Zaburzenia Społecznej koordynacji ruchowej w schizofrenii | Tanger

dyskusja

w bieżącym badaniu wykorzystującym metodologię systemów dynamicznych badaliśmy społeczną koordynację ruchową u pacjentów cierpiących na schizofrenię, aby lepiej scharakteryzować i zrozumieć motoryczny charakter ich interakcji międzyludzkich. Zbadaliśmy ich niezamierzoną i celową społeczną koordynację ruchową za pomocą zadania, w którym koordynowali wahadło z kimś innym.

nasze wyniki pokazują, że społeczna koordynacja ruchowa jest zaburzona w schizofrenii. Wyniki te rozszerzają wcześniejsze badania, które wskazują na zaburzenia niewerbalnego zachowania w schizofrenii i pokazują, że ruchy pacjentów są nienormalnie skoordynowane podczas interakcji z inną osobą–,. Jednak nasze wyniki pokazują, że tylko celowa koordynacja jest upośledzona i że spontaniczna, niezamierzona koordynacja pozostaje nienaruszona. Wynik ten jest zgodny z wcześniejszymi badaniami, które wykazały, że jawne mechanizmy przetwarzania są na ogół bardziej dotknięte niż ukryte mechanizmy przetwarzania w schizofrenii. Na przykład, ukryte procesy poznawcze i emocjonalne są stosunkowo zachowane u osób ze schizofrenią w porównaniu do jawnych procesów -. Dodatkowo, taka dysocjacja została również zgłoszona do upośledzenia procesów społecznych,.

w celowym zadaniu koordynacyjnym nasza analiza względnego fazowania oscylacji wahadła wykazała, że dyady, w których obecny był pacjent, miały niższą stabilność i że pacjent nigdy nie prowadził koordynacji. Wyniki te pokazują, że możliwe jest odróżnienie pacjentów ze schizofrenią od uczestników kontroli, patrząc na ich celową społeczną koordynację ruchową. Takie obiektywne i ilościowe różnice mogłyby być ewentualnie wykorzystane jako marker choroby i ładnie uzupełniają bardziej subiektywne oceny zwykle wykonywane przez lekarzy. Zgodnie z tym oczekiwaniem brak korelacji między zaburzeniami koordynacji u pacjentów a nasileniem ich objawów ocenianych za pomocą skali zespołu pozytywnego i negatywnego (ang. Positive and Negative Syndrome Scale, PANSS) . Niezależnie od zamierzonego wzorca koordynacji i kombinacji wahadła, brak korelacji pomiędzy średnią lub kołową wariancją fazy względnej A psychopatologią Panss dodatnią, Panss ujemną, Panss, a także całkowitą Panss był istotny dla grupy schizofrenii (wszystkie ps>.05). Wyniki te sugerują, że badanie celowej społecznej koordynacji ruchowej pacjentów może obiektywnie i ilościowo ocenić nieprawidłowe cechy społeczne, które nie są przechwytywane przez PANSS. Ponadto, ponieważ społeczne zaburzenia motoryczne mogą być najwcześniejszymi objawami schizofrenii, taki marker może umożliwić wcześniejszą diagnostykę, a tym samym lepsze zarządzanie pacjentem –. Uważamy te zagadnienia za kluczowe kierunki przyszłych badań.

wykazaliśmy zaburzenia społecznej koordynacji ruchowej w schizofrenii, ale nasze badania miały również na celu zrozumienie zaburzeń podstawowych procesów. Początkowo zakładaliśmy, że upośledzenie może być konsekwencją deficytów uwagi i percepcji wzrokowej, które mogą wpływać na procesy wizualno-motoryczne leżące u podstaw utrzymania koordynacji. Dokładniej, jeśli chodzi o sprzężony system oscylatorów uwzględniający społeczną koordynację rytmiczną, przewidzieliśmy spadek siły sprzężenia, co odpowiada niższej wrażliwości na ruchy drugiego. Stwierdzono spadek stabilności koordynacji celowej w grupie schizofrenii, co jest zgodne z tą hipotezą –. Jednak rachunek siły sprzężenia nie jest wystarczający do wyjaśnienia wzorca wyników obserwowanych dla miary przesunięcia fazowego. Mniejsza siła sprzężenia dla grupy schizofrenicznej przewidywałaby przesadne przesunięcie fazowe względem grupy kontrolnej dla obu warunków, w których uczestnicy obracali różnymi wahadłami (bardziej dodatni niż kontrola dla p1_p2 i bardziej ujemny niż kontrola dla p2_p1), ale zerowy przesunięcie fazowe, gdy wahadła były identyczne (P1_P1). Jednak, jak widać na fig. 1C, schizofreniczne przesunięcie fazy grupowej charakteryzuje się absolutnym obniżeniem, co wskazuje, że nie kierowały koordynacją.

wolniejsze preferowane częstotliwości ruchów w schizofrenii mogą tłumaczyć, że pacjenci cierpiący na schizofrenię nigdy nie kierowali koordynacją, jednak analiza przeprowadzona na preferowanych częstotliwościach powyżej nie wykazała znaczących różnic między preferowanymi częstotliwościami w obu grupach. Bardziej przekonującym wyjaśnieniem tego wyniku jest to, że pacjenci ze schizofrenią mają opóźnienie w przetwarzaniu informacji dla kontroli wizualno-motorycznej. Oprócz ich wkładu w zmniejszanie siły sprzężenia, deficyty uwagi i percepcji wzrokowej mogą również upośledzać transmisję informacji i być rozumiane jako zwiększenie opóźnienia czasowego w funkcji sprzężenia . Hipoteza ta jest poparta wcześniejszymi badaniami wykazującymi wolniejsze czasy reakcji w schizofrenii, a dokładniej przez korelaty anatomiczne, takie jak degradacja stopnia mielinizacji .

aby dalej zbadać te hipotezy i ustalić, w jaki sposób spadek siły lub/i opóźnienie w przekazywaniu informacji przez pacjentów może wyjaśnić ich upośledzenie celowej koordynacji ruchowej społecznej, porównaliśmy nasze wyniki przesunięcia fazowego z wynikami uzyskanymi w symulacjach sprzężonego modelu oscylatora, który był używany w przeszłości do zrozumienia społecznej koordynacji ruchowej –. Model wykorzystuje nieliniowe sprzężenie dwóch oscylatorów cyklu granicznego:

(1)

gdzie x1 i x2 reprezentują pozycje dwóch oscylatorów, a notacja kropkowa reprezentuje pochodną względem czasu. Lewa strona równań reprezentuje dynamikę cyklu granicznego każdego oscylatora wyznaczoną przez liniowy parametr sztywności (ω) i parametry tłumienia (δ, λ, γ), a prawa strona reprezentuje funkcję sprzężenia wyznaczoną przez parametry a i b. Aby symulować zaburzenia spowodowane schizofrenią, dodaliśmy parametry K1 i K2 odpowiadające sile sprzężenia oscylatorów 1 i 2, I odpowiadający pozycji i prędkości oscylatora 2 w poprzednim punkcie czasowym I parametry I odpowiadający pozycji i prędkości oscylatora 1 w poprzednim punkcie czasowym .

zmniejszenie siły i zwiększenie opóźnienia funkcji sprzęgania pacjentów badano najpierw oddzielnie, a następnie łączono w celu zbadania, czy mogą oni uchwycić wyniki eksperymentalne grupy schizofrenii. Wykorzystaliśmy parametry K = 1,6 i τ = 0 do symulacji zachowania uczestników kontroli oraz parametry K = 0,6 i τ = 3 do symulacji upośledzenia osób ze schizofrenią. Takie opóźnienie czasowe (τ = 3) stanowiło 1% symulowanego okresu P1 i 1% eksperymentalnego okresu P1 stanowiło wzrost o 75 ms w porównaniu z uczestnikami kontroli, odpowiadający prawdopodobnym opóźnieniom fizjologicznym . Wyniki eksperymentalnych i symulowanych przesunięć fazowych przedstawiono na rysunku 2. Dla symulowanych danych przesunięcia fazowe w kolorze białym reprezentują wyniki uzyskane dla symulowanej koordynacji grupy kontrolnej (τ1 = τ2 = 0, K1 = K2 = 1,6), a w kolorze czarnym grupy schizofrenii ze spadkiem siły sprzężenia (τ1 = τ2 = 0, K1 = 1,6, K2 = 0.6) (rysunek 2B), ze wzrostem opóźnienia czasowego (τ1 = 0, τ2 = 3, K1 = K2 = 1,6) (rysunek 2C) oraz ze zmniejszeniem siły sprzężenia i wzrostem opóźnienia czasowego (τ1 = 0, τ2 = 3, K1 = 1,6, K2 = 0,6) (Rysunek 2D).

jak przedstawiono na fig.2B, zmniejszenie siły sprzężenia w schizofrenii, jak początkowo zakładano, nie może wyjaśnić, że pacjenci cierpiący na schizofrenię nigdy nie kierowali koordynacją. Wzrost opóźnienia czasowego może przewidzieć, że pacjenci nigdy nie kierowali koordynacją, ale nie mogą wyjaśnić, że obie grupy mają podobne przesunięcie fazowe dla kombinacji wahadła P1_P2 (Fig. 2C). Rysunek 2D pokazuje, że dwie parametryzacje, po połączeniu, uchwyciły eksperymentalne przesunięcia fazowe uzyskane dla grupy schizofrenii, sugerując, że celowe upośledzenie koordynacji ruchowej wynika zarówno ze zmniejszenia siły, jak i zwiększenia opóźnienia czasowego w funkcji sprzęgania pacjentów. Co więcej, nasze wyniki sugerują, że brak różnicy między dwiema grupami uczestników dla kombinacji wahadła P1_P2 nie wynikał z braku Deficytu pacjentów w tym stanie doświadczalnym, ale raczej był konsekwencją dwóch upośledzonych procesów działających w przeciwnym kierunku.

chociaż wykazaliśmy, że zwiększenie opóźnienia i zmniejszenie siły w sterowaniu wizualno-motorycznym wychwytuje zamierzony wzór koordynacji grupy schizofreników, dalsze badania mogą poprawić zrozumienie zaangażowanych procesów. Ważnym kierunkiem badań jest zbadanie, czy takie zaburzenia są specyficzne dla społecznej koordynacji wzrokowej, czy też koordynacji wzrokowej w ogóle. W rzeczywistości, modyfikacje celowej koordynacji w schizofrenii mogą być spowodowane upośledzeniem mechanizmów pośredniczących zarówno wizualnej i społecznej koordynacji wzrokowej lub mogą być specyficzne dla mechanizmów pośredniczących tylko społecznej koordynacji wzrokowej. Wykazano, że pacjenci cierpiący na schizofrenię mają zaburzenia percepcji wzrokowej ruchu biologicznego, które można odróżnić od ich ogólnych deficytów percepcji wzrokowej . W szczególności zaburzenia układu neuronów lustrzanych, które odpowiadają obszarowi mózgu, który może również umiarkować społeczną koordynację ruchową -, mogą odgrywać kluczową rolę w takim deficycie i ogólnie deficycie interakcji społecznych -.

modelowaliśmy upośledzenie pacjentów ze schizofrenią poprzez zmiany na poziomie funkcji sprzężenia, a nie zmiany naturalnej dynamiki poszczególnych oscylatorów, ponieważ nasze wyniki eksperymentalne nie wykazały różnic między preferowaną częstością pacjentów i uczestników kontroli. Chociaż nie znaleźliśmy różnic, wcześniejsze badania donosiły o powolności ruchów pacjentów cierpiących na schizofrenię –. Takie efekty mogą zależeć od wykonywanego ruchu, a nasz brak efektu może być specyficzny dla zadania wahadła nadgarstka, w którym inercyjne obciążenie wahadła, które mogło przesłaniać powolność pacjentów. Możliwe jest, że można zaobserwować różne zadania (np. koordynację ruchów postawy), deficyty samego ruchu, a także na poziomie kontroli wizualno-motorycznej. Pytania te zachęcają do poszukiwań w celu dalszego określenia różnych źródeł zaburzeń koordynacji u pacjentów ze schizofrenią podczas interakcji z innymi ludźmi.

Ogólnie rzecz biorąc, badając dynamikę koordynacji ruchów wahadeł ręcznych, eksperyment ten pokazuje, że koordynacja interpersonalna jest zaburzona w schizofrenii bez wyraźnego pokazania konsekwencji takich modyfikacji na codzienne interakcje społeczne pacjentów. Ważne jest jednak, aby zauważyć, że dynamika koordynacji obserwowana w tym zadaniu laboratoryjnym odzwierciedla te obserwowane na przykład między rękami, ramieniem lub ruchami posturalnymi w sytuacjach bardziej ekologicznych, które zostały wykazane jako bezpośrednio wpływające na sukces naszych interakcji społecznych–,. Taka koordynacja łagodzi społeczne funkcjonowanie poznawcze interakcji z ludźmi, wpływając na przykład na ich poczucie więzi i relacje interpersonalne-lub efektywność ich komunikacji -. Zgodnie z wcześniejszymi wynikami, obecne badanie pokazuje, jak zaburzenia koordynacji ruchowej mogą być ważnym czynnikiem w codziennych deficytach interakcji społecznych wykazywanych przez pacjentów cierpiących na schizofrenię.

dlatego, oprócz przyszłych badań, które mają na celu dalsze zrozumienie, w jaki sposób schizofrenia wpływa na procesy leżące u podstaw społecznej koordynacji ruchowej, ważne będzie opracowanie protokołów rehabilitacyjnych, które mogą pomóc poprawić społeczną koordynację ruchową pacjentów. Chociaż żadne badania naszej wiedzy nie zbadały jeszcze uczenia się i rehabilitacji społecznej koordynacji ruchowej, poprzednie badania, które badały uczenie motoryczne, mogą dostarczyć interesujących kierunków badań –. Na przykład wykazano, że uczenie się motoryczne może być bardziej wydajne dzięki informacjom zwrotnym w czasie rzeczywistym. W związku z tym przyszłe protokoły terapeutyczne wykorzystujące takie informacje zwrotne mogą pomóc poprawić koordynację ruchową w ogóle i społeczną koordynację ruchową w szczególności pacjentów, a tym samym zwiększyć ich zdolność do interakcji z innymi ludźmi w życiu codziennym.

podsumowując, nasze badania dostarczyły wyraźnych dowodów na upośledzenie koordynacji ruchowej w schizofrenii, które mogą pomóc nam zrozumieć ich deficyty społeczne obserwowane w codziennych interakcjach interpersonalnych. Nasze wyniki pokazują różnice między Dyad schizofrenicznymi a kontrolnymi w celowym zadaniu koordynacyjnym—zadaniu, które może być wykorzystywane przez klinicystów jako marker schizofrenii w celu lepszej diagnostyki. Ponadto nasze dynamiczne modelowanie wyników wykazało, że taka patologiczna celowa koordynacja może być spowodowana zmniejszeniem ilości informacji, a także opóźnieniem w przekazywaniu informacji o ruchach innych ludzi. Wreszcie, takie wyniki mogą prowadzić do opracowania protokołów rehabilitacyjnych poprawiających społeczną koordynację ruchową i udaną wymianę społeczną pacjentów.