NEUROPSICOLOGIA DISTURBI VISUOSPAZIALI

Corso di Laurea Magistrale in Psicologia – Indirizzo Cognitivo Prof. Giorgia Committeri

MATERIALE AD ESCLUSIVO USO DIDATTICO

•  Incapacità, non riconducibile a deficit sensoriali o motori di base, di esplorare la parte dello spazio controlaterale alla lesione e di riportare, rispondere a, orientarsi verso stimoli ivi presentati

•  Può regredire in fase acuta ma spesso resta stabile •  Grosso impatto sulle attività quotidiane (ad es. ADL/IADL) •  Aumenta significativamente il rischio di uno scarso recupero

motorio/funzionale (fattore prognostico di outcome negativo) •  Asimmetria emisferica (lesioni solitamente destre) •  Disturbi attenzionali lateralizzati/spaziali (asimmetria spaziale:

ipoattenzione controlesionale, iperattenzione ipsilesionale) •  Presenti anche disturbi attenzionali non lateralizzati/non

spaziali (allerta, attenzione selettiva, attenzione sostenuta)

Diapositiva 2

NEGLIGENZA SPAZIALE UNILATERALE (NSU)

Frequenza: Ø  presente fra il 30% e il 60% circa dei cerebrolesi destri Ø  presente nel 10% circa dei cerebrolesi sinistri (sintomi

meno gravi) Eziologia: Ø  malattia cerebrovascolare Ø  neoplasia Ø  trauma cranico Ø  patologia degenerativa

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CLINICA DEL NEGLECT

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CLINICA DEL NEGLECT

Scanning path (movimenti oculari di esplorazione visiva)

Orientamento spontaneo di occhi e testa verso lo spazio ipsilesionale

Karnath, 2015

•  Sindrome molto complessa, caratterizzata da molte dissociazioni

–  Neglect percettivo vs. motorio/intenzionale

–  Neglect percettivo/visivo vs. immaginativo

CLINICA DEL NEGLECT

Bisiach & Luzzatti, 1978

–  Neglect egocentrico vs. allocentrico

•  Sindrome molto complessa, caratterizzata da molte dissociazioni –  Neglect personale (corporeo) vs. peripersonale (vicino, raggiungibile con gli arti) –  Neglect peripersonale vs. extrapersonale (lontano, non raggiungibile)

–  Dissociazioni anche tra compiti (ad es., bisezione vs. cancellazione,

test delle piazze vs. test dell’orologio)

CLINICA DEL NEGLECT

•  Prove di cancellazione senza distrattori: –  Cancellazione di linee

(barrage o test di Albert) •  Prove di cancellazione

con distrattori: –  Cancellazione di lettere

PROVE CARTA E MATITA

•  Prove di lettura: –  Lettura di singole parole

(dislessia da neglect) –  Lettura di frasi o brani

•  Bisezione di linea

•  Prove di copia: –  Copia di disegni –  Copia di crocette

•  Prove di disegno spontaneo –  Figura umana –  Volto umano –  Orologio

PROVE CARTA E MATITA

•  Prove di neglect personale –  Pettinarsi, radersi o incipriarsi, e mettersi gli occhiali

(Zoccolotti et al, 1992)

–  Cercare batuffoli di cotone sul corpo (Fluff test; Cocchini et al, 2001)

•  Prove di neglect immaginativo –  Descrizione di piazze (Bisiach e Luzzatti, 1978)

–  Test dell’orologio (Grossi et al, 1989)

•  Prove funzionali o ecologiche –  Descrizione di figure –  Descrizione di un quadro –  Ricerca di oggetti –  Versare il tè –  Distribuire le carte

ALTRE PROVE

Il paziente può manifestare due tipi di comportamenti: Ø  deficitari

caratterizati dall’assenza di comportamenti richiesti Ø  produttivi

caratterizzati dalla presenza di comportamenti non richiesti (addizioni nella lettura, completamento patologico, iperattenzione per gli stimoli ipsilesionali…)

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CLINICA DEL NEGLECT

•  Neglect motorio (o aspontaneità motoria): tendenza a non utilizzare l’arto controlesionale, non attribuibile a deficit motori

•  Ipocinesia direzionale: difficoltà ad eseguire movimenti in direzione controlesionale

•  Ipometria direzionale: ridotta ampiezza dei movimenti in direzione controlesionale

MANIFESTAZIONI DEFICITARIE A LIVELLO MOTORIO

Ø  Estinzione al doppio stimolo (fenomeno deficitario)

il paziente è in grado di percepire lo stimolo controlesionale quando è presentato singolarmente, ma non quando è presentato contemporaneamente a uno stimolo ipsilesionale

Ø  Allochiria/allestesia (fenomeno produttivo)

il paziente percepisce stimoli presentati controlateralmente alla lesione, ma li localizza nello spazio ipsilesionale

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CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni associati

Schermo Punto di fissazione

Destra

Sinistra Destra

ESTINZIONE VISIVA

Sinistra Destra

Destra

ESTINZIONE TATTILE

•  Anosognosia:

mancanza di consapevolezza della propria malattia (in riferimento all’emiplegia e/o al neglect)

•  Anosodiaforia: assenza di vissuto appropriato di malattia in presenza di consapevolezza

•  Somatoparafrenia: convinzioni deliranti riguardanti la metà del corpo controlaterale alla lesione Il paziente:

Ø  non riconosce gli arti controlesionali come propri Ø  afferma che gli arti controlesionali appartengono a qualcun

altro (parente, medico...) 15

CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni associati

•  I pazienti mostrano elaborazione implicita dell’informazione

“negletta” –  Caso famoso della “casa in fiamme” (Marshall & Halligan, 1988)

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CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni particolari

•  Il neglect viene temporaneamente alleviato da stimolazioni sensoriali unilaterali (calorica vestibolare, visiva optocinetica, vibratoria meccanica transcutanea, nervosa elettrica transcutanea)

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Karnath, 2015

•  Lenti prismatiche (deviazione di circa 10°verso destra)

–  Grazie a processi di adattamento e ricalibrazione visuomotoria, si osserva una remissione duratura dei sintomi (valutata fino a 6 mesi) e generalizzazione alle varie forme di negligenza

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Adattamento prismatico

PRE-ESPOSIZIONE CON I PRISMI

ADATTAMENTO AFTER-EFFECT Piano che copre parte della traiettoria del braccio (deve restare visibile la porzione terminale della traiettoria)

Adattamento prismatico

Jacquin-Courtois et al., 2013

(Corteccia parietale posteriore)

(Cervelletto)

Approcci nella riabilitazione del neglect

Jacquin-Courtois et al., 2013

•  Deficit alle cortecce multimodali che contribuiscono alla formazione di rappresentazioni spaziali di ordine superiore e alla consapevolezza spaziale

–  Lobulo parietale inferiore e cortecce frontali inferiori (Vallar & Perani, 1986; Husain e Kennard, 1996; Mort et al., 2003)

–  Giro temporale superiore (Karnath et al., 2001, 2009)

MODELLI ANATOMICI DEL NEGLECT VISIVO

•  Sindrome da disconnessione fronto-parietale (Doricchi, Bartolomeo)

–  Fascicolo longitudinale superiore (SLF; componente II e III): corrispondenza con il segmento anteriore (fronto-parietale) del fascio indiretto del network perisilviano/arcuato?

Bartolomeo et al., 2007

Corbetta & Shulman, 2011

–  Giunzione temporo-parietale (TPJ)

n  Stimolazione elettrica

•  Esempio di caso con lesione alla sostanza bianca, che coinvolge il fascio diretto (arcuato, long segment in rosso) e il segmento anteriore fronto-parietale (in verde) del fascio indiretto del network perisilviano

Thiebaut DeShotten et al., 2011

•  (Ricerca visiva, Gharabaghi et al., Neuropsychol, 2006)

•  Giro temporale superiore

n  Stimolazione elettrica

•  (Bisezione di linee; Thiebaut de Schotten et al., Science, 2005)

•  Sostanza bianca fronto-parietale

•  IPOTESI ATTENZIONALI

•  Deficit dell’attenzione spaziale •  Deficit di orientamento

controlesionale = teoria emispaziale (Heilman, Mesulam)

•  Liberazione di un vettore di orientamento ipsilesionale (Kinsburne)

•  Deficit di disancoraggio ipsilesionale (Posner)

•  IPOTESI RAPPRESENTAZIONALI

•  Deficit della rappresentazione interna dello spazio egocentrico (Bisiach & Luzzatti, 1978)

INTERPRETAZIONI CLASSICHE

•  Dibattito superato: –  Previsioni simili –  Attenzione spaziale come stato di maggiore attivazione di una

porzione della rappresentazione interna dello spazio egocentrico

•  Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981).

•  L’emisfero destro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

Orientamento verso destra

Orientamento in entrambe le

direzioni

•  Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981).

•  L’emisfero destro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

Orientamento in entrambe le

direzioni

Lesione sinistra

•  Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981).

•  L’emisfero destro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

Orientamento verso destra

Lesione destra

•  Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971)

•  L’emisfero sinistro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

•  Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971).

•  L’emisfero sinistro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

Lesione sinistra

Orientamento bilanciato

•  Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971).

•  L’emisfero sinistro è dominante per l’orientamento dell’attenzione nello spazio

INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE

Emisfero destro

Emisfero sinistro

Lesione destra

Orientamento sbilanciato

verso destra

•  Lo spostamento dell’attenzione spaziale comporta tre fasi successive (Posner 1998): –  Sganciamento (disengagement) dell’attenzione dal punto su cui era

precedentemente focalizzata –  Movimento verso la locazione del target (passaggio attraverso

posizioni intermedie) –  Aggancio (engagement) alla locazione del target

•  I soggetti sani mostrano un effetto di validità dello stimolo preliminare (cue), sotto forma di una diminuzione dei tempi di reazione nelle prove valide rispetto a quelle invalide

•  I soggetti con neglect sono particolarmente deficitari nelle prove invalide con target a sinistra, che richiedono sganciamento dallo spazio di destra

Modello dell’attenzione spaziale di Posner

Sistema Attenzionale Ventrale (VAN)

- Esogeno -  Attenzione stimulus-driven (riorientamento verso stimoli inattesi)

-  Emisfero destro

Sistema Attenzionale Dorsale (DAN)

-  Endogeno -  Selezione di stimoli e risposte diretta ad uno

scopo - Bilaterale

L’attenzione visiva spaziale è il prodotto di un’interazione dinamica tra componenti endogene di controllo e componenti esogene innescate da stimoli ambientali

Modello anatomo-funzionale dell’attenzione spaziale

Versione endogena: -  cue informativo sulla posizione spaziale del futuro target

-  maggiore probabilità dei trial validi (75%) vs. invalidi (25%), dunque inaspettati

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

Neglect e Posner task in fMRI

Rightward bias Attentional reorienting

Posner task e neglect in fase acuta

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

Less rightward bias Better attentional reorienting

Posner task e recupero funzionale nel neglect

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

Right H. Left H.

Posner task: attivazioni

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

PUSH-PULL INTER-EMISFERICO

In fase acuta: bias verso destra causato da una iperattivazione dell’emisfero sinistro

Segnale BOLD nelle regioni di interesse (ROIs)

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

In fase cronica: •  correlazione positiva tra bias verso destra e segnale BOLD nel SPL di sinistra

Iperattivazione dorsale SN = scarso orientamento a SN

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

Ri-attivazione ventrale = miglior reorienting

Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005

In fase cronica: • il recupero di attività in TPJ destra è coinvolto nel miglioramento del reorienting (più si ri-attiva la TPJ minore è la differenza nei tempi di reazione tra trials validi e invalidi)

•  Danno strutturale al sistema attenzionale ventrale (VAN, bottom-up) + danno funzionale al sistema attenzionale dorsale (DAN, top-down) strutturalmente intatto (diaschisi)

•  Il DAN destro è ipoattivo e il sinistro iperattivo in fase acuta. In fase cronica, recupero del bias verso dx legato al ribilanciamento tra i DAN

•  Neglect più frequente dopo lesione destra a causa della lateralizzazione a destra del VAN

•  Supporto (parziale) alla teoria della competizione inter-emisferica (Kinsburne)

NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE

Corbetta et al., 2005

Sistema Attenzionale Ventrale (VAN)

Sistema Attenzionale Dorsale (DAN)

Aree lese nel neglect

NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE

Corbetta et al., 2005

NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE

Corbetta & Shulman, 2011

MODELLO DEL BIAS EGOCENTRICO (Karnath)

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Sindrome “debole”, i cui sintomi possono manifestarsi isolatamente e sono

quindi provocati da deficit funzionalmente distinti Sito lesionale

Ø  Aree occipito-parietali bilaterali simmetriche

•  Il paziente di Balint (1909) aveva anche eminegligenza spaziale (a destra la lesione parietale raggiungeva il giro sopramarginale)

•  Deficit dell’attenzione visiva (simultaneoagnosia). Incapacità di prestare attenzione a più di un elemento per volta nella scena visiva

•  Deficit di stima delle distanze e di percezione della profondità •  Atassia ottica: Difficoltà a raggiungere oggetti sotto controllo visivo,

nonostante la forza muscolare degli arti e il senso di posizione siano preservati

•  Paralisi psichica (o aprassia) dello sguardo: Incapacità di orientare volontariamente lo sguardo verso oggetti di interesse, nonostante la motilità oculare sia preservata

SINDROME DI BALINT-HOLMES

•  SISTEMA DEL DOVE (Mishkin & Ungerleider, 1982)

Natura dell’informazione

(spazio vs. oggetto)

IL DORSAL STREAM

Zilles & Palomero-Gallagher, 2001

Stream dorsale Corteccia Parietale Posteriore (PPC)

Stream ventrale (sistema del COSA) Corteccia temporale inferiore

•  SISTEMA DEL COME (Milner & Goodale, 1992, 2008)

Uso dell’informazione

(azione vs. percezione)

•  SISTEMA DEL DOVE (WHERE) (Mishkin & Ungerleider, 1982)

Natura dell’informazione (spazio vs. oggetto)

Stream dorsale (where) Corteccia Parietale Posteriore (PPC)

Stream ventrale (what)

Corteccia temporale inferiore

Segnali dal sistema magnocellulare (M), un sistema transiente, specializzato per l’analisi delle informazioni spaziali e del movimento visivo, con minore risoluzione spaziale, maggiore

risoluzione temporale e velocità di conduzione rispetto al sistema parvocellulare (P), specializzato per forma e colore (sistema del COSA)

IL DORSAL STREAM

SPAZIO, AZIONE E STREAM DORSALE

•  SISTEMA DEL COME (Milner & Goodale, 1992, 2008)

Uso dell’informazione

(azione vs. percezione)

•  SISTEMA DEL COME (Milner & Goodale, 1992, 2008)

Uso dell’informazione

(azione vs. percezione)

atassia ottica (azione, lesioni dorsali)

e agnosia visiva

(percezione, lesioni ventrali) Pazi

ente

agn

osic

oSo

gget

ti sa

ni

REACHING GRASPING

Nel reaching ritardato, gli atassici migliorano: importanza degli

aspetti temporali e degli schemi di riferimento (Egocentrici vs Allocentrici)

Lobulo Parietale Inferiore (IPL)

TPJ

Lobulo Parietale Superiore (SPL)

Rizzolatti & Matelli, 2003

STREAM DORSO-DORSALE Controllo on-line dell’azione

(atassia ottica)

STREAM DORSO-VENTRALE

Controllo dell’azione basato sulla percezione e la memoria, rappresentazione astratta delle azioni (mirror neurons e aprassia),

consapevolezza spaziale (neglect)

DOPPIO STREAM DORSALE

N.B. Questa rivisitazione non riguarda lo stream visivo ventrale (sistema del COSA, la cui lesione provoca agnosia)

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DISORIENTAMENTO TOPOGRAFICO

•  AMNESIA TOPOGRAFICA

•  Perdita delle rappresentazioni spaziali relative all’ambiente circostante. Il paziente:

Ø  Riconosce i landmarks ambientali

Ø  non è in grado di effettuare percorsi familiari

Ø  non riesce ad apprendere nuovi percorsi

Ø  non utilizza correttamente una mappa per localizzare luoghi e orientarsi nell’ambiente

•  AGNOSIA TOPOGRAFICA

•  Perdita della capacità di identificare oggetti ambientali utili all’orientamento (landmarks). Il paziente:

Ø  riesce a riferire il percorso

da effettuare Ø  non riconosce specifici

edifici e luoghi che gli servono per orientarsi nel percorso (landmarks)

SPAZIO DI NAVIGAZIONE E ORIENTAMENTO

•  LESIONI VENTROMEDIALI

Disorientamento topografico: •  Agnosia dei landmark (giro linguale/paraippocampale)

•  Amnesia topografica (formazione ippocampale)

•  Heading disorientation (corteccia retrospleniale)

Habib & Sirigu, 1987

•  ATTIVAZIONI VENTROMEDIALI

Durante compiti di navigazione, apprendimento e uso di mappe

cognitive, visione passiva di scene, uso di schemi di riferimento Allocentrici Ambientali (area paraippocampale per i luoghi/PPA + corteccia retrospleniale/RSC)

Galati et al., 2010

•  L’ippocampo posteriore dei tassisti londinesi ha un volume maggiore rispetto agli autisti di bus e ai soggetti di controllo

CERVELLO ED ESPERIENZA NAVIGAZIONALE

Maguire et al., 2006

•  Il volume correla positivamente con gli anni di esperienza

Kravitz et al., 2011

= parieto-prefrontale

Mishkin & Ungerleider, 1982 Milner & Goodale, 1992

= parieto-premotoria

= parieto-temporale mediale

Working memory visuo-spaziale

Azione guidata visivamente

Navigazione

TRE VIE PER LA COGNIZIONE SPAZIALE DALLA PPC

Incapacità nel produrre costruzioni tridimensionali o disegni bidimensionali, in cui l’incapacità a generare un prodotto spazialmente ben organizzato non è attribuibile ad aprassia per singoli movimenti. Deficit complesso, cui possono contribuire molti fattori:

Ø  percezione visiva e spaziale Ø  attenzione visuo-spaziale Ø  memoria (episodica e semantica) Ø  processi di organizzazione della risposta motoria e di

controllo visuo-motorio

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APRASSIA COSTRUTTIVA

Valutazione Ø  Disegno (copia o memoria) Ø  Assemblare oggetti complessi (es: costruzione con cubi) Frequenza Ø  Causata da lesioni emisferiche destre e sinistre (parietali, frontali,

sottocorticali) Ø  Incidenza: 30-40%

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APRASSIA COSTRUTTIVA

LESIONI EMISFERICHE SINISTRE

Ø  Produzioni impoverite,

schematiche Ø  Deficit “meno grave”

LESIONI EMISFERICHE DESTRE

Ø  Produzioni spazialmente disorganizzate

Ø  Produzioni ricche (Perseverazioni)

Ø  Deficit lateralizzati (negligenza spaziale unilaterale)

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APRASSIA COSTRUTTIVA