Corteccia cerebrale aree del linguaggio e asimmetria

emisferica

Asimmetria emisferica

Esplorazione della asimmetria emisferica

a) anatomica (autoptica e neuro-immagini)

b) studio di lesioni

c) test di Wada

d) tachistoscopio

e) ascolto dicotico

f) split brain

Asimmetria anatomica del planum temporale: !

% maggiori dimensioni a sinistra 65 maggiori dimensioni a destra 11

uguali 24 !

Dominanza linguistica e preferenza manuale !

preferenza manuale Dominanza linguistica

sinistra destra entrambe mancini 70 15 15 destrimani 96 4 0

Il test di Wada

• Afasia transitoria indotta dall’iniezione di barbiturico nella carotide

• Ascolto dicotico

• tachistoscopio

SPLIT BRAIN

• pazienti con taglio del corpo calloso e della commessura anteriore

!

• non hanno gravi problemi nella vita quotidiana poiche’ le stesse informazioni arrivano comunque a entrambi gli emisferi

I problemi appaiono quando i soggetti vengono forzati a lavorare con un solo emisfero

!dispositivo sperimentale tipo tachistoscopio

!presentazione di un oggetto nell’emicampo visivo di

destra: il soggetto lo identifica verbalmente !

presentazione dello stesso oggetto nell’emicampo di sinistra: il soggetto non riesce a dirne il nome ma

riesce a sceglierlo con la mano fra oggetti che tocca e non vede

!superiorita’ dell’emisfero destro nei compiti

spaziali

le due “menti” !

1 --- presentazione della figura chimerica divisa fra i due emicampi: maschio nel emicampo di dx

!verbalmente viene identificata come uomo

!se il soggetto deve scegliere la stessa figura fra

molte, la scelta cade su una donna !

2 --- I contrasti fra le due mani: la mano dominante tende a portare la mano dominante a

commettere errori nella scelta di oggetti presentati nel emicampo visivo sinistro

lesioni della regione parieto-temporo-occipitale dell’emisfero dominante provocano

!afasia agnosia

sindrome di Gerstmann (perdita della lateralizzazione, agnosia digitale, disgrafia e

discalcolia)

lesioni della regione parieto-temporo-occipitale dell’emisfero non dominante provocano

!sindrome di negligenza o neglect controlaterale possibili disturbi dell’analisi non sintattica del

linguaggio

Il linguaggio e le sue basi biologiche

Caratteristiche del linguaggio umano !

il linguaggio umano e’ lo strumento per una comunicazione basata su suoni o su

immagini con un significato di rappresentazione simbolica

!!

il linguaggio umano e’ • creativo • strutturato • rappresentativo • interpersonale

• il linguaggio umano e’ unico della nostra specie per due motivi

!

• 1) per la produzione di suoni articolati che richiedono una particolare organizzazione delle vie aeree superiori, in particolare l’innalzamento della laringe

!

• 2) per la simbolizzazione cioe’ la connessione fra suoni/immagini e concetti che richiede lo sviluppo corticale

limiti del linguaggio nei primati superiori (e probabilmente anche negli ominidi)

!la conformazione delle vie aeree impedisce di

articolare i suoni !

l’ apprendimento di “parole” in altro modo (tastiere, gettoni colorati ecc) sono limitate a poche decine

dopo anni di addestramento

(un bambino impara in quattro anni qualche migliaio di parole, senza scuola l’intero

patrimonio lessicale un sordomuto impara altrettanto rapidamente un

ricco e completo linguaggio dei segni)

il linguaggio umano e’ acquisito o innato ? !

a favore dell’origine innata • le funzioni del linguaggio sono localizzate in tutti

gli esseri umani nelle stesse strutture cerebrali • la funzione linguistica e’ legata alla asimmetria

emisferica •I bambini nascono con la disponibilita’ a utilizzare

(e prima a capire) il linguaggio !

I bambini apprendono il linguaggio con ritmi comuni a tutte le culture

!I bambini imparano a parlare confrontando degli schemi linguistici predeterminati geneticamente con il linguaggio

utilizzato nell’ambiente intorno a loro

Periodo critico

• il linguaggio puo’ essere acquisito solo prima dei 12 anni

!

• la capacita’ di acquisire “correttamente” una lingua declina rapidamente da 1 a 15 anni

meccanismi di produzione dei suoni articolati del linguaggio umano

le tre fasi 1. respirazione

produzione di una colonna d’aria in uscita, espirazioni prolungate e controllate

!2. fonazione

• generazione di vibrazioni al passaggio attraverso la laringe nella rima della glottide, tra le corde vocali

!3. articolazione

• generazione di risonanza nei tre risuonatori (orofaringe, rinofaringe e naso, bocca)

• alternanza di fasi di emissione dell’aria con le vibrazioni (suoni vocalici) e di interruzioni della colonna

d’aria in uscita (suoni consonantici)

fonazione

• generazione di vibrazioni al passaggio attraverso la laringe nella rima della glottide, tra le corde vocali

• possibilita’ di regolare mediante l’azione dei muscoli laringei la distanza e lo stato di tensione delle corde vocali

• la vibrazione ha frequenza piu’ alta se le corde vocali sono vicine e tese

• il gradiente pressorio determina la intensita’ della vibrazione

Sesso & Età

• . articolazione

• generazione di risonanza nei tre risuonatori (orofaringe, rinofaringe e naso, bocca)

• possibilita’ modicare le caratteristiche dei risuonatori mediante l’azione dei muscoli faringei, del palato molle, della lingua, delle labbra e della mandibola

• alternanza di fasi di emissione dell’aria con le vibrazioni (suoni vocalici) e di interruzioni della colonna d’aria in uscita (suoni consonantici)

• produzione dei fonemi

Fonema “da”

Corteccia associativa

!Corteccia motoria

cervelletto

motoneuroni (m. respiratori, laringei, boccali)

recettori muscolari

muscoli respiratori, laringei, boccali

recettori laringei

suoni

recettori uditivi

Le aree corticali del linguaggio

Come si identificano e si studiano le aree del linguaggio

• studi di lesione

• studi anatomici (e funzionali) sulla asimmetria emisferica

• studi di stimolazione elettrica

• studi di brain imaging

disturbi del linguaggio !

afasia: incapacita’ di capire il linguaggio (parlato o scritto)

incapacita’ di esprimere concetti mediante il linguaggio !

disartria: incapacita’ di articolare correttamente le parole

!disfonia:

incapacita’ di produrre correttamente la vibrazione dell’aria !

dislessia: deficit selettivo limitato alla lettura

!amusia, acalcolia, alessia deficit selettivi di specifiche abilita’

linguistiche

Le afasie: diversi tipi di afasia

• Lesioni sottostanti le afasie studiate con la TAC

Il linguaggio dei segni (ASL) e’

organizzato come il linguaggio

verbale

Lesioni dell’emisfero dominante alterano l’uso del linguaggio dei segni

Stimolazione elettrica

• Induzione di:

• A: afasia

• L: disturbi linguistici

• N: disturbi nella denominazione

• S: disturbi della memoria

Flusso ematico cerebrale con Xe133

PET: tomografia a emissione di positroni

Ipotesi connessionistica di Geschwind

Denominare un oggetto che si vede: cos’e’ quest’ oggetto ?

Rispondere a una richiesta verbale:Alza la mano dx, alza la mano sin

la dislessia !

circa il 15% dei ragazzi e il 5% delle ragazze ha difficolta’ di lettura

difficolta’ nel riconoscere lettere

riconoscere e distinguere fonemi riconoscere le sequenze delle lettere

identificare le parole !

a volte difficolta’ generali organizzazione dei tempi della giornata

lateralizzazione esecuzione di compiti motori

!a volte familiarita’

Basi biologiche della dislessia

– Teoria della alterazione del sistema magnocellulare di trasmissione dei segnali visivi

!• indicazioni anatomiche: disorganizzazione nel corpo genicolato

• ridotta sensibilita’ al contrasto a basse frequenze spaziali

• il sistema magnocellulare serve per una analisi non dettagliata, senza colori, piu’ per il movimento che per la forma, dovrebbe essere utile per il controllo della motilita’ oculare : infatti I dislessici hanno problemi di fissazione binoculare, le lettere sembrano muoversi e cambiare di posto, I dislessici fanno meno errori con un occhio solo che con due

• la capacita’ di focalizzare la attenzione in un punto dello spazio e’ ridotta

Micropoligiria e aggregati neuronici corticali ectopici

Basi biologiche della dislessia

– teoria delle minime alterazioni della corteccia parietale posteriore

!• lesioni dell’area 5 e 7 causano

• alterata localizzazione spaziale

• inversione delle lettere

• lesioni dell’area 39 e 40 causano

• neglect

• difficolta’ nel problema del “cocktail party”

• lesioni dell’area 5,7 e 39 causano

• disturbi della coordinazione visuomotoria

• lesioni dell’area 40 causano

• difficolta’ di associazione visuo-verbale (alessia)