MATERIALE AD ESCLUSIVO USO DIDATTICO Corso di Laurea Magistrale in Psicologia Indirizzo Cognitivo Prof. Giorgia Committeri NEUROPSICOLOGIA DISTURBI VISUOSPAZIALI
NEGLIGENZA SPAZIALE UNILATERALE (NSU) Incapacità, non riconducibile a deficit sensoriali o motori di base, di esplorare la parte dello spazio controlaterale alla lesione e di riportare, rispondere a, orientarsi verso stimoli ivi presentati Può regredire in fase acuta ma spesso resta stabile Grosso impatto sulle attività quotidiane (ad es. ADL/IADL) Aumenta significativamente il rischio di uno scarso recupero motorio/funzionale (fattore prognostico di outcome negativo) Asimmetria emisferica (lesioni solitamente destre) Disturbi attenzionali lateralizzati/spaziali (asimmetria spaziale: ipoattenzione controlesionale, iperattenzione ipsilesionale) Presenti anche disturbi attenzionali non lateralizzati/non spaziali (allerta, attenzione selettiva, attenzione sostenuta)
CLINICA DEL NEGLECT Frequenza: Ø Ø presente fra il 30% e il 60% circa dei cerebrolesi destri presente nel 10% circa dei cerebrolesi sinistri (sintomi meno gravi) Eziologia: Ø Ø Ø Ø malattia cerebrovascolare neoplasia trauma cranico patologia degenerativa 3
CLINICA DEL NEGLECT Orientamento spontaneo di occhi e testa verso lo spazio ipsilesionale Scanning path (movimenti oculari di esplorazione visiva) 4 Karnath, 2015
CLINICA DEL NEGLECT Sindrome molto complessa, caratterizzata da molte dissociazioni Neglect percettivo vs. motorio/intenzionale Neglect percettivo/visivo vs. immaginativo Bisiach & Luzzatti, 1978 Neglect egocentrico vs. allocentrico
CLINICA DEL NEGLECT Sindrome molto complessa, caratterizzata da molte dissociazioni Neglect personale (corporeo) vs. peripersonale (vicino, raggiungibile con gli arti) Neglect peripersonale vs. extrapersonale (lontano, non raggiungibile) Dissociazioni anche tra compiti (ad es., bisezione vs. cancellazione, test delle piazze vs. test dell orologio)
PROVE CARTA E MATITA Bisezione di linea Prove di cancellazione senza distrattori: Cancellazione di linee (barrage o test di Albert) Prove di cancellazione con distrattori: Cancellazione di lettere Prove di lettura: Lettura di singole parole (dislessia da neglect) Lettura di frasi o brani
PROVE CARTA E MATITA Prove di copia: Copia di disegni Copia di crocette Prove di disegno spontaneo Figura umana Volto umano Orologio
ALTRE PROVE Prove di neglect personale Pettinarsi, radersi o incipriarsi, e mettersi gli occhiali (Zoccolotti et al, 1992) Cercare batuffoli di cotone sul corpo (Fluff test; Cocchini et al, 2001) Prove di neglect immaginativo Descrizione di piazze (Bisiach e Luzzatti, 1978) Test dell orologio (Grossi et al, 1989) Prove funzionali o ecologiche Descrizione di figure Descrizione di un quadro Ricerca di oggetti Versare il tè Distribuire le carte
CLINICA DEL NEGLECT Il paziente può manifestare due tipi di comportamenti: Ø deficitari caratterizati dall assenza di comportamenti richiesti Ø produttivi caratterizzati dalla presenza di comportamenti non richiesti (addizioni nella lettura, completamento patologico, iperattenzione per gli stimoli ipsilesionali ) 10
MANIFESTAZIONI DEFICITARIE A LIVELLO MOTORIO Neglect motorio (o aspontaneità motoria): tendenza a non utilizzare l arto controlesionale, non attribuibile a deficit motori Ipocinesia direzionale: difficoltà ad eseguire movimenti in direzione controlesionale Ipometria direzionale: ridotta ampiezza dei movimenti in direzione controlesionale
CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni associati Ø Estinzione al doppio stimolo (fenomeno deficitario) il paziente è in grado di percepire lo stimolo controlesionale quando è presentato singolarmente, ma non quando è presentato contemporaneamente a uno stimolo ipsilesionale Ø Allochiria/allestesia (fenomeno produttivo) il paziente percepisce stimoli presentati controlateralmente alla lesione, ma li localizza nello spazio ipsilesionale 12
ESTINZIONE VISIVA Schermo Punto di fissazione Sinistra Destra Destra
ESTINZIONE TATTILE Sinistra Destra Destra
CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni associati Anosognosia: mancanza di consapevolezza della propria malattia (in riferimento all emiplegia e/o al neglect) Anosodiaforia: assenza di vissuto appropriato di malattia in presenza di consapevolezza Somatoparafrenia: convinzioni deliranti riguardanti la metà del corpo controlaterale alla lesione Il paziente: Ø non riconosce gli arti controlesionali come propri Ø afferma che gli arti controlesionali appartengono a qualcun altro (parente, medico...) 15
CLINICA DEL NEGLECT: fenomeni particolari I pazienti mostrano elaborazione implicita dell informazione negletta Caso famoso della casa in fiamme (Marshall & Halligan, 1988) Il neglect viene temporaneamente alleviato da stimolazioni sensoriali unilaterali (calorica vestibolare, visiva optocinetica, vibratoria meccanica transcutanea, nervosa elettrica transcutanea) 16
Karnath, 2015 17
Adattamento prismatico Lenti prismatiche (deviazione di circa 10 verso destra) Grazie a processi di adattamento e ricalibrazione visuomotoria, si osserva una remissione duratura dei sintomi (valutata fino a 6 mesi) e generalizzazione alle varie forme di negligenza PRE-ESPOSIZIONE CON I PRISMI ADATTAMENTO AFTER-EFFECT Piano che copre parte della traiettoria del braccio (deve restare visibile la porzione terminale della traiettoria) 18
Adattamento prismatico (Corteccia parietale posteriore) (Cervelletto) Jacquin-Courtois et al., 2013
Jacquin-Courtois et al., 2013 Approcci nella riabilitazione del neglect
MODELLI ANATOMICI DEL NEGLECT VISIVO Deficit alle cortecce multimodali che contribuiscono alla formazione di rappresentazioni spaziali di ordine superiore e alla consapevolezza spaziale Lobulo parietale inferiore e cortecce frontali inferiori (Vallar & Perani, 1986; Husain e Kennard, 1996; Mort et al., 2003) Giro temporale superiore (Karnath et al., 2001, 2009) Sindrome da disconnessione fronto-parietale (Doricchi, Bartolomeo) Fascicolo longitudinale superiore (SLF; componente II e III): corrispondenza con il segmento anteriore (fronto-parietale) del fascio indiretto del network perisilviano/ arcuato? Corbetta & Shulman, 2011 Giunzione temporo-parietale (TPJ) Bartolomeo et al., 2007
n Stimolazione elettrica Esempio di caso con lesione alla sostanza bianca, che coinvolge il fascio diretto (arcuato, long segment in rosso) e il segmento anteriore fronto-parietale (in verde) del fascio indiretto del network perisilviano Thiebaut DeShotten et al., 2011
n Stimolazione elettrica (Bisezione di linee; Thiebaut de Schotten et al., Science, 2005) (Ricerca visiva, Gharabaghi et al., Neuropsychol, 2006) Sostanza bianca fronto-parietale Giro temporale superiore
INTERPRETAZIONI CLASSICHE IPOTESI ATTENZIONALI Deficit dell attenzione spaziale Deficit di orientamento controlesionale = teoria emispaziale (Heilman, Mesulam) Liberazione di un vettore di orientamento ipsilesionale (Kinsburne) Deficit di disancoraggio ipsilesionale (Posner) Dibattito superato: Previsioni simili IPOTESI RAPPRESENTAZIONALI Deficit della rappresentazione interna dello spazio egocentrico (Bisiach & Luzzatti, 1978) Attenzione spaziale come stato di maggiore attivazione di una porzione della rappresentazione interna dello spazio egocentrico
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981). L emisfero destro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Orientamento verso destra Emisfero sinistro Emisfero destro Orientamento in entrambe le direzioni
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981). L emisfero destro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Lesione sinistra Emisfero sinistro Emisfero destro Orientamento in entrambe le direzioni
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria emispaziale (Heilman & Van Den Abell, 1980; Mesulam, 1981). L emisfero destro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Orientamento verso destra Lesione destra Emisfero sinistro Emisfero destro
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971) L emisfero sinistro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Emisfero sinistro Emisfero destro
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971). L emisfero sinistro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Emisfero sinistro Emisfero destro Lesione sinistra Orientamento bilanciato
INTERPRETAZIONI ATTENZIONALI CLASSICHE Teoria vettoriale della competizione inter-emisferica (Kinsburne, 1971). L emisfero sinistro è dominante per l orientamento dell attenzione nello spazio Emisfero sinistro Emisfero destro Lesione destra Orientamento sbilanciato verso destra
Modello dell attenzione spaziale di Posner Lo spostamento dell attenzione spaziale comporta tre fasi successive (Posner 1998): Sganciamento (disengagement) dell attenzione dal punto su cui era precedentemente focalizzata Movimento verso la locazione del target (passaggio attraverso posizioni intermedie) Aggancio (engagement) alla locazione del target I soggetti sani mostrano un effetto di validità dello stimolo preliminare (cue), sotto forma di una diminuzione dei tempi di reazione nelle prove valide rispetto a quelle invalide I soggetti con neglect sono particolarmente deficitari nelle prove invalide con target a sinistra, che richiedono sganciamento dallo spazio di destra
Modello anatomo-funzionale dell attenzione spaziale L attenzione visiva spaziale è il prodotto di un interazione dinamica tra componenti endogene di controllo e componenti esogene innescate da stimoli ambientali Sistema Attenzionale Dorsale (DAN) - Endogeno - Selezione di stimoli e risposte diretta ad uno scopo - Bilaterale Sistema Attenzionale Ventrale (VAN) - Esogeno - Attenzione stimulusdriven (riorientamento verso stimoli inattesi) - Emisfero destro
Neglect e Posner task in fmri Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 Versione endogena: - cue informativo sulla posizione spaziale del futuro target - maggiore probabilità dei trial validi (75%) vs. invalidi (25%), dunque inaspettati
Posner task e neglect in fase acuta Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 Rightward bias Attentional reorienting
Posner task e recupero funzionale nel neglect Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 Less rightward bias Better attentional reorienting
Posner task: attivazioni Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 Left H. Right H.
Segnale BOLD nelle regioni di interesse (ROIs) Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 PUSH-PULL INTER-EMISFERICO In fase acuta: bias verso destra causato da una iperattivazione dell emisfero sinistro
Iperattivazione dorsale SN = scarso orientamento a SN Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 In fase cronica: correlazione positiva tra bias verso destra e segnale BOLD nel SPL di sinistra
Ri-attivazione ventrale = miglior reorienting Corbetta et al., Nature Neuroscience, 2005 In fase cronica: il recupero di attività in TPJ destra è coinvolto nel miglioramento del reorienting (più si ri-attiva la TPJ minore è la differenza nei tempi di reazione tra trials validi e invalidi)
NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE Danno strutturale al sistema attenzionale ventrale (VAN, bottom-up) + danno funzionale al sistema attenzionale dorsale (DAN, top-down) strutturalmente intatto (diaschisi) Il DAN destro è ipoattivo e il sinistro iperattivo in fase acuta. In fase cronica, recupero del bias verso dx legato al ribilanciamento tra i DAN Neglect più frequente dopo lesione destra a causa della lateralizzazione a destra del VAN Supporto (parziale) alla teoria della competizione inter-emisferica (Kinsburne) Sistema Attenzionale Dorsale (DAN) Sistema Attenzionale Ventrale (VAN) Corbetta et al., 2005 Aree lese nel neglect
NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE Corbetta et al., 2005
NUOVO MODELLO ANATOMO-FUNZIONALE Corbetta & Shulman, 2011
MODELLO DEL BIAS EGOCENTRICO (Karnath)
SINDROME DI BALINT-HOLMES Sindrome debole, i cui sintomi possono manifestarsi isolatamente e sono quindi provocati da deficit funzionalmente distinti Sito lesionale Ø Aree occipito-parietali bilaterali simmetriche Il paziente di Balint (1909) aveva anche eminegligenza spaziale (a destra la lesione parietale raggiungeva il giro sopramarginale) Deficit dell attenzione visiva (simultaneoagnosia). Incapacità di prestare attenzione a più di un elemento per volta nella scena visiva Deficit di stima delle distanze e di percezione della profondità Atassia ottica: Difficoltà a raggiungere oggetti sotto controllo visivo, nonostante la forza muscolare degli arti e il senso di posizione siano preservati Paralisi psichica (o aprassia) dello sguardo: Incapacità di orientare volontariamente lo sguardo verso oggetti di interesse, nonostante la motilità oculare sia preservata 44
IL DORSAL STREAM SISTEMA DEL DOVE (Mishkin & Ungerleider, 1982) SISTEMA DEL COME (Milner & Goodale, 1992, 2008) Natura dell informazione (spazio vs. oggetto) Uso dell informazione (azione vs. percezione) Corteccia Parietale Posteriore (PPC) Stream dorsale Corteccia temporale inferiore Stream ventrale (sistema del COSA) Zilles & Palomero-Gallagher, 2001
IL DORSAL STREAM SISTEMA DEL DOVE (WHERE) (Mishkin & Ungerleider, 1982) Natura dell informazione (spazio vs. oggetto) Segnali dal sistema magnocellulare (M), un sistema transiente, specializzato per l analisi delle informazioni spaziali e del movimento visivo, con minore risoluzione spaziale, maggiore risoluzione temporale e velocità di conduzione rispetto al sistema parvocellulare (P), specializzato per forma e colore (sistema del COSA) Corteccia Parietale Posteriore (PPC) Stream dorsale (where) Stream ventrale (what) Corteccia temporale inferiore
SPAZIO, AZIONE E STREAM DORSALE SISTEMA DEL COME (Milner & Goodale, 1992, 2008) Uso dell informazione (azione vs. percezione) Paziente agnosico REACHING GRASPING atassia ottica (azione, lesioni dorsali) e agnosia visiva (percezione, lesioni ventrali) Soggetti sani Nel reaching ritardato, gli atassici migliorano: importanza degli aspetti temporali e degli schemi di riferimento (Egocentrici vs Allocentrici)
DOPPIO STREAM DORSALE Rizzolatti & Matelli, 2003 Lobulo Parietale Superiore (SPL) Lobulo Parietale Inferiore (IPL) TPJ STREAM DORSO-DORSALE Controllo on-line dell azione (atassia ottica) STREAM DORSO-VENTRALE Controllo dell azione basato sulla percezione e la memoria, rappresentazione astratta delle azioni (mirror neurons e aprassia), consapevolezza spaziale (neglect) N.B. Questa rivisitazione non riguarda lo stream visivo ventrale (sistema del COSA, la cui lesione provoca agnosia)
DISORIENTAMENTO TOPOGRAFICO AMNESIA TOPOGRAFICA Perdita delle rappresentazioni spaziali relative all ambiente circostante. Il paziente: Ø Ø Ø Ø Riconosce i landmarks ambientali non è in grado di effettuare percorsi familiari non riesce ad apprendere nuovi percorsi non utilizza correttamente una mappa per localizzare luoghi e orientarsi nell ambiente AGNOSIA TOPOGRAFICA Perdita della capacità di identificare oggetti ambientali utili all orientamento (landmarks). Il paziente: Ø Ø riesce a riferire il percorso da effettuare non riconosce specifici edifici e luoghi che gli servono per orientarsi nel percorso (landmarks) 49
SPAZIO DI NAVIGAZIONE E ORIENTAMENTO LESIONI VENTROMEDIALI Disorientamento topografico: Agnosia dei landmark (giro linguale/paraippocampale) Amnesia topografica (formazione ippocampale) Heading disorientation (corteccia retrospleniale) ATTIVAZIONI VENTROMEDIALI Durante compiti di navigazione, apprendimento e uso di mappe cognitive, visione passiva di scene, uso di schemi di riferimento Allocentrici Ambientali (area paraippocampale per i luoghi/ppa + corteccia retrospleniale/rsc) Habib & Sirigu, 1987 Galati et al., 2010
CERVELLO ED ESPERIENZA NAVIGAZIONALE L ippocampo posteriore dei tassisti londinesi ha un volume maggiore rispetto agli autisti di bus e ai soggetti di controllo Il volume correla positivamente con gli anni di esperienza Maguire et al., 2006
TRE VIE PER LA COGNIZIONE SPAZIALE DALLA PPC = parieto-prefrontale Working memory visuo-spaziale = parieto-premotoria Azione guidata visivamente = parieto-temporale mediale Navigazione Mishkin & Ungerleider, 1982 Milner & Goodale, 1992 Kravitz et al., 2011
APRASSIA COSTRUTTIVA Incapacità nel produrre costruzioni tridimensionali o disegni bidimensionali, in cui l incapacità a generare un prodotto spazialmente ben organizzato non è attribuibile ad aprassia per singoli movimenti. Deficit complesso, cui possono contribuire molti fattori: Ø percezione visiva e spaziale Ø attenzione visuo-spaziale Ø memoria (episodica e semantica) Ø processi di organizzazione della risposta motoria e di controllo visuo-motorio 53
APRASSIA COSTRUTTIVA Valutazione Ø Ø Disegno (copia o memoria) Assemblare oggetti complessi (es: costruzione con cubi) Frequenza Ø Causata da lesioni emisferiche destre e sinistre (parietali, frontali, sottocorticali) Ø Incidenza: 30-40% 54
APRASSIA COSTRUTTIVA LESIONI EMISFERICHE SINISTRE LESIONI EMISFERICHE DESTRE Ø Ø Produzioni impoverite, schematiche Deficit meno grave Ø Ø Produzioni spazialmente disorganizzate Produzioni ricche (Perseverazioni) Ø Deficit lateralizzati (negligenza spaziale unilaterale) 55