Abnormale visuele aandacht bij Myalgische Encefalomyelitis

Onderzoek over de tekortkomingen qua visuele aandacht bij mensen met M.E.(cvs) dat werd gefinancierd door ‘ME Research UK’ en de ‘Irish ME Trust’…

Jammer genoeg wordt er niet besproken wat de (neurologische) oorz(a)ak(en) van deze gebreken zou kunnen zijn en hoe die zouden kunnen worden verholpen… Hopelijk wordt daar verder naar gezocht.

Zie ook ‘Multi-tasking: een uitdaging voor patiënten met M.E.(cvs)’.

————————-

Optometry and Vision Science (2013) 90 (6): 607-614

Patterns of Abnormal Visual Attention in Myalgic Encephalomyelitis

Claire V. Hutchinson & Stephen P. Badham

College of Medicine, Biological Sciences and Psychology, University of Leicester, Leicester, Leicestershire (CVH, SPB); and School of Psychology, University of Warwick, Coventry (SPB), United Kingdom

ABSTRACT

Doel. Experimentele vaststelling van de problemen betreffende visuele aandacht die courant worden gerapporteerd door mensen met Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS).

Methodes. 29 M.E./CVS-patiënten en 29 controles namen deel aan de studie. Prestaties werden beoordeeld d.m.v. de ‘Useful Field of View’ (UFOV), een test voor ruimtelijke ‘cueing’ [zie hieronder] en visueel zoeken.

Resultaten. Patiënten en controles presteerden gelijkaardig voor de verwerking-snelheid sub-test van de UFOV. De patiënten vertoonden echter lichtjes slechtere prestaties vergeleken met de controles voor de verdeelde aandacht sub-test en significant slechtere prestaties voor de selektieve aandacht sub-test. Bij de ruimtelijke ‘cueing’ taak, waren ze trager dan de controles om te reageren op de aanwezigheid van een ‘target’, in het bijzonder wanneer de aanwijzingen ongeldig waren. Ook de taken voor visueel zoeken waren verstoord, t.o.v. de controles.

Besluiten. We hebben experimenteel bewijsmateriaal geleverd voor M.E./CVS-gerelateerde moeilijkheden bij het richten van de visuele aandacht. Deze bevindingen ondersteunen de subjectieve meldingen van mensen met M.E./CVS en zouden een mogelijk middel ter verbetering van de diagnose kunnen vertegenwoordigen.

[…]

Het is dringend noodzakelijk dat research zich focust op het proberen objectief kwantificeren van de symptomen die mensen met M.E./CVS courant rapporteren, met de bedoeling het af te lijnen van andere ziekten.

Studies gebaseerd op zelf-rapportering vragenlijsten hebben benadrukt dat mensen met M.E./CVS gezamelijk een waaier van symptomen gerelateerd met de kwaliteit van hun zicht rapporteren. De meest courant gemelde problemen omvatten pijn aan de ogen, overgevoeligheid voor licht, moeilijkheden om te focussen op beelden, trage oog-bewegingen, problemen met het ‘tracken’ van bewegende voorwerpen en het richten van de aandacht. […] Deze problemen zijn dikwijls alomtegenwoordig, verergeren andere symptomen en tasten hun vermogen aan om dag-dagelijkse taken – zoals lezen of auto-rijden – uit te voeren. Sommige studies rapporteren dat tot 25% van de mensen met M.E./CVS minder frequent gaan rijden of er helemaal mee ophouden omwille van de visuele problemen die ze ondervinden.

Er is reeds bewijs dat M.E./CVS-patiënten slecht presteren, t.o.v. controles, bij taken die de capaciteit van de aandacht en het werking-geheugen beoordelen. [Michiels V, Cluydts R, Fischler B. Attention and verbal learning in patients with Chronic Fatigue Syndrome. J Int Neuropsychol Soc (1998) 4: 456-66 /// Capuron L, Welberg L, Heim C, Wagner D, Solomon L, Papanicolaou DA, Craddock RC, Miller AH, Reeves WC. Cognitive dysfunction relates to subjective report of mental fatigue in patients with Chronic Fatigue Syndrome. Neuropsychopharmacology (2006) 31: 1777-84 /// Majer M, Welberg LA, Capuron L, Miller AH, Pagnoni G, Reeves WC. Neuropsychological performance in persons with Chronic Fatigue Syndrome: results from a population-based study. Psychosom Med (2008) 70: 829-36] Bovendien hebben een aantal neuro-imaging studies verhoogde brein-aktivatie aangetoond bij M.E./CVS-patiënten t.o.v. controles tijdens cognitieve taken. [Lange G, Steffener J, Cook DB, Bly BM, Christodoulou C, Liu WC, Deluca J, Natelson BH. Objective evidence of cognitive complaints in Chronic Fatigue Syndrome: a BOLD fMRI study of verbal working memory. Neuroimage (2005) 26: 513-24 /// Flor-Henry P, Lind JC, Koles ZJ. EEG source analysis of Chronic Fatigue Syndrome. Psychiatry Res (2010) 181: 155-64 /// Cook DB, O’Connor PJ, Lange G, Steffener J. Functional neuro-imaging correlates of mental fatigue induced by cognition among Chronic Fatigue Syndrome patients and controls. Neuroimage (2007) 36: 108-22] Daarenboven hebben studies die experimenteel bewijs voor cognitieve problemen leverden, aangetoond dat objectieve metingen [bv. Cockshell SJ, Mathias JL. Cognitive functioning in Chronic Fatigue Syndrome: a meta-analysis. Psychol Med (2010) 40: 1253-67] goed correleren met de subjectieve symptomen die patiënten  rapporteren.

Veel patiënten rapporteren dat ze een aantal problemen ervaren die gerelateerd zijn aan visuele aandacht en bijzondere moeite hebben bij het weg-filteren van irrelevante visuele informatie. Gezien het belang daarvan bij verscheidene dag-dagelijkse taken, hebben problemen gerelateerd met visuele aandacht vér-strekkende effekten op de levenskwaliteit van patiënten. Ondanks de prevalentie van dergelijke zicht-gerelateerde problemen in de M.E./CVS-gemeenschap, werd er weinig ondernomen om het probleem degelijk te onderzoeken en/of objectief te kwantificeren. Inderdaad: identificatie van abnormale patronen qua visuele aandacht bij M.E./CVS-patiënten zou verder begrip van, en inzicht in, enkele van de symptomen verbonden met de aandoening kunnen bieden, en een objectieve meting leveren die kan worden gebruikt bij de diagnose. Dit was de doelstelling van deze studie. We bepalen hier de effekten van M.E./CVS op visuele verwerking-snelheid, verdeelde en selektieve aandacht (UFOV), en verborgen verschuivingen van de visuele aandacht en het visueel zoeken.

Experimenten

Experiment 1: ‘Useful Field of View’

De ‘Useful Field of View’ (UFOV [gebied waaruit men visuele informatie kan halen, in een korte blik – zonder hoofd- of oog-bewegingen; zie figuren onderaan]) werd specifiek ontworpen voor het beoordelen van pathologie-gerelateerde veranderingen betreffende het vermogen om doeltreffend de visule aandacht te richten. De test is samengesteld uit 3 sub-testen die metingen bieden voor (1) visuele verwerking-snelheid (hoe vlug het visueel systeem een aangeboden ‘target’ kan identificeren); (2) verdeelde aandacht (het vermogen om simultaan aandacht te schenken aan meerdere elementen in een visuele scene) en (3) selektieve aandacht (het vermogen om aandacht te schenken aan specifieke elementen in een visuele scene en andere niet-relevante informatie te negeren). Elke sub-test bouwt verder op de vorige door de stijgende cognitieve belasting die nodig is voor elke taak. Er werd herhaaldelijk aangetoond dat de UFOV een robuste meting is van de visuele aandacht en wordt alom experimenteel en klinisch gebruikt.

Experiment 2: Ruimtelijke ‘Cueing’

Taken met ruimtelijke ‘cueing’ [het geven van aanwijzingen] worden alom gebruikt voor het bepalen van het vermogen om doeltreffend visuele aandacht te oriënteren bij normale en klinische populaties. Bij deze taken wordt in een afzonderlijk deel van het visueel veld een aanwijzing gegeven vóór het verschijnen van een ‘target’ stimulus. Het ‘target’ verschijnt op de aangewezen (zoals aangegeven voor het wordt gepresenteerd) of een niet-aangewezen lokatie (dikwijls in de ‘hemispace’ [de externe ruimte links of rechts van de middenlijn van het lichaam] tegenover deze die werd aangegeven door de aanwijzing). Aanwijzingen die correct het gebied van de visuele ruimte waarin het ‘target’ zal verschijnen aangeven, worden ‘valid cues’ genoemd. Aanwijzingen die het gebied van de visuele ruimte waarin het ‘target’ zal verschijnen incorrect aangeven, worden ‘invalid cues’ genoemd. Dergelijke taken bieden typisch metingen van verborgen (d.w.z. deze die niet worden aangedreven door oog-bewegingen) verschuivingen van de aandacht.

Experiment 3: Visueel Zoeken

Visuele zoek-opdrachten peilen naar het vermogen van een individu om de plaats te bepalen van een vooraf gedefinieerd ‘target’ in een veld met simultaan aangeboden irrelevante visuele informatie (afleiders). Twee types paradigmas bij zoek-opdrachten worden dikwijls gebruikt: kenmerk- en conjunctieve zoek-opdrachten. Bij de eerste verschilt het ‘target’ van de afleiders via een kenmerk (bv. kleur of vorm). Hierbij wordt verondersteld dat het proces van het identificeren van het ‘target’ een parallelle pre-attentieve werkwijze [pre-attentieve verwerking is de onbewuste accumulatie van informatie uit de omgeving] inhoudt, die simultaan over alle zoek-elementen opereert. Zo blijven reaktie-tijden onaangetast bij het verhogen van het aantal afleiders op het scherm. Bij een conjunctieve zoek-opdracht, is het ‘target’ een verbinding (of combinatie) van de afleider-elementen (bv. kleur of vorm). Bijvoorbeeld: bij een conjunctieve zoek-opdracht, kunnen de afleiders rode vierkanten en groene cirkels zijn; het ‘target’-item, een rode cirkel. Onder conjunctieve zoek-condities wordt verondersteld dat het proces van het identificeren van het ‘target’ een seriële werkwijze inhoudt waarbij aandacht moet gericht zijn op elk element beurtelings. Als dusdanig stijgen de reaktie-tijden naargelang het aantal afleiders op het scherm verhoogt. Hoewel de precieze mechanismen die aan de basis liggen van kenmerk en conjunctieve zoek-opdrachten stof voor discussie blijven, is één duidelijk onderscheid tussen de 2 taken dat conjunctieve zoek-opdrachten moeilijker zijn dan kenmerk zoek-opdrachten.

METHODES

Deelnemers

29 patiënten en 29 voor leeftijd, geslacht en opleiding gematchte controle-individuen namen aan de studie deel. Vooraleer tot de studie te worden toegelaten, vulden de patiënten de ‘DePaul Symptom Questionnaire’ in ter bepaling van hun M.E./CVS-gerelateerde symptomen, zoals gedefinieerd door de ‘CFS Case Definition’ [Fuluda et al. 1994], ‘Canadian ME/CFS Case Definition’ [Carruthers et al. 2002] en de ‘International Consensus ME Case Definition’ [Carruthers et al. 2011]. Slechts die deelnemers die voldeden aan deze criteria werden opgenomen. De deelnemers hadden ook geen oog-ziekten. Voor de experimenten aanvingen, werd ook de visuele scherpte bepaald d.m.v. de ‘Freiburg Acuity Test’. [geautomatiseerde, zelf uit te voeren procedure (computer) voor gzicht-scherpte] Deze lag binnen normale waarden, en er waren geen verschillen tussen patiënten en controles. […]

Apparaten, Stimuli & Procedures

[…]

RESULTATEN

[…]

BESPREKING

Deze studie heeft aangetoond dat mensen met M.E./CVS significant slechter presteren, t.o.v. controles, wat betreft selektieve aandacht, ruimtelijke ‘cueing’ en visuele zoek-opdrachten. Deze bevindingen correleren goed met de subjectieve meldingen van patiënten over het ervaren van moeilijkheden bij het richten en behouden van visuele aandacht.

Prestaties bij de UFOV toonden dat, hoewel verwerking-snelheid (gedefinieerd als het vermogen een kort gepresenteerd visueel ‘target’ te identificeren in centraal zicht) on-aangetast was bij M.E./CVS, de patiënten marginaal trager waren dan controles wat betreft het richten van hun aandacht op een ‘target’ aangeboden in de periferie en minder in staat selektief aandacht te schenken aan een specifiek ‘target’-element en andere irrelevante info te negeren. Patiënten deden het ook slechter bij de ruimtelijke’ cueing’ taak, waren trager dan controles wat betreft het oriënteren van hun ruimtelijke aandacht op een ‘target’. Dit was in het bijzonder het geval wanneer het ‘target’ op een onverwachte lokatie verscheen (‘invalid cueing’); t.t.z. in de ‘hemispace’ tegenover deze aangegeven door een voorafgaande aanwijzing. Bij de visuele zoek-taken, waren patiënten trager dan controles om zelf-geïnitieerde scans van visuele stimuli uit te voeren en meer nadelig beïnvoed door grotere aantallen afleiders bij conjunctieve zoek-taken.

Enkele van onze bevindingen zouden verstoorde motor-funktie kunnen weerspiegelen bij mensen met M.E./CVS; in die zin dat een aantal studies M.E./CVS-gerelateerde stoornissen hebben getoond voor enkelvoudige [één mogelijke stimulus die slechts één type respons vereist] en keuze reaktie-tijden. Bij de UFOV-taak deden patiënten het echter slechter dan controles ook al was de motor-funktie niet nodig om de opdracht uit te voeren. Bovendien was voor opdrachten met ruimtelijke ‘cueing’ en visueel zoeken, de mate waarmee responsen waren vertraagd bij patiënten meer uitgesproken bij sommige condities dan andere. Enkele van de moeilijkheden geassocieerd met visuele aandacht die werden benadrukt in deze studie kunnen ook redelijker-wijs worden verklaard, ten dele toch, door abnormale oog-bewegingen. Problemen met oog-beweging worden dikwijls gerapporteerd door mensen met M.E./CVS, en we hebben ze voorheen empirisch aangetoond. In het kort: we vonden dat patiënten grotere positionele fouten vertoonden (afstand tussen het eigenlijke staren en het punt in de ruimte waarop het staren zou gericht moeten zijn) bij het richten van hun ogen op een bepaald punt in de visuele ruimte. Dit was in het bijzonder het geval bij het maken van anti-saccadische oog-bewegingen ([vrijwillige oog-beweging gemaakt in de richting tegengesteld aan die waar een stimulus wordt gepresenteerd]; vereist om accuraat te focussen op een specifieke positie tegenover een ‘target’). We vonden ook dat mensen met M.E./CVS minder in staat waren dan controles om hun staren te richten op een soepel bewegend ‘target’ (‘smooth pursuit’), en het te volgen (Badham SP, Hutchinson CV. ‘Characterizing eye-movement dysfunction in Myalgic Encephalomyelitis/ Chronic Fatigue Syndrome’. Nog niet gepubliceerd manuscript).

Bij de UFOV waren, niettegenstaande de basis visuele verwerking bij M.E./CVS bewaard was, patiënten minder in staat (dan controles) de aandacht op meerdere ‘targets’ te richten en konden ze geen irrelevante afleiders negeren/inhiberen. Deze bevindingen zijn in overéénstemming met zelf-rapporteringen. Ze waren ook bijzonder verstoord wat betreft de taken met visuele ‘cueing’ wanneer de ‘targets’ op een onverwachte ruimtelijke lokatie verschenen (‘invalidly cued’). Deze bevindingen suggereren een stoornis qua vermogen zich los te maken (van de verwachte lokatie) en de door de wil gestuurde aandacht te her-oriënteren (naar de eigenlijke lokatie).

De ‘DePaul Symptom Questionnaire’ werd gebruikt om zeker te zijn dat onze M.E./CVS-patiënten voldeden aan de criteria voor inclusie. De vragenlijst bevat een klein aantal items die verband houden met het zicht, zoals oog-pijn, gevoeligheid voor fel licht, onvermogen om het zicht en/of visuele aandacht te focussen en verlies van diepte-perceptie. Voor elk item, is er een 5-punten schaal waarop de respondenten de frequentie van een bepaald symptoom kunnen aangeven: ‘0’ staat voor ‘nooit’ en ‘4’ voor ‘altijd’. Het zelf-gerapporteerd item dat het meest relevant is voor deze studie, is dat betreffende het onvermogen het zicht en/of visuele aandacht te focussen. In een preliminaire poging vast te stellen of er een verband zou kunnen bestaan tussen prestatie bij psychofysische testen en de meldingen door patiënten over hun symptomen, hebben we de frequentie van het onvermogen hun zicht en/of aandacht te focussen uitgezet tegen hun scores bij de subtest van de UFOV voor selektieve aandacht. De waarden gingen van ‘0’ (nooit) to ‘3’ (meestal). Hoewel er geen significant verband was tussen de waarden van de ‘DePaul Symptom Questionnaire’ en hun UFOV-prestatie (p = niet significant), was er toch een aanwijzing dat mensen met een hoge frequentie van onvermogen te focussen – ‘2’ (ca. de helft van de tijd) of ‘3’ (meestal) – slechter presteerden voor de selektieve aandacht UFOV-subtest dan mensen met een frequentie van ‘0’ (nooit) of ‘1’ (weinig). Dit rechtvaardigt verdere studie bij een grotere patiënten-groep.

De bevindingen die hier worden geschetst, tonen aan dat moeilijkheden met aandacht gerapporteerd door mensen met M.E./CVS objectief kan worden geverifieerd. Hoewel ze een eerste stap kunnen betekenen naar de ontwikkeling van visuele psychofysische testen die informeren over de diagnose van M.E./CVS, is er verder nog aanzienlijke research nodig vooraleer deze types van bepaling hun weg naar de klinische praktijk vinden. Wat betreft de hier onthulde grootte-orde van de aandacht-gebreken en hoe ze identificeerbaar zouden kunnen zijn op individuele basis, is het nuttig op te merken dat de testen werden uitgevoerd aan de ‘University of Leicester’ en dat, zodoende, mensen M.E./CVS naar de universiteit moesten reizen om deel te nemen aan de studie. Degenen die ernstig aangetast waren door de aandoening, die dikwijls aan bed zijn gekluisterd, konden dus niet deelnemen. In het licht hiervan zijn de hier gepresenteerde bevindingen waarschijnlijk een onderschatting van de ernst van de problemen met visuele aandacht bij mensen met M.E./CVS. In de context van de taken die gebruikt warden in deze studie, vertegenwoordigt de UFOV waarschijnlijk de meest beloftevolle meting vanuit een klinisch perspektief. Patienten met M.E./CVS rapporteren dikwijls dat ze moeilijkheden ondervinden bij het onderdrukken van irrelevante achtergrond-informatie. Dit werd bevestigd door hun significant slechtere prestaties, t.o.v. controles, bij de UFOV subtest voor selektieve aandacht. Eén van de sterkte-punten van de UFOV is dat herhaaldelijk werd aangetoond dat het een robuste meting voor visuele aandacht is – gevoelig voor zelfs kleine veranderingen qua aandacht-capaciteit. Het wordt veel gebruikt, experimenteel en klinisch, ter bepaling van de visuele aandacht, en UFOV-scores voorspellen zelfs prestaties bij dag-dagelijkse taken die visuele aandacht, zoals auto-rijden, vereisen. Een gestandaardiseerde versie van de UFOV-software is commercieel beschikbaar. Het moet niet noodzakelijk in een laboratorium-omgeving worden gebruikt, de test-tijd is relatief kort (ca. 10-15 min) en de interpretatie van de gegevens is niet ingewikkeld. Toekomstig onderzoek zou een grootschalige studie moeten omvatten die de doeltreffendheid nagaat van de UFOV voor het bepalen van visuele aandacht bij M.E./CVS; misschien met een meting van hoe de zelf-rapporteringen van patiënten, over op aandacht gebaseerde zicht-problemen, overéénkomen met UFOV-prestaties.

Tot besluit: we hebben experimenteel bewijsmateriaal geleverd dat mensen met M.E./CVS abnormale patronen van visuele aandacht vertonen. Ze zijn trager dan controles wat betreft het richten van hun visuele aandacht bij een aantal taken. We vonden fundamenteel dat sommige taken, namelijk deze die meer complexe aspekten van de visuele aandacht omvatten, waren in het bijzonder aangetast bij M.E./CVS. Deze bevindingen ondersteunen de subjectieve visuele ervaringen van patiënten die eerder werden gevonden bij op vragenlijsten gebaseerde studies. Na verdere studie, zouden ze een meetbaar klinisch kenmerk van M.E./CVS kunnen betekenen dat kan worden gebruikt om het af te lijnen van ander ziekten en de diagnose-stelling kan helpen.