STUDIO CONTROLLATO SUI TEMPI DI REAZIONE

OTTENUTI CON LE DUE MANI A STIMOLI

VISIVI O UDITIVI, IN SCHIZOFRENICI

Renato COCCHI , neurologo e psicologo medico

Riassunto

In 25 soggetti schizofrenici (18 M + 7 F; eta' 21-61, media 32,12 + 10,32 anni; DSM-III,R diagnosis: schizophrenic disorders, chronic with acute exacerbation; in terapia con farmaci) e 25 controlli normali ( 16 M + 9 F, eta' 22-61, media 32 + 10,41) sono stati valutati i tempi di reazione con mano dominante o non dominante in risposta a 1-15 sec random stimoli visivi e uditivi. Limiti di validita' delle prove: anticipazioni (< 80 msec), o fuori tempo/ritardi (> 279 msec).

Come nei controlli, in questo gruppo di schizofrenici non esistono differenze significative, in relazione alla mano utilizzata per la risposta. Come nei controlli sono state trovate differenze significative tra tempi di reazione visivi ed uditivi, medi, massimi, minimi e nel numero dei fuori tempo. Il confronto tra i due gruppi effettuato per parametri omologhi, ha mostrato differenze significative per tutti i tempi di reazione medi e massimi. I tempi di reazione minimi sono significativamente differenti solo come risposta ad un stimolo uditivo con la mano dominante. I tempi di reazione differenziali differiscono in maniera significativa solo come risposta ad uno stimolo uditivo con la mano non dominante.

Per gli anticipi non e' significativo il confronto nelle risposte con la mano dominante ad uno stimolo uditivo, mentre i fuori tempo sono sempre significativamente diversi. Anche quando non si raggiunge una significativita', i tempi di reazione del gruppo sperimentale sono sempre allungati, con maggior frequenza di anticipi e di fuori tempo.

I risultati ritrovati suggeriscono una scarsa rilevanza delle differenze emisferiche esplorate; una dissociazione nella elaborazione degli stimoli visivi ed uditivi, con notevole ritardo per quelli visivi; un incremento della distraibilita' molto piu' marcato per gli stimoli visivi.

Parole chiave: Tempi di reazione, schizofrenici, differenze emisferiche.

Testo in inglese

Basi teoriche e di ricerca

Casi clinici

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Lo studio dei tempi di reazione in pazienti schizofrenici ha una lunga storia. Fu fatto il tentativo di correlarli con la prognosi della malattia (Zahn e Carpenter, 1978). Il rallentamento marcato dei tempi di reazione sembra una caratteristica dello stato di psicosi, non solo schizofrenica ( Schwartz et al., 1989), ma questa ipotesi e' stata di recente negata (Hautzinger, Gauggel e Becker, 1992). Con l'uso del computer oggi si puo' ripercorrere questo filone di ricerca, con maggiore precisione.

C'era la disponibilita' di un programma nato per valutare, tramite i tempi di reazione, il fuori-forma degli atleti e il rischio di trauma atletico spontaneo.

Esso pertanto e' stato applicato, senza modifiche, in una ricerca preliminare sui tempi di reazione in soggetti ricoverati per la riacutizzazione di una sindrome dissociativa.

Materiali e metodi.

Gruppo sperimentale: 25 ricoverati, in terapia con farmaci.

(18 M + 7 F; eta': 21-61 anni, con media 32,12 +/- 10,32)

Diagnosi: sindrome dissociativa cronica, in trattamento ospedaliero con farmaci, in stato di parziale remissione della fase di riacutizzazione (DSM-III,R: schizophrenic disorders, chronic with acute exacerbation).

Gruppo di controllo: 25 normali

(16 M + 9 F, eta': 22-61 anni, con media 32,24 +/- 10,41)

Programma computerizzato per la valutazione dei tempi di reazione, dopo stimolo visivo (variazione del colore di un quadrato dal verde al rosso) o uditivo (beep) a comparsa randomizzata entro 1-15 sec (start) dall'inizio del tempo di attesa (warning time) determinato dall'esaminatore, dopo il via datogli dal soggetto. Stop ottenuto premendo la barra spaziatrice.

Limiti di esclusione della prova: anticipo (< 80 msec), o fuori tempo/ritardo (> 279 msec).

Quattro gruppi di prove, nell'ordine: stimolo visivo (V) - mano dominante (D):

stimolo visivo - mano non dominante (ND)

stimolo uditivo (U) - mano dominante

stimolo uditivo - mano non dominante

per un totale di 15 x 4 = 60 prove valide (anticipi e fuori tempo esclusi).

I 4 gruppi di prove vengono eseguiti in un'unica sessione.

I tempi di reazione sono stati valutati in millisecondi. La valutazione del tempo viene effettuata tramite l'utilizzo di funzioni che permettono di definire sequenze di start-stop. Tali funzioni vengono fornite da una libreria statunitese di programmi per computer dedicata ad applicazioni che richiedono una elevatissima precisione nella valutazione del tempo.

Il principio di funzionamento si basa sul fatto che tutti i PC-IBM e compatibili possiedono al loro interno un circuito integrato per la gestione del clock, avente una precisione dell'ordine di alcuni nano-secondi. E' stata utilizzata questa capacita' per definire una sequenza di start-stop, valutabile in millesimi di secondo.

Di ognuno dei 4 gruppi di prove il programma raccoglie il tempo medio di reazione, il tempo massimo, il tempo minimo, il differenziale max-min, il numero degli anticipi, e il numero dei ritardi.

Tenuto conto dei fattori di esclusione, tempi massimi, tempi minimi e differenziali sono stati calcolati solo sulle prove valide, e pertanto il loro valore assoluto e' soggetto a questa limitazione.

L'analisi statistica e' stata fatta con il t test per gruppi appaiati, per i confronti all'interno dei due gruppi, e con il t test per gruppi indipendenti per i confronti tra i due gruppi.

Risultati.

I risultati sono evidenziati nelle tabelle 1-3.

Tab. 1: Gruppo Sperimentale: Tempi di Reazione: medie, DS, minimi e massimi visivi e uditivi, con mano dominante e manoo non dominante, in millisecondi, con confronti VD-VND, UD-UND (p1) e VD-UD, VND-UND (p2).

Parametro	Stimolo x mano	Media	DS	Min.	Max	Confronto p1	Confronto p2
M-delle medie	V / D	227.32	14.16	193.00	253.00
" "	V / ND	231.60	17.96	197.00	260.00	NS
" "	A / D	185.36	22.49	134.00	221.00		.0009
" "	A / ND	184.52	24.56	118.00	222.00	NS	.0009
M-dei massimi	V / D	270.76	7.77	251.00	279.00
" "	V / ND	270.96	10.34	243.00	279.00	NS
" "	U / D	251.28	22.68	203.00	278.00		.0009
" "	U / ND	256.76	19.58	207.00	278.00	NS	.002
M-dei minimi	V / D	180.04	21.37	123.00	224.00
" "	V / ND	180.52	29.34	113.00	224.00	NS
" "	U / D	130.56	22.76	81.00	171.00		.0009
" "	U / ND	127.04	25.04	79.00	189.00	NS	.0009
M-dei differenz.	V / D	90.24	19.25	48.00	127.00
" "	V / ND	90.12	30.13	53.00	165.00	NS
" "	U / D	124.00	29.55	79.00	201.00		.0009
" "	U / ND	129.44	29.81	79.00	189.00	NS	.0009
M-degli anticipi	V / D	4.48	4.74	0.00	16.00
" "	V / ND	3.16	3.89	0.00	16.00	NS
" "	U / D	0.72	1.28	0.00	5.00		.0009
" "	U / ND	1.36	2.36	0.00	10.00	NS	.0054
M-ritardi	V / D	15.60	18.35	4.00	80.00
" "	V / ND	21.08	20.65	2.00	95.00	NS
" "	U / D	2.40	3.19	0.00	15.00		.0009
" "	U/ ND	2.36	2.46	0.00	11.00	NS	.0009

L'esame di questi risultati non mostra differenze significative nelle risposte ad uno stimolo del medesimo canale di ingresso, con mano dominante o non dominante.

Per quanto riguarda i confronti con medesima mano di risposta ma differente canale di ingresso, ci sono differenze significative tra i tempi medi di reazione visivi ed uditivi, tra i tempi massimi di reazione, tra i tempi minimi di reazione, nel differenziale max-min, nel numero degli anticipi fatti con la mano dominante, e nei fuori tempo.

Da rilevare che, per stimoli visivi, occorrono in media il doppio di prove per ottenerne 15 di valide, cosa che non avviene, nel medesimo soggetto testato nella medesima occasione, per gli stimoli uditivi.

Tab. 2: Gruppo di Controllo: Tempi di Reazione: medie, DS, minimi e massimi visivi e uditivi, mano dominante e mano non dominante, in millisecondi, con confronti VD-VND, UD-UND (p1) e VD-UD, VND-UND (p2)

Parametro	Stimolo x mano	Media	DS	Min	Max	Confronto p1	Confronto p2
M-delle medie	V / D	210.80	18.03	173.00	241.00
" "	V / ND	212.56	17.38	180.00	246.00	NS
" "	U / D	144.64	20.46	106.00	196.00		.0009
" "	U / ND	152.40	23.20	119.00	204.00	NS	.0009
M-dei massimi	V / D	256.96	23.44	189.00	279.00
" "	V / ND	260.40	19.26	206.00	279.00	NS
" "	U / D	209.64	35.96	130.00	271.00		.0009
" "	U / ND	207.72	33.25	150.00	263.00	NS	.0009
M-dei minimi	V / D	174.72	18.12	143.00	200.00
" "	V / ND	174.04	16.48	148.00	214.00	NS
" "	U / D	102.96	16.01	77.00	150.00		.0009
" "	U / ND	113.68	24.45	74.00	167.00	NS	.0009
M-differenziali	V/D	81.80	20.06	30.00	121.00
" "	V / ND	85.84	19.94	41.00	114.00	NS
" "	U / D	106.20	29.23	44.00	155.00		.001
" "	U / ND	93.60	26.03	61.00	152.00	NS	NS
M-degli anticipi	V / D	0.44	0.77	0.00	3.00
" "	V / ND	0.52	0.92	0.00	4.00	NS
" "	U / D	0.48	0.71	0.00	3.00		NS
" "	U / ND	0.24	0.44	0.00	1.00	NS	NS
M-dei ritardi	V / D	2.20	1.32	0.00	5.00
" "	V / ND	3.16	2.88	0.00	11.00	NS
" "	U / D	0.48	0.71	0.00	2.00		.0009
" "	U / ND	0.32	0.48	0.00	1.00	NS	.0009

Nel gruppo di controllo nessuna differenza significativa per confronti omologhi. Sono significative le differenze tra tempi di reazione visivi e uditivi per medie, massimi, minimi, differenziali della mano dominante, e fuori tempo, di entrambe le mani.

Tab. 3: confronti tra i due gruppi, per tempi di reazione, anticipi e ritardi.

Parametro	Stimolo x mano	Gruppo sperim. media1 DS1		Gruppo control. media2 DS2		=/=	I.C. 95% da a		p
M-delle medie	V / D	227.89	14.16	210.32	18.03	17.57	7.30	25.74	.0009
" "	V / ND	231.60	17.96	212.56	17.38	19.04	8.99	29.09	.0009
" "	A / D	185.36	22.49	144.64	20.46	40.72	28.49	52.95	.0009
" "	A / ND	184.52	24.56	152.40	23.20	32.12	18.53	45.71	.0009
M-dei massimi	V / D	270.76	7.77	256.96	23.44	13.8	3.87	23.73	.007
" "	V / ND	270.96	10.34	260.40	19.26	10.56	1.77	19.35	.02
" "	A / D	251.28	22.68	209.64	35.95	41.64	24.54	58.74	.0009
" "	A / ND	256.76	19.58	207.72	33.24	49.04	33.53	64.55	.0009
M-dei minimi	V / D	180.04	21.37	174.32	18.12	5.72	-5.55	16.99	NS
" "	V / ND	180.52	29.34	174.04	16.48	6.48	-7.05	20.01	NS
" "	U / D	130.56	22.76	102.96	16.01	27.06	61.41	38.79	.0009
" "	A / ND	127.04	25.04	113.68	24.45	13.36	-0.71	27.43	.06 NS
M-differenziali	V / D	90.24	19.25	81.80	20.06	8.44	-2.74	19.62	NS
" "	V / ND	90.12	30.13	85.84	19.94	4.28	-10.25	18.81	NS
" "	A / D	124.00	29.55	106.20	29.23	17.80	1.09	34.51	.037
" "	A / ND	129.44	29.81	93.60	26.03	35.84	19.93	51.75	.0009
M-degli anticipi	V / D	4.48	4.74	0.44	0.77	4.04	2.11	5.97	.0009
" "	V / ND	3.16	3.89	0.52	0.92	2.13	1.03	4.25	.002
" "	A / D	0.72	1.28	0.48	0.65	0.24	-0.34	0.82	NS
" "	A / ND	1.36	2.36	0.24	0.44	1.12	0.15	2.09	.024
M-dei ritardi	V / D	15.60	18.35	2.20	1.32	13.40	6.00	20.80	.0009
" "	V / ND	21.08	20.65	3.16	2.88	17.92	9.54	26.30	.0009
" "	A / D	2.40	3.19	0.48	0.71	1.92	0.61	3.23	.005
" "	A / ND	2.36	2.46	0.32	0.48	2.04	1.03	3.05	.0009

I confronti tra gruppo sperimentale e gruppo di controllo, effettuato per parametri omologhi, mostrano differenze significative per tutti i tempi medi, e massimi, allungati nel gruppo sperimentale.

I tempi minimi sono significativamente differenti solo come risposta ad un stimolo uditivo con la mano dominante, i differenziali solo come risposta ad uno stimolo uditivo con la mano non dominante, per gli anticipi non e' significativo il confronto nelle risposte con la mano dominante ad uno stimolo uditivo, mentre i fuori tempo sono sempre significativamente diversi.

Anche quando non si raggiunge una significativita', i tempi di reazione del gruppo sperimentale sono sempre allungati, con maggior frequenza di anticipi e di fuori tempo.

Discussione.

I risultati qui ottenuti sono soggetti ad un certo numero di limitazioni. In questa fase preliminare il pareggiamento tra i due gruppi e' pressoche' ottimale per l'eta' ma non del tutto per il sesso.

In una loro ricerca Malathy et al., 1990, negano che ci siano differenze sessuali, per i tempi di reazione uditivi negli schizofrenici. Una ulteriore limitazione e' dovuta all'uso del tempo limite di 279 msec, al di la' del quale il computer segnala un ritardo, e l'esclusione della prova tra quelle valide.

Questo ha determinato che i tempi medi di reazione, specie quelli visivi, calcolati sulle prove valide, non siano utilizzabili come assoluti, ma solo come una indicazione.

D'altra parte il numero dei ritardi puo' essere valutato come un indice della distraibilita'.

Il numero degli anticipi, a sua volta, puo' essere un indizio di impulsivita'. L'intervento dello sperimentatore nella somministrazione del test sembra essere un fattore favorevole alle prestazioni degli schizofrenici cronici (Knight e Weissberg, 1977), ed in questa ricerca lo sperimentatore dava origine al tempo di attesa, a seguito del "vai", del soggetto indagato.

La presentazione esclusivamente random degli stimoli con tempi di attesa tra 1 e 15 secondi dovrebbe aver pareggiato in qualche maniera il fenomeno del crossover (Steffy e Galbraith, 1974; Bellissimo e Steffy, 1975) e lo scadimento delle prestazioni con tempi di attesa pari ad 1 secondo o maggiori di 9 secondi (Steffy e Galbraith, 1975).

L'attenzione degli schizofrenici puo' attivarsi prima di quella delle persone normali, ma essere mantenuta con maggiore difficolta' (Hirt e Peters, 1990). Un esame dei risultati fa vedere un dato interessante. Sia nel gruppo sperimentale che nel gruppo di controllo non esistono differenze significative, nei parametri evidenziati, per le risposte date con la mano dominante o con quella non dominante.

E' possibile che si tratti di una dato collegato alla modalita' di condotta dell'esperimento, perche' sono note varie ricerche sui potenziali evocati negli schizofrenici che sostengono una tendenza alla asimmetria della ampiezza della P300 (Holinger et al., 1992; Strik, Dierks e Maurer, 1993; Faux et al., 1993)

Del resto gia' nel 1984 Shelton e Kinght, proprio lavorando sui tempi di reazione visivi, negavano che negli schizofrenici ci fossero problemi di trasferimento delle informazioni tra i due emisferi.

Per quanto riguarda il confronto tra tempi di reazione ad uno stimolo visivo e tempi di reazione ad uno stimolo uditivo, ottenuti con l'uso della medesima mano, nel gruppo sperimentale sono tutti significativamente differenti, ad esclusione degli anticipi fatti con la mano non dominante. Poiche' tutti i soggetti erano in trattamento con farmaci, la diversita' delle risposte a seconda della via di presentazione dello stimolo sembra indicare una differenza non influenzata dalle terapie in corso.

Nel gruppo di controllo invece non ci sono differenze tra gli anticipi delle due mani, e nei differenziali ottenuti con mano non dominante.

Cio' potrebbe indicare che negli schizofrenici esiste una maggiore impulsivita', riferibile ad entrambi gli emisferi cerebrali, e una minore uniformita' di risposta, per l'emisfero non dominante. Il confronto dei tempi di reazione tra i due gruppi, conferma il dato gia' noto dell'allungamento dei tempi di reazione, che resta tale anche senza tener conto del cut-off a 280 msec.

Se invece a questo dato si aggiunge quello della frequenza dei fuori tempo, si nota una differenza di notevole interesse.

Sembra doversi ammettere una differente capacita' di elaborazione degli stimoli, con quelli visivi molto piu' rallentati di quelli uditivi. Poiche' per ognuno dei canali di ingresso e' pareggiata la modalita' di risposta (mano dominante - mano non dominante) resta da vedere se la differenza a monte sia anch'essa influenzata dalla dominanza. Nel gruppo sperimentale, 15 prove valide per un stimolo visivo, e risposta con mano dominante o non dominante, vengono ottenuti solamente con almeno altrettanti fuori tempo, a differenza di quanto avviene, nel medesimo soggetto, per le risposte agli stimoli uditivi. La dissociazione temporale nella elaborazione degli stimoli visivi da quelli uditivi potrebbe essere un elemento non secondario per la spiegazione di alcune caratteristiche della sindrome dissociativa.

Conclusione.

A confronto con un gruppo di controllo di normali, l'esame dei tempi di reazione visivo- e uditivo-manuali, per la mano dominante e non dominante, ha messo in rilievo in un gruppo di 25 schizofrenici cronici, un rallentamento spiccato dei tempi visivi rispetto a quelli uditivi.

Sembra di scarsa rilevanza la diversità della mano, dominante o non dominate, nella risposta. La scarsa capacita' di mantenere l'attenzione e' molto piu' frequente, nello stesso soggetto schizofrenico, per stimoli visivi che per stimoli uditivi.

Riconoscimenti.

Questa ricerca ha avuto il sostegno da un generoso contributo della famiglia di Mondaini, in memoria della figlia Manuela.

Il programma computerizzato e' stato fatto da Carlo Carli, di Pesaro.

Bibliografia

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Zahn T.P., Carpenter W.T. Jr: Effects of short-term outcome and clinical improvement on reaction time in acute schizophrenics. J. Psychiatr. Res. 1978, 14: 59-68.

First printed on It. J. Intellect. Impair. 1993, 6: 183-189.

Author's address: dr Renato COCCHI, via Rabbeno, 3

42100 Reggio Emilia (Italy).

renatococchi@libero.it

Testo in inglese

Basi teoriche e di ricerca

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