Şizofreni hastaları ve sağlıklı kardeşlerinde konuşmanın yapısının ve fonetik özelliklerinin klinik özellikler ile karşılaştırılması
Comparison of the structure of speech and phonetic properties with clinical features in patients with schizophrenia and their healthy siblings
Yazar: BEGÜM KARAKAŞ
Danışman: PROF. DR. VEHBİ ALP ÜÇOK
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Dil (Sos) = Language ; Kardeşler = Brothers ; Konuşma = Speech ; Konuşma akustiği = Speech acoustics ; Psikiyatri = Psychiatry ; Psikiyatrik hastalar = Psychiatric patients ; Psikiyatrik hastalıklar = Psychiatric sickness ; Psikotik bozukluklar = Psychotic disorders ; Öbekleme teknikleri = Computational methods ; Şizofreni = Schizophrenia

Özet:
Giriş: Şizofreni; halüsinasyon, hezeyan ve dezorganizasyon gibi pozitif semptomlar olarak sınıflanan psikotik semptomlar, negatif semptomlar olarak tanımlanan motivasyonel ve kognitif bozukluklar şeklinde görülen, erken beyin gelişiminin heterojen genetik ve nörobiyolojik mekanizmalar ile etkilendiği kronik bir psikiyatrik hastalıktır. Psikiyatride dil araştırmaları konusunda en çok ilgi çeken tanı gruplarından biri şizofrenidir. Hastalığın tanımlandığı erken yıllarda dahi dildeki bozulmalar dikkat çekmiş, hastaların konuşma örneklerine hastalığın tanımlandığı ilk metinlerde yer verilmiştir. Şizofrenide konuşma genellikle düzensiz ve kaotiktir. Şizofrenide duraklama sayı ve süresinde uzama, konuşma temposunda, ses perde ve yoğunluk değişkenliğinde azalma şeklinde farklı bozulmalar tespit edilmiş, bunlar özellikle negatif belirtiler ile ilişkilendirilmiştir. Sinirbilim araştırmalarında yüzyılı aşkın bir dönemde şizofreni tanı, tedavi ve takibinde kullanılabilecek güvenilir, tekrarlanabilir, klinik ile ilişkili biyobelirteçler henüz belirlenememiştir. Kompütasyonel dilbilim alanındaki son yıllardaki gelişmeler klinisyen için dil çıktılarını ucuz, hızlı ve non-invaziv yeni bir biyobelirtece dönüştürebilme fırsatı sunabilir. Çalışmamızda amacımız kompütasyonel linguistik ve fonetik akustik analiz yöntemleri kullanarak Türkçe dilinde şizofreninin konuşma üzerine etkilerini değerlendirmek, klinik bulgular ile ilişkilerini gözlemlemek,  bu etkileri sağlıklı kardeşleri ile karşılaştırarak dil edinimi ve hastalığın etkileri konusunda daha ayrıntılı bulgulara ulaşmaktır.
Yöntem: Çalışmamıza İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı'nda izlenen 26 şizofreni tanılı hasta, hastaların sağlıklı 26 kardeşi ve yaş, cinsiyet, eğitim durumu özellikleri açısından hastalar ile eşlenmiş 24 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. Tüm katılımcılardan serbest konuşma, anı, resim tanımlama, rüya anlatısı ve sesli okuma alt başlıkları için kayıtlar alınmıştır. Kayıtlar başka bir kör araştırmacı tarafından metin dosyalarına deşifre edilmiş, her konuşma alt başlığı için konuşma grafikleri, ses kayıtları dijital olarak analiz edilerek konuşmanın süre, frekans ve perde değişimleri ile ilişkili akustik fonetik analiz verileri oluşturulmuştur. Şizofreni tanılı hastaların klinik özellikleri Kısa Psikiyatrik Değerlendirme Ölçeği (BPRS), Kısa Negatif Semptom Ölçeği (BNSS), Pozitif Belirtileri Değerlendirme Ölçeği (SAPS) ve Calgary Şizofrenide Depresyon Ölçeği (CDSS) ile ölçülmüştür. Konuşmanın yapısal ve akustik fonetik özellikleri şizofreni, sağlıklı kardeşi ve kontrol grubu arasında karşılaştırılmış ve şizofreni grubu için klinik ölçek puanları ile ilişkisine bakılmıştır.
Bulgular: Tüm konuşma alt başlıklarında şizofreni grubu ürettikleri konuşmada miktar ve bağlantısallıkla ilişkili ölçümler bakımından kontrol grubundan anlamlı olarak ayrışmıştır. Hastalar aynı konuşma başlıkları için daha az sayıda kelime ile daha basit cümle yapıları oluşturmaktadırlar. Konuşmanın yoğunluğu da kontrol grubuna kıyasla azalmıştır. Hastaların sağlıklı kardeşleri ise konuşmanın miktar, bağlantısallık ve yoğunluğu açısından hastalar ile benzer, kontrol grubundan anlamlı olarak farklı konuşmalar üretmişlerdir. Hastalar akustik fonetik açıdan ise konuşmanın daha büyük bir yüzdesini duraklama ve beklemelerle geçirmekte, birçok alt başlıkta ise daha durağan bir konuşma üretmektedirler. Ancak konuşma temposu, ana frekans değerleri ve değişkenliği açısından literatürde görülen farklılıklar çalışmamızda tespit edilmemiştir. 
Sonuç: Şizofreni hastalarında konuşmanın yapısı ve akustik fonetik özelliklerinde bozukluklar ortaya çıkmaktadır. Bu bozuklukların şiddeti klinik belirti şiddeti ile ilişkilidir. Özellikle negatif belirtilerin ölçüldüğü ölçek alt puanları arttıkça konuşma miktarı azalmakta, konuşma daha basit ve daha fakir bir hale gelmektedir. Klinik belirtiler ile akustik fonetik analiz sonuçları ile de ilişki vardır. Klinik belirtiler şiddetlendikçe sesin kalınlaştığı ve konuşma boyunca daha az değişkenlik ile daha durağan hale geldiği görülmektedir. Aynı zamanda hastaların kardeşlerinde de bazı konuşma alanlarında benzer bozukluklar saptanmaktadır. Çalışmamız kompütasyonel linguistik analizlerin Türkçe dilinde de kullanılabileceğini, klinik için bir biyobelirteç adayı olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Introduction: Schizophrenia; is a chronic psychiatric disorder in which early brain development is affected by heterogeneous genetic and neurobiological mechanisms in the form of psychotic symptoms characterized with positive symptoms such as hallucinations, delusions and disorganization, negative symptoms such as motivational and cognitive decline. Schizophrenia has always been one of the most interesting diagnostic groups in language research in psychiatry. Even in the early years when the disease was firstly described, the deterioration in the language attracted attention, and the speech samples of the patients were included in the first texts where the disease was described. Speech in schizophrenia is usually irregular and chaotic. In schizophrenia, different deteriorations have been detected in the form of prolongation in the number and duration of pauses, decrease in speech rate, vocal pitch and intensity variability, and these have been associated with especially negative symptoms. In neuroscience research, reliable, reproducible, clinically relevant biomarkers that can be used in the diagnosis, treatment and follow-up of schizophrenia have not yet been identified in more than a century. Recent advances in computational linguistics may offer the opportunity to transform language outputs into a new biomarker that is cheap, fast, and non-invasive. Our aim in our study is to evaluate the effects of schizophrenia on speech in the Turkish language by using computational linguistic and phonetic acoustic analysis methods, to observe the relationship with clinical findings, to compare these effects with healthy siblings and to reach more detailed findings about language acquisition and the effects of the disease itself.
Methods: We included 26 patients with schizophrenia monitored at Istanbul University Istanbul Faculty of Medicine, Department of Psychiatry, 26 healthy siblings of the patients and 24 healthy controls matched with patients in terms of age, gender and educational status characteristics in our study. Recordings were taken from all participants for free conversational speech, personal narrative, picture descriptions, dream report and reading aloud tasks. The recordings were deciphered into text files by another blind researcher, speech graphs for each speech task, audio recordings were digitally analyzed and acoustic phonetic analysis of data related to the duration, frequency and pitch changes of speech were created. The clinical characteristics of patients with schizophrenia were measured by the Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS), the Brief Negative Symptoms Scale (BNSS), the Scale for the Assessment of Positive Symnptoms (SAPS) and the Calgary Depression Scale for Schizophrenia (CDSS). The structural and acoustic phonetic features of speech were compared between schizophrenia, healthy sibling and the control group, and its relationship with clinical scale scores for the schizophrenia group was examined.
Results: Schizophrenia group differed significantly from the control group in terms of the measures associated with quantity and connectivity in the speech they produced in all speech tasks. Patients create simpler sentence structures with fewer words for the same speech tasks. The density of speech was also reduced compared to the control group. The healthy siblings of the patients produced speeches that were similar to the patients in terms of the quantity, connectivity and intensity of speech and significantly different from the control group. In regard to acoustic phonetics, patients spend a larger percentage of speech with pauses and waits, and in many speech tasks, they produce a more static speech. However, the differences seen in the literature in terms of speech rate, fundamental frequency values and variability were not detected in our study.
Conclusions: In patients with schizophrenia, there are significant disturbances in the structure of speech and acoustic phonetic features. The severity of these disturbances correlates with the severity of clinical symptoms. In particular, as the scale subscores where negative symptoms are measured increase, verbosity is decreasing and speech becomes simpler and poorer. There is also a relationship between clinical symptoms and acoustic phonetic analysis results. As the clinical symptoms worsen, the voice appears to become deeper and blunter with less variability throughout speech. At the same time, similar disturbances are detected in some speech attributes in the healthy siblings of the patients. Our study also shows that computational linguistic analyzes can also be used in Turkish and can be a clinical biomarker candidate.