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Anomalías en el procesamiento visual en la esquizofrenia

Figura 1. Demostración de supresión de sonido envolvente. Con la mirada fija en el cuadrado azul, el centro del círculo de la derecha parece tener un contraste menor que el círc...

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Figura 1. Demostración de supresión de sonido envolvente. Con la mirada fija en el cuadrado azul, el centro del círculo de la derecha parece tener un contraste menor que el círculo de la izquierda, aunque son físicamente idénticos.

Las anomalías en el procesamiento visual en la esquizofrenia se encuentran comúnmente y contribuyen a un funcionamiento social deficiente. [ 1 ]

Existe evidencia de que la esquizofrenia afecta la percepción del contraste y el movimiento , el control de los movimientos oculares , la detección de contornos visuales y el reconocimiento de rostros o expresiones faciales . La especificidad de muchas anomalías del procesamiento visual en la esquizofrenia sigue siendo un tema de debate activo dentro de la comunidad científica. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Percepción del contraste

Sensibilidad al contraste

El contraste es una característica de los estímulos visuales que caracteriza la diferencia de brillo entre las regiones oscuras y claras de una imagen. La percepción del contraste se ve afectada por las propiedades de frecuencia temporal y espacial de un estímulo, y la sensibilidad al contraste en estímulos de onda sinusoidal se caracteriza por la función de sensibilidad al contraste . Se ha demostrado que la sensibilidad al contraste está deteriorada en la esquizofrenia. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Hay evidencia de que estos deterioros pueden ser más graves entre las personas con síntomas predominantemente negativos , [ 8 ] [ 9 ] o aquellos que no están medicados . [ 10 ] Butler y colegas [ 11 ] han propuesto que las personas con esquizofrenia pueden tener un déficit específico en la vía de procesamiento visual magnocelular , y se han presentado datos de electroencefalografía (EEG) que pueden respaldar esta visión. [ 11 ] Los resultados de estudios farmacológicos en gatos [ 12 ] han demostrado el papel del NMDA en la percepción del contraste de estímulos sintonizados magnocelularmente. La aplicación de fármacos que desactivan este tipo de receptor de glutamato provocó una reducción de las respuestas neuronales en el sistema visual de los gatos, y algunos argumentan que esta supresión es similar a la reducción de las respuestas conductuales observada en personas con esquizofrenia. Afirman que estos resultados son consistentes con la hipótesis del glutamato en la esquizofrenia [ 12 ] , que propone que la disfunción en este sistema de neurotransmisores conduce a una actividad neuronal anormal subyacente a este trastorno. Sin embargo, Skottun y sus colegas [ 6 ] cuestionan la teoría del déficit magnocelular, afirmando que no hay suficiente evidencia de diferentes grupos de investigación para respaldarla, y que los experimentos centrados en este tema han mostrado resultados muy contradictorios.

Supresión de sonido envolvente

El contraste percibido de un estímulo a veces se suprime cuando se presenta otro estímulo a su alrededor, un efecto conocido como supresión de entorno (véase la Figura 1), que es similar a la ilusión de contraste simultáneo . En la esquizofrenia, las estimaciones del contraste percibido en la supresión de entorno están menos suprimidas que en los adultos sanos. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Además, se ha demostrado que la magnitud de este efecto de supresión perceptiva se correlaciona con la concentración de GABA (ácido γ-aminobutírico), un neurotransmisor inhibidor , en la corteza visual . [ 15 ] Estos resultados pueden ilustrar el papel del GABA en los mecanismos que regulan el nivel general de actividad neuronal [ 16 ] en la corteza visual, y se ha sugerido que dichos mecanismos pueden estar alterados en la esquizofrenia. [ 12 ] Tal alteración sería consistente con la hipótesis GABAérgica de la esquizofrenia, [ 17 ] [ 18 ] que establece que la inhibición GABAérgica disfuncional puede alterar la actividad neuronal en sujetos con este trastorno, y esto a su vez puede conducir a anomalías en el procesamiento visual. [ 15 ]

Procesamiento de movimiento

La percepción del movimiento es una función visual importante y ocurre desde las primeras etapas del procesamiento visual cortical, con neuronas individuales sintonizadas a una dirección de movimiento preferida. [ 19 ] El área cortical MT (corteza temporal medial, también conocida como V5) juega un papel significativo en el procesamiento del movimiento, y la desactivación de esta región usando estimulación magnética transcraneal puede afectar la percepción del movimiento. [ 20 ] Los sujetos con esquizofrenia han mostrado anomalías en los juicios perceptivos de movimiento, velocidad y dirección, [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] con déficits en estos juicios generalmente reportados. Se ha sugerido que estos hallazgos están relacionados con el déficit magnocelular mencionado anteriormente que supuestamente existe en este trastorno. [ 24 ] La inhibición de la percepción del movimiento por la adición de un estímulo circundante también se ha examinado en la esquizofrenia, con un grupo encontró evidencia tanto de percepción de movimiento deteriorada como efectos de supresión perceptiva más débiles en la esquizofrenia. [ 22 ] Esto concuerda con los hallazgos mencionados anteriormente relacionados con una supresión más débil del contraste percibido en este trastorno. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Sin embargo, otro informe reciente ha refutado este hallazgo, mostrando en cambio evidencia consistente con una mayor influencia del entorno en la percepción del movimiento en la esquizofrenia. [ 21 ]

Movimientos oculares

Los movimientos oculares son comportamientos importantes para localizar y seguir objetos en el mundo visual. Dos de los principales tipos de movimientos oculares son las sacadas y el seguimiento suave . Las sacadas son movimientos oculares muy rápidos y precisos entre dos posiciones, y son importantes para establecer la fijación . El seguimiento suave, por otro lado, permite al observador seguir un objeto en movimiento a lo largo de su trayectoria dentro del campo visual . Se han reportado déficits en el comportamiento de los movimientos oculares en personas con esquizofrenia desde principios del siglo XX. [ 25 ] Se cree que los factores genéticos están involucrados en estas anomalías, ya que los familiares no afectados muestran una disfunción similar. [ 25 ] Específicamente, se han observado anomalías en las sacadas en este trastorno, con personas que muestran cambios en la frecuencia, amplitud y precisión de las sacadas. [ 25 ] Dichos déficits se han relacionado con la medicación con litio, así como con daño en las regiones del lóbulo frontal. [ 25 ] Además, las personas con esquizofrenia a menudo exhiben errores en los movimientos oculares de seguimiento suave. [ 25 ] [ 26 ] Los correlatos neuronales del comportamiento de seguimiento suave en la esquizofrenia se han estudiado utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), y se ha observado activación anormal en múltiples regiones corticales implicadas en el procesamiento del movimiento, como los campos oculares frontales y el área MT . [ 26 ] Algunos han especulado que los errores en el seguimiento suave en este trastorno pueden depender de déficits en el procesamiento del lóbulo frontal , como errores en anticipar la dirección del movimiento del estímulo, y que esto a su vez puede ser consistente con déficits de memoria de trabajo en la esquizofrenia. [ 25 ] Otros han refutado esta afirmación, presentando en cambio evidencia que apunta a los déficits mencionados en el procesamiento del movimiento y anomalías en el área cortical MT como una posible fuente de errores de seguimiento suave. [ 27 ] En este experimento, se encontró que la percepción del movimiento y el rendimiento en la tarea de seguimiento suave estaban correlacionados, pero no se observó ninguna relación entre las medidas de seguimiento suave y la atención .

Detección de contornos

La detección de contornos, bordes o límites visuales es una función importante en la visión humana y computacional que facilita la segmentación figura-fondo y el reconocimiento de objetos . La integración de contornos depende de la capacidad del sujeto para vincular representaciones de estímulos visuales separados en una percepción coherente. Se ha demostrado que los sujetos con esquizofrenia tienen un rendimiento inferior al de los adultos sanos en tareas que dependen de la integración de contornos, [ 12 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] y estos déficits pueden estar relacionados con factores como la gravedad de la enfermedad, la cronicidad y el grado de síntomas desorganizados . [ 12 ] En estos experimentos, los sujetos a menudo veían estímulos que podían conectarse para formar una percepción coherente de una línea, como un rompecabezas simplificado de unir los puntos . En general, la magnitud de las anomalías del procesamiento visual (como el rendimiento anormal en la detección de contornos) en la esquizofrenia es bastante pequeña. Por lo tanto, puede ser necesario examinar datos experimentales de un gran número de sujetos para observar diferencias entre adultos sanos y aquellos con esquizofrenia utilizando métodos estadísticos. Se ha propuesto que una excitación lateral más débil, debida a una disfunción del receptor NMDA, podría alterar el procesamiento neuronal, y que esto podría ser la base de los problemas de integración de contornos en la esquizofrenia. Esta idea es coherente con la hipótesis del glutamato en la esquizofrenia [ 12 ] , ya que la disfunción en este sistema de neurotransmisores podría explicar los síntomas observados.

La presentación de estímulos colineales que flanquean un objetivo puede mejorar las respuestas al objetivo en la corteza, un efecto conocido como facilitación de flanqueadores o colineal, que se ha demostrado que es más débil en aquellos con esquizofrenia que en adultos no afectados o aquellos con trastorno bipolar . [ 30 ] Publicaciones de múltiples grupos de investigación indican que aquellos con esquizofrenia se desempeñan peor que los adultos sanos cuando se les pide que identifiquen contornos compuestos de segmentos de línea separados incrustados en fondos formados por segmentos orientados aleatoriamente. [ 28 ] [ 29 ] Esto incluye evidencia de un experimento de fMRI que indica una activación anormalmente reducida en las áreas visuales V2-4 . [ 29 ] Otro grupo utilizó EEG para examinar déficits en el procesamiento de contornos ilusorios en la esquizofrenia. [ 31 ] Encontraron amplitud disminuida y ubicación de fuente alterada para el componente P1 en pacientes, lo que afirman que refleja un procesamiento anormal de la vía dorsal en este trastorno.

Fenómeno de hacinamiento

El fenómeno de enmascaramiento se refiere a la dificultad para reconocer estímulos visuales presentados en la periferia debido a la presencia de otros objetos cercanos (a veces llamados "flanqueadores"). Se ha observado enmascaramiento anormal en la esquizofrenia, y diferentes grupos informan efectos de enmascaramiento más fuertes [ 32 ] o más débiles [ 33 ] .

La mirada cambia

Durante los cambios de mirada , por ejemplo, cuando aparece un objeto en la periferia, los humanos suelen mover tanto los ojos como la cabeza para captar el objeto de interés. En experimentos en los que los participantes debían cambiar la mirada para detectar un objetivo visual, las personas con esquizofrenia mostraron una coordinación ojo-cabeza anormal y no se produjo ninguna modulación de la latencia sacádica (el retraso entre el inicio del estímulo en la periferia y el comienzo del cambio de mirada), que en los controles sanos suele depender de la tarea, ya que se adaptan a diferentes tareas en términos de latencia sacádica. [ 34 ] [ 35 ]

Percepción de rostros y emociones faciales

Caras

La percepción facial es una función del sistema visual que es fundamental para el comportamiento social . Las personas con esquizofrenia han mostrado anomalías en tareas diseñadas para evaluar el procesamiento y reconocimiento facial. [ 36 ] [ 37 ] [ 2 ] Específicamente, se han observado déficits de rendimiento en este trastorno cuando se pidió a los sujetos que identificaran imágenes degradadas de rostros, y los déficits observados fueron específicos de aquellos con síntomas predominantemente desorganizados . [ 37 ] Otro experimento que utilizó los mismos estímulos durante el EEG encontró un rendimiento inferior y tiempos de reacción más lentos entre aquellos con esquizofrenia, así como anomalías en la actividad de la banda beta . [ 36 ] Los autores afirman que estos resultados están relacionados con déficits en la coordinación de largo alcance de la actividad neuronal, como se describió para la detección de contornos . Otro experimento que utilizó EEG y resonancia magnética estructural para examinar las anomalías del procesamiento facial en la esquizofrenia encontró respuestas disminuidas del componente N170 , y esto se correlacionó con volúmenes disminuidos de materia gris en el giro fusiforme . [ 38 ] Existe evidencia de que el área fusiforme facial es una región cortical visual que puede estar especializada en la detección de rostros. Los autores de este estudio concluyen que sus datos respaldan un déficit específico en el procesamiento facial en la esquizofrenia. Sin embargo, otro estudio que utilizó imágenes fragmentadas de rostros encontró que las personas con esquizofrenia eran mejores que los adultos sanos en la identificación de imágenes de personas famosas que habían sido distorsionadas. [ 2 ] Estos experimentos afirman que esto puede ser evidencia de un procesamiento "configuracional" más débil en la esquizofrenia, quienes en cambio podrían depender más de las características locales de la imagen para la identificación facial, ya que estas se conservaron en su manipulación de imágenes.

emociones faciales

Reconocer expresiones emocionales en imágenes de rostros humanos es un componente particularmente importante de la percepción facial con claras implicaciones en las interacciones sociales humanas . Se ha informado que las personas con esquizofrenia tienen un desempeño deficiente en comparación con los adultos sanos cuando se les pide que identifiquen emociones faciales. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 39 ] Algunos investigadores han afirmado que esto no es un déficit específico de la percepción de emociones faciales per se, sino más bien evidencia de un déficit generalizado o un desempeño general más deficiente en la tarea en la esquizofrenia. [ 3 ] [ 4 ] Sin embargo, otros han argumentado que una revisión de la literatura muestra evidencia de un déficit específico adicional en el procesamiento de emociones negativas, como la ira y el miedo, entre las personas con esquizofrenia. [ 5 ] Además, se ha presentado evidencia de un vínculo entre un déficit específico en el procesamiento de emociones en la esquizofrenia y el volumen de las estructuras del lóbulo temporal , incluyendo el giro fusiforme y el giro temporal medio , medido mediante resonancia magnética . [ 39 ]

enmascaramiento visual hacia atrás

En el enmascaramiento visual retrógrado (VBM), un objetivo presentado brevemente es seguido por una máscara, lo que disminuye el rendimiento en el objetivo. [ 40 ] El VBM es un experimento poderoso para la investigación de la esquizofrenia. [ 41 ] Permite controlar el tiempo a nivel de milisegundos, existen teorías bien respaldadas de los mecanismos subyacentes y puede estudiarse fácilmente utilizando EEG y fMRI . [ 42 ] No solo los pacientes, sino también sus hermanos no afectados muestran déficits de enmascaramiento fuertes y reproducibles, por lo que se ha sugerido que los déficits de enmascaramiento son un endofenotipo de la esquizofrenia. [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]

Hipótesis del desencadenante

En las primeras etapas de la enfermedad, y en pacientes no tratados, se ha documentado hipersensibilidad a las bajas frecuencias espaciales . Durante el curso posterior (y la medicación) de la esquizofrenia, esta hipersensibilidad se convierte en hiposensibilidad y comienza a afectar otras frecuencias espaciales de la percepción visual. Las alteraciones en la señal visual, que son en gran medida inconsistentes a lo largo del curso de la esquizofrenia (fases de remisión y recaída), pueden conducir a la formación de modelos internos inconsistentes del mundo. Estas alteraciones de la señal (relaciones ruido-señal) se asocian con fluctuaciones en los niveles de dopamina y acetilcolina , disminución de la actividad de las interneuronas GABAérgicas inhibitorias e hipofunción del receptor NMDA asociada con la pérdida gradual de poblaciones celulares en el circuito visual precortical. La señal volátil y ruidosa de la periferia visual puede entonces actuar como un amplificador de la conectividad disminuida principalmente dentro de las áreas frontales, que luego puede progresar retrógradamente a áreas corticales inferiores del circuito de procesamiento de información visual. [ 45 ]

Véase también

Referencias

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