CORSO TEORICO PRATICO DI NEUROPSICOLOGIAII EDIZIONE

FOCUS ON DEMENTIA’S NEUROPSYCHOLOGY

Lamezia Terme, 20 OTTOBRE 2014

Le Afasie Primarie Progressive

Maria Caterina Silveri – Romamariacaterina.silveri@rm.unicatt.it

Che rapporto c’è

tra il comportamento ed il cervello?

Rare Book Room, New York Academy of Medicine.

cranioscopia

Franz Joseph Gall

Modularità!!

Paul Pierre Broca (1824 -

1880)

Museo Dupuytren, Parigi

Paziente “Tan-Tan” (Leborgne)

autopsia (Broca, 1861): lesione sifilitica nella regione

inferiore del lobo frontale sinistro (giro frontale inferiore)

Marc Dax (1771-1837)

Relazione tra la lesione dell’emisfero sinistro

e la comparsa di emiparesi e disturbo del linguaggio

Korbinian Brodmann (1868-1918)

52 aree distinte sulla base delle caratteristiche

citoarchitettoniche

Karl Wernicke (1848-1905)

1877: Werniche pubblicava Der aphasische Symptomenkomplex

ARCO DI WERMICKEAfasia sensoriale prodotta da una lesione del centro uditivo (prima circunvoluzionetemporale, area 22 di Brodman), che compromette le “immagini dei suoni” ed impedisce al paziente di capire le parole e di rendersi conto del suo deficit

La distruzione della terza circumvoluzione frontale produce l’afasia motoria (Broca), con perdita delle immagini per l’articolazione del linguaggio

La lesione della via di connessione tra i due centri causa l’afasia di conduzione, con disturbi dell’eloquio ma non della comprensione

La lesione di entrambe le aree del linguaggio (Broca e Wernicke) produce l’afasia globale con deficit sia della comprensione che della produzione

Afasia de Wernicke: localizzazione della lesione

La nascita del “connessionismo”

Ludwig Lichtheim (1845-1928)

Modello di Wernicke-Lichtheim (1885)

M = centro Motorio

A = centro Acustico :

rappresentazione fonologica

delle parole

B = centro dei concetti (B =

Begriffe)

la “casa di Lichtheim”

Modello di Wernicke-Lichtheim (1885)

Prevede sette diverse forme di afasia sulla base di lesioni che possono

riguardare

i centri

le connessioni tra centri

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

1- AFASIA di BROCA

am

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

2 - AFASIA di WERNICKE

am

PREDICE SEI DIFFERENTI FORME DI AFASIA

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

3 - AFASIA DI CONDUZIONE

am

M = centro motorio

A = centro uditivo:

rappresentazione fonologica

delle parole

B = centro dei concetti

(Begriffe)

4 - AFASIA TRANSCORTICALE MOTORIA

am

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

5 - AFASIA SOTTOCORTICALE MOTORIA

(anartria pura)

am

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

6 - AFASIA TRANSCORTICALE SENSORIALE

am

M = centro motorio

A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole

B = centro dei concetti (Begriffe)

7 - AFASIA SOTTOCORTICALE SENSORIALE (sordità verbale)

1

am

MODELLO DI WERNICKE-LICHTEIM

Classificazioni cliniche delle sindromi afasiche

Afasia di Broca: produzione ridotta, trasferimento dell’informazione relativamente buono; articolazione deficitaria; produzione di parafasie fonetiche e fonemiche; agrammatismo; comprensione conservata

Afasia di Wernicke: linguaggio fluente senza disturbo articolatorio, produzione di parafasie, comprensione compromessa

Afasia di conduzione: disturbo di ripetizione con parafasie fonemiche, produzione ridotta senza deficit articolatorio, comprensione conservata

Afasia nominum o anomia pura: difficoltà prevalente nella ricerca e produzione del nome, forma fluente senza disturbo articolatorio, comprensione conservata

Afasie transcorticali: ripetizione conservata

motoria: scarsissima produzione verbale; buona comprensione; dissociazione tra produzione volontaria ed automatica sensoriale: eloquio molto fluente e parafasico; grave disturbo di comprensione mista: eloquio non fluente; disturbo di comprensione; ecolalia (sindrome da isolamento delle aree del linguaggio)(lesioni estese con risparmio delle aree perisilviane)

Forme pure:

sordità verbale: incapacità di comprendere il linguaggio per via uditiva

anartria: difficoltà di natura esclusivamente articolatoria, senza cioè alterazione della competenza linguistica (disartria corticale)

anni ’70

neuropsicologia al bivio

Gli psicologi cognitivi diventano neuropsicologi

• Influenza della psicologia cognitivistache andava sostituendo la psicologia comportamentista

• gli psicologi cognitivi diventano “neuropsicologi” e cercano di validare le ipotesi sui modelli delle funzioni psicologiche normali sui pazienti cerebrolesi

Intervento delle neuroimmagi

• Possibilità di studi “in vivo”

neuropsicologia al bivio

neuropsicologia clinica

-studi su gruppi di pazienti

-localizzazione delle sindromi afasiche

neuropsicologia cognitiva

-osservazioni su singoli pazienti

-scarsa rilevanza della localizzazione del danno cerebrale

Stimolo verbale visivo

FIORE

FIGURA Stimolo verbale uditivo

<FIORE>

Lessico

ortografico

di input

Lessico

fonologico

di input

Rappresentazione

strutturale visiva

SISTEMA SEMANTICOLessico

fonologico

di output

Lessico

ortografico

di output

Convers

ione

gra

fem

a-f

onem

aConvers

ione fo

nem

a-g

rafe

ma

BUFFER FONOLOGICO BUFFER ORTOGRAFICO

Produzione scritta

FIORE

SCRITTURA

BUFFER FONOLOGICOBUFFER ORTOGRAFICO

PRODUZIONE ORALE

<FIORE>

LETTURA

DENOMINAZIONE

Interpretazione psicolinguistica dell’afasia

La disorganizzazione del linguaggio nell’afasia vieneinterpretata facendo riferimento a modelli di funzionamento

normale del linguaggio derivati dalla psicolinguistica

organizzazione strutturale del linguaggio

• Livello fonetico

• Livello fonologico

• Livello morfologico

• Livello lessicale

• Livello semantico

• Livello sintattico

• Proprietà fisiche e fisiologiche dei suoni verbali (foni)(fonetica acustica e fonetica articolatoria)

• Unità minime (fonemi) della lingua, dotate di tratti distintivi; organizzazione, classificazione e combinazione nelle parole

• Organizzazione delle flessioni e derivazioni

• Strutturazione delle parole e organizzazione nel lessico mentale

• Significati delle parole della lingua

• Organizzazione delle parole nella frase

Alvin Liberman (1917 – 2000)

Percepire il linguaggio vuol dire trasformare variabili percettive continuein variabili discrete (categoriali)

La teoria motoria della percezione (Liberman et al., 1967; Liberman e Whalen, 2000)prevede che la percezione dei suoni verbali richieda l’identificazione di “gestiarticolatori”che il tratto vocale deve compiere per pronunciare quei suoni, evocandole rappresentazioni motorie nella corteccia dell’ascoltatore

Memoria Semantica = Enciclopedia (conoscenze condivise)

Tulvin, 1972

• indipendenti da coordinate spaziotemporali relative al processo di memorizzazione (“conoscenze” e non “ricordi”)

• organizzate secondo criteri associativi e tassonomici

entità

singole unità

eventi comuniShank, 1982

organizzazione strutturale del linguaggio

Modelli “classici” di

Memoria Semantica

Modelli di Memoria Semantica basati sul concetto di

“rete semantica” (nodi e connessioni)

assunzioni di base

•I concetti sono rappresentati in una rete di interconnessioni

•La distanza dei nodi rappresenta la somiglianza tra item

•Un concetto viene definito sulla base delle connessioni con gli altri concetti

Modello delle features semantiche alternativo ai modelli di “network Smith, Shoben & Rips, 1974

Modelli di Memoria Semantica

nelle Neuroscienze Cognitive

Pylyshyn, 1973; Riddoch et al., 1988; Caramazza et all., 1990; Caramazza & Shelton, 1998; . . . . . .

Memoria SemanticaInformazione verbale

Informazione visiva

Unico sistema di memoria semantica dove la conoscenza è immagazzinata in un format

astratto, amodale, organizzato per categoria(es: Organised Unitary Content Hypothesis-

OUCH)

Unico sistema di memoria semantica dove la conoscenza è immagazzinata in un format

astratto, amodale, organizzato per categoria(es: Organised Unitary Content Hypothesis-

OUCH)

Semantica visiva

Semantica verbale

Informazione visiva

InfInformazione visiva

La conoscenza semantica è immagazzinata in sottosistemimodality-specific (Multiple Semantic Systems)

L’informazione in ogni sottosistema è immagazzinata in un format modality-specific

La conoscenza semantica è organizzata in categoriee la rappresentazione della varie categorie è sottesa

da substrati neurali dissociabili

• Identificazione dei living dipende dalla capacità di elaborare “conoscenze sensoriali visuopercettive” mentre l’identificazione dei non-living dipende dalla capacità di elaborare “conoscenze funzionali-associative-motorie” (Warrington & McCarthy, 1983; Warrington & Shallice, 1984)

• L’organizzazione delle conoscenze è «domain specific» ed i domini specifici sono quelli relativi ad elementi che hanno assunto una diversa rilevanza nella storia evolutiva (living animati, living non animati, conspecifics, tools); i vari domini si strutturano anche in relazione alle caratteristiche percettive degli “oggetti” che li compongono e sono sottesi da substrati neurali differenti (Caramazza & Shelton, 1998; Mahon & Caramazza, 2003; 2008)

L’effetto categoriale emerge quando il danno cerebrale coinvolge strutture cerebrali rilevanti

per l’elaborazione stessa dell’informazione semantica (verbale o visiva) relativa a quella

determinata categoria

Afasia =

Deficit acquisito del linguaggio a seguito di un danno cerebrale in un

soggetto che aveva raggiunto la piena competenza nella funzione linguistica

Afasia Primaria =

Deficit afasico prodotto da una patologia neurodegenerativa

la storia e la classificazione

Deficit afasico prevalente per lungo tempo

Deficit afasico associato a disordini in altri domini

cognitivi (memoria ) e del comportamento

Mesulam, 2013

Ann Neurol. 1982 Jun;11(6):592-8.Slowly progressive aphasia without generalized dementia.Mesulam MM.

Six right-handed patients experienced a slowly progressing aphasic disorder without the additional intellectual and behavioral disturbances of dementia. The symptoms almost universally started in the presenium. The initial difficulty was an anomic aphasia in five of the patients and pure word deafness in the sixth. Continuous and gradual deterioration occurred in the five patients who presented with an anomic aphasia. They eventually experienced additional impairment of reading, writing, and comprehension. In four patients, other areas of comportment were not involved within the 5 to 11 years of follow-up. A more generalized state of dementia may have emerged in the other two patients, but only after 7 years of progressive debilitating aphasia. Neurodiagnostic procedures were consistent with preferential involvement of the left perisylvian region. In one patient, cortical biopsy did not show any pathognomonicchange; specifically, no neurofibrillary tangles, amyloid plaques, neuronal inclusions, or gliosis were seen. This condition may constitute a syndrome of relatively focal cerebral degeneration with a predilection for the left perisylvian region

Arch Neurol. 1990 Dec;47(12):1329-35.Primary progressive aphasia. Longitudinal course, neuropsychological profile, and language features.Weintraub S1, Rubin NP, Mesulam MM.1Division of Behavioral Neuroscience and Behavioral Neurology, Beth Israel Hospital, Boston, Mass

02215.AbstractFour patients with the clinical syndrome of primary progressive aphasia and a nonfluent aphasia profile

were followed up over a period of 3 to 5 years. Extensive neuropsychological data for three patients revealed a progressive, quantitative decline of language with relative stability of memory, visuospatial skills, and reasoning. Comportment and most activities of daily living were preserved even when speech was unintelligible. Although several aphasia types may be associated with primary progressive aphasia, a nonfluent aphasia profile and phonemic paraphasic errors are most useful in differentiating it from the much more common clinical syndrome, "probable Alzheimer's disease." The clinicopathological correlates of probable Alzheimer's disease differ from those associated with primary progressive aphasia. Therefore, the clinical distinction between the two syndromes may be important for predicting the underlying pathophysiologic changes during the life of the patient.

Neary et al., 1998

Rimangono fuori le forme di PPA correlate con la malattia di Alzheimer

Ann Neurol. 2001 Apr;49(4):425-32.

Primary progressive aphasia.

Mesulam MM.

Author information

Cognitive Neurology and Alzheimer's Disease Center, Department of Neurology, Northwestern University, Chicago, IL 60611, USA. mmesulam@nwu.edu

Abstract

Primary progressive aphasia (PPA) is a focal dementia characterized by an isolated and gradual dissolution of language function. The disease starts with word-finding disturbances (anomia) and frequently proceeds to impair the grammatical structure (syntax) and comprehension (semantics) of language. The speech output in PPA can be fluent or nonfluent. Memory, visual processing, and personality remain relatively well-preserved until the advanced stages and help to distiguish PPA from frontal lobe dementia and the typical forms of Alzheimer's disease. The term "semantic dementia" was originally introduced to designate a different group of patients with a combination of verbal and visual processing deficits. In practice, however, this diagnosis is also being used in a variant sense to denote a subtype of PPA with fluent speech and impaired comprehension, even in the absence of visual processing deficits. Insofar as the diagnosis of semantic dementia can have these two different meanings, it is important to specify whether it is being used in the original sense or to denote a subtype of PPA. Structural and physiological neuroimaging confirms the selective predilection of PPA for the left hemisphere, especially for its language-related cortices. A few patients with PPA display the neuropathological markers of Alzheimer's disease, but in an unusual distribution. The majority of the autopsies in PPA have shown either Pick's disease or lobar atrophy without distinctive histopathology. The suggestion has been made that PPA and frontal lobe dementia constitute phenotypical variations of a unitary disease process within the "Pick-lobar atrophy" spectrum. Recent advances in chromosome 17-linked dementias justify a rigorous search for tau polymorphisms and tauopathy in sporadic PPA. An informed approach to this syndrome will increase the effectiveness with which clinicians can address the unique challenges associated with the diagnosis and care of PPA

Deficit linguistico progressivo e prevalente su altri deficit cognitivi e neurologici per almeno due anni

Grossman M, Mickanin J, Onishi K, et al. Progressivenon-fluent aphasia: language, cognitive and PET measurescontrasted with probable Alzheimer’s disease. J CognNeurosci 1996;8:135–154.

Warrington EK. The selective impairment of semanticmemory. Q J Exp Psychol 1975;27:635– 657.

Snowden JS, Goulding PJ, Neary D. Semantic dementia: a form of circumscribed cerebral atrophy. BehavNeurol 1989;2:167–182.

Hodges JR, Patterson K, Oxbury S, Funnell E. Semanticdementia: progressive fluent aphasia with temporal lobeatrophy. Brain 1992;115:1783–1806.

Afasia primaria non-fuenteDemenza semantica/afasia

primaria fluente

Altre forme di afasia primaria non correlate a DFT

Mesulan & Weintraub, Neurology 2014

Distribuzione dell’atrofia nell’afasia primaria

Correlati neuropatologici dell’afasia primaria

Non c’è completa sovrapposizione tra espressione clinica-neuropsicologica e neuropatologia

Non c’è completa sovrapposizione tra espressione clinica-neuropsicologica e neuropatologia, tuttavia ….

l’ ”Apraxia of Speech” è generalmente osservata nell’ambito della Degenerazione Cortico Basale o della Paralisi Sopranucleare Progressiva (taupatie)(parkinsonismi)

Altre forme non-fuenti si associano nella malattia del motoneurone (FTD-U TDP-43)

La “Demenza Semantica” (FTD TDP- tipo C) generalmente non si associa a “sintomi neurologici” ma a sintomi “comportamentali

La variante “Logopenica” è eterogenea

Le ”afasie primarie” costituiscono di fatto una “sindrome” che deriva dal coinvolgimento delle regioni

perisilviane dell’emisfero sinistro

Typical AD Atypical AD (PPA)

Caratteristiche demografichedell’afasia primaria

…altri disturbi primari del linguaggio

•“Apraxia of Speech”

•Anartria Pura

•Sordità Verbale Pura

Josephs et al.,

Rapporto tra Afasia Primaria non- Fluente ed “Apraxia of Speech”

Josephs et al., 2012

Neuropsychology. 2013 Nov;27(6):628-41. doi: 10.1037/a0034033. Epub 2013 Sep 16.

Visual short-term store can compensate for a defective phonological short-term store in patients with apraxia of speech.

Silveri MC1, Baldonero E.1Medical Centre for the Ageing.

Abstract

OBJECTIVE:

The aim of the study was to investigate whether, within the phonological short-term memory (STM) system, speech articulation disorders primarily due to cortical damage are associated with deficits in the phonological recoding of visual-verbal material, and whether the visual short-term store (STS) can compensate for inefficient access to the phonological STS, as suggested in previous reports.

METHOD:

Two patients (AE and TM) with apraxia of speech due to atrophic cerebral damage were administered a battery of tasks devised to explore the organization of the phonological STM.

RESULTS:

AE's span was normal and TM's span was markedly reduced. Phonological similarity and word-length effects: Both patients showed the effects in visual presentation; the effect was less evident in verbal presentation. This suggests a phonological STS disorder and preserved rehearsal/phonological recoding, consistently with involvement of the left parietal regions, which was documented by the MRI in both patients. Unexpectedly, TM had a longer span for similar than for dissimilar words in visually presented stimuli. Silent phonology (on written material): At variance with controls, stress assignment improved during unattended speech both in AE and TM, while in both patients and controls a detrimental effect of unattended speech was documented in the initial sound task.

CONCLUSIONS:

To account for this unusual pattern of results, we hypothesized that whenever possible, AE and TM adopt the strategy that takes advantage of the visual STM store to compensate for a defective phonological STS.

La Diagnosi di Afasia Primaria

Strumenti diagnostici

• Neuropsicologica e clinica: Deficit afasico prevalente su altri deficit cognitivi e neurologici

• Neuroimmagini : RMN- Fluorodeossiglucosio -FDG-PET; Tomografia a Emissione di Positroni con tracciante Pittsburgh compound B per l’amiloide -PIB-PET

• Markers biologici: – Genetici;

– Liquorali: • AD = tau e fosfotau incrementati; Aβ ridotta;

• FTLD = tau ridotta ; tau/ Aβ

La Diagnostica Neuropsicologica

Valutazione neuropsicologica dell’afasia primaria

•Analisi del linguaggio spontaneo•Applicazione di batteria per la valutazione dell’afasia

ANALISI DEL LINGUAGGIO SPONTANEO

•Speech rate•Articolazione•Prosodia•Presenza di anomie,pause anomiche, conduites d’approche, circunlocuzioni, parafasie semantiche e parafasie fonemiche, gergo•Accordo•Omissione e sostituzione di elementi di classe “aperta” e di classe “chiusa” •Sforzo articolatorio•Apraxia of Speech•Lunghezza media della frase-Lessicale (numero medio di item di classe maggiore prodotto in frasi sintatticamente corrette)•Lunghezza media della frase-Morfologica (numero medio di item prodotto in una frase corretta sul piano sintattico e morfologico)•Percentuale di frammenti/totale di parole prodotte

Batteria per l’Analisi del Deficit Afasico –BADA-

Miceli, Laudanna, Burani, Capasso, 1994

La valutazione del livello semantico

2007

distributed view + huboltre ad una organizzazione “modality

specific” che rispecchia l’organizzazione anatomica dei sistemi sensoriali,

funzionale/motorio e linguistico, nel cervello esistono rappresentazioni

semantiche amodali, svincolate da aspetti di superficie, a livello dei poli temporali

(hub semantico)

“sorting” di oggetti

animali vs. artefatti

“sorting” di oggetti

animali domestici vs. selvatici

Silveri & Ciccarelli 2009

disegno a memoria

Paziente BC

minimal feature match foreshortened matchBORB-Birmingham Object Recognition Battery

Riddoch & Humphreys, 1993

Sartori & Job, 1988test di denominazione di artefatti e cose viventi

item match BORB

Riddoch & Humphreys, 1993

association matchBORB

Riddoch & Humphreys, 1993

pyramids and palm trees test

Howard & Patterson, 1992

camel and cactus test

Bozeat et al., 2000

object decision task BORB

Riddoch & Humphreys, 1993

Hughes et al. 2011

Test per l’agnosia acustica,

Palmieri, 1986

cospecifics

Famoso si/no

Scrittore/pittore/scienziato/sportivo/actor/politico

Vivente si/no

Italiano si/no

Rizzo et al., 2002

3)questionario sulle conoscenze semantiche

FARFALLA• E’ un animale, un vegetale o un

oggetto? (superordinata tra categorie)• E’ un animale a 4 zampe, un uccello

o un insetto? (superordinata entro categoria)

• Ha le ali trasparenti, variopinte o non ha le ali? (subordinata percettiva fisica)

• E’ più leggera di una rana? si/no? (subordinata percettiva fisica per confronto)

• Salta, vola, o corre? (subordinata funzionale d’uso)

• Si vede d’inverno, d’estate o sia in inverno che d’estate? (subordinata funzionale di contesto)

CASSETTONE• E’ un oggetto, un animale o un

vegetale? (superordinata tra categorie)

• E’ un utensile, uno strumento musicale o un mobile? (superordinata entro categoria)

• E’ di carta, di legno o di vetro? (subordinata percettiva fisica)

• E’ più soffice (morbido), di un divano, si/no? (subordinata percettiva fisica per confronto)

• Serve per mettere fiori, per sedersi o per contenere biancheria (subordinata funzionale d’uso)

• Si trova in giardino, in una stanza, o in un cortile? (subordinata funzionale di contesto)

Laiacona et al., 1993; 2004

alcune riflessioni per concludere….

•Che rapporto c’è tra afasia (ad esempio da danno vascolare) ed afasia primaria?

•danno casuale vs. danno di “sistema”

•risposta del cervello ad un danno acuto vs. risposta del cervello ad un danno lento e progressivo che consente la riorganizzazione funzionale

•Il problema dell’anomia

•Che contributo danno le afasie primarie alla conoscenza della funzione linguistica?

•la Demenza Semantica ha contribuito alla costruzione dei modelli di memoria semantica