Зрительные вызванные потенциалы на сигнал совершить саккаду и функциональная связанность сетей головного мозга в покое при клинически высоком риске психоза

Цель работы. Исследование особенностей мозгового обеспечения процессов зрительного внимания и произвольных движений глаз у пациентов с клинически высоким риском психоза (КВР). Материалы и методы. В исследовании применялась задача «саккады/антисаккады по памяти» с регистрацией электроэнцефалограммы и электроокулограммы пациентов с КВР (n = 16) и психически здоровых участников (n = 20). Оценивались поведенческие параметры (количество ошибок и латентность саккад и антисаккад), а также амплитуда и латентность пиков зрительных вызванных потенциалов (ВП) на сигнал совершить саккаду. Часть пациентов (n = 12) и другая контрольная группа (n = 17) также прошли обследование методом фМРТ покоя; анализировалась функциональная связанность (ФС) внутри и между тремя сетями: дорсальная сеть внимания, сеть определения значимости и зрительная сеть. Результаты. Участники из группы КВР совершали антисаккады с бо́льшим латентным периодом, однако по параметрам ВП не было обнаружено межгрупповых различий. В группе КВР была обнаружена повышенная ФС сети определения значимости со зрительной сетью и дорсальной сетью внимания. Меньший латентный период антисаккад был ассоциирован с большей ФС между передней поясной корой и медиальной затылочной корой, однако данный результат не прошел поправку на множественные тестирования. Заключение. По результатам анализа данных ЭЭГ в исследованной группе КВР не было обнаружено признаков дефицита нейрофизиологических процессов, ассоциируемых с ранними и промежуточными компонентами зрительных ВП. Обнаруженные в группе КВР особенности ФС могут отражать компенсаторные процессы, однако результаты корреляционного анализа не позволили на данном этапе подтвердить наличие ассоциаций ФС с поведенческими характеристиками выполнения задачи «саккады/антисаккады по памяти».

1. Джем А.П., Павлов А.В., Томышев А.С., Омельченко М.А., Каледа В.Г., Славуцкая М.В., Лебедева И.С. Медленные негативные потенциалы, связанные с подготовкой саккад и антисаккад по памяти, в норме и при клинически высоком риске шизофрении. Физиология человека. 2025;51(3):28-39.

2. Лебедева И.С., Паникратова Я.Р., Абдуллина Е.Г., Мигалина В.В., Тихонов Д.В., Омельченко М.А., Каледа В.Г. Нейровизуализационные (фМРТ покоя) и нейропсихологические особенности “неманифестировавших” пациентов из группы клинически высокого риска шизофрении. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2023;73(3):369-383.

3. Омельченко М.А. Негативные симптомы на инициальном этапе шизофрении в юношеском возрасте (современные аспекты дифференциально-диагностической оценки и терапии). Обозрение психиатрии и медицинской психологии имени В.М. Бехтерева. 2019;(4-2):41-48.

4. Павлов А.В., Славуцкая М.В., Омельченко М.А., Котенев А.В., Лебедева И.С. Вызванная синхронизация тета-ритма ЭЭГ при подготовке саккад и антисаккад по памяти в норме и у больных с клинически высоким риском шизофрении. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2024;110(9):1440-1454.

5. Славуцкая М.В., Моисеева В.В., Шульговский В.В. Вызванные потенциалы головного мозга человека на сигнал совершить саккаду по памяти. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2010;60(6):667-678.

6. Albert U, Tomassi S, Maina G, Tosato S. Prevalence of non-psychotic disorders in ultra-high risk individuals and transition to psychosis: A systematic review. Psychiatry Research. 2018;270:1-12. https://doi.org/10.1016/j.psychres.2018.09.028

7. Arkin SC, Ruiz-Betancourt D, Jamerson EC, Smith RT, Strauss NE, Klim CC, Javitt DC, Patel GH. Deficits and compensation: Attentional control cortical networks in schizophrenia. Neuroimage: Clinical. 2020;27:102348. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2020.102348

8. Camchong J, Dyckman KA, Austin BP, Clementz BA, McDowell JE. Common neural circuitry supporting volitional saccades and its disruption in schizophrenia patients and relatives. Biological Psychiatry. 2008;64(12):1042-1050. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2008.06.015

9. Cermakova P, Chlapecka A, Csajbok Z, Andrysko va L, Brazdil M, Mareckova K. Parental education, cognition and functional connectivity of the salience network. Scientific Reports. 2023;13(1):2761. https://doi.org/10.1038/s41598-023-29508-w

10. Cieslik EC, Seidler I, Laird AR, Fox PT, Eickhoff SB. Different involvement of subregions within dorsal premotor and medial frontal cortex for pro and antisaccades. Neuroscience & Biobehavioral Re views. 2016;68:256-269. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.05.012

11. Collin G, Nieto-Castanon A, Shenton ME, Pasternak O, Kelly S, Keshavan MS, et al. Brain function al connectivity data enhance prediction of clinical outcome in youth at risk for psychosis. Neuroimage: Clinical. 2020;26:102108. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2019.102108

12. Coors A, Imtiaz MA, Boenniger MM, Aziz NA, Breteler MMB, Ettinger U. Polygenic risk scores for schizophrenia are associated with oculomotor endophenotypes. Psychological Medicine. 2023;53(4):1611-1619. https://doi.org/10.1017/S0033291721003251

13. Curtis CE, Connolly JD. Saccade preparation signals in the human frontal and parietal cortices. Journal of Neurophysiology. 2008;99(1):133-145. https://doi.org/10.1152/jn.00899.2007

14. Damiani S, Fusar-Poli L, Brondino N, Provenzani U, Baldwin H, Fusar-Poli P, Politi P. World/self am bivalence: A shared mechanism in different subsets of psychotic experiences? Linking symptoms with resting-state fMRI. Psychiatry Research: Neuroimaging. 2020;299:111068. https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2020.111068

15. Dong D, Wang Y, Chang X, Luo C, Yao D. Dysfunction of Large-Scale Brain Networks in Schizophrenia: A Meta-analysis of Resting-State Functional Connectivity. Schizophrenia Bulletin. 2018;44(1):168-181. https://doi.org/10.1093/schbul/sbx034

16. Donkers FC, van Boxtel GJ. The N2 in go/no-go tasks reflects conflict monitoring not response inhibition. Brain and Cognition. 2004;56(2):165-176. https://doi.org/10.1016/j.bandc.2004.04.005

17. Ekin M, Akdal G, Bora E. Antisaccade error rates in first-episode psychosis, ultra-high risk for psychosis and unaffected relatives of schizophrenia: A systematic review and meta-analysis. Schizophrenia Bulletin. 2024;266:41-49. doi: 10.1016/j.schres.2024.02.016

18. Fusar-Poli P. The Clinical High-Risk State for Psychosis (CHR-P), Version II. Schizophrenia Bulletin. 2017;43(1):44-47. https://doi.org/10.1093/schbul/sbw158

19. Ghosh P, Roy D, Banerjee A. Organization of directed functional connectivity among nodes of ventral attention network reveals the common network mechanisms underlying saliency processing across distinct spatial and spatiotemporal scales. Neuro image. 2021;231:117869. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.117869

20. Harsay HA, Cohen MX, Spaan M, Weeda WD, Nieuwenhuis S, Ridderinkhof KR. Error blindness and motivational significance: Shifts in networks centering on anterior insula co-vary with error awareness and pupil dilation. Behavioural Brain Research. 2018;355:24-35. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.10.030

21. Herrmann CS, Knight RT. Mechanisms of human attention: event-related potentials and oscillations. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2001;25(6):465-76. https://doi.org/10.1016/s0149-7634(01)00027-6

22. Hutton SB, Huddy V, Barnes TR, Robbins TW, Crawford TJ, Kennard C, Joyce EM. The relationship between antisaccades, smooth pursuit, and executive dysfunction in first-episode schizophrenia. Biological Psychiatry. 2004;56(8):553-9. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2004.07.002

23. Ishida T, Nakamura Y, Tanaka SC, Mitsuyama Y, Yokoyama S, Shinzato H, et al. Aberrant Large-Scale Network Interactions Across Psychiatric Disorders Revealed by Large-Sample Multi-Site Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Datasets. Schizophrenia Bulletin. 2023;49(4):933-943. https://doi.org/10.1093/schbul/sbad022

24. Jin Z, Jin DG, Xiao M, Ding A, Tian J, Zhang J, Li L. Structural and functional MRI evidence for significant contribution of precentral gyrus to flexible oculomotor control: evidence from the antisaccade task. Brain Structure & Function. 2022;227(8):2623-2632. https://doi.org/10.1007/s00429-022-02557-z

25. Johannes S, Munte TF, Heinze HJ, Mangun GR. Luminance and spatial attention effects on ear ly visual processing. Cognitive Brain Research. 1995;2(3):189-205. https://doi.org/10.1016/0926-6410(95)90008-x

26. Kim MS, Kim YY, Yoo SY, Kwon JS. Electrophysiological correlates of behavioral response inhibition in patients with obsessive-compulsive disorder. Depression and Anxiety. 2007;24(1):22-31. https://doi.org/10.1002/da.20195

27. Kleineidam L, Frommann I, Ruhrmann S, Klosterkotter J, Brockhaus-Dumke A, Wolwer W, Gaebel W, Maier W, Wagner M, Ettinger U. Antisaccade and prosaccade eye movements in individuals clinically at risk for psychosis: comparison with first-episode schizophrenia and prediction of conversion. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. 2019;269(8):921-930. https://doi.org/10.1007/s00406-018-0973-4

28. Lencz T, Smith CW, Auther A, Correll CU, Cornblatt B. Nonspecific and attenuated negative symptoms in patients at clinical high-risk for schizophrenia. Schizophrenia Bulletin. 2004;68(1):37-48. https://doi.org/10.1016/S0920-9964(03)00214-7

29. Luck SJ, Woodman GF, Vogel EK. Event-related potential studies of attention. Trends in Cognitive Sciences. 2000;4(11):432-440. https://doi.org/10.1016/s1364-6613(00)01545-x

30. McAteer SM, McGregor A, Smith DT. Oculomotor rehearsal in visuospatial working memory. Attention, Perception, & Psychophysics. 2023;85(1):261 275. https://doi.org/10.3758/s13414-022-02601-4

31. Nieto-Castanon A, Whitfield-Gabrieli S. CONN functional connectivity toolbox: RRID SCR_009550, release 22. Hilbert Press; 2022.

32. Obyedkov I, Skuhareuskaya M, Skugarevsky O, Obyedkov V, Buslauski P, Skuhareuskaya T, Waszkiewicz N. Saccadic eye movements in different dimensions of schizophrenia and in clinical high-risk state for psychosis. BMC Psychiatry. 2019;19(1):110. https://doi.org/10.1186/s12888-019-2093-8

33. Oribe N, Hirano Y, Del Re E, Mesholam-Gately RI, Woodberry KA, Ueno T, et al. Longitudinal evaluation of visual P300 amplitude in clinical high-risk subjects: An event-related potential study. Psychiatry and Clinical Neurosciences. 2020;74(10):527-534. https://doi.org/10.1111/pcn.13083

34. Osborne KJ, Zhang W, Farrens J, Geiger M, Kraus B, Glazer J, Nusslock R, Kappenman ES, Mittal VA. Neural mechanisms of motor dysfunction in individuals at clinical high-risk for psychosis: Evidence for impairments in motor activation. Journal of Psychopathology and Clinical Science. 2022;131(4):375-391. https://doi.org/10.1037/abn0000754

35. Palaniyappan L, Liddle PF. Does the salience network play a cardinal role in psychosis? An emerging hypothesis of insular dysfunction. Journal of Psychiatry & Neuroscience. 2012;37(1):17-27. https://doi.org/10.1503/jpn.100176

36. Rahmati M, Saber GT, Curtis CE. Population Dynamics of Early Visual Cortex during Work ing Memory. Journal of Cognitive Neuroscience. 2018;30(2):219-233. https://doi.org/10.1162/jocn_a_01196

37. Ritter W, Simson R, Vaughan HG, Jr. Event-related potential correlates of two stages of information processing in physical and semantic discrimination tasks. Psychophysiology. 1983;20(2):168-79. https://doi.org/10.1111/j.1469-8986.1983.tb03283.x

38. Rong B, Huang H, Gao G, Sun L, Zhou Y, Xiao L, Wang H, Wang G. Widespread Intra and Inter-Network Dysconnectivity among Large-Scale Resting State Networks in Schizophrenia. Journal of Clinical Medicine. 2023;12(9). https://doi.org/10.3390/jcm12093176

39. Slavutskaya MV, Karelin SA, Kotenev AV, Shulgovsky VV. The Positive Components of the Evoked Response to Visual Stimuli in the Saccadic “Go/NoGo” Paradigm in Humans. Human Physiology. 2019;45(2):115-125. https://doi.org/10.1134/S0362119719010134

40. Smith JL, Johnstone SJ, Barry RJ. Response priming in the Go/NoGo task: the N2 reflects neither inhibition nor conflict. Clinical Neurophysiology. 2007;118(2):343-55. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2006.09.027

41. Smith SM, Nichols TE. Threshold-free cluster enhancement: addressing problems of smoothing, threshold dependence and localisation in cluster inference. Neuroimage. 2009;44(1):83-98. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2008.03.061

42. Souto D, Kerzel D. Visual selective attention and the control of tracking eye movements: a critical review. Journal of Neurophysiology. 2021;125(5):1552-1576. https://doi.org/10.1152/jn.00145.2019

43. Sulejmanpasic G, Memic-Serdarevic A, Sabanagic-Hajric S, Bajramagic N. The Correlation of PANSS Scores and P100 Latency in Patients with Schizophrenia and Migrene Hedache Using Visual Evoked Potentials (VEPS) According to Gender and Age. Acta Informatica Medica. 2022;30(4):318-323. https://doi.org/10.5455/aim.2022.30.318-323

44. Tamber-Rosenau BJ, Asplund CL, Marois R. Functional dissociation of the inferior frontal junction from the dorsal attention network in top-down attentional control. Journal of Neurophysiology. 2018;120(5):2498-2512. https://doi.org/10.1152/jn.00506.2018

45. Watters AJ, Rupert PE, Wolf DH, Calkins ME, Gur RC, Gur RE, Turetsky BI. Social aversive conditioning in youth at clinical high risk for psychosis and with psychosis: An ERP study. Schizophrenia Bulletin. 2018;202:291-296. https://doi.org/10.1016/j.schres.2018.06.027

46. Whitfield-Gabrieli S., Nieto-Castanon A., Ghosh S. Artifact detection tools (ART). Cambridge, MA; 2009.

47. Wolf C, Lappe M. Top-down control of saccades requires inhibition of suddenly appearing stimuli. Attention, Perception, & Psychophysics. 2020;82(8):3863-3877. https://doi.org/10.3758/s13414-020-02101-3

48. Woods SW, Miller TJ, McGlashan TH. The «prodromal» patient: both symptomatic and at-risk. CNS Spectrums. 2001;6(3):223-32. https://doi.org/10.1017/s1092852900008609

49. Yeap S, Kelly SP, Sehatpour P, Magno E, Garavan H, Thakore JH, Foxe JJ. Visual sensory processing deficits in Schizophrenia and their relationship to disease state. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. 2008;258(5):305-16. https://doi.org/10.1007/s00406-008-0802-2

50. Yung AR, McGorry PD, McFarlane CA, Jackson HJ, Patton GC, Rakkar A. Monitoring and care of young people at incipient risk of psychosis. Schizophrenia Bulletin. 1996;22(2):283-303. https://doi.org/10.1093/schbul/22.2.283

51. Zhang D, Xu L, Liu X, Cui H, Wei Y, Zheng W, et al. Eye Movement Characteristics for Predicting a Transition to Psychosis: Longitudinal Changes and Implications. Schizophrenia Bulletin. 2025;51(2):422-431. https://doi.org/10.1093/schbul/sbae001

52. Zhang D, Xu L, Xie Y, Tang X, Hu Y, Liu X, et al. Eye movement indices as predictors of conversion to psychosis in individuals at clinical high risk. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience. 2023;273(3):553-563. https://doi.org/10.1007/s00406-022-01463-z

53. Zhou Y, Friston KJ, Zeidman P, Chen J, Li S, Razi A. The Hierarchical Organization of the De fault, Dorsal Attention and Salience Networks in Adolescents and Young Adults. Cerebral Cortex. 2018;28(2):726-737. https://doi.org/10.1093/cercor/bhx307