,人们对语义处理的理解出现了变化。研究发现,语义网络的病变不仅限于左侧颞叶前部,还涉及双侧颞叶、部分顶叶区域,甚至在疾病晚期波及额叶。这表明SD并非单一的语言系统退行性疾病,而是涉及更广泛神经网络的病变。
这些发现使得一些学者开始质疑,“语义性痴呆”这一术语是否能够准确描述其病理基础,这推动了研究者重新思考和制定新的诊断标准。
争议1:语义损伤的范围,仅限语言还是更广泛的认知?
语义性痴呆(SD)最初被认为主要是一种语言疾病,并将其归类为“原发性进行性失语(PPA)”的一种亚型,因为SD最早和最明显的症状通常是语言障碍(比如病人会忘记词义、说话变得混乱)。
但后来Snowden等人将其视为一个独立的疾病,原因主要有两个:
首先,SD患者的语言能力并未完全受损。尽管他们会丧失对词语意义的理解,但其他语言功能(如语法、发音、句子结构等)仍然正常。换句话说,他们可以说话、造句,但可能不理解自己在说什么,也无法理解别人说的话。
其次,SD的影响超出了语言本身。语义障碍不仅影响患者理解单词,还影响他们对物体、概念、事实、人物等的认知。比如SD患者不仅听不懂“苹果”这个词,甚至看到苹果这个实物时,也无法认出它是什么,甚至不知道它是用来吃的。这说明,他们的世界就像是一本百科全书逐渐被“擦除”了内容,不仅仅是“苹果”这个词语变得陌生,而是整个“苹果”相关的知识体系都丧失了。
Neary1998标准
1998年,Neary等研究者试图统一这些不同观点,提出了一套诊断标准[3]。考虑到语义障碍的“记忆性”和多模态性质,研究者没有直接使用“语义性痴呆(SD)”这一术语,而是使用了“语义性失语和联想性失认”(semantic aphasia and associative agnosia)。
这意味着其中包含着共同受损的两种不同加工过程,即语义性失语(语言理解和表达障碍,患者会忘记词的含义,甚至误用单词)和联想性失认(无法通过视觉识别物体或面孔,比如看到一个苹果但认不出它,或者认不出熟悉的朋友)。
尽管如此,研究者们仍然强调,无论语言能力还是物体识别能力的损害,本质上都是由于语义记忆系统的崩溃,这也是SD的核心特征。在随后的研究中,由于“语义性失语和联想性失认”的表述较为复杂,SD这一术语仍然在学术界和临床实践中被广泛使用。
争议2——左右颞叶在语义处理中的作用,是相互独立还是协同合作?
科学家们一直在研究大脑是如何存储和处理“意义”的,比如我们如何理解“苹果”这个词、认出朋友的脸、知道火会烫手。
大多数科学家都认为语义知识分布在大脑的多个区域,其中前颞叶(ATL)起着关键作用。但关于左右颞叶在语义处理中的作用及其相互作用,科学家们主要分成了两个学派。一派认为,两个颞叶在功能上不可分离,它们共同作用于语义处理,并作为一个综合的单一系统工作;另一派认为方面,两个颞叶属于不同且高度可分离的功能网络,不再是一个统一的语义系统:左侧颞叶属于语言网络,而右侧颞叶则属于感知网络。
(1)左右颞叶各有分工,但不完全独立
▷枢纽-辐条模型.图源:[4]
在2000年代初,一种影响深远的理论被提出,叫做“枢纽-辐条模型”(Hub-and-Spoke Model)[5]。
这个模型可以用一个简单的比喻来理解:想象大脑像是一个知识网络,ATL就是网络的“中央枢纽(Hub)”,而不同感官区域(如视觉、听觉、触觉等)则像是一根根“辐射出去的线路”。当我们获取新知识时,来自不同感官的信息(例如看到苹果的红色、摸到它的光滑、听到别人说“苹果”)都会被传输到ATL并整合,形成一个完整的“苹果”概念。
根据这个理论,左、右ATLs相互连接,作为一个单一整合系统运作,两侧的功能相似且相互补充。如果ATL受损,那么我们的语义知识会整体受损,影响所有感官(比如无法理解“苹果”这个词、无法认出苹果的图片、甚至无法通过气味分辨苹果和橘子)。不管信息是通过文字、图片、声音还是触觉输入,ATL都会负责综合处理,因此它被称为“无模态”(amodal)的语义中心。
▷“分布式+枢纽”模型。图源:[4]
后来随着研究的深入,科学家在“枢纽-辐条模型”的基础上进行了改进,提出了一个“分布式+枢纽”(distributed-plus-hub)的模型。
他们发现左右ATL可能有一些微妙的分工,左ATL主要和大脑的语言系统(比如说话、命名)联系更紧密,因此左前颞叶受损会影响语言能力。右前颞叶则更擅长处理图像、面孔、场景等视觉信息,因此右ATL受损可能导致“脸盲”或者无法理解图片的意思。虽然这种模型承认左右ATL在语言和图像信息处理上存在差异,但核心观点仍然是ATL作为中央枢纽整合信息。
而表征性理论则认为,左右前颞叶在语义处理上有本质区别。通过对语义性痴呆(SD)患者的研究,研究者们发现左侧颞叶萎缩会导致语言词汇丧失,而右侧颞叶萎缩则会引起图像、听觉或视觉认知障碍。这表明左右颞叶分别处理不同类型的语义信息:左侧主要负责语言,右侧则处理非语言(如视觉和声音)[6]。尽管如此,左右ATL并非完全独立,而是通过相互连接协同工作,共同参与多感官的语义处理。
(2)左右颞叶各有分工,且互相独立
还有一些研究者如Mesulam等则认为,左右侧颞叶分别独立且分离地处理语言和物体识别,并提出“流利型原发性进行性失语症”(fPPA)作为证据。fPPA患者表现为语言理解能力受损,但语言流利度正常,这表明语言处理有独立的网络,主要位于左侧颞叶。
对于同时出现语言和物体识别障碍的患者,Mesulam认为这是由于两个独立通路受损所致:一个是左侧颞叶的语言网络,另一个是主要位于双侧或右侧的下颞/枕侧网络的图像驱动物体概念网络。但是,Mesulam的纯粹的fPPA概念也受到了一些质疑,因为有研究表明,fPPA患者在语言和非语言语义任务上表现都不如正常对照组[7]。
Gorno-Tempini2011标准
随着对PPA的深入研究,SD与PPA之间的密切联系重新被认识。研究人员认为,大量左侧ATL萎缩的SD患者主要或甚至仅表现出单词理解障碍,这与PPA定义高度一致;且SD涉及的神经解剖学特征主要表现为前颞叶ATL的萎缩,与PPA的其他变体(如非流利/语法缺失型和少词型)也涉及大脑左半球的语言网络具有一致性[8]。
因此,为了强调语言语义的独立性,并促进临床诊断和研究的一致性,2011年一些专家建议将SD纳入PPA的统一分类框架中,视为PPA的一个亚型,改名为语义变异型PPA(sv-PPA),并提出了新的诊断标准,以强调其语言障碍特征。
科学家们认为,SD与sv-PPA这两个名称是等价的,同时也承认这种词汇语义障碍可能是更广泛的语义记忆损害的前兆,物体识别障碍不应是初期症状,并且应比词义丧失的表现更轻微。此外,他们将SD经典症状与左侧颞叶萎缩关联,同时暗示部分患者可能先出现面孔识别障碍,类似右侧颞叶萎缩的情况。
然而,新标准导致了诊断困扰。约30%此前被诊断为SD的患者不符合sv-PPA标准,因为他们主要表现出与人物语义相关的障碍,如人物识别障碍、社交问题等,以及右侧颞叶萎缩。因此,这类“右侧SD”变成了“孤儿病症”。
为填补这一空缺,有研究者提出用“右侧颞叶变异型额颞叶痴呆”(rtv-FTD)来对应sv-PPA。另外也有人提出,这一命名规则可能引发更多混乱,因为sv-PPA依据临床症状分类,而rtv-FTD依据影像学特征分类。
Younes2022 sbv-FTD诊断标准
后来,基于临床症状,研究者提出了“语义-行为变异型额颞叶痴呆”(semantic-behavioral variant frontotemporal dementia,sbv-FTD)。研究发现,右侧前颞叶萎缩患者更易出现社交认知和行为障碍,主要表现为:心理僵化(思维固执、难以接受新观点)、重复性行为(如强迫性整理、刻板的生活习惯)和同理心丧失(无法理解他人情绪和意图)[9,10]。而这些症状与典型SD(sv-PPA)存在显著差异。
Younes等(2022)制定的sbv-FTD诊断标准,要求患者至少符合以下三项标准中的两项:
同理心丧失
命名和识别人物困难
复杂的强迫行为或思维僵化
研究者认为,sv-PPA和sbv-FTD可被视为SD谱系的两个临床-解剖学极端:
sbv-FTD代表右侧起病的SD
sv-PPA代表左侧起病的SD
尽管临床表现存在差异,但尸检研究发现两者具有相同的病理学特征:大多数患者都表现出TDP-43C型蛋白异常沉积(左侧萎缩患者90%,右侧萎缩患者84%)[11],这一发现支持了它们可能是同一疾病不同亚型的观点。
争议3——人物语义是否完全由右脑控制?
尽管sbv-FTD的概念得到越来越多的认可,但争议仍存在:sbv-FTD患者丧失的人物特定的社会情感语义,是否完全由右脑控制?
很多研究表明,右侧前颞叶(rATL)在人物特定知识处理中起重要作用,特别是面部识别和视觉信息,而左侧前颞叶则主要与姓名识别相关。但这些研究主要关注面孔识别,对左侧前颞叶在语言处理中的作用的理解有限[12]。
当涉及面孔和姓名识别时,右侧和左侧前颞叶的作用更加复杂。右侧前颞叶受损时,人物识别(如面部识别)受影响;而左侧前颞叶受损时,人物姓名识别受影响。两者都支持人物特定知识,具体作用取决于信息是语言信息与非语言信息。
一些学者认为,这种左右半球的分工过于简化。右侧前颞叶在处理更复杂任务时更活跃,而左侧前颞叶则在具体任务中发挥作用。此外,有研究认为,左右前颞叶共同作用于人物特定语义,不仅仅是右侧主导。这些结果挑战了认为“人物语义严格由右侧前颞叶支配”的看法。
争议4——人物特定语义与一般语义的处理机制是否不同?人物特定语义系统能否与一般语义系统分开?
早期研究者认为,大脑中存在一个专门处理人物相关知识的独立系统,负责识别同类。这种观点具有一定的进化论基础,因为识别同类对于动物物种的生存和适应至关重要,尤其是在社会等级制度复杂的物种中。确实有患者在一般知识退化的情况下仍能保留对特定人物的记忆,这支持了人物知识与一般知识相互独立的观点。然而,这类病例并不常见。
此外,还有研究发现,人物知识更多依赖右侧大脑,而一般知识主要由左侧大脑负责,这种左右半球的分工进一步支持了人物语义的独立性。
但另一种观点认为,人物知识和一般知识本质上没有区别,只是在独特性上有所不同。所有概念都存于同一个系统中,但人物相关的知识可能更容易受损。一些模型认为,概念是基于共享特征表示的,越独特的特征越容易丧失,因此人物知识的缺失可能是大脑衰退的早期表现。
总体来看,现有研究尚未明确证明人物知识与一般知识完全独立。尽管部分研究支持左右脑的功能分工,但两者的界限仍不清晰。
三、语义性痴呆的潜在定义
近年来,科学家逐渐认可,将语义性痴呆进一步细分为语义变异型原发性进行性失语(sv-PPA)和社交行为变异型额颞叶变性(sbv-FTD),来精准区分不同类型的患者。
然而,这种细分在临床中的实际应用价值或未可知。因为大多数患者确诊时,疾病已经进入晚期,特别是右侧颞叶受累的SD病例常常被延误诊断,因为早期症状(如面孔识别困难或社交行为异常)容易被忽视,直到语言理解障碍出现时才会引起重视,而此时疾病已累及左侧颞叶。这时医生很难精准判断疾病最初是从左侧还是右侧颞叶开始。目前的sbv-FTD诊断标准,仅能在疾病早期三年内有效区分左右侧病变,但现实中,患者通常在发病4-5年后才最终被确诊。
相比之下,1998年提出的诊断标准更具普遍适用性,适用于疾病的任何阶段,且能涵盖所有语义相关的障碍,而sv-PPA和sbv-FTD分别局限于语言和社交认知障碍。因此,SD作为一个更广义的概念,更具临床实用性。
未来,SD可能发展成为更精准的病理分类。研究显示,70-80%的SD患者的病理变性属于TDP C型额颞叶病变(FTLD-TDP C型)。因此,SD未来有望被重新定义为“可能的FTLD-TDP C型综合征”。更重要的是,如果患者表现出语义障碍,即使主要问题是行为异常,其病理表现也可能属于FTLD-TDP C型;相反,如果患者仅表现出行为问题而没有语义损害,则更可能属于Tau相关病变。
四、作者后记
语义性痴呆(SD)就像一本被撕碎的双语词典,记录着我们对世界的理解。最初,科学家们只注意到左侧大脑负责的“语言词典”出现了问题,患者难以理解词语的含义。但随着研究的深入,他们惊讶地发现,右侧大脑还保存着一本“社交词典”,记录着我们对表情、语气、社交礼仪的理解。这两本“词典”的损坏,分别导致了两种不同的症状:sv-PPA患者会忘记词语的含义,而sbv-FTD患者则逐渐失去了理解社交暗示的能力。
有趣的是,随着疾病的进展,这两本词典的损坏会逐渐蔓延。就像墨水在纸上晕染开来,最初的语言或社交障碍会慢慢扩散,最终影响到整个语义系统。这提醒我们,SD不是一个简单的分类问题,而是一个动态的、连续的过程。
因此,SD这个概念不仅没有过时,反而像一面棱镜,帮助我们更好地理解大脑如何处理复杂的语义信息。它告诉我们,人类的认知就像一幅精密的拼图,每一块都与其他部分紧密相连。当疾病来袭时,我们不仅失去了记忆,更失去了与世界对话的能力。而理解这个过程,或许能帮助我们找到重新连接这些碎片的方法。
参考文献:
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