СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2013, том 27, № 2, с. 144-152
_ ЗРИТЕЛЬНАЯ _
СИСТЕМA
УДК 612.821.89
ОСОБЕННОСТИ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ У БОЛЬНЫХ ШИЗОФРЕНИЕЙ ПРИ ТЕРАПИИ АТИПИЧНЫМИ И ТИПИЧНЫМИ НЕЙРОЛЕПТИКАМИ
© 2013 г. И. И. Шошина, Ю. Е Шелепин1, Н. Б. Семенова2, С. В. Пронин1
Сибирский федеральный университет 660041 Красноярск,пр. Свободный, 79 E-mail: shoshinaii@mail.ru
1Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6 2НИИ Медицинских проблем Севера СО РАМН 660022 Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3г
Поступила в редакцию 21.11.2012 г.
В ходе исследования установлено влияние лечения на восприятие больными шизофренией изображений фигуры Мюллера-Лайера, подвергнутых вейвлетной фильтрации. У пациентов, получавших лечение атипичными нейролептиками, блокирующими рецепторы дофамина и серотонина, при предъявлении изображения фигуры Мюллера-Лайера, содержащего спектр низких пространственных частот, наблюдали такой же, как в норме показатель компенсации иллюзии неравенства отрезков, тогда как у пациентов, получавших дофамин блокирующее лечение, - повышенный по сравнению с нормой показатель компенсации иллюзии. Кроме того, больные обеих групп демонстрировали снижение показателя компенсации иллюзии при предъявлении изображения со спектром высоких пространственных частот. Между собой группы пациентов отличались восприятием изображения с низкими пространственными частотами.
При регистрации контрастно-частотной характеристики зрительной системы методом визокон-трастометрии зафиксировано снижение, по сравнению с нормой, контрастной чувствительности в области низких и средних пространственных частот у обеих групп пациентов.
Ключевые слова: зрительное восприятие, шизофрения, иллюзия Мюллера-Лайера, пространственно-частотная фильтрация, вейвлеты, контрастно-частотная чувствительность, магноцеллюлярные и парвоцеллюлярные зрительные каналы.
ВВЕДЕНИЕ
Изучение состояния сенсорно-перцептивных функций при шизофрении в настоящее время вызывает огромный интерес (Kiss et al., 2006; Skottun, Skoyles, 2007; Butler et al., 2008; Martinez et al., 2008; Kantrowitz et al., 2009; Shrivastava, Johnston, 2010; Гурович и др., 2012). Причина тому понимание связи между когнитивными и сенсорно-перцептивными нарушениями, а также того, что клинические обследования должны включать в себя тесты, направленные на оценку, в том числе сенсорных нарушений. Неоднократно показано, что нарушения восприятия и интегративных процессов у больных шизофренией связаны с изме-
нением восприятия пространственно-временных характеристик зрительных стимулов (Butler et al., 2007; 2008; Kim et al., 2006), обработка которых осуществляется множеством относительно "узких" каналов - нейронных комплексов, настроенных на восприятие разных пространственных частот.
Крупноклеточные магноцеллюлярные и мелкоклеточные парвоцеллюлярные каналы, берущие начало в сетчатке с проекциями через латеральное коленчатое тело таламуса к различным слоям зрительной коры, являются основными каналами, обеспечивающими первичную фильтрацию зрительной информации, которую далее разным способом используют нейроны дорзального и
вентрального пути (Shapley, 1992). Взаимодействие магно- и парвоклеточной систем на лобном уровне коры обеспечивает опознание объектов и принятие решения.
Известно, что магноцеллюлярные каналы представлены большими ганглиозными клетками с проекциями к магноцеллюлярным слоям латерального коленчатого тела и затем к слою 4Са в V1. Нейроны этой системы более чувствительны к низким пространственным частотам (до 3 цикл/ град) и высоким временным частотам (4-15 Гц), обеспечивая тем самым быстрое проведение информации к нейронам преимущественно дорзаль-ного пути (Merigan, Maunsell, 1993). Эти свойства определяют ведущую роль магноцеллюлярных нейронов в обработке информации о глобальной организации стимула (Kaplan, 1986), а также в процессах "предвнимания" (Kerri et al., 2002; Merigan, Maunsell, 1993).
Парвоцеллюлярные каналы представлены мелкими ганглиозными клетками с проекциями к парвоцеллюлярным слоям латерального коленчатого тела и затем к слою 4Сß первичной зрительной коры. Нейроны этой системы более чувствительны к высоким пространственным и низким временным частотам (Kerri et al., 2002; Butler et al., 2008), обеспечивая более медленное, по сравнению с магноцеллюлярными нейронами, проведение информации преимущественно к нейронам вентрального пути (Merigan, Maunsell, 1993).
Кроме того, нейроны магно- и парвоцеллюляр-ной систем обладают разной контрастной чувствительностью. На низких уровнях контраста (до 16%) высокую чувствительность демонстрируют магноцеллюлярные нейроны. Парвоцеллюлярные нейроны активируются при достижении контраста порядка 10% и продолжают отвечать вплоть до полного насыщения (Kaplan, 1986).
Большинство исследователей сходятся во мнении, что при шизофрении нарушается работа магноцеллюлярных каналов с сохранением функций парвоцеллюлярных каналов (Kim et al., 2006; Butler et al., 2008; Martinez et al., 2008). В то же время имеют место отдельные свидетельства о дисфункции при шизофрении парвоцеллюлярной системы (Chen et al., 1999) или же обеих систем (Doniger et al., 2002; Kantrowitz et al., 2009).
В своих исследованиях сенсорных процессов у психически здоровых и больных шизофренией мы используем стимулы, вызывающие неоднозначные ощущения, - геометрические фигуры, при восприятии которых возникают, так называемые,
геометрические иллюзии (Шошина и др., 2010; 2011а, 20116). Геометрические иллюзии представляют собой своего рода "ошибки", возникающие при восприятии геометрических параметров стимула: размера, местоположения, формы, направления движения. Результаты исследований с использованием изображений фигуры Мюлле-ра-Лайера, содержащих спектры низких, либо высоких пространственных частот, отвечающие тем самым свойствам соответственно магно- и парвоцеллюлярных каналов, свидетельствуют о нарушении работы обеих систем и влиянии длительности заболевания на их состояние (Шошина и др., 2012).
Противоречивость данных по этому вопросу может быть связана с тем типом лечения, что принимали пациенты, участвовавшие в исследованиях. Избежать эффекта лечения очень сложно, известна только одна попытка оценить это влияние на состояние сенсорных функций, в частности на различение контраста (Chen et al., 2003). Лекарственные антипсихотические препараты - нейролептики, условно подразделяются на типичные и атипичные. Типичные нейролептики имеют высокое сродство к дофаминовым D2-рецепторам. Атипичные нейролептики представляют собой группу препаратов, гетерогенную с точки зрения нейромедиаторных механизмов действия. Некоторые из них характеризуются селективным сочетанным воздействием на серотониновые/до-фаминовые рецепторы, в то время как другие обладают более широким рецепторным профилем, либо являются специфическими антагонистами дофаминовых рецепторов. Ключевой особенностью атипичных нейролептиков является их способность одновременно блокировать дофаминовые рецепторы второго типа ^2-рецепторы) и серотониновые рецепторы типа 2А (5-HT2A-рецепторы). Ингибирование выброса серотонина атипичными нейролептиками способствует увеличению трансмиссии дофамина.
В работе Ю. Чен с соавторами показано, что пациенты, получавшие лечение атипичными антипсихотическими препаратами, блокирующими в большей мере рецепторы серотонина, чем дофамина, демонстрировали такую же как в норме контрастную чувствительность, тогда как пациенты, получавшие лечение типичными антипсихотическими препаратами, блокирующими рецепторы дофамина, показывали снижение контрастной чувствительности (Chen et al., 2003). Пациенты, не получавшие лечение, в том числе их родственники первой линии, демонстрировали гиперчувствительность в задаче различения контраста.
Цель настоящего исследования - получить дополнительные свидетельства о состоянии маг-но- и парвоцеллюлярной систем у больных шизофренией, а также о влиянии лечения на состояние некоторых сенсорно-перцептивных функций.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящей работе представлены результаты двух исследований. В первом исследовании использовали классическую фигуру Мюллера-Лай-ера, вызывающую иллюзию неравенства двух параллельно расположенных отрезков, ограниченных крыльями стрел, направленными внутрь фигуры у одного отрезка, и наружу - у другого отрезка (рис. 1, а). При ее наблюдении появляется иллюзорное ощущение, что отрезок с крыльями стрел, направленными наружу, длиннее такого же, только с крыльями стрел, направленными внутрь. В результате вейвлетной обработки исходного изображения путем его свертки с DoG-функциями разного размера получили фильтрованные изображения, содержащие определенный, достаточно узкий спектр пространственных частот (рис. 1, б, в) (Шошина и др., 20116). Средние частоты спектров изображений при дистанции наблюдения 530 см и ширине монитора 280 мм составляли у нефильтрованного изображения - 16 цикл/град, высокочастотного -23 цикл/град, низкочастотного - 3 цикл/град. При дистанции наблюдения 78 см и ширине монитора 330 мм средняя частота спектров этих же изображений составила 1.986, 2.82 и 0.426 цикл/град.
Измерения проводили в затемненном помещении, в котором источником освещения был только экран монитора, яркость которого составила 8 кд/м2. При предъявлении каждого изображения испытуемого просили сравнить длину нижнего и верхнего отрезков. Затем сообщали ему, что помощник экспериментатора нажатием кнопки компьютерной "мыши" будет изменять длину
нижнего отрезка, задача испытуемого сказать "стоп", как только отрезки, по его мнению, станут равными. Каждый обследуемый проходил пробное тестирование, чтобы убедиться в том, что он понял поставленную перед ним задачу. Ограничения во времени разглядывания стимула отсутствовали.
Автоматически программа рассчитывала показатель компенсации иллюзии неравенства отрезков по формуле: П = Ш1/Ш2 х 100%, где П - показатель компенсации иллюзии неравенства отрезков, Ж1 - длина тестового отрезка на момент, когда у испытуемого возникло ощущение, что он равен референтному, - длина референт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.