Försämringar av Social motorisk samordning vid schizofreni | Tanger

diskussion

i den aktuella studien med dynamical systems-metoden undersökte vi social motorisk samordning hos patienter som lider av schizofreni för att bättre karakterisera och förstå den motoriska karaktären hos deras interpersonella interaktioner. Vi undersökte deras oavsiktliga och avsiktliga sociala motoriska samordning med hjälp av en uppgift där de samordnade svängningen av en pendel med någon annan.

våra resultat visar att social motorisk samordning försämras vid schizofreni. Dessa resultat förlänger tidigare forskning som indikerar försämringar av icke – verbalt beteende vid schizofreni och visar att patienternas rörelser är onormalt samordnade medan de interagerar med en annan individ -,. Våra resultat visar dock att endast avsiktlig samordning försämras och att spontan, oavsiktlig samordning förblir opåverkad. Detta resultat är i linje med tidigare forskning som har visat att explicita bearbetningsmekanismer i allmänhet påverkas mer än implicita bearbetningsmekanismer vid schizofreni. Till exempel är implicita kognitiva och emotionella processer relativt bevarade hos personer med schizofreni jämfört med uttryckliga processer –. Dessutom, en sådan dissociation har också rapporterats för försämringar av sociala processer,.

i den avsiktliga koordinationsuppgiften visade vår analys av den relativa fasningen av pendelsvängningarna att dyaderna där en patient var närvarande hade en lägre stabilitet och att patienten aldrig ledde i samordningen. Dessa resultat visar att det är möjligt att skilja patienter med schizofreni från kontrolldeltagare genom att titta på deras avsiktliga sociala motoriska samordning. Sådana objektiva och kvantitativa skillnader kan eventuellt användas som en markör för sjukdomen och komplettera de mer subjektiva utvärderingarna som vanligtvis utförs av kliniker. I linje med denna förväntan är frånvaron av korrelationer mellan patienternas koordinationsstörningar och svårighetsgraden av deras symtom utvärderade av Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS) . Oavsett det avsedda koordinationsmönstret och pendelkombinationen var ingen korrelation mellan den relativa fasens genomsnittliga eller cirkulära varians och PANSS-positiva, PANSS-negativa, Panss-psykopatologi samt PANSS-total signifikant för schizofreni-gruppen (Alla ps>.05). Dessa resultat tyder på att undersökning av avsiktlig social motorisk samordning av patienter objektivt och kvantitativt kan bedöma onormala sociala funktioner som inte fångas av PANSS. Dessutom, eftersom sociala motoriska störningar kan vara det tidigaste tecknet på schizofreni, kan en sådan markör tillåta tidigare diagnostik och därmed bättre patienthantering –. Vi betraktar dessa frågor som viktiga riktningar för framtida forskning.

Vi har visat försämringar av social motorisk samordning vid schizofreni men vår studie syftade också till att förstå de försämrade underliggande processerna. Vi antog ursprungligen att försämringar kan vara en följd av uppmärksamhets-och visuella uppfattningsunderskott som kan påverka de visuo-motoriska processerna som ligger till grund för upprätthållandet av samordning. Mer specifikt, när det gäller kopplade oscillatorsystem som står för social rytmisk samordning, förutspådde vi en minskning av kopplingsstyrkan, vilket motsvarar en lägre känslighet för den andras rörelser. Vi hittade en minskning av stabiliteten i avsiktlig samordning i schizofreni –gruppen som är kompatibel med denna hypotes -. Ett konto för kopplingsstyrka är emellertid inte tillräckligt för att förklara mönstret av resultat som observerats för fasförskjutningsmåttet. En lägre kopplingsstyrka för den schizofrena gruppen skulle förutsäga en överdriven fasförskjutning i förhållande till kontrollgruppen för båda förhållandena där deltagarna svängde olika pendlar (mer positiv än kontroll för P1_P2 och mer negativ än kontroll för P2_P1) men nollfasförskjutning när pendlarna var identiska (P1_P1) , . Som kan ses i Figur 1C kännetecknas emellertid den schizofrena gruppfasförskjutningen av en absolut sänkning som indikerar att de tenderade att inte leda samordningen.

långsammare föredragna rörelsefrekvenser vid schizofreni kan förklara att patienter som lider av schizofreni aldrig ledde samordningen ; analysen som utfördes på föredragna frekvenser ovan visade emellertid inga signifikanta skillnader mellan de föredragna frekvenserna för de två grupperna. En mer övertygande förklaring av detta resultat är att patienter med schizofreni har en försening i behandlingen av information för visuo-motorstyrning. Förutom deras bidrag till minskande kopplingsstyrka kan uppmärksamhets-och visuella uppfattningsunderskott också försämra informationsöverföringen och förstås som en ökning av tidsfördröjningen i kopplingsfunktionen . Denna hypotes stöds av tidigare forskning som visar långsammare reaktionstider vid schizofreni och mer specifikt av anatomiska korrelationer såsom en nedbrytning av graden av myelinering .

för att ytterligare undersöka dessa hypoteser och bestämma hur en minskning av styrkan eller/och en fördröjning i informationsöverföringen av patienter kan förklara deras försämringar av avsiktlig social motorisk samordning jämförde vi våra fasförskjutningsresultat med de som erhållits i simuleringar av en kopplad oscillatormodell som tidigare har använts för att förstå social motorisk samordning –. Modellen använder en icke-linjär koppling av två limit-cycle oscillatorer:

(1)

där x1 och x2 representerar positionerna för de två oscillatorerna och punktnotationen representerar derivat med avseende på tid. Den vänstra sidan av ekvationerna representerar gränscykeldynamiken för varje oscillator bestämd av linjär styvhetsparameter (Brasilien) och dämpningsparametrar (Spanien, Spanien, Spanien) och den högra sidan representerar kopplingsfunktionen bestämd av parametrarna a och b. För att simulera försämringar på grund av schizofreni lade vi till parametrarna K1 och K2 som motsvarar kopplingsstyrkorna för oscillatorerna 1 och 2, och motsvarar positionen och hastigheten hos oscillatorn 2 Vid en tidigare tidpunkt och parametrarna och motsvarar positionen och hastigheten hos oscillatorn 1 vid en tidigare tidpunkt .

en minskning av styrkan och en ökning av fördröjningen i kopplingsfunktionen hos patienter testades först separat och kombinerades sedan för att undersöka om de kunde fånga experimentella resultat från schizofrenigruppen. Vi använde parametrarna K = 1,6 och 0 för att simulera beteendet hos kontrolldeltagarna och parametrarna K = 0,6 och 3 för att simulera försämringar av individer med schizofreni. En sådan tidsfördröjning (XXL = 3) representerade 1% av den simulerade perioden P1 och 1% av försöksperioden P1 representerade en ökning med 75 ms jämfört med kontrolldeltagare motsvarande troliga fysiologiska förseningar . De experimentella och simulerade fasskiftresultaten presenteras i Figur 2. För de simulerade data representerar fasskiftningarna i vitt de resultat som erhållits för den simulerade samordningen av kontrollgruppen (XXL 1 = XL2 = 0, XL1 = XL2 = 1,6) och i svart av schizofrenigruppen med en minskning av kopplingsstyrkan (XXL 1 = XL2 = 0, XL1 = 1,6, XL2 = 0.6) (Figur 2B), med en ökning av tidsfördröjningen (1 = 0, 2 = 3, 1 = K2 = 1,6) (figur 2c) och med både en minskning av kopplingsstyrkan och en ökning av tidsfördröjningen (1 = 0, 2 = 3, 1 = 1,6, 2 = 0,6) (figur 2D).

som avbildat i Figur 2B kan en minskning av kopplingsstyrkan vid schizofreni, som ursprungligen antogs, inte förklara att patienter som lider av schizofreni aldrig ledde samordningen. En ökning av tidsfördröjningen kan förutsäga att patienter aldrig ledde samordningen men kan inte förklara att de två grupperna har en liknande fasförskjutning för pendelkombinationen P1_P2 (figur 2C). Figur 2D visar att de två parameteriseringen, när de kombineras, fångar experimentella fasförskjutningar erhållna för schizofreni-gruppen vilket tyder på att avsiktliga sociala motoriska koordinationsnedsättningar är resultatet av både en minskning av styrkan och en ökning av tidsfördröjningen i kopplingsfunktionen hos patienter. Dessutom tyder våra resultat på att frånvaron av skillnad mellan de två grupperna av deltagare för pendelkombinationen P1_P2 inte berodde på frånvaro av underskott hos patienter i detta experimentella tillstånd, utan snarare var en följd av de två nedsatta processerna som verkar i motsatt riktning.

Även om vi har visat att ökning av fördröjningen och minskning av styrkan i visuo-motorisk kontroll fångar det avsiktliga koordinationsmönstret för den schizofrena gruppen, kan ytterligare utforskningar förbättra förståelsen för de involverade processerna. Att undersöka om sådana störningar är specifika för social visuell samordning eller visuell samordning i allmänhet är en viktig forskningsriktning. Faktum är att modifieringar av avsiktlig samordning vid schizofreni kan bero på försämringar av mekanismer som förmedlar både visuell och social visuell samordning eller kan vara specifika för mekanismer som förmedlar bara social visuell samordning. Det har visats att patienter som lider av schizofreni har försämringar av visuell uppfattning om biologisk rörelse som kan särskiljas från deras allmänna visuella uppfattningsunderskott . Mer specifikt, spegelneuronsystemstörningar, vilket motsvarar hjärnområdet som också kan moderera social motorisk samordning–, kan spela en avgörande roll i ett sådant underskott och i sociala interaktionsunderskott i allmänhet –.

Vi har modellerat försämringarna hos schizofrenipatienter här genom förändringar på kopplingsfunktionens nivå och inte förändringar i de enskilda oscillatorernas naturliga dynamik eftersom våra experimentella resultat inte visade skillnader mellan de föredragna frekvenserna hos patienter och kontrolldeltagare. Även om vi inte hittade skillnader, tidigare forskning har rapporterat långsamhet i rörelser hos patienter som lider av schizofreni –. Sådana effekter kan bero på den utförda rörelsen och vår brist på effekt kan vara specifik för handledspendeluppgiften där tröghetsbelastningen av pendlar som kan ha dolt patienternas långsamhet. Det är möjligt att man använder olika uppgifter (t.ex. samordning av posturala svängningar), underskott av själva rörelsen såväl som på nivån för den visuomotoriska kontrollen kan observeras. Dessa frågor uppmuntrar utforskningar för att ytterligare bestämma de olika ursprunget till nedsatt samordning av schizofrenipatienter medan de interagerar med andra människor.

Mer Allmänt, genom att undersöka koordinationsdynamiken för svängning av handhållna pendlar, visar detta experiment att interpersonell samordning försämras vid schizofreni utan att uttryckligen visa konsekvenserna av sådana modifieringar på vardagliga sociala interaktioner hos patienter. Det är dock viktigt att notera att koordinationsdynamiken som observerats i denna laboratorieuppgift återspeglar de som observerats till exempel mellan hand–, arm-eller posturala rörelser i mer ekologiska situationer, som har visats som direkt påverkar framgången för våra sociala interaktioner -,. Sådan samordning modererar den sociala kognitiva funktionen hos samverkande människor genom att påverka till exempel deras känslor av samhörighet och interpersonell rapport – eller effektiviteten i deras kommunikation –. I linje med dessa tidigare resultat visar den aktuella studien hur en motorisk koordinationsstörning kan vara en viktig faktor i de dagliga sociala interaktionsunderskotten som patienter som lider av schizofreni uppvisar.

därför, förutom framtida forskning som syftar till en ytterligare förståelse för hur schizofreni påverkar de processer som ligger bakom social motorisk samordning, kommer det att vara viktigt att utveckla rehabiliteringsprotokoll som kan bidra till att förbättra patientens sociala motorisk samordning. Även om inga undersökningar till vår kunskap ännu har undersökt lärande och rehabilitering av social motorisk samordning, tidigare forskning som har undersökt motoriskt lärande kan ge intressanta forskningsriktningar –. Till exempel har det visats att motoriskt lärande kan effektiviseras med feedback i realtid -. Följaktligen kan framtida terapeutiska protokoll som använder sådan återkoppling bidra till att förbättra motorisk samordning i allmänhet och social motorisk samordning i synnerhet hos patienter och därmed öka deras förmåga att interagera med andra människor i vardagen.

Sammanfattningsvis gav vår studie tydliga bevis på sociala motorisk koordinationsstörningar vid schizofreni som kan hjälpa oss att förstå deras sociala underskott som observerats i vardagliga interpersonella interaktioner. Våra resultat visar skillnader mellan schizofrena och kontrolldyader i en avsiktlig samordningsuppgift—en uppgift som kan användas av kliniker som en markör för schizofreni för bättre diagnostik. Dessutom avslöjade vår dynamiska modellering av resultaten att sådan patologisk avsiktlig samordning kan bero på en minskning av mängden information samt en försening i informationen som överförs om andra människors rörelser. Slutligen kan sådana resultat leda till utveckling av rehabiliteringsprotokoll som förbättrar social motorisk samordning och framgångsrika sociala utbyten av patienter.