Corso di Laurea in Scienze e Tecniche Psicologiche Insegnamento di Psicobiologia II. Linguaggio

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1 Corso di Laurea in Scienze e Tecniche Psicologiche Insegnamento di Psicobiologia II Prof.ssa Giorgia Committeri Linguaggio Il materiale contenuto in questo file pdf è messo a disposizione esclusivamente a fini didattici

2 Il linguaggio Il linguaggio (comportamento verbale) è la caratteristica fondamentale dell Uomo, una delle categorie più importanti del comportamento sociale umano Sistema che permette di comunicare le idee attraverso la loro codifica in segnali (distinto dal pensiero) Formato da un numero finito di suoni (fonemi) che possono venire combinati con infinite possibilità, per creare unità semantiche (morfemi, come prefissi e suffissi) Ogni lingua possiede un gruppo diverso di fonemi e di regole grammaticali, secondo le quali i fonemi vengono combinati in morfemi e parole, e queste poi in frasi Fonologia (regole per combinare i suoni in parole; include la prosodia) Morfologia (regole per combinare parole e suffissi in nuove parole) Sintassi (regole per combinare le parole in frasi)

3 Struttura universale Il linguaggio orale va distinto da quello scritto (lettura e scrittura), che è acquisizione recente e deve essere appreso formalmente Il linguaggio orale ha una struttura universale e la capacità di apprenderlo è innata Tutti i bambini, indipendentemente dalla cultura e dalla lingua che ascoltano, all inizio mostrano le stesse proprietà linguistiche sia percettive che produttive Percezione: distinguono le variazioni acustiche che caratterizzano le unità fonetiche delle diverse lingue (percezione di categoria), capacità che fra i 7 e gli 11 mesi si specializza per il linguaggio nativo (prototipi fonetici, più frequenti: eg. subfonemi /r/ ed /l/ in inglese e giapponese) Produzione: a circa 3 mesi vocalizzano, a circa 5 imitano i suoni, a circa 7 mesi balbettano usando combinazioni universali di consonanti e vocali; dalla fine del primo anno compaiono emissioni con le caratteristiche del linguaggio nativo

4 Apprendimento linguistico Il primo apprendimento, implicito, inizia nel feto e determina un orientamento nervoso che permette di mettere meglio in evidenza le particolarità acustiche della lingua nativa I circuiti sono sintonizzati all identificazione delle unità fonetiche e della prosodia (sia informazioni linguistiche che paralinguistiche) della stessa (maternese) Anche alle caratteristiche motorie necessarie per parlarla Tali orientamenti nervosi interferiscono con l apprendimento successivo di un altra lingua (ruolo del tempo) Periodo sensibile (critico) per l apprendimento fonetico di una lingua straniera e importanza dell interazione sociale Interazione tra maturazione ed esperienza Necessità del sistema visivo (es. linguaggio dei segni; lettura delle labbra )

5 Funzione lateralizzata Le basi neurali del linguaggio sono state studiate mediante lo studio dei disturbi acquisiti del linguaggio (afasie), perché impossibili modelli animali La maggior parte di esse è causata da lesioni dell emisfero sinistro, sia nei soggetti destrimani (circa 96%) che nei mancini (circa 73%) Lateralizzazione sinistra indipendente dalla preferenza manuale e anche per i linguaggi dei segni Studi su pazienti split-brain e su soggetti normali con presentazione tachistoscopica nei due campi visivi Emisfero sinistro specializzato per l analisi dei fonemi, delle parole e delle frasi Destro per prosodia che veicola informazioni emozionali e per analisi dei discorsi

6 Linguaggio ed emisfero sinistro Pierre-Paul Broca nel 1861 descrive il caso di un paziente che, in assenza di deficit di comprensione, riesce ad articolare una sola parola ( tan-tan ), in seguito a lesione del piede della terza circonvoluzione frontale sinistra il paziente ha perso un tipo particolare di memoria, che non è la memoria delle parole, ma quella dei movimenti necessari per articolare le parole ( afasia motoria )

7 Area di Broca: passato e presente Passato: piede della terza circonvoluzione frontale Emisfero SN del paziente Leborgne Emisfero SN del paziente Lelong

8 Dronkers et al., 2007 Area di Broca: passato e presente Presente: Analisi del cervello del paziente Leborgne di Broca mediante TAC e MRI (lesione più estesa e profonda anche gangli della base ed insula) TAC (1978) MRI (1999)

9 Dronkers et al., 2007 Area di Broca: passato e presente Presente: Analisi dei cervelli dei due pazienti di Broca mediante MRI (lesione anche della sostanza bianca frontoparietale) Paziente Leborgne Paziente Lelong

10 Linguaggio ed emisfero sinistro Carl Wernicke nel 1874 afasia sensoriale, causata da lesioni alla parte posteriore della prima circonvoluzione temporale di sinistra modello associazionistico: formazione di funzioni complesse attraverso il collegamento di aree cerebrali diverse tramite fibre nervose diagramma del linguaggio: area posteriore (temporale, deputata alla comprensione) collegata all area anteriore (frontale, deputata alla produzione) tramite il fascicolo arcuato Altri diagrammi della scuola associazionista

11 Sulla base delle sue scoperte e di quelle di Broca, Wernicke ipotizza l esistenza di due centri del linguaggio e di tre tipi di afasia: Area di Wernicke Area di Broca 11

12 Sulla base delle sue scoperte e di quelle di Broca, Wernicke ipotizza l esistenza di due centri del linguaggio e di tre tipi di afasia: Rappresentazioni uditive delle parole Rappresentazioni motorie delle parole 12

13 Il modello Wernicke-Lichtheim Nel 1885, Lichteim incorpora il modello di Wernicke in uno schema più complesso formato da due stadi: Un livello inferiore che corrisponde alle componenti sensorimotorie del linguaggio Un livello superiore che corrisponde alle componenti semanticoconcettuali (ignorate da Wernicke) Lichtheim ipotizza l esistenza di un centro dei concetti collegato sia con il centro uditivo-verbale (comprensione del significato delle parole) che con il centro verbo-motore (produzione fisica di messaggi linguistici)

14 Per interruzione di questi collegamenti ipotizza l esistenza di altri due tipi di afasia: 14 = ripetizione automatica conservata (AB) ma comprensione (AC) e produzione spontanea (CB) alterate

15 Sostanza bianca perisilviana: verifica moderna di ipotesi antiche LOBO PARIETALE (inferiore) Via Diretta: -segmento più mediale Fronto-Temporale LOBO FRONTALE LOBO TEMPORALE Via Indiretta: due segmenti più laterali - Segmento anteriore Fronto-Parietale - Segmento posteriore Parieto-Temporale Catani et al., 2004

16 Catani et al., 2004 Sostanza bianca perisilviana: verifica moderna di ipotesi antiche LOBO FRONTALE LOBO PARIETALE (inferiore) LOBO TEMPORALE Corteccia parietale inferiore sinistra come area primaria per il linguaggio separata da quelle di Broca e Wernicke Modello di Geschwind: area di convergenza multimodale che permette lo sviluppo di contenuti semantici Sviluppo di questa area nell uomo coinciso con l emergenza del linguaggio? Legame con i neuroni mirror (descritti nell area di Broca e nella corteccia parietale inferiore)

17 Differenze emisferiche nel network del linguaggio Catani et al., 2007, PNAS La trattografia tramite DTI mostra che in media le due aree fondamentali per il linguaggio (B=Broca e W=Wernicke) sono direttamente connesse tramite un fascicolo (arcuato) solo nell emisfero sinistro

18 Differenze emisferiche nel network del linguaggio e prestazione ai compiti di memoria verbale Il gruppo con minor lateralizzazione (= maggior simmetria, gruppo 3) dei fasci di connessione perisilviani ha una prestazione significativamente migliore nei compiti di memoria verbale (richiama un maggior numero di parole usando associazioni semantiche)

19 Differenze emisferiche nel network del linguaggio, prestazione ai compiti di memoria verbale e genere Le donne hanno maggiore probabilità di avere il pattern simmetrico (gruppo 3) di connessioni (30% donne, 5% uomini), e quindi paradossalmente il pattern bilaterale, piuttosto che la lateralizzazione estrema, sembra più vantaggioso

20 Le sindromi afasiche La moderna afasiologia descrive due principali gruppi di sindromi, classificate in base alla ricchezza dell eloquio: afasie non fluenti (lesioni anteriori): eloquio ridotto, difficoltà ad articolare il linguaggio orale, comprensione sostanzialmente conservata (Broca, transcorticale motoria, globale) afasie fluenti (lesioni posteriori): eloquio abbondante ma spesso privo di contenuto informativo, possibili deficit di comprensione (Wernicke, conduzione, transcorticale sensoriale) X = a. di Broca X = a. di Wernicke X X

21 Afasie transcorticali MOTORIA (rara) Non fluente Tendenza a non iniziare il discorso Ripetizione intatta (con tendenza all ecolalia) Comprensione conservata Lesioni parietali e frontali che causano una disconnessione tra area posteriore del linguaggio (parietale inferiore) e area di Broca SENSORIALE Fluente Ripetizione intatta Comprensione gravemente deficitaria Lesioni parietali e temporali adiacenti all area di Wernicke (che la disconnettono dal centro dei concetti)

22 Disturbi da lesione all emisfero destro Difficoltà ad elaborare aspetti prosodici del linguaggio (espressività del linguaggio) Ritmo, tono, enfasi (i pazienti non riescono ad interpretare l accento enfatico) Difficoltà ad elaborare gli aspetti pragmatici del linguaggio (uso corretto del linguaggio corrente) i pazienti presentano disturbi nell interpretare significati metaforici, sarcastici ed umoristici

23 Oltre le aree classiche Insula (ruolo nella pianificazione e nella coordinazione dei movimenti articolatori necessari per emettere parole; aprassia articolatoria) Corteccia frontale mediale (SMA e ACC) (inizio del discorso: mutismo acinetico; disturbo motivazionale) Corteccia frontale dorsolaterale: controllo del discorso in atto, particolarmente quando il compito è difficile (funzioni esecutive) Cortecce temporali: incapacità di ricordare nomi propri di persone e luoghi (polo temporale), nomi propri e comuni (corteccia temporale media), nomi di oggetti e utensili (tool) (corteccia temporale inferiore posteriore) ma non nomi di azioni relative a quegli stessi oggetti o nomi di cose naturali o di persone particolari

24 Verbi di azione e sistema motorio

25 Verbi di azione e sistema motorio Calciare Prendere Leccare

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27 Percezione del linguaggio orale e sistema motorio Durante l ascolto del linguaggio, c è un aumento dei potenziali evocati motori registrati dai muscoli della lingua degli ascoltatori, quando ascoltano parole la cui pronuncia coinvolge movimenti della lingua Attivazione dei gesti articolatori che generano i suoni linguistici piuttosto che meccanismi uditivo-cognitivi devoti all analisi dei suoni? Fadiga et al., 2002

28 I disturbi della lettura: alessie o dislessie Evolutive o acquisite Le abilità di lettura delle persone affette da afasia somigliano alle loro capacità di parlare e comprendere il linguaggio orale Periferiche: disturbo nell elaborazione della forma visiva della parola Centrali: disturbo nell elaborazione del suono o del significato delle parole

29 Disturbi acquisiti della lettura Abilità più recente Le abilità di lettura delle persone affette da afasia somigliano alle loro capacità di parlare e comprendere il linguaggio orale Alessia senza agrafia (o alessia pura) descritta da Dejerine (1892) con Geschwind (1965) diviene il prototipo delle sindromi da disconnessione lesioni occipitali sinistre + splenio del corpo calloso

30 Visual word form area (area visiva specializzata per la forma delle parole) Attivazioni fmri in corteccia occipito-temporale mediale per lettere (vs. stimoli non alfabetici) e parole Giro fusiforme sinistro

31 Esercitazioni Il modello associazionista di Wernicke-Lichtheim è: a) stato proposto all inizio del XX secolo e sostiene l esistenza di rappresentazioni linguistiche uditive e motorie delle parole b) stato abbandonato dalle neuroscienze moderne c) basato sui recenti dati di neuroimmagine strutturale d) stato proposto alla fine del XIX secolo e sostiene l esistenza di un centro concettuale collegato sia al centro linguistico sensoriale che a quello motorio Nel diagramma del linguaggio di Wernicke il fascicolo arcuato: a)collega il centro delle rappresentazioni motorie delle parole con il centro delle rappresentazioni visive delle parole. b)se leso causa afasia transcorticale sensoriale. c)se leso causa afasia transcorticale motoria. d)collega il centro delle rappresentazioni motorie delle parole con il centro delle rappresentazioni uditive delle parole.

32 Esercitazioni Le aree cerebrali classiche deputate al linguaggio sono: a) l area di Broca, l area di Wernicke e il polo temporale b) l area di Broca e l area di Wernicke c) l area di Broca, l area di Lichtheim e l area di Wernicke d) localizzate nei lobi frontali, temporali e occipitali Tra le aree non classiche del linguaggio troviamo: a) l insula b) la corteccia frontale dorsolaterale c) il polo temporale d) tutte le precedenti Il fascicolo arcuato classico: a) corrisponde alla via diretta descritta da Catani tramite DTI b) corrisponde al segmento anteriore della via indiretta descritta da Catani tramite DTI c) corrisponde al segmento posteriore della via indiretta descritta da Catani tramite DTI d) collega l area di Broca al polo temporale