NOZIONI DI BASE. Figura 6.1 Definizione e rappresentazione dei piani frontale, mediano e orizzontale e dei relativi angoli. ITD grandi.

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1 6 NOZIONI DI BASE Figura 6.1 Definizione e rappresentazione dei piani frontale, mediano e orizzontale e dei relativi angoli. esperimenti hanno confermato che il ruolo delle dif ferenze di tempo nella localizzazione dei toni puri è limitato alle frequenze al di sotto di 1,5 khz. A par tire da questa frequenza, diventa determinante l ILD. L ILD, la differenza interaurale di livello, utilizza la differenza di intensità dell onda sonora che arriva alle due orecchie. Una sorgente sonora che si trova sul piano azimutale ad un angolo θ di +90 (cioè a destra dell ascoltatore) emetterà un suono che non solo arri verà prima all orecchio destro ma arriverà anche con una intensità maggiore rispetto al suono che arriva all orecchio sinistro, il quale verrà attenuato mentre attraversa la testa. La ragione della predominanza del contributo del l ILD nel processo di localizzazione per le frequenze >1,5 khz, risiede nel fatto che nell intorno di tale frequenza la lunghezza d onda diventa comparabile con la distanza tra le due orecchie. Ciò significa che i suoni a frequenza inferiore (che hanno una lun ghezza d onda maggiore) possono quindi oltrepas sare la testa senza subire modifiche, arrivando perciò alle due orecchie con la stessa intensità. Per i suoni a bassa frequenza l ILD non è quindi uno strumento efficace di localizzazione. D altro canto è vero anche che più la frequenza è alta (>1,5 khz) e cioè più la lunghezza d onda è piccola e più è probabile che, nel giungere all orecchio più distante, l onda percorra uno spazio che corrisponda a più lunghezze d onda, portando così il sistema uditivo a percepire un ITD più corto di quello che sarebbe in realtà (Fig. 6.2). Quindi nella localizzazione spaziale sul piano azi mutale per i suoni a bassa frequenza (<1,5 khz) è più influente la differenza interaurale di tempo (ITD), mentre per i suoni ad alta frequenza (>1,5 khz) è più influente la differenza interaurale di livello (ILD). Figura 6.2 Ambiguità della misura ITD per frequenze superiori a 1,5 khz: c è una maggiore probabilità che nel giungere all orecchio più distante (orecchio destro) l onda percorra uno spazio che corrisponde a più lunghezze d onda e, vista la relazione esistente tra differenza di fase Δϕ e ITD, esiste una maggiore probabilità che pur percorrendo distanze diverse l onda arrivi alle due orecchie con la stessa fase. CONO DI CONFUSIONE Per questioni geometriche, se si ipotizza una testa perfettamente sferica, sia ITD che ILD dipenderan no esclusivamente dalla posizione della sorgente sul piano azimutale. Ciò significa che, fissati l angolo di azimuth e la distanza della sorgente, tutte le posizioni corrispondenti a diversi angoli di elevazione danno origine ad eguali differenze di tempo e di livello tra le due orecchie. Inoltre, i parametri sui quali la teoria duplex si basa, non sono sufficienti da soli a spiegare come l uomo risolva la cosiddetta ambiguità fronteretro: in ipotesi di sfericità della testa, infatti, esiste un iperpiano di simmetria centrato sull asse interaurale per il quale i valori di ILD e di ITD risultano uguali. Tale iperpiano è detto cono di confusione (Fig. 6.3). Anche in situazioni realistiche, cioè considerando una ITD grandi ITD piccoli Figura 6.3 Cono di confusione calcolato considerando la testa perfettamente sferica. Le sorgenti acustiche nel cono di confusione hanno la stessa ITD e la stessa ILD. 46 Ambrosetti Sez 02.indd 46 31/07/18 09:42

2 NOZIONI DI BASE Filtri di pesatura Figura 7.5 Microfono pre polarizzato e preamplificatore ICP. UNITÀ DI TRATTAMENTO DEL SEGNALE 7 Preamplificatore Il microfono viene collegato al preamplificatore che ha la funzione di amplificare il segnale elettrico generato dal microfono stesso e di inviarlo al fono metro. I migliori preamplificatori microfonici sono in grado di fornire un uscita indistorta fino a 30 Volt di picco-picco garantendo una linearità di misura dei livelli superiore ai 140 db rms ed ai 143 db per i valori di picco (Fig. 7.5). Il primo circuito di lettura del segnale presente nel fonometro registra un eventuale sovraccarico (OVERLOAD) che viene indicato sul display. In tal caso i valori registrati non sono da ritenersi attendi bili e vanno scartati. Figura 7.6 Caratteristiche del filtro di pesatura A e C. A Questi filtri hanno il compito di trasformare il segnale proporzionale al livello di pressione sonora in un segnale approssimato a quello percepito sog gettivamente. Per descrivere la percezione umana del fenomeno acustico sono stati condotti degli studi che hanno pro dotto una serie di curve denominate ISOFONICHE. Tali curve descrivono, entro il range dell udibile, la risposta dell apparato uditivo alle varie frequenze. I filtri di pesatura riproducono, all interno del fonometro, le curve isofoniche. In particolar modo troviamo le pesature A e C che corrispondono ri spettivamente alla sensibilità dell apparato uditivo a bassi e alti livelli (Fig. 7.6). Per meglio conoscere le caratteristiche delle sor genti sonore e predisporre i sistemi di correzione del suono generato più idonei, possiamo eseguire l ana lisi in frequenza. A tale scopo vengono utilizzati i filtri in banda. Filtri in banda Sono dispositivi elettrici che lasciano passare la gamma di frequenze comprese nella propria ban da senza attenuarla, mentre attenuano fortemente le frequenze fuori banda. Abbiamo a disposizione filtri in 1/1 d ottava e fil tri in 1/3 d ottava su un range di frequenza da 20 Hz fino a 20 khz. I filtri in 1/1 d ottava sono meno selettivi e vengo usati principalmente per le indagini dell esposizione al rumore dei lavoratori e per indirizzare le conse guenti scelte degli otoprotettori. L analisi in 1/3 d ottava viene usata normalmente in acustica ambientale e acustica edilizia, come ri chiesto dalle norme specifiche (Fig. 7.7). B Figura 7.7 Analisi A) in 1/3 d ottava, B) in 1/1 d ottava. 52 Ambrosetti Sez 02.indd 52 31/07/18 09:42

3 12 ORECCHIO E COMUNICAZIONE UMANA monolaterali. Il gruppo dei sequenziali bilaterali era costituito da bimbi sordi congeniti con un periodo tra le chirurgie di soli quattro anni ed anche per loro il sistema ha necessitato di un periodo di tempo abbastanza lungo per raggiungere l equivalenza interaurale, a ulteriore conferma delle affermazioni restrittive sul periodo critico di Gordon. L esperienza appena descritta ha inoltre dimostrato che il deficit di performance del secondo orecchio impiantato non poteva essere causato solo dal noto fenomeno della deprivazione sensoriale nell orecchio non stimolato, ma un secondo fenomeno veniva provocato dal ritardo terapeutico poiché il primo orecchio impiantato svolgeva un ruolo inibitorio sul sequen- ziale, come se considerasse rumore l input del secondo orecchio. Come prova elettrofisiologica degli effetti negativi della stimolazione sequenziale tardiva, il gruppo di Toronto ha identificato un ritardo di conduzione troncoencefalico nei sequenziali dopo i 18 mesi dalla prima chirurgia e ha verificato che tale ritardo si ripercuoteva anche a livello corticale 18, 19. Chi scrive ha infine verificato un anticipo di scarica del nervo ottavo nell orecchio sequenziale e l ha giustificato con la mancata modulazione inibitoria prodotta dal gruppo di fibre del sistema olivo cocleare laterale 20, che, come noto, agisce sulle fibre neurali e non sul recettore. Figura 12.2 Auditory Processing Disorder (A.P.D.) monolaterale con cellule ciliate esterne cocleari indenni. 98 Ambrosetti Sez 03.indd 98

4 Comunicazione 14 A. SCHINDLER, D. GINOCCHIO Il termine comunicazione è fra i più inflazionati della società del XXI secolo, che viene appunto definita come la società della comunicazione; forse anche per questo motivo il termine comunicazione è estremamente ambiguo e assume significati diversi a secondo del contesto in cui viene utilizzato. Si parla di comunicazione quando si racconta delle moderne possibilità di mettersi in contatto via web con riferimento esplicito alle , a Skype, alle chat-line o via cellulare; si parla ugualmente di comunicazione indicando il continuo miglioramento dei sistemi di trasporto e alla possibilità di spostarsi nelle diverse regioni del mondo a costi sempre minori; ancora si parla di comunicazione in ambito formativo, dove addirittura è stato istituito un corso di laurea in scienze della comunicazione. Anche in ambito sanitario il termine comunicazione è ampiamente utilizzato per riferirsi alla necessità di condivisione con il paziente di una serie di informazioni, specie dopo le ultime ondate migratorie. L elenco potrebbe continuare a lungo, ma già si ha un idea di quanto numerose siano le possibilità di intendere il termine comunicazione 1. In questo capitolo si affronterà l argomento dal punto di vista biologico, cercando di fornire un modello che possa fare riferimento alla vita quotidiana tanto delle persone senza problemi di comunicazione quanto di coloro che per motivi patologici o sociologici, presentano limitazioni nella comunicazione. La trattazione sarà volutamente stringata nella speranza di aumentare la fruibilità del capitolo. mangiare), ma sfrutta strutture e funzioni presenti per altri motivi. Per comunicazione si intende un complesso sistema in grado di scambiare informazioni fra individui; un elemento essenziale è costituito dalla reciprocità fra gli interlocutori, e quindi dal concetto di circolarità dell informazione. In altre parole se si parla di scambio di informazioni si intende non solo che un informazione passa da un individuo a un altro ma, che chi riceve l informazione, fornisce una informazione di ritorno (di feedback), che va dalla semplice conferma/non conferma dell avvenuta ricezione, a forme di risposta più complessa in cui l interlocutore esprime un proprio messaggio (Fig. 14.1). Accanto al principio matematico di scambio di informazioni, il concetto di comunicazione prevede la condivisione fra due individui di un contenuto. Questo aspetto è molto importante perché prevede non solo che informazioni passino fra individui, ma che nella comunicazione sia presente un aspetto di IL CONCETTO DI COMUNICAZIONE La comunicazione è un attività umana molto particolare in quanto non dispone di organi ad hoc (per es. la bocca non serve per parlare, ma in primis per Figura 14.1 Rappresentazione schematica dell anello comunicativo minimo: l individuo A invia un messaggio all individuo B, che risponde attraverso un altro messaggio. 109 Ambrosetti Sez 03.indd 109

5 ORECCHIO E COMUNICAZIONE UMANA 14 relazione fra gli interlocutori, quindi una capacità di stare insieme e condividere una situazione. Inoltre perché i contenuti possano essere condivisi è necessaria la presenza di un codice, cioè di un insieme di accordi o convenzioni relativamente a segni; grazie alla presenza di un codice i due interlocutori sanno che al tal segno corrisponde tal significato e quindi diventa possibile la condivisione di significati 2. Il corollario di considerare la comunicazione come un momento di condivisione consiste nel fatto che uno scambio è comunicativo nel momento in cui una persona rende consapevole di un fatto il suo interlocutore che prima ne era inconsapevole. Quindi il successo della comunicazione si fonda sul principio di cooperazione: dare il proprio contributo al momento opportuno, così come è richiesto dagli CLASSIFICAZIONE DEI DISTURBI DELLA COMUNICAZIONE 5 Per disturbi della comunicazione si intende un complesso eterogeneo di alterazioni in cui lo scambio comunicativo è in qualche maniera alterato. La classificazione dei disturbi della comunicazione è basata sulla distinzione di alcuni concetti (quello di voce, parola, linguaggio, udito), che in parte verranno ripresi nel capitolo successivo. Per voce (in inglese voice) si intende la produzione di una sonorità (suono o rumore) in seguito alla vibrazione delle corde vocali o di strutture adiacenti (per esempio le bande ventricolari, aritenoidi o, nel caso della voce erigmofonica e tracheo-esofagea, la mucosa faringoesofagea). Con il termine parola (in inglese speech) si intende la capacità di produrre sonorità dalle caratteristiche definite (le vocali e le consonanti) grazie ai movimenti rapidi, precisi e coordinati del sistema respiratorio, fonatorio e articolatorio. Il sistema articolatorio è formato dall insieme di organi posti fra il piano glottico, le labbra e il naso (faringe, lingua, denti, palato molle, labbra, mandibola). Le singole sonorità prendono il nome di fonemi. Il linguaggio (in inglese language) è una funzione mentale complessa basata sulla possibilità di utilizzare simboli particolari (le parole, in inglese words) secondo regole combinatorie (grammatica). Tassonomia dei disturbi della comunicazione; vengono riportati per voce, parola, linguaggio, udito, i principali gruppi di disturbi e la relativa definizione. Funzione Disturbo della comunicazione Definizione alterata Voce Disturbi della voce (disfonie) Alterazioni nell altezza, intensità o qualità della voce per modificazioni disfonie organiche laringee (disfonie organiche), della cinetica (disfonie funzionali) o del disfonie funzionali controllo neuromuscolare della voce (disturbi del movimento) disturbi del movimento Parola Disturbi motori della parola Disturbi articolatori dovuti a disturbo neurologico che altera la pro disartrie grammazione dei complessi movimenti articolatori (aprassia del lin aprassia del linguaggio guaggio) o la loro esecuzione (disartria) Disturbi della fluenza Devianza nel flusso e ritmo dell articolazione con ripetizioni involonta balbuzie rie, prolungamento di fonemi, sillabe, parole o frasi e/o blocchi o pause farfugliamento involontarie (balbuzie) o produzione rapida con molte elisioni, omissioni e trasposizioni (farfugliamento) Dislalie meccaniche periferiche Disturbi articolatori dovuti a malformazioni degli organi articolatori (per es. palatoschisi), trattamenti chirurgici (per es. glossectomia), o traumi Disturbi dell articolazione (fonetici) Disturbi articolatori dovuti alla difficoltà alla produzione fisica del fonema target Dislalie audiogene Disturbi articolari dovuti a ridotto o assente feedback uditivo Linguaggio Disturbi primari del linguaggio Disturbi del linguaggio non dovuti a deficit uditivo, mentale, neurolo afasie gico, psicosociale o culturale. I disturbi del linguaggio possono essere disturbo specifico del linguaggio dovuti a un danno delle aree cerebrali linguistiche (afasia) o disfunzio disturbo fonologico ne del sistema fonologico (disturbo fonologico) o lessicale e grammati dislessia evolutiva cale (disturbo specifico del linguaggio) o a difficoltà nell apprendimento del linguaggio scritto (dislessia evolutiva) Disturbi secondari del linguaggio o Disturbi del linguaggio dovuti a un alterazione diversa da quella linguidisturbi del linguaggio secondari a: stica (uditiva, intellettiva, cognitiva superiore, psicosociale, attentiva) o sordità a strutture diverse da quelle linguistiche (danno cerebrale diffuso) o a ritardo mentale restrizioni sociali/culturali disturbi dello spettro autistico disturbi da deficit di attenzione e iperattività danno cerebrale diffuso deficit socio-culturali Udito Sordità Disturbi uditivi gravi dovuti a un danno cocleare Disturbi del processamento uditivo Disturbi che alterano il modo in cui il cervello processa le informazioni centrale uditive 110 Ambrosetti Sez 03.indd 110

6 15 15 Elementi di fonetica e linguistica Figura Sonagramma delle tre fricative afone di un soggetto maschile; è evidente la minore intensità dello spettro del fonema [f ] e la caratteristica distribuzione di frequenza del fonema [s]. Figura Sonagramma delle due fricative sonore di un soggetto maschile; con il cerchio è evidenziata la barra vocalica. e una fricativa; acusticamente sono visibili le caratteristiche della occlusiva che precede e della fricativa che segue 13. FONETICA ARTICOLATORIA La fonetica articolatoria studia come si muovono gli organi articolatori durante la pronuncia dei diversi fonemi (Fig ). Nella pronuncia di tutti i fonemi si utilizza la corrente aerea espiratoria del sistema polmonare; la corrente aerea espiratoria impatta sulle corde vocali, due strutture muscolo-tendinee che fanno parte della laringe. A seconda che le due corde vocali siano accollate o meno la corrente aerea espiratoria produce un suono oppure no: nel primo caso sono prodotti fonemi sonori, nel secondo fonemi afoni. Il flusso aereo espiratorio passa poi attraverso la faringe e il cavo orale; a seconda del 131 Ambrosetti Sez 03.indd 131

7 15 15 Elementi di fonetica e linguistica Figura Rappresentazione schematica dei luoghi di articolazione delle vocali (trapezio vocalico). Figura Luoghi di articolazione delle consonanti italiane. Occlusive. Le occlusive, anche dette esplosive, sono prodotte grazie alla chiusura del tratto vocale (fase di occlusione) e la sua subitanea apertura (fase di esplosione). Le occlusive si distinguono in afone e sonore in base alla vibrazione o meno delle corde vocali e in base al luogo di articolazione, cioè della sede in cui avviene l occlusione del tratto vocale (Fig ). Nelle bilabiali [p, b] l occlusione è data dallo sfintere labiale; nelle dentali [t, d] l occlusione è data dalla punta della lingua con gli alveoli dentari; nella velari [k, g], infine, l occlusione è dovuta al contatto della base della lingua con il palato molle. ha una chiusura completa mediana del tratta vocale con apertura laterale. Si distinguono in dentale [l], palatale [ʎ] e vibrante [r], in cui l ostruzione mediana data dalla punta della lingua con gli alveoli dentari varia nel tempo a una frequenza di 16 Hz. Fricative. Le fricative sono prodotte per restrizione del flusso aereo respiratorio. Anche le fricative si distinguono in afone e sonore e in diverse classi a seconda del luogo di articolazione, cioè della sede di restrizione del flusso aereo. Nelle labiodentali [f, v] la restrizione è data dall avvicinamento del labbro inferiore agli incisivi superiori; nelle dentali [s, z] la restrizione è invece data dalla lingua con la regione alveolare; nella palatale [ʃ], infine, la restrizione è data dall avvicinamento del corpo della lingua al palato. Nasali. Le nasali sono consonanti sempre sonore che si producono con passaggio della corrente espiratoria attraverso la cavità nasale grazie alla non chiusura dello sfintere velo-faringeo. Come le occlusive si dividono nella bilabiale [m], dentale [n] e velare [ɳ]. Liquide. Le consonanti liquide sono anche dette laterali in quanto nella produzione articolatoria si Affricate. Le affricate sono prodotte mettendo in sequenza un occlusiva e una fricativa; si distinguono in base al luogo in dentali [ts], come nella parola pazzo, [dz], come nella parola zona, e palatali [tʃ], come nella parola cibo, e [dᵹ], come nella parola gelo 15. LA TEORIA ACUSTICA DELLA PRODUZIONE DELLA PAROLA Nel corso degli anni 60 del XX secolo diversi studiosi hanno contribuito alla sviluppo della teoria acustica della produzione della parola (acoustic theory of speech production). La teoria acustica della produzione della parola analizza le leggi che regolano la genesi dei diversi foni; in altre parole studia come viene creato il suono dalla sorgente sonora e modificato da parte delle strutture anatomiche frapposte fra la sorgente sonora e l aria ambiente 16, 17. Nella genesi degli speech sounds (fonemi) sono da prendersi in considerazione tre elementi: il sistema respiratorio, il sistema laringeo, l insieme degli organi compresi fra il sistema laringeo e le labbra e il naso, detto tratto vocale (in inglese vocal tract). Il sistema respiratorio ha il compito di produrre una corrente aerea espiratoria, il sistema laringeo ha il compito di convertire la corrente aerea in suono, mentre il tratto vocale modifica le caratteristiche del suono prodotto. 133 Ambrosetti Sez 03.indd 133

8 17 SORDITÀ Figura 17.1 L audiogramma riporta di norma i risultati dei due orecchi. Qui per semplicità in ogni schema è riportata solo la soglia di un orecchio con tre esempi di ipoacusia, differenziati in base alle soglie per via aerea e via ossea. Figura 17.2 Alcuni caratteristici profili della soglia uditiva sono associabili con maggior probabilità ad alcune forme cliniche di sordità. quella per via aerea è innalzata, nelle seconde le due soglie, innalzate, dovrebbero coincidere. Nelle forme di tipo misto l innalzamento di soglia è determinato dal sommarsi di una quota neurosensoriale e una quota trasmissiva. Nel caso vi sia una grande differenza tra le soglie dei due orecchi si rendono indispensabili procedure di mascheramento consistenti nell utilizzo di un rumore inviato nell orecchio non in esame, allo scopo di rendere più preciso il rilievo delle soglie dell orecchio testato. Nella figura 17.1 sono riportati tre esempi di ipoacusia ed i simboli che per norma internazionale indicano nell audiogramma l orecchio esaminato ed il tipo di soglia con o senza mascheramento, tenendo presente che convenzionalmente il colore rosso è usato per il lato destro ed il blu per il lato sinistro. La diagnosi audiometrica tonale di ipoacusia trasmissiva indica una disfunzione localizzata nell orecchio esterno o medio, l origine della quale viene precisata da un esame otoscopico, micro-otoscopico ed impedenzometrico. La diagnosi di ipoacusia neurosensoriale indica una disfunzione a carico della coclea o del nervo o delle vie uditive centrali, la cui sede non può essere precisata senza ulteriori indagini. Particolari profili della soglia audiometrica tuttavia possono essere più frequentemente associati ad alcuni fattori lesivi (Fig. 17.2), anche se tali reperti non consentono di per sè di porre una precisa diagnosi causale. Anche l entità della perdita uditiva è con una certa approssimazione associabile a particolari condizioni patologiche come riportato nella tabella 17-II. La sordità trasmissiva non può manifestarsi con una perdita uditiva di oltre 70 db HL, perché i suoni ad intensità superiore inviati per via aerea vengono trasdotti alla coclea dalle vibrazioni delle ossa craniche. Le sottoclassi nelle ipoacusie neurosensoriali hanno un valore indicativo, perché in realtà le lesioni possono essere distribuite in proporzione diversa e non prevedibile, rispettivamente a cellule ciliate esterne, interne, neuroni cocleari. L esecuzione dell esame audiometrico tonale, essendo basata su un modello operativo stimolorisposta, richiede una collaborazione attiva ed un certo grado di attenzione da parte del paziente. I simulatori o esageratori, gli individui con livelli di vigilanza abbassati, o con ridotte capacità attentive possono produrre risultati falsi od inaffidabili, per es.: soglie più elevate del reale. Tabella 17-II Ipoacusie trasmissive Patologia orecchio medio Perforazione timpanica Fissita catena ossicini Versamento endotimpanico db HL Disgiunzione della catena ossiculare Grave fissita della staffa db HL Orecchio medio escluso (gravi malformazioni) lpoacusie neurosensoriali Soglia uditiva Patologia orecchio intemo Fino a 55 db HL Lesione cellule ciliate esterne Oltre 55 db HL Lesione cellule ciliate esterne ed interne Anacusia Orecchio interno / nervo esclusi Fino a db HL Possibilita di lesione limitata al nervo acustico Soglia uditiva Fino a 35 db HL 152 Ambrosetti Sez 04.indd /07/18 09:37