Acoustic and Auditory-Perceptual Characteristics of Korean Stop Consonants in Patients with Idiopathic Parkinson’s Disease and Cerebellar-Multiple System Atrophy

국문 초록 (Abstract)

배경 및 목적: 파킨슨증을 동반하는 특발성 파킨슨병과 소뇌성 다계통위축증은 후두와 조음 기관 간의 협응 능력이 저하되어 우리말 파열음의 평음, 경음, 격음 산출 시 오류를 야기한다. 이에, 본 연구에서는 두 환자군과 정상군의 파열음 산출 양상을 세 가지 조음 위치(양순, 치조, 연구개)에서 세 가지 조음 방법(평음, 경음, 격음)에 따라 음향학적 및 청지각적 측면에서 비교해보고 두 환자군 간의 감별 요인으로 활용할 수 있는 특색은 무엇인지 알아보고자 한다. 방법: 연구대상으로는 특발성 파킨슨병(남:여=5:5, 평균 나이=62.7±9.5세), 소뇌성 다계통위축증 환자군(남:여=5:5, 평균 나이=58.6±3.8세), 정상군(남:여=5:5, 평균 나이=57.5±11.2세) 각각 10명씩 총 30명을 포함하였다. 문장의 어중 초성 위치에서 전체 9개 파열음 /p/, /t/, /k/, /p’/, /t’/, /k’/, /ph/, /th/, /kh/의 폐쇄와 기식 구간의 길이, 폐쇄와 기식 구간의 비율을 살펴보았고, 청지각적 측면에서는 대치 오류 횟수와 그 유형을 분석하여 음향학적 분석과의 연관성을 알아보았다. 결과: 첫째, 폐쇄와 기식 구간 길이는 소뇌성 다계통위축증 환자군이 유의하게 길게 나타나 느린 속도를 보였다. 둘째, 폐쇄+기식 구간에서 기식 구간이 차지하는 비율은 격음에서 특발성 파킨슨병 환자군이 유의하게 길었다. 이에, 기식성이 특발성 파킨슨병 환자군의 파열음 조음에 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 소뇌성 다계통위축증 환자군은 연구개 경음에서 유의하게 짧은 폐쇄 구간과 긴 기식 구간 비율을 보였다. 셋째, 소뇌성 다계통위축증 환자군은 후두의 개 · 폐 속도가 현저하게 느려 평음을 동일한 위치의 경음 또는 격음화하는 조음 방법 오류가 빈번하였고, 특발성 파킨슨병 환자군은 혀의 움직임이 저하되어 치조 파열음을 연구개 파열음으로 대치하는 조음 위치 오류가 빈번하였다. 논의 및 결론: MSA-C 환자들과 IPD 환자들은 후두 및 조음 기관의 협응에 어려움으로 파열음의 삼중대립 산출에 어려움을 보이기는 하나 그 양상은 서로 달랐다. 또한, 주된 대치 오류 유형 또한 변별 요인이 될 수 있음을 시사하였다. 본 연구는 특발성 파킨슨병과 소뇌성 다계통위축증 환자군의 우리말 파열음의 특성을 객관적 및 주관적 평가를 통해 비교 분석해 보고, 감별 정보로 활용할 수 있는 차이점은 무엇인지 알아보았다는 점에 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objectives: This study aims to investigate Korean stop consonant production in patients with idiopathic Parkinson’s disease (IPD) and Multiple System Atrophy-cerebellar variant (MSA-C) in aiding in differentiating the two types of diseases with Parkinsonism in common. Method: We included a total of 30 subjects (M:F=15:15) (10 with IPD, 10 with MSA-C, 10 age-matched normals). The subjects were to produce nine Korean stops, /p/, /p’/, /ph/, /t/, /t’/, /th/, /k/, /k’/, /kh/ embedded in VCV contexts. The speech data were analyzed with the Praat program, and the analyses included length and ratio of closure sections and aspiration sections; speech rate, variability across repeated measurements; and error patterns based on auditory-perceptual evaluation. Results: The MSA-C group demonstrated a significantly longer duration than IPD and normal control groups in closure and aspiration sections in seven and two consonants, respectively. Within the combined closure and aspiration sections, the IPD group showed a significantly higher aspiration duration ratio for all the aspirated consonants /ph/, /th/, /kh/ than MSA-C and normal control groups. The MSA-C group frequently manifested substitution errors of lax consonants with tense or aspirated consonants. The IPD group substituted dental plosives with velar plosives. Conclusion: Difficulty in coordinating between the laryngeal and articulatory gestures in MSA-C and IPD groups is differentially manifested in absolute and relative measures of duration of closure and aspiration segments in stop consonants. In addition, the reduced laryngeal-articulatory movements appeared auditory-perceptually as erroneous substitutions of lax consonants with tense or aspirated consonants. Further studies are warranted to investigate more diverse severities of patients with high volume recruitment.

목차 (Table of Contents)

• 연구방법 연구결과 논의 및 결론 REFERENCES 국문초록 참고문헌 ORCID

참고문헌 (Reference)

1 최성희, "한국어 파열음의 발성 유형에 따른 공기역학 측정치 비교" 한국음성학회 6 (6): 195-203, 2014

2 권성미, "한국어 3중 대립 파열음의 발성 유형의 변화를 고려한 발음 교육 방안 모색" 한국문학언어학회 (76) : 9-33, 2018

3 김선우, "노인 퇴행성 신경질환의 마비말장애 특성" 한국언어청각임상학회 14 (14): 82-94, 2009

4 이진호, "韓國語 破裂音 體系의 言語 類型論的 考察" 한국어문교육연구회 48 (48): 5-29, 2020

5 Ackermann, H., "Voice onset time in ataxic dysarthria" 56 (56): 321-333, 1997

6 Auzou, P., "Voice onset time in aphasia, apraxia of speech and dysarthria : a review" 14 (14): 131-150, 2000

7 Fischer, E., "Voice onset time in Parkinson disease" 43 (43): 21-34, 2010

8 Lyoo, C. H., "The quantitative 18-fluorodeoxyglucose PET study in the differential diagnosis between idiopathic Parkinson’s disease and multiple system atrophy" 24 (24): 31-37, 2006

9 Kim, H., "Speech rate analysis of dysarthric patients with Parkinson’s disease and multiple system atrophy" 10 (10): 221-227, 2003

10 Mcauliffe, M. J., "Speech production in Parkinson’s disease: I. An electropalatographic investigation of tongue‐palate contact patterns" 20 (20): 1-18, 2006

11 Rusz, J., "Speech disorders reflect differing pathophysiology in Parkinson’s disease, progressive supranuclear palsy and multiple system atrophy" 262 (262): 992-1001, 2015

12 Wenning, G. K., "Recent developments in multiple system atrophy" 256 (256): 1791-1808, 2009

13 Park, S., "Qualitive acoustic study of Korean stop production in Parkinson’s disease" 159-168, 2006

14 Müller, J., "Progression of Hoehn and Yahr stages in Parkinsonian disorders : a clinicopathologic study" 55 (55): 888-891, 2000

15 Watanabe, H., "Progression and prognosis in multiple system atrophy : an analysis of 230 Japanese patients" 125 (125): 1070-1083, 2002

16 Park, S., "Production ability for Korean bilabial stops in Parkinson’s disease" 3 (3): 90-102, 2005

17 Jankovic, J., "Parkinson’s disease: clinical features and diagnosis" 79 (79): 368-376, 2008

18 van Rumund, A., "Parkinson’s Disease Diagnostic Observations(PADDO) : study rationale and design of a prospective cohort study for early differentiation of parkinsonism" 18 (18): 1-7, 2018

19 Lee, S. H., "On the effects of places articulation of stops on their closure duration in Korean" 17 (17): 8-13, 1998

20 Flabeau, O., "Multiple system atrophy : current and future approaches to management" 3 (3): 249-263, 2010

21 Stefanova, N., "Multiple system atrophy : an update" 8 (8): 1172-1178, 2009

22 Duffy, J. R., "Motor speech disorders: substrates, differential diagnosis, and management" Mosby 2005

23 Özsancak, C, "Measurement of voice onset time in dysarthric patients : methodological considerations" 53 (53): 48-57, 2001

24 Lee, H. Y., "Korean phonetics" Taehaksa 1996

25 Pae, K. H., "Glottic characteristics and voice complaint in the elderly" 16 (16): 135-139, 2005

26 Tykalova, T., "Distinct patterns of imprecise consonant articulation among Parkinson’s disease, progressive supranuclear palsy and multiple system atrophy" 165 : 1-9, 2017

27 Brooks, D. J., "Diagnosis and management of atypical parkinsonian syndromes" 72 (72): i10-i16, 2002

28 Kim, J. Y., "Characteristics of dysarthria and cognitive functions in patients with Parkinson’s disease and Parkinson-plus syndrome" 19 (19): 551-557, 2014

29 Courbon, F., "Cardiac MIBG scintigraphy is a sensitive tool for detecting cardiac sympathetic denervation in Parkinson’s disease" 18 (18): 890-897, 2003

30 Novotný, M., "Automatic evaluation of articulatory disorders in Parkinson’s disease" 22 (22): 1366-1378, 2014

31 Saxena, M., "Assessing speech dysfunction using BOLD and acoustic analysis in parkinsonism" 20 (20): 855-861, 2014

32 Seo, M. K., "An experimental study of voice onset time of Korean stops-correlation with context" 22 : 27-45, 2002

33 Kim, Y., "An acoustic study of the relationships among neurologic disease, dysarthria type, and severity of dysarthria" 54 (54): 417-429, 2011

34 Harel, B. T., "Acoustic characteristics of Parkinsonian speech : a potential biomarker of early disease progression and treatment" 17 (17): 439-453, 2004

35 Lee, K. H., "Acoustic characteristics and perceptual cues for Korean stops" 7 (7): 139-155, 2000

36 Park, S., "Acoustic analysis of stop sound production in Korean and Japanese speakers with Parkinson’s disease" 11 (11): 165-178, 2006

37 Flint, A. J., "Acoustic analysis in the differentiation of Parkinson’s disease and major depression" 21 (21): 383-399, 1992

38 Kang, Y., "A study of prosodic features of patients with idiopathic Parkinson’s disease" 3 (3): 145-151, 2011

39 Lisker, L., "A cross-language study of voicing in initial stops : acoustical measurements" 20 (20): 384-422, 1964

40 Kim, Y., "A cross-language study of acoustic predictors of speech intelligibility in individuals with Parkinson’s disease" 60 (60): 2506-2518, 2017

41 Kang, Y., "A comparison of the voice differences of patients with idiopathic Parkinson’s disease and a normal-aging group" 1 (1): 99-107, 2009