Discusión
En el presente estudio, utilizando la metodología de sistemas dinámicos, investigamos la coordinación motora social en pacientes con esquizofrenia para caracterizar y comprender mejor la naturaleza motora de sus interacciones interpersonales. Examinamos su coordinación motora social involuntaria e intencional usando una tarea en la que coordinaban el balanceo de un péndulo con otra persona.
Nuestros resultados demuestran que la coordinación motora social se ve afectada en la esquizofrenia. Estos resultados amplían investigaciones previas que indican deficiencias del comportamiento no verbal en la esquizofrenia y muestran que los movimientos de los pacientes están anormalmente coordinados mientras interactúan con otro individuo . Sin embargo, nuestros resultados demuestran que solo la coordinación intencional se ve afectada y que la coordinación espontánea e involuntaria no se ve afectada. Este resultado está en línea con investigaciones anteriores que han demostrado que los mecanismos de procesamiento explícitos generalmente se ven más afectados que los mecanismos de procesamiento implícitos en la esquizofrenia. Por ejemplo, los procesos cognitivos y emocionales implícitos se conservan relativamente en las personas con esquizofrenia en comparación con los procesos explícitos. Además, tal disociación también se ha reportado para deficiencias de procesos sociales , .
En la tarea de coordinación intencional, nuestro análisis de la fase relativa de las oscilaciones del péndulo mostró que las díadas en las que estaba presente un paciente tenían una estabilidad menor y que el paciente nunca lideró la coordinación. Estos resultados demuestran que es posible distinguir a los pacientes con esquizofrenia de los participantes de control observando su coordinación motora social intencional. Estas diferencias objetivas y cuantitativas podrían utilizarse como un marcador de la enfermedad y complementar muy bien las evaluaciones más subjetivas que suelen realizar los médicos. En línea con esta expectativa se encuentra la ausencia de correlaciones entre los trastornos de coordinación de los pacientes y la gravedad de sus síntomas evaluados por la Escala de Síndrome Positivo y Negativo (PANSS) . Cualquiera que sea el patrón de coordinación previsto y la combinación de péndulo, no hubo correlación entre la varianza media o circular de la fase relativa y la Psicopatología PANSS Positiva, PANSS Negativa, PANSS así como el total PANSS fueron significativos para el grupo de esquizofrenia (todos ps>.05). Estos resultados sugieren que el examen de la coordinación motora social intencional de los pacientes podría evaluar objetiva y cuantitativamente las características sociales anormales que no son captadas por el PANSS. Además, debido a que los trastornos motores sociales pueden ser el signo más temprano de esquizofrenia, dicho marcador puede permitir un diagnóstico más temprano y, por lo tanto, un mejor manejo del paciente. Consideramos que estas cuestiones son orientaciones cruciales para futuras investigaciones.
Hemos demostrado deficiencias de la coordinación motora social en la esquizofrenia, pero nuestro estudio también tuvo como objetivo comprender los procesos subyacentes deteriorados. Inicialmente asumimos que las deficiencias podrían ser la consecuencia de déficits de atención y percepción visual que pueden afectar los procesos viso-motores subyacentes al mantenimiento de la coordinación. Más específicamente, en términos del sistema de osciladores acoplados que representa la coordinación rítmica social, predijimos una disminución de la fuerza de acoplamiento, que corresponde a una menor sensibilidad a los movimientos del otro. Encontramos una disminución en la estabilidad de la coordinación intencional en el grupo de esquizofrenia que es compatible con esta hipótesis –. Sin embargo, una cuenta de fuerza de acoplamiento no es suficiente para explicar el patrón de resultados observados para la medida de desplazamiento de fase. Una fuerza de acoplamiento más baja para el grupo esquizofrénico predeciría un cambio de fase exagerado en relación con el grupo de control para ambas condiciones en las que los participantes balanceaban péndulos diferentes (más positivo que el control para P1_P2 y más negativo que el control para P2_P1), pero un cambio de fase cero cuando los péndulos eran idénticos (P1_P1),. Sin embargo, como se puede ver en la Figura 1C, el cambio de fase del grupo esquizofrénico se caracteriza por una disminución absoluta que indica que tendieron a no liderar la coordinación.
Frecuencias de movimiento preferidas más lentas en esquizofrenia podrían explicar que los pacientes con esquizofrenia nunca lideraron la coordinación, sin embargo, el análisis realizado en las frecuencias preferidas anteriormente no mostró diferencias significativas entre las frecuencias preferidas de los dos grupos. Una explicación más convincente de este resultado es que los pacientes con esquizofrenia tienen un retraso en el procesamiento de la información para el control visomotor. Además de su contribución a la disminución de la fuerza de acoplamiento, los déficits de atención y percepción visual también pueden perjudicar la transmisión de información y entenderse como un aumento del retraso en la función de acoplamiento . Esta hipótesis está respaldada por investigaciones anteriores que muestran tiempos de reacción más lentos en la esquizofrenia y, más específicamente, por correlatos anatómicos, como la degradación del grado de mielinización .
Para explorar más a fondo estas hipótesis y determinar cómo una disminución de la fuerza y / o un retraso en la transmisión de información de los pacientes podría explicar sus deficiencias de coordinación motora social intencional, comparamos nuestros resultados de cambio de fase con los obtenidos en simulaciones de un modelo de oscilador acoplado que se ha utilizado en el pasado para comprender la coordinación motora social. El modelo utiliza un acoplamiento no lineal de dos osciladores de ciclo límite:
donde x1 y x2 representan las posiciones de los dos osciladores y la notación de puntos representa la derivada con respecto al tiempo. El lado izquierdo de las ecuaciones representa la dinámica de ciclo límite de cada oscilador determinada por el parámetro de rigidez lineal (ω) y los parámetros de amortiguación (δ, λ, γ) y el lado derecho representa la función de acoplamiento determinada por los parámetros a y b. Para simular las deficiencias debidas a la esquizofrenia, añadimos los parámetros K1 y K2 correspondientes a las fuerzas de acoplamiento de los osciladores 1 y 2, 
y 
correspondiente a la posición y la velocidad del oscilador 2 en un punto de tiempo anterior 
y los parámetros 
y 
correspondiente a la posición y la velocidad del oscilador 1 en un punto de tiempo anterior 
.
Una disminución de la fuerza y un aumento del retraso en la función de acoplamiento de los pacientes se probaron primero por separado y luego se combinaron para examinar si podían capturar los resultados experimentales del grupo de esquizofrenia. Se utilizaron los parámetros K = 1,6 y τ = 0 para simular el comportamiento de los participantes de control y los parámetros K = 0,6 y τ = 3 para simular deficiencias de individuos con esquizofrenia. Dicho retardo de tiempo (τ = 3) representó el 1% del período simulado de P1 y el 1% del período experimental de P1 representó un aumento de 75 ms en comparación con los participantes de control, lo que corresponde a retrasos fisiológicos plausibles . Los resultados de los cambios de fase experimentales y simulados se presentan en la Figura 2. Para los datos simulados, los cambios de fase en blanco representan los resultados obtenidos para la coordinación simulada del grupo de control (τ1 = τ2 = 0, K1 = K2 = 1,6) y en negro del grupo de esquizofrenia con una disminución de la fuerza de acoplamiento (τ1 = τ2 = 0, K1 = 1,6, K2 = 0.6) (Figura 2B), con un aumento del tiempo de retardo (τ1 = 0, τ2 = 3, K1 = K2 = 1.6) (Figura 2C) y con una disminución de la fuerza de acoplamiento y un aumento del tiempo de retardo (τ1 = 0, τ2 = 3, K1 = 1.6, K2 = 0.6) (Figura 2D).
Cambios de fase obtenidos experimentalmente (A) y en las simulaciones con una disminución de la fuerza de acoplamiento (B), con un aumento del retardo de tiempo (C) y con ambos (D).
Como se muestra en la Figura 2B, una disminución de la fuerza de acoplamiento en la esquizofrenia, como se asumió inicialmente, no puede explicar que los pacientes con esquizofrenia nunca dirigieran la coordinación. Un aumento en el tiempo de retardo puede predecir que los pacientes nunca dirigieron la coordinación, pero no puede explicar que los dos grupos tengan un cambio de fase similar para la combinación de péndulo P1_P2 (Figura 2C). La Figura 2D muestra que las dos parametrizaciones, cuando se combinan, capturan los cambios de fase experimentales obtenidos para el grupo de esquizofrenia, lo que sugiere que las deficiencias intencionales de la coordinación motora social resultan de una disminución de la fuerza y un aumento del retraso en la función de acoplamiento de los pacientes. Además, nuestros resultados sugieren que la ausencia de diferencia entre los dos grupos de participantes para la combinación de péndulo P1_P2 no fue el resultado de la ausencia de déficit de los pacientes en esta condición experimental, sino que fue una consecuencia de los dos procesos deteriorados que actuaron en dirección opuesta.
Aunque hemos demostrado que el aumento del retraso y la disminución de la fuerza en el control viso-motor capturan el patrón de coordinación intencional del grupo esquizofrénico, exploraciones adicionales pueden mejorar la comprensión de los procesos involucrados. Investigar si tales trastornos son específicos de la coordinación visual social o de la coordinación visual en general es una dirección de investigación importante. De hecho, las modificaciones de la coordinación intencional en la esquizofrenia podrían deberse a deficiencias de los mecanismos que median la coordinación visual tanto visual como social, o pueden ser específicas de mecanismos que median solo la coordinación visual social. Se ha demostrado que los pacientes que sufren de esquizofrenia tienen deficiencias en la percepción visual del movimiento biológico que se pueden distinguir de sus déficits generales de percepción visual . En particular, los trastornos del sistema de neuronas espejo, que corresponden al área cerebral que también puede moderar la coordinación motora social, pueden desempeñar un papel crucial en dicho déficit y en los déficits de interacciones sociales en general.
Hemos modelado las deficiencias de los pacientes con esquizofrenia aquí mediante cambios a nivel de la función de acoplamiento y no cambios en la dinámica natural de los osciladores individuales porque nuestros resultados experimentales no mostraron diferencias entre las frecuencias preferidas de los pacientes y los participantes de control. Aunque no encontramos diferencias, investigaciones anteriores han reportado lentitud en los movimientos de pacientes que sufren de esquizofrenia. Tales efectos pueden depender del movimiento realizado y nuestra falta de efecto puede ser específica de la tarea del péndulo de muñeca en la que la carga inercial de los péndulos puede haber oscurecido la lentitud de los pacientes. Es posible que usando diferentes tareas (por ejemplo, coordinación de movimientos posturales), se observen déficits del movimiento en sí, así como a nivel del control visuomotor. Estas preguntas alientan exploraciones para determinar aún más los diferentes orígenes de la coordinación deficiente de los pacientes con esquizofrenia al interactuar con otras personas.
De manera más general, al examinar la dinámica de coordinación del balanceo de péndulos portátiles, este experimento demuestra que la coordinación interpersonal se ve afectada en la esquizofrenia sin mostrar explícitamente las consecuencias de tales modificaciones en las interacciones sociales cotidianas de los pacientes. Sin embargo, es importante señalar que las dinámicas de coordinación observadas en esta tarea de laboratorio reflejan las observadas, por ejemplo, entre movimientos de la mano, el brazo o la postura en situaciones más ecológicas, que han demostrado influir directamente en el éxito de nuestras interacciones sociales–,. Tal coordinación modera el funcionamiento cognitivo social de las personas que interactúan al impactar, por ejemplo, sus sentimientos de conexión y relación interpersonal, o la eficiencia de su comunicación. En línea con estos resultados anteriores, el estudio actual muestra cómo un trastorno de coordinación motora puede ser un factor importante en los déficits de interacción social cotidianos exhibidos por los pacientes que sufren de esquizofrenia.
Por lo tanto, además de la investigación futura que apunta a una mayor comprensión de cómo la esquizofrenia afecta los procesos subyacentes a la coordinación motora social, será importante desarrollar protocolos de rehabilitación que puedan ayudar a mejorar la coordinación motora social de los pacientes. Aunque hasta donde sabemos, ninguna investigación ha explorado el aprendizaje y la rehabilitación de la coordinación motora social, la investigación previa que ha examinado el aprendizaje motor puede proporcionar direcciones de investigación interesantes. Por ejemplo, se ha demostrado que el aprendizaje motor se puede hacer más eficiente con retroalimentación en tiempo real – En consecuencia, los futuros protocolos terapéuticos que utilicen dicha retroalimentación pueden ayudar a mejorar la coordinación motora en general y la coordinación motora social en particular de los pacientes y, por lo tanto, aumentar su capacidad de interactuar con otras personas en la vida cotidiana.
En conclusión, nuestro estudio proporcionó pruebas claras de deficiencias en la coordinación motora social en la esquizofrenia que pueden ayudarnos a comprender sus déficits sociales observados en las interacciones interpersonales cotidianas. Nuestros resultados demuestran diferencias entre díadas esquizofrénicas y de control en una tarea de coordinación intencional, una tarea que los médicos pueden usar como marcador de esquizofrenia para un mejor diagnóstico. Además, nuestro modelo dinámico de los resultados reveló que tal coordinación patológica intencional puede deberse a una disminución en la cantidad de información, así como a un retraso en la información transmitida sobre los movimientos de otras personas. Por último, estos hallazgos pueden conducir al desarrollo de protocolos de rehabilitación que mejoren la coordinación motora social y los intercambios sociales exitosos de pacientes.