восприятие цифровой информации при шизофрении

Восприятие при шизофрении. Результаты исследования.

Специалисты клиники РОСА: Родионов Г.И., Архипов А.Ю. и Филашихин В.В. приняли участие в научно-практической конференции "Психическое здоровье человека и общества" в МГУ.

24 октября 2019 года на Научно-практической конференции "Психическое здоровье человека и общества. Актуальные междисциплинарные проблемы", которая проходила в Московском Государственном Университете (МГУ), состоялся доклад специалистов Клиники РОСА совместно с Институтом Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии Российской Академии Наук.

Тема доклада посвящена исследованию, проведенному в Клинике РОСА. Название научной работы: "Нейрофизиологические механизмы восприятия числовой информации в норме и при шизофрении".

В исследовании принимали участие специалисты: Родионов Г.И., Архипов А.Ю., Филашихин В.В. Докладывал результаты исследования ведущий клинический психолог Клиники РОСА Родионов Г.И.

Предлагаем Вашему вниманию видео и текст и презентацию доклада.

Презентация доклада

Текстовая версия доклада

Шизофрения – заболевание, помимо психотических проявлений, характеризующееся снижением уровня социальной адаптации и когнитивного функционирования, механизмы которых остаются не до конца изученными. Применение сложных технологий, сложных стимулов, позволяют увидеть большое количество нарушений, однако не вполне дает понимание их механизмов на базовом уровне. Данная работа фокусирует внимание на обработке элементарных стимулов, что позволит судить о базовых механизмах заболевания.

Цифры являются относительно простым стимулом, обозначающим количество чего-либо: предметов, явлений, событий. Информация о количестве обладает высокой биологической и социальной значимостью, так как необходима в повседневной жизни. В связи с этим обработка информации о количестве имеет собственное представительство в интрапариетальной извилине теменной коры.

Существует несколько систем записи чисел, распространенными являются римская и арабская система записи. Арабские цифры имеют более сложную конфигурацию и чаще встречаются, то есть, являются более знакомым, и, следовательно, более значимым стимулом.

В связи с этим различия между арабскими и римскими цифрами находят отражение в характеристиках вызванных потенциалов мозга. Данных об исследовании вызванных потенциалов с применением стимулов-цифр в научной литературе недостаточно.

Такие работы с участием больных параноидной шизофренией в состоянии психоза, не получавших медикаментозной терапии, не проводились.

Цель данной работы – изучить нейрофизиологические механизмы обработки числовых стимулов, отличающихся по физическим параметрам, частоте встречаемости, представленности в прошлом опыте у здоровых испытуемых и у больных параноидной шизофренией.

Данный слайд иллюстрирует общие закономерности обработки информации согласно концепции информационного синтеза Валерии Борисовны Стрелец и Алексея Михайловича Иваницкого, в которой выделяется 3 этапа.

Первый - этап сенсорного анализа, отражающийся в ранних компонентах вызванного потенциала;в этот период происходит обработка физических характеристик стимула, данный процесс проходит в сенсорных отделах коры, включающих проекционные зоны анализаторов.

Второй - этап сопоставления физических параметров стимула с данными прошлого опыта, соответствующий среднелатентным компонентам ВП; на этой стадии активируются центральные отделы коры головного мозга.

Третий этап называется этапом принятия перцептивного решения, проявляющийся на поздних (когнитивных) компонентах ВП, когда на основе сопоставления параметров стимула и информации о стимуле в прошлом опыте формулируется оценка стимула; данный этап задействует передние, анализаторные корковые области.

Исследование проводилось на базе стационара психиатрической клиники РОСА, для участия в эксперименте отбирались пациенты с параноидной формой шизофрении в состоянии психоза, до приема нейролептической терапии.

Психотический эпизод не был следствием приема психоактивных веществ. Диагноз F20 ставился по диагностическим критериям МКБ-10. Участвовало 15 пациентов, 7 мужчин, 8 женщин. Группа контроля включала 18 человек, 8 мужчин, 10 женщин. В эксперименте участвовали только правши, все участники эксперимента соответствовали возрастной категории от 19 до 35 лет, имели 100% зрение, имели высшее образование, либо были студентами ВУЗов.

Выраженность реакции активации рассматривалась ка разница между ее значениями в ответ на предъявление римских и арабских цифр. Для унификации результаты представлены в терминах увеличения или снижения активации в ответ на арабские цифры, то есть увеличение возбуждения в ответ на демонстрацию римских цифр представлено как снижение возбуждения в ответ на предъявление арабских.

Участникам, находившимся в затемненной звукоизолированной комнате на экране компьютера, расположенном в 70 см от лица в случайном порядке предъявлялось равное количество (n=80) стимулов каждого типа, в виде белых цифр на черном фоне. Время предъявления составляло 750 мс, межстимульный интервал варьировал от 2000 до 3000 мс. Эксперимент проводился в имплицитных условиях.

На седьмом слайде показано межгрупповое различие в реакции на восприятие арабских цифр у здоровых испытуемых и у больных параноидной шизофренией в левом затылочном отведении. Хорошо заметно снижение активации у больных (график выделен зеленым цветом), о чем можно судить по обоим параметрам вызванного потенциала: амплитуда в ответ на стимул снижена, латентный период – более продолжительный.

На слайде внизу показана условная карта отведений, показывающих значимые различия между стимулами. Буква «Л» говорит, что в данной области найдены различия по параметру латентности, буква «А» говорит, что различия обнаружены по параметру амплитуды. При повышении активации в ответ на арабские цифры область выделена белым, при снижении активации на арабские цифры, область показана серым.

На этапе оценки физических параметров, отражающемся в волне Р100 в норме мы видим, что латентность на арабские цифры в правой и левой затылочной областях, а также в правой и левой теменной и в теменной области по средней линии, амплитуда была больше в левой задневисочной области. Следовательно, можно сделать вывод об увеличении активации в этих областях на арабские цифры.

Таким образом, мы видим включение сенсорных областей (затылочные области), зоны распознавания числовых стимулов – билатеральных теменных областей, теменной области по средней линии, а также региона, связанного с вербальным анализом (левая задневисочная область). Активация левой затылочной области может также быть проекцией работы зоны визуального распознавания букв и слов (VWFA), находящейся в задней части левой фузиформной извилины.

Как правило, большую активацию вызывает более редкий в эксперименте стимул, однако мы видим, что большая активация возникает на арабские цифры, чаще встречающиеся в повседневной жизни. Это может быть реакцией на их более сложную конфигурацию, либо может отражать тот факт, что более часто встречающиеся цифры обладают большей социальной значимостью, и, следовательно, вызывают большую реакцию, отражающуюся в повышении активации, а, значит, укорочении латентности и увеличении амплитуды.

У больных шизофренией на этом этапе восприятия мы видим вместо включения затылочных и теменных отделов коры активированы левая височная область (увеличение активации на арабские цифры) и правая центральная область (снижение активации на арабские цифры). Таким образом, число активированных областей снижено по сравнению с нормой, а также, что активируются не те области, что у здоровых участников. Уменьшение количества активированных областей может отражать нарушение оценки параметров стимула, известное как «дефицит ресурсов сенсорного анализа» при шизофрении.

На этапе сравнения информации о физических параметрах стимула с данными прошлого опыта у здоровых участников наблюдается большая активация на арабские цифры в левой затылочной, левой и правой теменных, а также в правой височной областях. В павой задневисочной области отмечалось снижение активации на арабские цифры по сравнению с римскими.

Таким образом, на втором этапе обработки информации мы отмечаем снижение числа активированных областей, то есть обработка сенсорных параметров заканчивается. Активация смещается в более центральные отделы коры.

Мы также можем видеть что на этом этапе продолжают оставаться активированными теменные отделы, связанные с обработкой числовой информации. Снижение активации на арабские цифры противоречит ожиданиям, что стимул, обладающий большей социальной значимостью вызовет большую активацию.

На этапе сличения физических параметров с прошлым опытом это может объясняться, тем, что менее знакомый стимул требует привлечения больших ресурсов для распознавания. Следовательно, именно различия в правой задневисочной области отражают разницу в частоте встречаемости стимулов, и, как следствие, их социальной значимости.

В группе больных шизофренией н этапе сопоставления сенсорных характеристик с представленностью стимула в прошлом опыте активируется только центральная область по средней линии (увеличение возбуждения на арабские цифры). Это говорит о значительном снижении активации по сравнению с нормой, присутствии активации близко к «ядерной зоне числового анализатора», и об отсутствии возбуждения областей, отвечающих за различение частоты встречаемости и социальной значимости стимула.

На третьем этапе обработки информации, отражающем стадию принятия перцептивного решения и проявляющемся в компоненте Р200 вызванного потенциала у здоровых испытуемых активация на арабские цифры была больше в левой височной, левой лобной и центральной лобной областях.

Таким образом можно сделать вывод, что оценка сенсорных параметров стимула завершилась, произошло их сличение с данными прошлого опыта и начался новый процесс, требующий привлечения качественно иных ресурсов, поэтому фокус максимальной активации смещается в передние, анализаторные отделы коры.

Во всех трех отведениях отмечается увеличение активации на арабские цифры, что опять-таки может свидетельствовать об их большей социальной значимости. Участие левого височного отведения указывает на включение зоны, отвечающей за вербальный анализ.

У больных шизофренией на этой стадии большая активация на арабские цифры была в левой затылочной области, и отмечалось ее снижение по сравнению с реакцией на арабские цифры в правой затылочной и центральной области по средней линии. Таким образом у больных не наблюдается смещения активации в лобные отделы, а, значит, обработка информации о стимуле продолжается в задних отделах коры, следовательно, этап принятия перцептивного решения при шизофрении также нарушен.

На следующем слайде мы видим таблицу, отражающую общую динамику распределения активности на разных стадиях обработки стимула. В норме мы видим возникновение активации в затылочных, сенсорных отделах коры, ее перемещение в центральные, а затем – в лобные отделы с последовательной сменой латерализации активации в полушариях, отражающие три этапа обработки информации и различение стимулов по частоте встречаемости и социальной значимости. У больных параноидной шизофренией отмечается снижение активации на сенсорном этапе, этапе сопоставления физических параметров с прошлым опытом, нарушение механизма оценки частоты встречаемости социальной значимости стимула, нарушение этапа принятия перцептивного решения, отсутствие последовательной смены латерализации возбуждения и, в целом, закономерной последовательности обработки стимулов.

Выводы исследования

  1. На начальном этапе восприятия (волна Р100) в норме активация сенсорных областей на арабские цифры больше, чем на римские. У больных число областей, участвующих в сенсорном анализе, снижено. В теменных областях в норме активация билатеральна, у больных – только в левом полушарии.

  2. На втором этапе восприятия (волн N170) у здоровых число активированных областей меньше, чем на первом. У больных число активированных областей снижено по сравнению с нормой.

  3. В норме амплитуда в правой задневисочной области снижена на более частые (арабские) стимулы; у больных это различие отсутствует.

  4. На третьем этапе восприятия (волна Р200) у здоровых фокус максимальной активации из сенсорных областей смещается в лобные; у больных он остается в сенсорных отделах.

  5. В норме наблюдается закономерная последовательность обработки элементарных числовых стимулов; у больных шизофренией снижен уровень активации, нарушен порядок обработки числовой информации на разных этапах восприятия, а также механизм оценки частоты встречаемости и социальной значимости стимулов.

Таким образом наше исследование дает подтверждение ранее описанному дефициту сенсорного анализа при шизофрении, описывает что в норме стимулы с большей частотой встречаемости могут вызывать большее возбуждение в нервной системе, дает этому интерпретацию как отражению большей социальной значимости частого стимула, указывает на то, что различение стимулов по частоте и значимости происходит на втором этапе восприятия, демонстрирует нарушение последовательного смещения возбуждения из задних отделов в передние, а также отсутствие смены латерализации возбуждения при шизофрении.

Можно сделать вывод об оправданности и целесообразности использования элементарных стимулов в виде цифр для оценки базовых механизмов обработки информации в норме и при психической патологии.

Обсуждение результатов

Большая активация в компоненте Р100 в норме может быть связана с более сложной конфигурацией арабских цифр, то есть отражает физические характеристики стимула. Активация левой затылочной области может быть связана с работой VWFA, отвечающей за распознавание слов и букв. Снижение корковой активации на эти стимулы у больных по сравнению со здоровыми может отражать нарушение оценки физических параметров, “дефицит ресурсов сенсорного анализа”.

Компонент N170 показывает снижение количества областей, вовлеченных в сенсорный анализ в норме. Снижение активации правой задневисочной области на арабские цифры противоречит ожиданиям, что большее возбуждение будет связано с более частым стимулом. Это может быть отражением их большей частоты встречаемости в повседнвной жизни, то есть оценки их социальной значимости, которая, таким образом, проявляется на среднелатентных компонентах. Проходя «входные ворота» арабские цифры вызывают в дальнейшем более высокую активацию фронтальных отделов. Обработка также включает теменные отделы в обоих полушариях, отвечающие за обработку числовой информации не только на этапе оценки физических параметров, но и на стадии оценки значимости стимула. У больных отмечаются значительные отличия от нормы, свидетельствующие о нарушении этих процессов.

На третьем этапе восприятия в норме отмечается смещение «фокуса максимальной активации» в левые фронтальные области, что также может иметь отношение к их большей социальной значимости. У больных параноидной шизофренией обнаружено нарушение адекватной активации комплекса областей на этапах оценки сенсорных параметров, сопоставления физических параметров с данными прошлого опыта, а также в процессе принятия перцептивного решения. Нарушен процесс оценки частоты встречаемости и социальной значимости стимулов.

Филашихин В.В. - врач психиатр-нарколог, к.м.н.

Другие статьи автора

Задать вопрос

 
Номер телефона:
 
Ваш вопрос:
Не занимайтесь самолечением!
Запишитесь к специалисту