Показатели когнитивного функционирования и характеристики зрительной системы при шизофрении: кросс-секционное исследование

Обоснование: возрастающий интерес к зрительным нарушениям при шизофрении связан с тем, что они являются потенциальным биомаркером для объективизации психического состояния. Малоизученным остается вопрос о характере связи зрительных нарушений и более высокоуровневых когнитивных функций при шизофрении.

Цель исследования — изучение различий в обработке зрительной информации между лицами с параноидной шизофренией и здоровыми людьми, а также анализ взаимосвязи характеристик зрительной системы с клиническими и когнитивными факторами.

Пациенты и методы: в кросс-секционное исследование были включены 33 пациента с параноидной формой шизофрении и 19 здоровых испытуемых. Когнитивные нарушения оценивали с помощью батареи тестов краткой оценки когнитивных функций у пациентов с шизофренией (Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia, BACS), а тяжесть психического состояния — с использованием шкалы позитивных и негативных симптомов (Positive and Negative Symptom Scale, PANSS). Характеристики контрастной чувствительности измеряли с помощью компьютерной визоконтрастометрии.

Результаты: установлено, что зрительная система больных шизофренией характеризуется повышенной контрастной чувствительностью в диапазоне высоких и средних пространственных частот, но сниженной чувствительностью в низкочастотном диапазоне. Снижение контрастной чувствительности в области низких пространственных частот было связано с лучшим когнитивным функционированием и менее выраженными продуктивными симптомами. Контрастная чувствительность в диапазоне средних пространственных частот (СЧ) на уровне тенденций коррелировала с тестами «Порядок чисел», оценивающим рабочую память, и «Речевая беглость», отражающим скорость обработки информации.

Выводы: полученные данные расширяют информацию о характере связей между контрастной чувствительностью и когнитивными функциями. Результаты исследования обеспечат основу для дальнейших разработок более эффективных немедикаментозных методов улучшения когнитивного функционирования.

1. Silverstein SM, Keane BP, Wang Y, Mikkilineni D, Paterno D, Papathomas TV, Feigenson K. Effects of short-term inpatient treatment on sensitivity to a size contrast illusion in first-episode psychosis and multiple-episode schizophrenia. Front Psychol. 2013;4:466. doi: 10.3389/fpsyg.2013.00466

2. Adámek P, Langová V, Horáček J. Early-stage visual perception impairment in schizophrenia, bottom-up and back again. Schizophrenia. 2022;8(1):1–12. doi: 10.1038/s41537-022-00237-9

3. Zemon V, Herrera S, Gordon J, Revheim N, Silipo G, ButlerPD. Contrast sensitivity deficits in schizophrenia: A psychophysical investigation. Eur J Neurosci. 2021;53(4):1155–1170. doi:10.1111/EJN.15026

4. Kogata T, Iidaka T. A review of impaired visual processing and the daily visual world in patients with schizophrenia Nagoya J Med Sci. 2018;80(3):317–328. doi: 10.18999/nagjms.80.3.317

5. Butler PD, Javitt DC. Early-stage visual processing deficits in schizophrenia Curr Opin Psychiatry. 2005;18(2):151–157. doi: 10.1097/00001504-200503000-00008

6. Klosterkötter J, Hellmich M, Steinmeyer EM, Schultze-Lutter F. Diagnosing schizophrenia in the initial prodromal phase. Arch Gen Psychiatry. 2001;58(2):158–164. doi:10.1001/archpsyc.58.2.158 PMID: 11177117.

7. Türközer HB, Hasoğlu T, Chen Y, Norris LA, Brown M, Delaney-Busch N, KaleEH, Pamir Z, Boyaci H, Kuperberg G, Lewandowski KE, Topçuoğlu V, Öngür D. Integrated assessment of visual perception abnormalities in psychotic disorders and relationship with clinical characteristics. Psychol Med. 2019;49(10):1740–1748. doi: 10.1017/S0033291718002477

8. МоисеенкоГА, ВахрамееваОА, ЛамминпияАМ, Пронин СВ, Мальцев ДС, Сухинин МВ, Вершинина ЕА, Ковальская АА, Коскин СА, Шелепин ЮЕ. Исследование зависимости между размерами фовеолы и характеристиками зрительного восприятия. Физиология человека. 2018;44(5):22–29. doi: 10.1134/s0131164618050090

9. Mishkin M, Ungerleider LG, Macko KA. Object vision and spatial vision: two cortical pathways. Trends Neurosci. 1983;6(C):414–417. doi: 10.1016/0166-2236(83)90190-X

10. Milner DGM. Visual Brain in Action. Oxford University Press; 1995.

11. Butler PD, Chen Y, Ford JM, Geyer MA, Silver-stein SM, Green MF. Perceptual measurement in schizophrenia: promising electrophysiology and neuroimaging paradigms from CNTRICS. Schizophr Bull. 2012;38(1):81–91. doi: 10.1093/schbul/sbr106 Epub 2011 Sep 2. PMID: 21890745; PMCID: PMC3245585.

12. Javitt DC, Freedman R. Sensory processing dysfunction in the personal experience and neuronal machinery of schizophrenia Am J Psychiatry. 2015;172(1):17– 31. doi: 10.1176/appi.ajp.2014.13121691

13. Silverstein SM, Keane BP. Perceptual Organization Impairment in Schizophrenia and Associated Brain Mechanisms: Review of Research from 2005 to 2010. doi: 10.1093/schbul/sbr052

14. Herrera SN, Zemon V, Revheim N, Silipo G, Gordon J, Butler PD. Cognitive Function Mediates the Relationship Between Visual Contrast Sensitivity and Functional Outcome in Schizophrenia. J Psychiatr Res. 2021;144:138. doi: 10.1016/J.JPSYCHIRES.2021.09.055

15. Chen Y, Palafox GP, Nakayama K, Levy DL, Matthysse S, Holzman PS. Motion perception in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry. 1999;56(2):149–154. doi: 10.1001/archpsyc.56.2.149

16. Шошина ИИ, Шелепин ЮЕ, Вершинина ЕА, Новикова КО. Пространственно-частотная характеристика зрительной системы при шизофрении. Физиология человека. 2015;41(3):29–40. doi: 10.7868/S0131164615030157

17. Fernandes TP, Silverstein SM, Almeida NL, SantosNA. Visual impairments in type 1 bipolar disorder. World J Biol Psychiatry. 2019;20(10):790–798. doi: 10.1080/15622975.2019.1628302

18. Mihaljeviü-PelešA, JanoviüMB, ŠagudM, ŽivkoviüM, Janoviü Š, Jevtoviü S. Cognitive deficit in schizophrenia: an overview. Psychiatr Danub. 2019;31(Suppl 2):S139–S142. Доступно на7 февраля 2023. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31158113/

19. Green MF. Cognitive impairment and functional outcome in schizophrenia and bipolar disorder. J Clin Psychiatry. 2006;67(9):3–42.

20. Карпинская ВЮ, Тумова МА, Янушко МГ, Сосин ДН, МаксимоваАА, ИвановМВ. Дисфункция зрительного анализатора пришизофрении иее связь скогнитивным дефицитом. Журнал неврологии и психиатрии имени С.С.Корсакова. 2021;121(8):61–66. doi: 10.17116/jnevro202112108161

21. Li Z, Huang J, Hung KSY, Deng Y, Wang Y, Wang Y, Lui SSY, Mak HKF, Sham PC, Cheung EFC, Öngür D, Dazzan P, Chan RCK. Cerebellar hypoactivation is associated with impaired sensory integration in schizophrenia. J Abnorm Psychol. 2021;130(1):102– 111. doi: 10.1037/ABN0000636

22. SummerfieldC, EgnerT. Expectation (and attention) in visual cognition. Trends Cogn Sci. 2009;13(9):403– 409. doi: 10.1016/j.tics.2009.06.003

23. Keefe RS, Poe M, Walker TM, Harvey PD. The relationship of the Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia (BACS) to functional capacity and real-world functional outcome. J Clin Exp Neuropsychol. 2006;28(2):260–269. doi: 10.1080/13803390500360539

24. Keefe RS, Goldberg TE, Harvey PD, Gold JM, Poe MP, Coughenour L. The Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia: reliability, sensitivity, and comparison with a standard neurocognitive battery. Schizophr Res. 2004;68(2–3):283–297. doi:10.1016/j.schres.2003.09.011

25. Posner K, Oquendo MA, Gould M, Stanley B, Davies M. Columbia Classification Algorithm of Suicide Assessment (C-CASA): classification of suicidal events in the FDA’s pediatric suicidal risk analysis of antidepressants. Am J Psychiatry. 2007;164(7):1035–1043. doi: 10.1176/ajp.2007.164.7.1035

26. Desmarais JE, Beauclair L, Annable L, Bélanger MC, Kolivakis TT, Margolese HC. Effects of discontinuing anticholinergic treatment on movement disorders, cognition and psychopathology in patients with schizophrenia. Ther Adv Psychopharmacol. 2014;4(6):257–267. doi: 10.1177/2045125314553611

27. Kay SR, Fiszbein A, Opler LA. The positive and negative syndrome scale (PANSS) for schizophrenia. Schizophr Bull. 1987;13(2):261–276. doi: 10.1093/schbul/13.2.261

28. Lindenmayer JP, Bernstein-Hyman R, Grochowski S. Five-factor model of schizophrenia initial validation. J Nerv Ment Dis. 1994;182(11):631–638. doi: 10.1097/00005053-199411000-00006

29. Саркисян ГР, Гурович ИЯ, Киф РС. Нормативные данные для российской популяции и стандартизация шкалы «Краткая оценка когнитивных функций у пациентов с шизофренией» (BACS). Социальная иклиническая психиатрия. 2010;20(3):13–19.

30. Inada T, Inagaki A. Psychotropic dose equivalence in Japan. Psychiatry Clin Neurosci. 2015;69(8):440–447. doi: 10.1111/pcn.12275

31. YangE, TadinD, GlasserDM, HongSW, BlakeR, ParkS. Visual context processing in schizophrenia. Clin Psychol Sci. 2013;1(1):5–15. doi: 10.1177/2167702612464618 PMID: 23997995; PMCID: PMC3756604.

32. Atagun MI, Drukker M, Hall MH, Altun IK, Tatli SZ, Guloksuz S, van Os J, van Amelsvoort T. Meta-analysis of auditory P50 sensory gating in schizophrenia and bipolar disorder. Psychiatry Res Neuroimaging. 2020;300:111078. doi: 10.1016/J.PSCYCHRESNS.2020.111078

33. Shen CL, Chou TL, Lai WS, Hsieh MH, Liu CC, Liu CM, Hwu HG. P50, N100, and P200 Auditory Sensory Gating Deficits in Schizophrenia Patients. Front Psychiatry. 2020;11:868. doi: 10.3389/fpsyt.2020.00868

34. Koychev I, El-Deredy W, William Deakin JF. New visual information processing abnormality biomarkers for the diagnosis of schizophrenia. Expert Opin Med Diagn. 2011;5(4):357–368. doi: 10.1517/17530059.2011.586029