Конференция «Синдром Визуального снега» 2018: Джоан Филдинг (Joanne Fielding)

Информация о спикере

Полный текст перевода видео

Ведущий : Без дальнейших предисловий, наш следующий спикер прибыл к нам из Австралии. И мы рады, что она и её коллега проделали столь далекий путь. Доктор Джоан Филдинг выступит с темой «Визуальный снег с точки зрения бихевиоризма».

Джоанн Филдинг : Я хотела бы начать с благодарности Полу и Сиерре за приглашение выступить здесь сегодня. Это честь для меня, быть частью подобного мероприятия. И я определенно надеюсь, что вместе нам удастся изменить положение дел в контексте визуального снега. Вместе с профессором Оуэном Уайтом, который выступит немного позднее, я управляю лабораторией по изучению нейроофтальмологии при больнице Альфреда в Мельбурне, Австралия. И на протяжении последних 20 лет мы совместно заняты изучением функций головного мозга. Чтобы понимать, как работает мозг, а также что именно происходит, когда мозг работает не так, как должен. В основном наша работа состоит в изучении зрительных и глазодвигательных систем. То есть систем, которые позволяют нам видеть, а также систем, которые позволяют нам двигать глазами для полноценности зрения.

Покажу вам слайд с шикарным видом на Мельбурн.

По всей видимости, это самый комфортный для жизни город в мире, и он удерживает этот статус последние три года. Наверное, это во многом зависит от того, в какой части города жить. Но с моей точки зрения, он очень комфортный.

Также я для начала хотела бы отдать дань уважения нашей научно-исследовательской группе, которая занимается изучением визуального снега в данный момент.

Это довольно большая группа, и я хотела бы рассказать о её участниках. Мы – междисциплинарная команда, которая занимается исследованиями в разных направлениях. В том числе в состав группы входят офтальмолог, а также несколько нейропсихологов. Наш общий интерес к визуальному снегу возник относительно недавно, но я оставлю профессору Уайту возможность рассказать вам, как этот интерес зародился в первую очередь. Я хотела бы рассказать кое о чем другом. Я хотела бы рассказать о самих исследованиях, которые мы проводим, а также объяснить, почему мы рассматриваем визуальный снег с точки зрения бихевиоризма, что не очевидно. А потом вкратце рассказать о наших планах на будущее.

Вообще, я научный сотрудник, а не практикующий врач. У меня психологическое образование, но я не указала это на сайте «Инициативы». Я прекрасно знаю, что многие из вас страдают визуальным снегом. И также я прекрасно понимаю, что понимание самого термина «психология» может существенно отличаться от человека к человеку. И мне очень хотелось бы избежать появления заблуждения о том, что визуальный снег – это некое психическое заболевание. Данные ясно указывают, что визуальный снег – не «у нас в голове», по большей части это именно неврологическое заболевание.

Для тех, кто не в курсе, что такое нейропсихология, вот краткое определение. Она изучает влияние функций мозга на мыслительный процесс и, как следствие, поведение человека. Потому нейропсихология в первую очередь занимается аномалиями работы мозга, а не аномалиями мышления, что и отличает её от психологии. Под «мышлением» здесь подразумевается процесс обработки различных форм информации, доступных нам. Не только посредством чувств, но также опыта, убеждений и ожиданий. Вместе все эти процессы выливаются в так называемое адаптивное поведение. На первый взгляд, визуальный снег никак не связан с мышлением. И, безусловно, визуальный снег – это не поведение, а особенность восприятия. Но следуйте за моим ходом мысли, чтобы я могла составить для вас полную картину.

Мы только начинаем приобретать примерное понимание того, что может вызывать визуальный снег в первую очередь. И в целом ученые соглашаются, что причина заключается в повышенной чувствительности нейронов, или гипервозбудимости коры головного мозга, упоминания о чем вы могли встречать в научной литературе; а также в зрительной системе, хотя мнения о том, в какой именно части зрительной системы заключается проблема, различаются.

Однако одной лишь зрительной системой проблема ограничиваться не может, учитывая ассоциирующиеся с визуальным снегом симптомы, такие как звон в ушах, парестезию, тремор и так далее. Но понимание того, где именно лежит источник проблем – это важный первый шаг в излечении визуального снега.

Итак, источник проблемы лежит где-то в зрительной системе. Тут стоит сказать, что около 50% мозга или даже больше участвуют в обработке зрительных сигналов. В первую очередь это участки, которые я пометила на рисунке синим.

От сетчатки глаза до зрительной коры. Но также некоторые крупные участки мозга принимают участие в зрении не напрямую. Это теменная область мозга, ближе к затылочной части. Она отвечает за построение пространственных координат мира вокруг нас, позволяет ориентироваться в пространстве. И, что ещё более важно, в зрительном процессе участвует префронтальная кора, которая сразу выполняет две неразрывно связанных задачи. Во-первых, это осознание или интерпретация визуальной информации, обрабатываемой в затылочной части мозга. А во-вторых – регулирование работы зрительной коры до того, как в неё вообще попадает изначальное изображение. Потому за зрение отвечает сразу несколько участков мозга, которые формируют обширную нейронную сеть, части которой активно взаимодействуют друг с другом.

Я составила эту диаграмму, чтобы дать вам примерное понимание сложности устройства и взаимосвязанности этой конкретной сети.

Смотря на рисунок, думаю, вы понимаете, почему нелегко определить, что именно приводит к изменениям и аномалиям в работе всей сети, таким как визуальный снег. По этой причине часто не представляется возможным измерить или уловить незначительные изменения в работе нейронной сети. И в этом заключалась наша основная трудность с самого начала исследований.

Более схематично, зрительная сеть выглядит примерно так.

Но давайте вернемся к более простой диаграмме. Следите за ходом мысли. Цель такой сложной схемы обработки сигнала – направлять адаптивное или осмысленное поведение, чтобы мы могли не только неподвижно стоять и наслаждаться видом, но и активно двигаться и взаимодействовать с окружением. И потому перемены в работе зрительной сети можно определить по изменениям в поведении человека, но только если задавать мозгу правильные «вопросы».

Мы начали работу с изучения гипервозбудимости коры головного мозга (возможной первопричины визуального снега). При этом мы также учитывали тот факт, что возбудимость могла являться последствием ослабленной функции ингибиторного контроля мозга. То есть, состояния, при котором нейроны находятся в постоянном возбуждении, так как мозг недостаточно активно тормозит их активность. И в таком контексте, когнитивная функция внимания приобретает особое значение, так как оно по сути служит основой для всех прочих мыслительных процессов. Под «вниманием» здесь я подразумеваю процесс умственной селекции, который позволяет нам ежесекундно выделять главное в нашем окружении, то, что имеет значение с точки зрения поведения. То есть, внимание «нацеливает» мозг на обработку важной информации, отфильтровывая или подавляя то, что в данный момент является второстепенным. Это очень грубая диаграмма сети, которая участвует в данном процессе. В нем задействованы префронтальная кора, о которой я говорила ранее, а также теменная область.

И они по сути формируют две взаимосвязанные подсети, которые направляют наше внимание под воздействием визуальной стимуляции, то есть того, что мы физически видим в окружении. В таком случае внимание перенаправляется благодаря внешнему стимулу, то есть процесс как бы происходит «снизу вверх». Либо же, как вариант, внимание может направляться нашими ожиданиями или целями. Это сознательный внутренний процесс, который происходит «сверху вниз». Говоря «снизу вверх» и «сверху вниз» далее, я буду иметь в виду именно это.

Префронтальные и теменные участки коры мозга объединяют в единое целое информацию, получаемую снизу вверх и сверху вниз, о которой я говорила ранее, и создают то, что я называю «картой приоритетов». В ней стимул или определенное место в пространстве выражены уровнем активности нейронов, который отражает уровень приоритетности того или иного стимула. Эта активность регулирует обработку сенсорной информации в участках мозга, отвечающих за зрение, которые я показывала вам раньше, для оптимального анализа важной информации и отсеивания второстепенных и отвлекающих факторов. И подобное регулирование происходит во всех участках мозга, имеющих зрительные нейроны.

Также я хотела вкратце отдать должное выступлению Джима. Он говорил о возможных источниках визуального снега, и если подумать, его слова во многом перекликаются с моими. Особенно в том, что касатеся карты приоритетов в префронтальной коре, высокоуровневых когнитивных цепях в префронтальной коре, а также ретикулярном ядре таламуса, которое играет важную роль в регулировании потока информации, поступающего в/из участков коры головного мозга.

Ещё одна важная вещь в нашей работе – это тот факт, что когнитивные сети, управляющие нашим вниманием, во многом пересекаются с нейронными связями, которые формируют саккады. Саккады – это скачкообразные движения глаз, которые мы совершаем десятки тысяч раз в день для изучения окружения или быстрого переноса внимания на другой участок пространства вокруг нас. Это довольно сложная диаграмма, но я обвела в овалы префронтальную и теменную зоны в местах, где две эти сети накладываются друг на друга.

И вы можете увидеть идущие до самого центра мозга обширные желтые зоны, отвечающие за внимание, которые накладываются на нейроны, отвечающие за саккады и движение глаз в целом. Потому, немного упрощая, переключение внимания можно сравнить с программированием движения глаз, необходимым чтобы посмотреть на что-либо привлёкшее наше внимание. И отслеживая движения глаз, саккады, можно с высокой точностью определить, на что именно направлено внимание мозга в данный момент времени. Мы можем манипулировать вниманием с помощью простых визуальных стимулов (я покажу, как это происходит, через секунду), а затем измерять реакцию и делать выводы на основе измерений.

И здесь я бы хотела отметить, что даже если мы ищем нарушения функций мозга, это вовсе не означает, что люди с визуальным снегом имеют какие-либо когнитивные нарушения. Однако отслеживая их мышление и поведение, мы можем регистрировать незначительные изменения в работе нейронных сетей мозга, и в этом и состоит суть нашего исследования.

Итак, мы начали работу с изучения зрительной системы, одной из наиболее хорошо изученных систем мозга – мы многое знаем о процессах обработки зрительных сигналов в мозге. Но также мы очень многого не знаем, что тоже нужно понимать. Также мы имеем примерное понимание комплекса процессов, регулирующих деятельность всей этой системы. И у нас есть довольно точные способы измерять и фиксировать эти процессы по направлению глаз.

Я не буду особо углубляться в подробности, но если вкратце, то с помощью простых зрительных стимулов мы можем манипулировать вниманием и фиксировать движения глаз методом видеоокулографии. С его помощью в лабораторных условиях мы формируем кривую движений глаз, которая позволяет нам измерить огромное количество переменных. Некоторые из них перечисены справа, но на деле их гораздо больше. И все они необходимы для выявления мельчайших изменений в функционировании зрительной системы.

Сейчас я хотела бы поделиться с вами исследованиями, которые мы проводили при участии людей с визуальным снегом. Первый из них - метод, который мы широко используем при работе с многими людьми, причастными к различным группам пациентов. Это так называемый метод антисаккад.

Это классический метод измерения ингибиторного контроля, и причем предельно простой. Мы просим человека сесть перед экраном и сфокусировать взгляд на кресте в центре экрана. И затем после определенной паузы мы показываем ему крест на левой или правой части экрана. Мы просим человека смотреть не на крест, а в противоположную сторону. Звучит просто, но на самом деле это очень трудно сделать быстро - посмотреть в сторону, противоположную от визуального стимула. Таким образом мы подавляем рефлекторную реакцию, при этом обегчаем волевую реакцию. И так как мы попросили пациента сознательно не смотреть на визуальный стимул, это в свою очередь подавляет активность всей зрительной системы как функцию переключения внимания. И, как я уже говорила ранее, это довольно трудно делать сознательно.

Вот несколько снимков мозга, которые мы делали во время применения метода антисаккад.

Это снимки пациентов, НЕ страдающих визуальным снегом. Тем не менее, снимки демонстрируют постоянную активацию передней и теменной области мозга. И эта активация может происходить как по причине внешних стимулов. Таких как выскакивающий крестик на экране. Так и сознательно. Вследствие указания смотреть не на крест на экране, а усилием воли отвести взгляд в противоположном направлении. В этом и заключается разница между между активацией внимания стимулом и сознательным действием.

Это результаты некоторых подготовительных исследований, которые мы проводили уже при участии людей с визуальным снегом. Всего мы рассмотрели 14 человек.

И мы обнаружили, что люди с ВС чаще совершали ошибки во время теста – смотрели не в ту сторону. То есть, направляли взгляд в сторону креста на экране, а не наоборот, гораздо чаще людей из контрольной группы без симптомов ВС. И это очень любопытная находка. Также мы обнаружили, что у пациентов с визуальным снегом саккады происходят заметно быстрее. То есть движение глаз в результате стимуляции у них происходило гораздо быстрее, чем у людей из контрольной группы.

Так как участникам давалось указание не смотреть на крест на экране, сознательное направление внимания должно было подавлять активность коры головного мозга до спонтанного движения глаз. И большее количество ошибок указывает на то, что у пациентов с ВС сознательная остановка процесса (указание не смотреть) реже подавляет зрительную реакцию на стимул – в данном случае резко появляющийся в поле зрения крест.

В том, что касается саккад. Если сознательный стоп-процесс срабатывает должным образом, то сознательно запрограммированная саккада производится быстрее. Это указывает на гипервозбудимость нейронов, отвечающих за «программирование» движения глаз, но также может и говорить о сниженном ингибиторном контроле. С помощью такого простого теста локализовать дисфункцию не представляется возможным. Локализация дисфункции с использованием подобной упрощенной парадигмы. Это требует гораздо более сложной задачи. Но что это дает? Я думаю, что это довольно интересно, т.е. способность измерять изменения в функциональной системе, фактически не имеющей ничего общего с синдромом визуального снега.

И я хотела по-быстрому показать вам еще один тест, который мы проводили. Он сложнее предыдущего, но не намного.

В нём мы тоже просим участников смотреть на крестик на экране. Крест появляется в одной из пустых ячеек по бокам. Но перед тем, как в одной из ячеек отобразится визуальный стимул в виде креста, мы показываем испытуемому стрелку в центре экрана. И в большинстве случаев эта стрелка указывает на ячейку, в которой проявится крест. Это задает определенное ожидание. Как результат, когда крестик появляется в указанной ячейке, у испытуемого уходит меньше времени на саккаду, чем в случаях, когда крест появляется в противоположной ячейке. Это указывает, что происходит кратковременное ускорение активности нейронов, что и позволяет быстрее реагировать на стимул в показаном стрелкой направлении.

Итак, мы снова увидели изменения, которые можем измерить с точки зрения поведения. Мы не заметили никакой разницы. Как я говорила здесь, в «направленных стрелочках» (во всяком случае среди тех исследуемых, котого мы нашли) люди реагируют просто в ответ на указательную стрелку. Это связано с тем, что установка ожидания настолько сильна, что люди начинают движение глаз ещё до появления цели. Такое поведение не обнаружилось у пациентов с синдромом визуального снега. Интересно, что не было никакого эффекта от зрительных подсказок (стрелочек).

Если вы посмотрите на правую часть графика, и я назвала это «контрольная группа», вы увидите, что в случаев тестов с неверным направлением стрелки, задержка реакции более длинная, чем с верным. И то вполне ожидаемо, учитывая сказанное мною ранее. Стрелка задает ожидание, и нейроны готовы к действию, но при неверном направлении происходит смена двигательной программы. Вы не заметите никакого эффекта у людей с синдромом визуального снега.

Также мы снова отметили гораздо более короткое время задержки перед движением глаз. Это довольно необычный набор особенностей поведения, который на первый взгляд не имеет ничего общего с феноменом визуального снега, однако они могут указывать на нарушение функций церебральных сетей.

Что же показывает этот тест? Кратко подытожим.

Он фокусирует внимание испытуемого и активизирует деятельность коры головного мозга в участках зрения, соответствующих направлению указующей стрелки. Что касается отсутствия эффекта подсказок в виде стрелок,то, это прозвучит сложно, но сознательного мыслительного процесса (в данном случае мы назовем это «ожиданием», за неимением лучшего слова) недостаточно для регулирования реакции на зрительную стимуляцию. Потому когда на экране появляется крестик, зрительная система срабатывает вопреки ожиданию. И это (вероятно) указывает на гипервозбудимую реакцию на визуальные стимулы.Что соответствует более коротким задержкам реакции на цели – это и есть признак гиперчувствительной реакции на зрительную стимуляцию.

Рассмотрев оба этих простых теста в совокупности, мы видим, что процессы в переднетеменной области мозга, происходящие сверху вниз, недостаточно регулируют реакцию на зрительные стимулы. И можно предположить, что по той же причине их может быть недостаточно для регулирования различных зрительных феноменов.

Мы рассмотрели общую картину изменений в работе внимания, которые происходят при визуальном снеге. Мы, конечно, только из этих двух парадигм не понимаем, какие механизмы вызывают визуальный снег. Разумеется, два простых теста не дают нам возможности определить механизмы, лежащие в основе визуального снега. В данный момент наши исследования сфокусированы на доработке этих тестов на внимание.

Существует множество способов модулировать внимание и измерять изменения в работе сети. Мы разрабатываем новые методы, оттачиваем их и вводим в работу новые тесты,используя целый ряд сложных замеров в отличие от тех простых, которые я вам показала. Они призваны помочь нам научиться различать гипервозбудимость нейронов и ослабленную функцию торможения. Не буду наскучивать вам технологией. Просто поверьте на слово, что это возможно с использованием достаточно продвинутых методов.

Мы также разделяем значения показателей с точки зрения наличия или отсутствия мигрени. Одна из трудностей, с которыми мы сталкивались в нашей работе ранее, заключается в том, что у некоторых пациентов с визуальным снегом наблюдалась мигрень, и у некоторых нет. И потому нам нужно убедиться, что все изменения в работе мозга, которые мы фиксируем, связаны не с мигренью, а именно с визуальным и только лишь с ним. Но должна сказать, что по моему опыту, мы изучали мигрень с использованием похожих тестов и техник. Мы видим о чёткие поведенческие различия между мигренью и визуальным снегом. Что довольно многообещающе.

Надеемся, что в течение следующих 12 месяцев, на конференции следующего годамы сможем представить вам полную картину работы внимания у людей с визуальным снегом. Дальнейший шаг, который последует за разработкой новых тестов, необходимых для более глубокого изучения сетей мозга. Точнее наблюдения за механизмом внимания.

Мы планируем делать снимки мозга испытуемых, чтобы фиксировать все измеримые перемены в ассоциирующихся с визуальным снегом церебральных сетях во время прохождения теста. В дальнейшем с помощью тестов с использованием нейровизуализации мы планируем изучать специфические «Stop and go» нейромедиаторы,чтобы не только понимать, с какими системами мозга связаны те или иные перемены поведения и внимания, но также и с какими нейромедиаторами они ассоциируются.

Также важно понимать, что мы не только занимаемся изучением принципов возникновения визуального снега,но также мы ищем способы точного измерения функций мозга, связанных с визуальным снегом. И это очень важно, ведь определив принципы и причины возникновения визуального снега, мы начнем разрабатывать возможные методы лечения. И нам будут необходимы способы точного определения эффективности этих методов, выведением которых мы и занимаемся сейчас. Ведь нельзя лишь полагаться на субъективные ощущения испытуемых в духе «это мне немного помогло, а это нет». Мы действительно можем измерить их с большой точностью.

Я собираюсь остановиться на этой мысли и передать слово следующему спикеру. Я с нетерпением жду ваших вопросов. Всем спасибо.

Ссылка на сайт Visual Snow Initiative (VSI): visualsnowinitiative.org