NEUROFISIOLOGIA DELLA VISIONE: COME IL CERVELLO IMPARA A LEGGERE

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1 NEUROFISIOLOGIA DELLA VISIONE: COME IL CERVELLO IMPARA A LEGGERE

2 Il bambino nasce con delle POTENZIALITA, che sono quelle della razza umana e che diventeranno CAPACITA solo con il contributo degli stimoli ambientali. Ogni stimolo ambientale che raggiunge il cervello crea sinapsi nuove o incrementa quelle esistenti o rende la via nervosa più facilmente utilizzabile. Il tronco encefalico, il talamo, la corteccia sensoriomotoria, sono strutture cerebrali sottocorticali che nei primi mesi di vita sono funzionali, cioè non sono completamente mature

3 Il cervello è come una grande orchestra che esegue uno spartito predefinito, ogni strumento è sincronizzato con gli altri per produrre una melodia Ma se un elemento stona o suona un altro spartito, ne uscirà una cacofonia stonata e inascoltabile.

4 S C M

5 S C M

6 Gusto\Olfatto TATTO S C Vista Udito VESTIBOLARE

7 Gusto\Olfatto TATTO S Vista Udito VESTIBOLARE C Manualità e Grafia MOVIMENTO Lettura M Linguaggio Comprensione Cammino e corsa

8 La motilità è una Efferenza che esige una Afferenza per organizzarsi ADELAIDE COLLI GRISONI

9 VISTA UDITO TATTO

10 L EVOLUZIONE NEUROFUNZIONALE DEL BAMBINO COMUNE

11 LA VISTA La vista è una elaborazione che il nostro cervello compie della luce. Attraverso l occhio la luce viene elaborata e inviata al cervello perchè possa essere decodificata in A B C D E F G H I L M N O P Q R S T U V Z

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13 Le cellule sensibili alla luce sono di due tipi: i coni e i bastoncelli. I coni (6 milioni) si trovano prevalentemente al centro della retina e sono specializzati per la visione diurna: permettono di adattarsi alla luce, percepire i colori e distinguere i dettagli fini. I bastoncelli (100 milioni) sono prevalentemente alla periferia della retina e sono specializzati per la visione notturna: sono molto più sensibili alla luce rispetto ai coni, ma si "saturano" rapidamente quando essa aumenta, non permettono di percepire i colori né di distinguere bene i dettagli. Essendo la retina una struttura complessa, le sue singole parti presentano una elevata specializzazione funzionale: la parte centrale (macula ) è responsabile della visione centrale, permette cioè di distinguere i dettagli più fini delle immagini e di riconoscere i colori. Al centro della macula, la fovea è responsabile dell'acutezza visiva, cioè della percezione dei dettagli più piccoli (lettura). Tale specializzazione estrema è in rapporto alla presenza di un'altissima concentrazione di coni e all'assenza di vasi propri. Le parti più esterne della retina presentano, invece, una più alta concentrazione di bastoncelli, sono responsabili della visione laterale o periferica e permettono di vedere tutto ciò che si trova attorno al punto che si sta fissando.

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15 Corteccia occipitale Corteccia visiva primaria, area 17 Aree visive associative, aree 18, 19; per il colore e il movimento, la direzione, l interpretazione visiva;

16 LOCALIZAZIONE DELLE FUNZIONID EL LINGUAGGIO E DEL RICONOSCIMENTO VISIVO ASSOCIAZIONE COMPRENSIONE PROGRAMMAZIONE MOTORIA

17 PRIMA RICONOSCO E SOLO LOCALIZAZIONE DELLE FUNZIONI DEL LINGUAGGIO E DEL RICONOSCIMENTO VISIVO SUCCESSIVAMENTE NOMINO RICONOSCIMENTO VISIONE NOMINAZIONE ASCOLTO

18 LOCALIZAZIONE DELLE FUNZIONI DEL LINGUAGGIO E DEL RICONOSCIMENTO VISIVO RICONOSCIMENTO A Prendi la T VISIONE T ASCOLTO

19 LOCALIZAZIONE DELLE FUNZIONI DEL LINGUAGGIO E DEL RICONOSCIMENTO VISIVO A Che lettera è? RICONOSCIMENTO VISIONE NOMINAZIONE ASCOLTO

20 La conoscenza delle tappe di sviluppo normali della funzione visiva e delle sue anomalie può aiutarci a stabilire una diagnosi pedagogica e permetterci quindi di intervenire in modo adeguato e non raffazzonato. Si è scelto di usare il termine bambino comune invece del solito normale, perché : visto da vicino nessuno è normale!

21 1 livello: dalla nascita a circa 1 mese di vita. La maturazione delle strutture nervose comprende il Midollo Spinale e il Bulbo. Il Bulbo è la parte inferiore del cervello umano, si trova appena sopra il midollo spinale e sotto il Ponte. Il Bulbo collega il Midollo Spinale con il Ponte. E formato da due parti continue: il Midollo vero e proprio e il Midollo Allungato che è la parte posta interamente all interno del cranio e che in termini funzionali sono considerate una sola entità.

22 2 livello: 2,5 mesi può essere chiamato il livello della sopravvivenza. Il Ponte Cerebrale completa la sua maturazione e ci permette di lanciare un grido di allarme (pianto di allarme) se qualche stimolo è eccessivo e mette a repentaglio la nostra sopravvivenza. Il Ponte si trova sopra il Bulbo e sotto il Mesencefalo. Contiene fasci di fibre nervose che collegano al Bulbo al Cervelletto e alle parti superiori del Cervello. Il Ponte esercita il controllo primario sulle funzioni umane.

23 3 livello: 7 mesi A questa età matura il Mesencefalo che è tutta la parte del Cervello situata sopra il Ponte e sotto la Corteccia cerebrale. La regione sottocorticale che comprende i Gangli della Base, il Talamo, il Cervelletto e che, per comodità è detta Mesencefalo, si organizza sempre più e si formano vie sinaptiche sempre più veloci e intricate..

24 4 livello : 12 mesi inizia l organizzazione della Corteccia Cerebrale: 1 stadio. La Corteccia Cerebrale è lo strato più esterno del Cervello ed è formata principalmente da NEURONI. I Neuroni sono le cellule nervose che costituiscono le unità strutturali e funzionali del Sistema Nervoso. La Corteccia umana è una vasta porzione di cervello che, anatomicamente, non può essere suddivisa in parti distinte. Schematicamente e per maggior chiarezza abbiamo diviso la corteccia in 4 stadi di livello la cui maturazione ci permette di usare sempre più cervello e probabilmente riflettono l ordine dello sviluppo cerebrale dell uomo. Il primo stadio della corteccia esercita il controllo sulle funzioni mesencefaliche.

25 5 livello : 18 mesi Corteccia 2 stadio Si tratta del livello di corteccia dell uomo primario. 6 livello : 36 mesi Corteccia 3 stadio Si tratta del livello di corteccia dell uomo primitivo. 7 livello : 72 mesi Corteccia 4 stadio:corteccia sofisticata. Si tratta del livello di corteccia dell uomo moderno, attuale.

26 L EVOLUZIONE DELLA CAPACITA VISIVA: dalla visione alla lettura

27 1 livello : dalla nascita fino a circa 1mese di vita. RIFLESSO PUPILLARE ALLA LUCE. Alla nascita è già presente il riflesso pupillare: il neonato è cosciente di luce e buio. Gli stimoli ambientali aiuteranno il bambino a migliorare rapidamente già nel primo anno di vita e a circa 4 anni i suoi valori di acuità visiva saranno simili a quelli dell adulto. L accomodazione e tutti i movimenti oculari sono immaturi. Il campo visivo è ristretto. Un qualsiasi deficit mono o binoculare può provocare ambliopia

28 2 livello : 2,5 mesi PERCEZIONE DI CONTORNI E CONTRASTI Intorno ai due mesi e mezzo la capacità visiva è ancora scarsa: il bambino vede sicuramente meglio, ma solo da molto vicino, da lontano ancora ha gravi difficoltà e vede soprattutto i contorni e i contrasti.

29 Si ritiene anche che mostrare agli infanti molti contrasti grafici sia di grande aiuto, poiché : accresce la curiosità. incrementa l attenzione, offre la possibilità di incrementare l attitudine alla concentrazione, stimola la creazione di nuove sinapsi tra i neuroni, calma il bambino quando è irritato per noia.

30 3 livello : dai 7 mesi IDENTIFICAZIONE DI PARTICOLARI IN UN INSIEME. La maturazione delle vie nervose visive procede velocemente se il bambino viene sottoposto dall ambiente a informazioni visive continue (visi diversi, i vestiti degli adulti, sole, ombra, luce, buio, luci dell albero di Natale, ecc.) e intorno ai 7/8 mesi di età è in grado di differenziare particolari in un insieme, per cui si interessa ai bottoni, cerca di afferrare oggetti stampati sulla tovaglia, vede gli orecchini e impara che: non solo gli adulti hanno odori e voci diverse, ma addirittura hanno facce diverse (angoscia dell 8 mese- Spitz). Differenziare volti umani non è così semplice come sembra, provate a pensare alla nostra difficoltà, di adulti, nel dover differenziare tra cinesi e giapponesi!

31 Quando il bambino ha acquisito questo livello è pronto per iniziare la lettura delle parole rosse. Questo tipo di lettura si usa per offrire al bambino un altissimo numero di informazioni visive ed ha i seguenti obiettivi: 1 stimolare le vie nervose visive con il colore rosso, perché le prime fibre che mielinizzano per condurre al cervello l informazione colore sono quelle per il colore rosso; 2 stimolare l attenzione visiva e uditiva in contemporanea; 3 insegnare al cervello a riconoscere un alto numero di particolari in un insieme e riconoscere il particolare tavolo dal particolare sedia scritti su due cartelli simili (cinese o giapponese su due volti simili o il viso della mamma da quello della nonna materna che pure si assomigliano!)

32 Il cervello dovrà imparare a: - discriminare e classificare forme, dimensioni, consistenze, - seriare, - ricercare somiglianze e differenze, - fare trasposizioni visive, ecc.

33 4 livello: 12 mesi CONVERGENZA E CONSEGUENTE VISIONE STEREOSCOPICA. convergenza

34 5 livello: 18 mesi DISTINZIONE TRA SEMPLICI SIMBOLI VISIVI SIMILI. Pensiamo di osservare una fotografia di una barca a vela su un delizioso laghetto in una bella assolata giornata estiva. Anche se saranno presenti chiazze chiare dovute al riflesso del sole nell acqua, non avremo problemi a riconoscere la sagoma della vela sempre che ci sia familiare il contesto acqua, barca, sole in cui l immagine è immersa. Il bambino di questa età neurologica sarà in grave difficoltà a distinguere una tonalità di bianco (vela) da un altra (il riflesso sull acqua). Se gli offriamo immagini semplici, chiare, precise, non ambigue e senza sfondo, avrà la capacità di riconoscerle meglio. A questa età non ha avuto ancora sufficienti informazioni visive per poter differenziare, per esempio, dove finisce la zampa dell uccellino e dove inizia il ramo su cui la zampa è posata.

35 BITS: I messaggi subliminali sono stati studiati dalle aziende per favorire la vendita di prodotti. Gli esperimenti hanno dimostrato che 1 fotogramma della pepsi, inserito all interno di 36 fotogrammi (pari a un secondo durante un film), non viene riconosciuto dalla corteccia, ma nell intervallo la gente chiede la pepsi. Se inseriamo un fotogramma della coca cola, nell intervallo la maggioranza chiederà la coca cola. Quello che non abbiamo visto a livello cosciente (corticale) il nostro cervello sottocorticale (TALAMO) lo ha registrato perfettamente. Attenzione: se il messaggio subliminale non è memorizzato, non è riconosciuto.

36 6 livello: 36 mesi RICONOSCIMENTO DI SIMBOLI VISIVI E LETTERE NOTI.. Riconoscimento di simboli visivi complessi come l immagine precedentemente descritta ( barca a vela sul lago ),. Capacità di decodificare simboli linguistici scritti : lettere dell alfabeto e/o numeri.. Uso dell occhio controllato dall emisfero dominante. Quando, a 3 anni, il cervello ha imparato a fare tutte le attività che implicano l uso dei due emisomi insieme, in contemporanea e in modo molto proficuo, è il momento di iniziare ad usare gli strati della corteccia cerebrale più alti e quindi il cervello umano, per una economia globale, ha scelto di distribuire i compiti tra i due emisferi: compare la lateralità.

37 Somaticamente la lateralità inizia dall occhio. Tra i 3 e i 4 anni di età un occhio inizia a diventare sempre più abile a guardare durante tutte le attività e l altro aiuta. Tra i 3 anni e mezzo e i 4 e mezzo una mano diventerà sempre più abile e veloce: si lateralizza la mano. L arto inferiore e l orecchio si lateralizzeranno dopo i 6 anni. Si dovrà fare molta attenzione alla valutazione della lateralità rispettando i tempi di maturazione delle strutture cerebrali implicate.

38 Capacità di mantenere l attenzione visiva mentre si parla. Se si mostra ad un bambino di tre anni un oggetto e gli si chiede di continuare a guardarlo mentre lo spostiamo nello spazio davanti ai suoi occhi, il bambino segue con gli occhi tutti gli spostamenti senza difficoltà. Se contemporaneamente gli facciamo una domanda, ogni volta che deve rispondere, perde il contatto visivo con l oggetto. Il cervello non è ancora così ben organizzato da poter svolgere due compiti, come guardare o ascoltare e parlare insieme. Se questa capacità non sarà maturata e ben stabilizzata prima dell inizio della scuola elementare, l apprendimento della lettura e della scrittura saranno estremamente difficoltosi.

39 7 livello: 72 mesi LETTURA DI PAROLE CON L OCCHIO CONTROLLATO DALL EMISFERO DOMINANTE. Normalmente la lettura è una funzione della visione; senza visione non c è lettura e bisogna riuscire ad attivare altre vie nervose sensoriali per poter leggere con un sistema alternativo ( Braille, Malossi, ecc.) Se tutte le tappe precedenti sono maturate adeguatamente, il cervello umano ha ormai raggiunto la capacità di leggere secondo quanto gli viene offerto dal contesto culturale in cui vive. Per lettura si intende: riconoscere (interpretazione funzionale) dai segni della scrittura, le parole e comprenderne il significato.

40 Segni e Simboli 1 step: riconoscere dai segni della scrittura le parole = apprendimento della tecnica della lettura. Riconoscere ogni singolo segno grafico (alfabeto), far corrispondere ad ogni lettera dell alfabeto un suono vocale, fondere 1 consonante + 1 vocale in un grafema e collegarlo al corrispettivo fonema, associare più grafemi-fonemi per produrre una parola. 2 step: comprenderne il significato. Solo quando tutte le tappe precedenti si svolgeranno in modo sufficientemente veloce il cervello sarà dispensato dalla decodificazione dei segni e sarà disponibile alla comprensione del testo. La lettura è una delle funzioni neurologiche che appartengono esclusivamente all uomo. Essere capaci di vedere un simbolo visivo astratto e comprenderne il significato è una prerogativa della corteccia cerebrale umana.

41 Distingue semplici simboli visivi simili EVOLUZIONE DELLA VISIONE Possiede la visione binoculare con la profondità visiva Possiede la convergenza visiva Ha la conservazione\permanenza visiva dell oggetto Segue lo spostamento di persone o cose Identifica i dettagli di un insieme Percepisce contrasti e contorni Possiede un buon movimento oculare esplorativo Ha la visione centrale Ha la visione periferica Vede i colori Percepisce bianco e nero Possiede il riflesso pupillare alla luce

42 LA VISIONE NEL BAMBINO CON DISABILITA

43 Un bambino può avere difficoltà visive da: Danni all occhio Danni retinici Danni alle fibre nervose che portano l informazione visiva Danni cerebrali

44 1 Danni all occhio: anoftalmo = assenza dell occhio, microftalmo = l occhio risulta più piccolo del normale, cataratta congenita, cornea con danni che la rendono opaca e/o inspessita. Spesso alcuni dei danni descritti si presentano associati.

45 2 Danni retinici: La retinopatia del prematuro (ROP) è tuttora una delle principali cause di minorazioni visive nel mondo. Nei Paesi industrializzati, la ROP è probabilmente la seconda causa più frequente di cecità nei bambini; anche nei Paesi in via di sviluppo l incidenza della ROP è in aumento. Forme varie di distrofia retinica, tra le quali la forma più precoce e più severa è l Amaurosi Congenita di Leber (ACL): disordine caratterizzato da un grave deficit visivo, presente alla nascita o nei primi mesi di vita, movimenti oculari caotici, nistagmo, reazioni pupillari torpide, segni oculo-digitali con pressione o sfregamento dei bulbi oculari, fundus oculi normale o sale e pepe.

46 IPOVISIONE Nistagmo Retinite pigmentosa, maculopatia Glaucoma Atrofia del nervo ottico

47 3 Danni alle fibre nervose che portano l informazione visiva: la lesione cerebrale causa una alterata percezione sensoriale, cioè provoca problemi in una o più vie sensoriali che dal mondo portano le informazioni al cervello. Queste vie percettive possono essere anormali in uno dei seguenti modi: IPER: la via è troppo aperta e di conseguenza la stimolazione che giunge al cervello è eccessiva e fastidiosa. IPO: la via sensoriale non è aperta in modo sufficiente e di conseguenza la stimolazione è troppo scarsa e il cervello ne è deprivato. RUMORE BIANCO: la via sensoriale produce stimoli indipendenti da quanto avviene nel mondo esterno per un difetto della via sensoriale e di conseguenza il messaggio proveniente dall esterno è alterato o, in casi estremi, viene coperto dal rumore di fondo del sistema.

48 4 Danni cerebrali. In molti bambini che presentano deficit neurologici oltre al danno motorio si possono associare deficit oculomotori e/o visivi, dai più semplici (strabismo) ai più complessi (disturbi del riconoscimento tipo l agnosia visiva). In tutti questi casi si parla di Deficit Visivo Centrale (Cortical Visual Impairment CVI).

49 Strabismo:alterato allineamento dei bulbi oculari strabismo latente divergente verso l alto strabismo manifesto convergente verso il basso

50 Il CVI (Cortical Visual Impairment CVI) Deficit Visivo Centrale è una condizione che indica che i sistemi visivi cerebrali non comprendono o non interpretano costantemente ciò che vedono gli occhi. Questo non è indice di abilità cognitiva. Se un bambino presenta difficoltà visive non per questo significa che abbia problemi intellettivi. Le cause principali di CVI sono: asfissia, ischemia ipossica prenatale ( ipossia = mancanza di ossigeno nelle cellule o nel sangue, ischemia = apporto insufficiente di sangue al cervello), carenza di sviluppo cerebrale, lesioni cerebrali, idrocefalo, infezioni del sistema nervoso centrale come meningite e encefalite, traumi cranio-encefalici, ecc.

51 Ci sono alcune caratteristiche comuni delle funzioni visive nei bambini con CVI: Il disorientamento nello spazio è comune a causa della vicinanza anatomica dei lobi parietali e occipitali. La visione può variare: a volte c è, a volte non c è; può cambiare di minuto in minuto, di giorno in giorno. Lo scuotimento rapido e orizzontale del capo o il segno digito oculare (si schiaccia i globi oculare con le dita) si verifica raramente nei bambini con CVI. Un terzo dei bambini con CVI sono fotosensibili, per cui possono venire abbagliati dal foglio bianco del quaderno o dalla pagina del libro. Altri fissano ostinatamente la luce. La visione dei bambini con CVI può essere paragonata a quella ottenuta guardando attraverso un pezzo di formaggio emmenthal. I bambini possono avere una scarsa percezione della profondità che influenza persino la loro capacità di afferrare un oggetto. La visione può risultare migliore sia quando l oggetto si muove sia quando il bambino si muove. Tanti bambini con CVI possono essere in grado di usare meglio la visione periferica rispetto a quella centrale. Tutti, comunemente, usiamo la visione centrale, cioè quando guardiamo un oggetto facciamo in modo che l immagine cada dentro la fovea.

52 I comportamenti dei bambini con CVI riflettono le loro risposte di adattamento alle caratteristiche della loro condizione. Il comportamento di questi bambini è spesso mutevole e bizzarro, la diagnosi è molto complessa per mancanza di mezzi di indagine convenzionali. A volte sono presi per simulatori o svogliati e fannulloni in quanto in alcuni casi vedono mentre in altri non riconoscono l oggetto. Spesso solo la nostra attenzione ai loro comportamenti può farci sospettare un CVI e inviare il bambino al neurooftalmologo, perché questi bambini hanno bisogno di un oculista pediatrico altamente specializzato che dovrà fare anche una diagnosi del visus comportamentale e dovrà lavorare a stretto contatto con tutte le figure professionali che si occupano del bambino, genitori ed educatori in primis.

53 Ci sono alcuni comportamenti che sono caratteristici nei bambini con CVI: Possono provare un fenomeno di affollamento quando guardano un immagine: hanno difficoltà a distinguere lo stimolo visivo dallo sfondo o in una vetrina riescono a vedere una piccola scarpa in un angolo, ma non riescono a vedere gli abiti esposti. Normalmente guardano da vicino in modo da ingrandire l oggetto o ridurre l effetto dell affollamento. Una superstimolazione può portare il bambino ad un comportamento sfuggente, o ad una breve attenzione visiva, per esempio se il bambino viene tenuto a lungo sullo stesso compito, I bambini con CVI possono essere molto abili a camminare in un ambiente pieno di oggetti senza urtarli ed evitano spigoli o porte lasciate socchiuse. Questo comportamento può essere attribuito a blindsight, a un area del cervello responsabile del sistema visivo che è funzionante.

54 Sono spesso in grado di vedere meglio quando viene loro detto cosa guardare per tempo. Possono usare la loro visione periferica quando si presenta uno stimolo visivo, dando la sensazione che guardino da un altra parte e non nella direzione dell oggetto dato. Alcuni bambini guardano momentaneamente un oggetto e girano il capo quando lo afferrano. Quanto descritto porta spesso gli educatori a pensare che il bambino abbia scarsa attenzione visiva, che sia poco interessato, che abbia deficit cognitivi, che non abbia assolutamente problemi visivi, che sia cieco, che non sia motivato all apprendimento, ecc. E importantissima una diagnosi corretta per aiutare il bambino ad apprendere e soprattutto a non incolparlo dei suoi problemi che già gli rendono la vita sufficientemente dura.

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65 A B C D E F G H I L M N O P Q R S T U V Z C A S A

66 A C I L M O P S V C A S A

67 A B E I L M Q R U M A R E

68 C D F G I L N O P R U Z N O D O

69 A B C D E F G H I L M N O P Q R S T U V Z V A S O

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71 Successivamente all alfabetiere di legno si passa alla tastiera facilitata.

72 NUMERI LETTERE SIMBOLI IMMAGINI OGGETTI IN 3 DIMENSIONI LUOGHI BIANCO E NERO