Οφθαλμοκινητικότητα και σχιζοφρένεια: νευροφυσιολογική διερεύνηση των διαταραχών των οφθαλμικών κινήσεων σε ασθενείς με σχιζοφρένεια και συναφείς ψυχώσεις

Abstract

Increased reaction time (RT) intra-subject variability (ISV) is an emerging and consistent finding in RT studies of schizophrenia. In our first study, a group of 53 patients suffering from DSM-IV schizophrenia and a group of 1089 control subjects performed a visually guided saccade task. Median RT and its variability was measured for each subject and the average cumulative RT distributions were derived for each group. Τhe RT distribution for each group was modeled using a decision signal rising linearly to a threshold signaling the beginning of the visually guided saccade. There was a small increase in the median RT for patients while their RTs were much more variable from trial to trial leading to a difference in the average RT distribution of the patient group. The model application led to the conclusion that this difference in the distribution of RT for patients could be attributed to a basic difference in information processing leading to the decision to move the eyes to the visually presented target. In our second study, a group of 23 patients and a group of 23 age-matched control subjects performed two RT tasks requiring basic sensorimotor processing and engaging two different motor systems: the Finger Lift Reaction Time task and the Voluntary Saccade Reaction Time task. The Ex-Gaussian model was applied to the RT distributions measuring the mean (mu), and standard deviation (sigma) of a Gaussian component thought to reflect sensorimotor processing and an exponential component (tau), thought to reflect an intermediate decision process. In both tasks, a significantly larger RT intra-subject variability (ISV) effectively dissociated patients from controls. RT ISV in the two tasks was highly correlated only for patients. Both sigma and tau were significantly higher in the patient group with tau being the best predictor of schizophrenia. Furthermore, only in the patient group were sigma and tau highly correlated between the two tasks. The result taken from the two studies may suggest reflect a deficit in information processing that may not be confined to decision processes related to the frontal cortex; rather, they may indicate dysfunction in distributed neural networks modulating adaptive regulation of performance.

Ο αυξημένος Χρόνος Αντίδρασης (Χ.Α.) και η αυξημένη ενδο-ατομική μεταβλητότητα (ΕΑΜ) είναι αναδυόμενα και σταθερά ευρήματα στην μελέτη Χ.Α. στην σχιζοφρένεια. Στην πρώτη μας μελέτη, ομάδα 53 ασθενών που έπασχε από DSM-IV σχιζοφρένεια και μια ομάδα 1089 υγειών εξεταζομένων εκτέλεσε μια δοκιμασία ακούσιας σακκαδικής. Η διάμεσος και η μεταβλητότητα του Χ.Α. μετρήθηκαν για κάθε εξεταζόμενο και υπολογίστηκαν οι μέσες συσσωρευτικές κατανομές για κάθε ομάδα. Στην συνέχεια με την χρήση ενός μοντέλου οι κατανομές του Χ.Α. παρουσιάστηκαν ως ένα σήμα απόφασης που αυξάνεται γραμμικά μέχρι έναν ουδό κάτι που σηματοδοτεί και την έναρξη της ακούσιας σακκαδικής. Υπήρξε μια μικρή αύξηση της διάμεσου του Χ.Α. ενώ οι Χ.Α. ήταν πολύ πιο μεταβλητοί από δοκιμή σε δοκιμή κάτι που οδήγησε σε μια διαφορετική μέση κατανομή Χ.Α. στην ομάδα των ασθενών. Η εφαρμογή του μοντέλου μας οδήγησε στο συμπέρασμα πως αυτή η διαφορά στην κατανομή Χ.Α. των ασθενών θα μπορούσε να αποδοθεί σε μια βασική διαφορά στην επεξεργασία της πληροφορίας της απόφασης του εξεταζόμενου να κινήσει το βλέμμα του σε έναν στόχο που του εμφανίζεται. Στην δεύτερη μελέτη που εκπονήσαμε μια ομάδα 23 ασθενών συγκρίθηκε με μια ομάδα 23 υγιών εξεταζόμενων ίδιας ηλικίας σε δύο διαφορετικές δοκιμασίες Χ.Α. που απαιτούν βασική οπτικοκινητική επεξεργασία καθώς και την χρήση δύο διαφορετικών κινητικών συστημάτων: την δοκιμασία έκτασης δείκτη και την δοκιμασία εκούσιας σακκαδικής. Το μοντέλο Ex-Gaussian εφαρμόστηκε στις κατανομές Χ.Α. μετρώντας την μέση τιμή (mu) και την τυπική απόκλιση (sigma) της κανονικής συνιστώσας (η οποία πιστεύεται ότι σχετίζεται με την βασική οπτικοκινητική επεξεργασία) καθώς και την κλίση της εκθετικής συνιστώσας (tau) η οποία πιστεύεται ότι σχετίζεται με τις διεργασίες απόφασης. Υπήρξε μια σημαντική αύξηση της ΕΑΜ και στις δύο δοκιμασίες και ήταν ικανή να διαχωρίσει τις δύο αυτές ομάδες. Επίσης, το sigma και το tau παρουσίασαν υψηλή συσχέτιση μεταξύ τους στις δύο δοκιμασίες μόνο για την ομάδα των ασθενών. Τα αποτελέσματα αυτών των δύο μελετών φαίνεται να δείχνουν μια διαταραχή στην επεξεργασία της πληροφορίας που ενδέχεται να μην περιορίζεται στις διεργασίες απόφασης σχετιζόμενες με τον μετωπιαίο φλοιό αλλά μπορεί να εξαπλώνεται και σε διευρυμένα νευρωνικά δίκτυα που ελέγχουν την ρύθμιση της νοητικής επίδοσης.