Современные нейрокогнитивные теории нарушений мышления при шизофрении (обзор зарубежной литературы)

Включенность мышления в структуру когнитивных способностей, неизбежно приводит к изучению патологии различных когнитивных функций, а также элементарных процессов переработки информации, как возможных причинных факторов расстройства мышления (РМ).

В настоящее время РМ при шизофрении чаще всего изучаются в связи с нарушениями таких когнитивных процессов, как внимание, управляющие-исполнительские (executive) функции, оперативная память, восприятие и обработка контекста, разные компоненты семантической памяти, языковые, семиотические и сенсорно-перцептивные процессы, субкортикальная обработка информации и др. Предполагается, что анализ отдельных когнитивных дисфункций или их сложного взаимодействия может дать ключ к разгадке природы РМ при шизофрении и другой психопатологии.

Нарушения внимания и РМ

Раньше всего вместе с РМ стали изучаться расстройства внимания, в связи с тем особым значением, которое придавали нарушениям внимания при шизофрении классики психиатрии - Э. Крепелин и Э. Блейлер. Например, Р.Н. Venables (1960) высказал гипотезу о «сенсорной перегруженности» мышления при шизофрении из-за нарушений внимания, так как дестабилизация поступления сенсорноперцептивных данных может приводить к хаотическому притоку информации в сознание субъекта и вызывать РМ [29]. Позже у боль ных шизофренией были выявлены корреляции между РМ и нарушениями внимания [33]. Эти связи стали интерпретироваться как причинные для РМ, особенно из-за большей характерности и устойчивости нарушений внимания при шизофрении, чем при других психических расстройствах [34]. В дальнейшем экспериментально было подтверждено, что из двух процессов селективного внимания - контроль выбора (процессы, которые направляют внимание к соответствующим задаче входным стимулам) и выполнение выбора (процессы, которые поддерживают обработку соответствующих входов и подавляют нерелевантные стимулы) - при шизофрении ослаблен только контроль селекции стимулов. В процессе же обработки уже отобранных релевантных стимулов никаких нарушений нет или они незначительны [23]. Однако конкретные механизмы влияния нарушений различных сторон внимания на РМ все еще остаются неясными.

Управляющие дисфункции и РМ

Результаты исследования управляющих функций при шизофрении позволили выделить механизмы, нарушения которых могли бы влиять на появление РМ: 1) генерирование правил и селекция; 2) динамическое приспособление функции контроля [16]. Тем не менее, данные о возможном влиянии управляющих дисфункций на РМ очень разноречивы и зависят от специфики исследуемой выборки больных и методов измерения. Так, в исследовании Т. Owashi и соавт. (2009) у больных шизофренией не было выявлено значимых корреляций между индексом странного-идиосинкратического мышления в субтесте «Понятливость» теста Векслера и показателями Висконсинского теста сортировки карточек, оценивающего управление [35]. Из этого авторы сделали вывод о том, что расстройства мышления и управляющие дисфункции могут быть по-разному связаны с морфофизиологической патологией при шизофрении. В исследовании с измерением РМ по тесту Н. Андреасен TLC (Thought, Language and Communication - Мышление, Язык и Коммуникация), напротив, связь управляющих и семантических дисфункций с РМ была статистически значимой [43], как и в эксперименте с использованием батарейных методов оценивания исполнительского и семантического дефицита [4]. В другом исследовании мужчины с XXY-кариотипом и высоким риском развития психопатологии, по сравнению с контрольной группой и другими XXY-мужчинами (без дезорганизации мышления), показали более тяжелые нарушения психической гибкости и торможения (управляющие дисфункции), а также дезорганизацию мышления, оцененную с помощью Шизотипического вопросника [48].

Расстройства оперативной памяти и РМ

За рубежом популярны гипотезы о том, что РМ могли бы быть вызваны нарушениями процессов переработки информации в различных подсистемах рабочей памяти, например в ее слуховой и зрительной подсистемах; или в «центрально управляющем звене», координирующем процессы извлечения и взаимодействия информации из кратковременной и долговременной памяти; или в «семантической ассоциативной памяти», участвующей в концептуальных процессах мышления [32,42].

P.S. Goldman-Rakic (1994) предположил, что дефицит рабочей памяти может вести к расстройствам течения мыслей, нарушениям восприятия причинных связей и неспособности управлять своим поведением в соответствии с внутренними схемами и идеями [10].

Существует мнение о том, что разные аспекты дефицита рабочей памяти могут альтернативно влиять на негативные и позитивные РМ. Так, между показателями негативных РМ (бедность речи, содержания мыслей, алогизм) и позитивных РМ (снижение согласованности дискурса и вербальной беглости) были выявлены отрицательные корреляции в задании двойного слежения, оценивающего дефицит рабочей памяти [30].

Вероятно, что аномалии рабочей памяти, связанные с нарушениями обработки визуального и лингвистического контекста, относительно характерные для болезней шизофренического спектра, также могут обусловливать РМ [21, 22, 40]. Однако не все исследования подтверждают эту гипотезу. Так, данные М. Harrow и соавт. (2000) показали, что только 9% пациентов из группы шизофрении полностью игнорировали внешний контекст. Значительно чаще у них наблюдались обе тенденции (учета и потери контекста). При этом пациенты с РМ отклонялись от контекста значительно больше, чем пациенты без РМ; но отходили от контекста лишь некоторые, а не все больные шизофренией и манией сРМ[12].

Нарушения семантической памяти и РМ

Некоторые авторы видят причину РМ в различных расстройствах семантических процессов памяти, таких как трудности доступа к хранилищу семантической памяти, повышение или понижение прайминг-эффектов (автоматической гипер- или гипоактивации нейронных семантических сетей в ответ на предшествующий замаскированный стимул), а также структурные нарушения семантических сетей вербальной памяти или сочетание ряда факторов [39].

Трудности доступа к лексикону (значениям слов). При расстройствах мышления отмечаются корреляции между выраженностью РМ и снижением семантической памяти (рецептивной и экспрессивной), а также дефицит рецептивной (понимание слов и предложений) и экспрессивной речи (наименования). Поэтому предполагается, что РМ могут быть вызваны не столько расстройствами памяти, сколько нарушениями доступа к лексикону в семантическом хранилище памяти. При этом сама организация и система знаний, по-видимому, остаются сохранными, о чем может говорить временная неустойчивость степени нарушений РМ и тестовых оценок семантической памяти [25]. Однако последующие эксперименты [27] позволили предположить существование другой, скрытой, причины, которая обусловливает РМ, помимо предполагаемых нарушений доступа к лексикону, возможно, только модулирующих действие этого скрытого фактора [37].

Повышение прайминга. Увеличение скорости автоматического распространения активации в семантических сетях памяти может активизировать нерелевантные по смыслу связи с другими словами и концепциями [31].

Действительно, при шизофрении у больных с РМ в течение более короткого периода времени, чем у здоровых или пациентов без РМ, распространяется активация в семантической сети [19]. Увеличение бессознательной активации нескольких взаимосвязанных понятий может помешать сознательному целенаправленному мышлению пациентов [1, 31]. Однако М. Kiefer и соавт. (2009) указывают на большие расхождения в оценке характера семантического прайминга (повышенного, сниженного или обычного) при шизофрении [17]. Эти расхождения могут быть связаны с различиями экспериментальных условий - величиной межстимульного интервала, степенью семантической связности пары стимулов, характером инструкции [26], а также с артефактами - общим снижением времени реакции у больных шизофренией [36].

Нарушения тормозных процессов в семантической памяти. Эта гипотеза предполагает, что в основе РМ лежат нейрокогнитивные дисфункции, а не нарушения структурной организации памяти, что подтверждают исследования семантической памяти разных модальностей (зрительной и вербальной). Так, пациенты с РМ демонстрировали одинаковую производительность называния картинок в обоих случаях, когда картинкам предшествовали слова как связанные, так и не связанные по смыслу с изображениями. В то же время в норме, а также у психотических пациентов без РМ при втором варианте выполнения задания успешность была ниже - из-за интерференции нерелевантного значения слов-дистракторов, которые показывали пациентам до предъявления картинок [41]. Эти данные говорят об отсутствии естественных эффектов торможения в семантической памяти у больных шизофренией. Аномалии в работе семантической памяти при шизофрении связывают с нарушениями нейромодуляторных систем головного мозга [18].

Нарушения структурной организации семантической памяти. У пациентов с высоким показателем «алогии» по тесту SANS отмечалась дезорганизация структуры семантической памяти, например, в заданиях вербальной и концептуальной беглости [44]. Однако расстройства мышления при шизофрении трудно объяснить деградацией семантической памяти, так как связь между РМ и селективным снижением вербальных показателей устанавливается только на основе тестов словесной беглости и наименования, но не дру гих семантических заданий, например категоризации или подбора картинок к словам [7].

Тем не менее, в исследовании A. Low и соавт. (2006) у больных шизофренией были выявлены нарушения архитектуры семантических полей в височных отделах полушарий мозга. На это указывало fMRI-картирование (функциональная магнитно-резонансная томография) пространственно-временных паттернов мозговой активности, вызванной в ответ на подбор к картинкам слов одного и того же понятийного класса (тюльпан, роза, фиалка, пион и др.) и более общей категории (цветы, животные, мебель и др.). Так, при шизофрении сила корреляций между паттернами слов одной категории, а также различия в паттернах активности для «частных» и «общих» категорий оказались меньше, чем в контрольной группе. Эти отклонения были слабее выражены при негативной симптоматике, и больше - при позитивных РМ. Таким образом, менее организованное проявление связности семантических категорий в кластерах магнитных ответов мозга могло отражать нетипичную нейронную архитектуру сети и являться коррелятом разрыхления ассоциаций, которые, в свою очередь, образуют почву для возникновения позитивных симптомов [28].

Сочетание нескольких нарушений, например, нарушений семантической памяти и фронтальных дисфункций, также рассматриваются в нейрокогнитивных теориях как возможные причины РМ [32]. Так, любой элемент семантической памяти может перейти в рабочую память, только преодолев определенные пороги активации. И если в семантической сети, ввиду ее патологии при шизофрении, это пороговое значение для каких-то элементов снижается, то рабочая память будет страдать от перегрузки. При этом могут также возникать трудности очистки рабочей памяти от ненужной информации из-за образования ассоциативных связей-паразитов между элементами рабочей памяти. По этой гипотезе, трудности очистки рабочей памяти или торможения ненужных элементов могут отражать префронтальную патологию, а снижение порогов активации - височную. Этой модели соответствуют выявленные в заданиях на рабочую память факты дефицита селективных функций внимания [32] и усиления прай-минг-эффекта в заданиях на воспроизведение слов в парах [24], которое часто объясняют повышенной активацией семантических сетей при шизофрении [32]. На основании тех же причин - нарушений семантической и рабочей памяти - М. Spitzer (1997) построил другую модель происхождения РМ [42].

Свой взгляд на причинный механизм РМ описывает также D.F. Salisbury (2008), связывая его с нарушениями поддержки активации в семантических сетях и рабочей памяти. Основываясь на электрофизиологических данных, он полагает, что РМ обусловлены сочетанием первоначального гиперпрайминга семантических сетей с последующим снижением объема рабочей памяти из-за падения активации [38].

В целом результаты исследований семантической памяти определенно указывают на то, что тяжесть шизофренических ассоциативных РМ может отражать какие-то дисфункции семантической системы.

Расстройства речи и РМ

Сложнейший вопрос соотношения расстройств речи и мышления при шизофрении часто решается попыткой полного размежевания РМ и собственно лингвистических нарушений [5]. Так, отмечается, что речь при шизофрении является особенной, и, возможно, не связанной с расстройствами мыслей, т.к. включает: ошибки в использовании местоимений, артиклей, глаголов и спряжений глагола, которые пациентами не замечаются и не исправляются; отсутствуют богатство слов и связующая нить их значений; дефектно устанавливаются общие ссылки; импровизируется словарь. Предложения при этом кажутся бессвязными, речь малопонятной и плохо воспринимаемой, неоднозначной, слишком личной или сложной. И все это может быть вызвано указанными лингвистическими расстройствами [3].

Другая точка зрения, напротив, подчеркивает связь между процессами речи и мышления. Так, языковые нарушения при шизофрении сопровождаются электрофизиологическими дисфункциями во взаимодействии между двумя системами мозга (височными и лобными), связанными с процессами семантической памяти и построением дискурса, требующего объединения слов предложением, а высказываний - темой. [20,22].

Нарушения семиотических процессов иРМ

Лингвистические гипотезы предполагают, что симптомы РМ при шизофрении не являются доказательством ни расстройства мышления, ни синтактико-дискурсивных нарушений, но, скорее, отражают наличие семиоти ческих расстройств. Семиотические структуры имеют форму высказывания кого-то о чем-то кому-то и включают в речевой акт прагматику (восприятие, интерпретацию адресатом информации). Некоторые ученые полагают, что РМ при шизофрении отражают нарушения внутри этих аспектов высказывания [11]. Нейрокогнитивные исследования процессов понимания смысла предложений, картин и видеоматериалов (при использовании техники вызванных потенциалов и fMRT) выявили у больных шизофренией с РМ аномальные соотношения в активации структур семантической памяти и управляющих-исполнитель-ских функций, ответственных за семантикосинтаксическую интеграцию (говорит «кто, что и кому») и связанных с деятельностью префронтальной дорсолатеральной и теменной коры. Этот дисбаланс вызывал дисфункции семантической обработки - ее большую опору на механизмы памяти, что могло приводить к нарушениям понимания смысла, некогерентному дискурсу и нарушениям логического вывода. [20, 22].

Sitnikova и соавт. (2010) связывают РМ при шизофрении с нарушениями взаимодействия двух комплиментарных процессов обработки смысловой информации. Поскольку ситуативная, изменяющаяся информация регулируется фронтальными функциями, а привычная, знакомая - функциями семантической памяти, то несбалансированное и негибкое участие этих двух потоков концептуальной переработки информации при шизофрении может вызывать расстройства мышления, дискурса и поведения больных.

Сенсорно-перцептивные процессы и РМ

Не только перцептивные когнитивные процессы, но и различные компоненты сенсорной обработки информации как на корковом, так и на подкорковом уровне, оказываются затронутыми при шизофрении. Так, у больных шизофренией отмечаются нарушения восприятия пространственных характеристик визуальных стимулов [13]; трудности визуальной интеграции элементов в целое [47] и перехода от обработки глобальных характеристик зрительных стимулов к обработке их локальных компонентов [6]; снижение контрастной зрительной чувствительности и аномалии в восприятии зрительных иллюзий [14]; расстройства восприятия времени - оценки одновременности или асинхронности предъявляемых слуховых стимулов [8]; нарушения оценки интенсивности простых звуковых стимулов [2];

дефицит обонятельных сенсорных процессов [45] и др.

Хотя существует много доказательств нарушения при шизофрении сенсорно-перцептивных процессов разной модальности, их связь с расстройствами мышления остается малоисследованной. Большинство гипотез в этой области опираются на общие предположения о важности элементарных процессов переработки сенсорной информации для ее последующей интеграции на уровне перцептивных и репрезентативных когнитивных процессов, мышления и даже социальной регуляции поведения [46] Кроме того, исследователи подчеркивают функциональноморфологическую близость центров первичной сенсорной обработки (например, обоняния) к тем областям мозга, которые связаны с РМ (лобным и височным регионам) [45].

Заключение

Предпринятый анализ зарубежной литературы показывает, что данные о нейрокогнигив-ных причинах РМ при шизофрении являются довольно противоречивыми. Так, J.G. Kerns и Н. Berenbaum (2002) в своем обзоре нейро-когнитивных исследований РМ утверждают, что здесь был достигнут значительный прогресс, указывая на выявленные связи РМ с исполнительским дефицитом и нарушениями обработки семантической информации при шизофрении [15]. Однако другие обозреватели подчеркивают разноречивость экспериментальных данных о нейрокогнитивных корреляциях РМ [9]. В большей части изученных ими статей РМ лишь умеренно коррелируют с расстройствами внимания и гораздо меньше — с рабочей памятью. Экспериментальные данные не поддерживают также идею о том, что проблемы планирования дискурса (исполнительские дисфункции) обусловливают РМ.

Причиной противоречивых результатов в этой области может быть как использование разных тестов, так и оперирование разными показателями РМ и нейрокогнитивного дефицита при оценке связей между ними, что показал представительный обзор (91 исследование) по теме нарушений семантической памяти при шизофрении [7]. Кроме того, не все РМ обнаруживают корреляции с управляющим, семантическим или каким-то другим нейрокогнитивным дефицитом. При этом появляется все больше свидетельств того, что ни одна из когнитивных дисфункций не является обязательной для различных субтипов шизофрении [12].

Таким образом, на основе имеющихся экспериментальных данных трудно установить, в какой степени тот или иной нейроког-нитивный дефицит связан с РМ при шизофрении. Тем не менее, весьма вероятно, что «шизофреническое» нарушение мысли представляет собой сложный комплекс нейрокогнитивных нарушений, среди которых наиболее часты расстройства семантических процессов [7, 9]. Несмотря на отсутствие полной ясности в результатах нейрокогнитивных исследований РМ, их главная ценность состоит в способности строить модели нейронных механизмов нарушений мышления и подвергать их объективной проверке с помощью новейших методов прямой визуализации мозга [42].

JIumepamypax

1 Перечень литературы оформлен в соответствии с требованиями стандарта «Американского руководства по стилю» для медицинских наук.

Disorder in Schizophrenia: A Reappraisal of Older Formulations and an Overview of Some Recent Studies. Cog Neuropsychiatry. 2000; 55(I):1-19.