Quando apprendono, i pazienti con schizofrenia o depressione hanno difficoltà a fare un uso ottimale delle informazioni che sono nuove per loro. Nel processo di apprendimento, entrambi i gruppi di pazienti danno maggiore peso alle informazioni meno importanti e, di conseguenza, prendono decisioni non ideali.
Al riguardo, è stato pubblicato uno studio su Brain.
Depressione e difficoltà nell’appartamento: ecco perché
Questa è la conclusione di uno studio durato diversi mesi condotto da un team guidato dal neuroscienziato Professor Dr. med. Markus Ullsperger dell’Istituto di psicologia dell’Università Otto von Guericke di Magdeburgo in collaborazione con i colleghi della Clinica universitaria di psichiatria e psicoterapia e del Centro tedesco per la salute mentale.
Utilizzando l’elettroencefalografia (EEG) e complessi modelli matematici computerizzati, il team di ricercatori ha scoperto che i deficit di apprendimento nei pazienti con depressione e schizofrenici sono causati da una ridotta flessibilità nell’uso di nuove informazioni.
“Le persone affette da depressione o schizofrenia spesso soffrono di limitazioni cognitive”, afferma l’autore principale dello studio, il dottor Hans Kirschner. Ad esempio, trovano difficile comprendere informazioni complesse, apprendere, pianificare o generalizzare una situazione. “In particolare, il deficit nell’utilizzo del feedback del passato per gestire il comportamento futuro pone un problema fondamentale per le persone colpite”.
Il dottor Tilmann Klein, neuropsicologo e psicoterapeuta, aggiunge che queste limitazioni cognitive sono molto onerose per i gruppi di pazienti colpiti e hanno una forte influenza sull’esito del trattamento. “Se comprendiamo meglio questi deficit e le loro cause, a lungo termine potremo progettare forme di trattamento più specifiche e mirate, come l’allenamento funzionale.”
Per scoprire se i meccanismi psicologici e neuronali che portano alle limitazioni cognitive sono gli stessi in diversi disturbi mentali, gli scienziati hanno esaminato pazienti con una diagnosi di depressione grave e di schizofrenia, nonché un gruppo di controllo composto da 33 persone.
Ai soggetti del test sono state presentate ripetutamente immagini di animali su uno schermo che erano associate a un’alta o bassa probabilità di ricompensa o punizione, ovvero un feedback positivo o negativo . I partecipanti al test dovevano decidere se scommettere o meno sull’animale e quindi vincere o perdere 10 punti. Se non avessero scommesso, non avrebbero né vinto né perso nulla, ma avrebbero poi visto cosa sarebbe successo se avessero deciso di scommettere.
Il Dr. Kirschner descrive così la struttura del test: “Durante l’esperimento, l’obiettivo dei partecipanti è quello di scoprire se valeva la pena scommettere e quindi rischiare la perdita che potrebbe comportare, o se era meglio non scommettere ed evitare così di perdere .”
“Il processo è un po’ come il gioco della roulette”, spiega il neuroscienziato. “Se scommetti, o vinci o perdi. Se non scommetti, puoi comunque vedere dove finisce la pallina e puoi capire cosa sarebbe successo se avessi scommesso.
La differenza nel nostro studio è che i partecipanti erano effettivamente in grado di apprendere perché col tempo arrivavano a rendersi conto se un animale aveva, in media, maggiori probabilità di essere premiato o punito e potevano quindi scommettere sempre sull’animale e quindi massimizzare le loro vincite o minimizzare le loro perdite .”
Secondo Kirschner, l’apprendimento ottimale in questo compito significherebbe che i soggetti del test prestavano maggiore attenzione al feedback – cioè alle vittorie o alle sconfitte di un animale – all’inizio del processo di apprendimento .
“Una volta che hanno un’idea della probabilità di vittoria di un animale, ignorano i feedback fuorvianti, ad esempio, un’immagine che di solito ha un’alta probabilità di perdere vince anche occasionalmente.”
Mentre i partecipanti sani di controllo hanno fatto esattamente questo, i gruppi di pazienti che soffrivano di depressione o schizofrenia sono stati più fortemente influenzati da errori che si sono verificati casualmente. “Immaginate un giocatore di basket che lancia le palle contro un canestro”, continua il dottor Kirschner.
“Un giocatore scarso segna raramente e non viene scelto per la squadra. Anche se non segna ogni volta, un buon giocatore segna spesso e quindi viene scelto per la squadra. Tuttavia, nello studio, entrambi i gruppi di pazienti sostituirebbero il bravo giocatore dopo un tiro sbagliato.”
Nell’EEG si può vedere che entrambi i gruppi di pazienti hanno una rappresentazione neuronale ridotta dell’aspettativa di ricompensa. “Ciò significa che la percentuale di punteggio di un buon giocatore di basket non viene immagazzinata così bene nel cervello e viene sovrascritta più rapidamente, quando il giocatore occasionalmente non riesce a segnare.”
In sintesi, il dottor Kirschner spiega che lo studio ha ampliato le conoscenze del team sui limiti cognitivi nei pazienti con diagnosi di schizofrenia o depressione. “In particolare siamo stati anche in grado di dimostrare i vantaggi dei modelli computerizzati in cui cerchiamo di descrivere matematicamente meccanismi di apprendimento complessi e di implementarli sotto forma di simulazioni al computer.”
Ciò ha permesso di simulare comportamenti di apprendimento difficili da prevedere e di confrontarli con il comportamento dei partecipanti a compiti specifici . “Con questo approccio in futuro, saremo in grado di quantificare e caratterizzare i deficit di apprendimento in modo più sfumato.
E una migliore comprensione di questi deficit, a sua volta, ci aiuterà a indirizzarci verso l’ulteriore sviluppo dei trattamenti esistenti per la depressione e la schizofrenia. in modo più mirato. Ci auguriamo che in futuro la nostra ricerca possa portare benefici ai pazienti affetti da disturbi dell’apprendimento e aiutarli ad affrontare meglio la loro vita quotidiana.”
Gli scienziati dell’Istituto di Psichiatria Max Planck hanno misurato la reazione pupillare dei partecipanti mentre risolvevano un compito. Nei partecipanti sani, le pupille si sono dilatate durante il compito in attesa di una ricompensa, ma questa reazione è stata meno pronunciata nei partecipanti con depressione.
“La ridotta reazione della pupilla è stata particolarmente evidente nei pazienti che non riuscivano più a provare piacere e hanno riportato una perdita di energia”, afferma Andy Brendler, primo autore dello studio. Questa sensazione di svogliatezza è uno dei sintomi più comuni della depressione.
“Questa scoperta ci aiuta a comprendere meglio i meccanismi fisiologici alla base dell’apatia”, spiega il leader del gruppo di ricerca Victor Spoormaker. Tra le altre cose, la reazione pupillare è un indicatore dell’attività nel locus coeruleus, la struttura cerebrale con la più alta concentrazione di neuroni noradrenergici nel sistema nervoso centrale.
I neuroni noradrenergici reagiscono al neurotrasmettitore norepinefrina, un componente essenziale nella risposta allo stress e nella sovraregolazione dell’eccitazione, in altre parole, l’attivazione del sistema nervoso. “La ridotta risposta pupillare nei pazienti con maggiore svogliatezza indica che la mancanza di attivazione del locus coeruleus è un importante processo fisiologico che è alla base della sensazione di svogliatezza”, afferma Spoormaker.
Lo studio ha anche riscontrato che la risposta degli alunni era tanto più debole quanto maggiori erano i sintomi depressivi dei partecipanti. Ciò replica i risultati di uno studio precedente dello stesso gruppo di ricerca. La replicabilità dei metodi neuropsichiatrici rappresenta più l’eccezione che la regola e dimostra l’affidabilità della pupillometria come metodo.
La pupillometria potrebbe essere utilizzata come metodo supplementare per la diagnosi. Potrebbe anche contribuire allo sviluppo di strategie di trattamento individualizzate per la depressione. Ad esempio, se un paziente mostra una risposta pupillare significativamente ridotta, gli antidepressivi che agiscono sul sistema noradrenergico potrebbero essere più efficaci di altri farmaci. Il dosaggio del farmaco potrebbe anche essere ottimizzato in base alla reazione dell’alunno.
Considerando che circa il 30% dei pazienti depressi non migliora con i farmaci attualmente disponibili, è urgentemente necessario comprendere i meccanismi fisiologici alla base della depressione e mettere a punto diagnosi e trattamento di conseguenza.
Quando le persone vincono o perdono qualcosa, le loro pupille si dilatano leggermente. I ricercatori hanno scoperto che questa dilatazione è meno pronunciata nei pazienti con depressione grave che nelle persone sane. Più i pazienti erano gravemente malati, meno la pupilla si apriva. A lungo termine, questa scoperta potrebbe portare a una diagnosi più motivata, che non si basa solo sulle dichiarazioni dei pazienti, ma viene anche misurata biologicamente. Ciò potrebbe portare a un trattamento più individualizzato.
Per decenni, gli scienziati hanno cercato di scoprire se i pazienti con depressione apprezzano meno le ricompense rispetto agli individui non depressi. I partecipanti allo studio presso l’Istituto Max Planck di Psichiatria hanno giocato un semplice gioco mentre erano davanti allo scanner per risonanza magnetica (MRI), dove potevano vincere una piccola somma di denaro.
Vincere denaro è un chiaro incentivo noto per causare la dilatazione delle pupille nelle persone sane. I ricercatori hanno misurato le pupille dei partecipanti allo studio in modo estremamente accurato e ad una velocità estremamente elevata: utilizzando una configurazione speciale, sono riusciti a scattare 250 immagini al secondo; per fare un confronto, sbattiamo le palpebre solo ogni quattro-sei secondi.
Per la prima volta gli scienziati del Max Planck sono riusciti a dimostrare una correlazione tra la dilatazione della pupilla in risposta ad una ricompensa attesa e la gravità della depressione. Quanto più gravi erano i sintomi della depressione, tanto meno dilatate sarebbero diventate le pupille.
Lo studio mostra che la prospettiva di una ricompensa nei pazienti gravemente depressi non porta alla stessa attivazione comportamentale degli individui sani. Anche con un’aspettativa così positiva, il loro sistema nervoso potrebbe attivarsi in modo meno forte.
“Sospettiamo che dietro a ciò ci sia un sistema fisiologico che potrebbe spiegare l’anedonia spesso segnalata nei pazienti”, afferma il leader dello studio Victor Spoormaker.
I ricercatori dell’Istituto Max Planck ritengono che i disturbi psichiatrici dovrebbero essere raggruppati in modo diverso rispetto agli attuali gruppi diagnostici. Il fattore decisivo sarebbero i dati biologici, come la dilatazione della pupilla, che possono essere misurati in modo chiaro.
I pazienti con depressione che reagiscono meno fortemente con i loro alunni formerebbero un sottogruppo separato. “Allora potremmo trattare questi pazienti in modo più mirato”, conclude Spoormaker.