Appunti personali presi in aula Riabilitazione neuropsicologica, docente Mapelli

Riabilitazione

7/03 Edizione 2011 verde: Anna Mazzucchi: tutto tranne cap. 2-4-5-8. Moro, tutto. Iannizzi, tutto.

Esame al computer: 31 domande, ogni domanda 4 scelte con 1 giusta, solo 1 corretta. Non vengono tolti punti. Tempo di 25 minuti.

Viene tutto suddiviso per regioni cognitive tranne il trauma cranico e le demenze, perché non c’è un unico disturbo che viene trattato, essendo quindi casi un po’ particolari le faremo.

Plasticità cerebrale

Argomento fondamentale, perché senza le recenti scoperte sulla plasticità cerebrale non potremmo parlare di riabilitazione.

Fino all’inizio degli anni ’90 il concetto di plasticità non c’era. L’idea era che il sistema nervoso centrale una volta deteriorato non era più passibile di modificazioni, non c’era più niente da fare, e quindi non era possibile una riabilitazione neuropsicologica. Quindi la riabilitazione neuropsicologica tra tutte le materie della neuropsicologia è certamente la più giovane, è partita appunto dalla plasticità cerebrale, scoperta attorno agli anni 2000.

In seguito a casi di epilessia, non essendoci alcuna risposta ai farmaci, spesso avviene nei primi anni di vita, farmacoresistenza, non resta che intervenire chirurgicamente. Generalmente si fa recidendo il corpo calloso che fa sì che il focolaio epilettico non si trasmetta da un emisfero all’altro, e quindi fa sì che non siano così violenti gli episodi, perché l’attacco epilettico parte sempre da un emisfero. A volte l’epilessia si ha dalla nascita, o per lesioni cerebrali. Nella maggior parte dei casi i farmaci risolvono il problema.

Fino a non molti anni fa erano gli unici interventi, la commessuranosia (?) erano gli unici interventi, mentre se riguardava un solo emisfero con più focolai da cui partiva la scarica elettrica e gli attacchi venivano così ravvicinati fino a 100 al giorno, lasciano il paziente soltanto la morte. Questo chirurgo, Charson, un neurochirurgo famosissimo negli Stati Uniti, si è parlato di lui recentemente da Donald Trump proposto come ministro della sanità, c’è anche un film su questo, perché ha fatto la storia, per primo ha fatto l’intervento di emisferectomia, asportazione totale di un emisfero cerebrale, viene asportato generalmente tutto l’emisfero tranne i centri che permettono respirazione e battito cardiaco.

La cavità cranica viene riempita con liquido cerebrospinale.

Non c’è più l’emisfero destro, ma l’emisfero sinistro è perfettamente intatto e integro: questi tipi di emisferectomia vengono fatti nei bambini, uno dei motivi è che la metà del cervello che rimane è una metà perfettamente sana.

Questa bambina dopo l’intervento è stata dimessa 10 giorni dopo, è andata a casa camminando. Questa cosa che utilizzasse entrambe, anche se per muovere la parte sinistra doveva avere il substrato cerebrale di destra, questo vuol dire che la plasticità cerebrale non solo è portentosa ma anche veloce, in pochi giorni si era fatta carico non solo di ciò che riguardava la sua area, ma anche la parte opposta. Quindi ha tutte quelle capacità come l’equilibrio. La pediatra le dice a 9 anni, operata a 3, le dice devi continuare a fare esercizio:

• La plasticità cerebrale è molto veloce, ma il trattamento riabilitativo dev’essere continuo e intensivo, altrimenti otteniamo delle modificazioni ma torneranno al punto di partenza.

La plasticità cerebrale è potentissima, in età evolutiva. L’emisferectomia non viene fatta sugli adulti, non perché non sia plastico, ma perché c’è molta più plasticità in età evolutiva.

Plasticità cerebrale: è modellabile, passibile a cambiamenti durante tutto l’arco della nostra vita.

Il primo punto che si supera era un dogma:

• L’organizzazione del sistema nervoso non è fissata alla nascita, ma passibile di modificazioni.
• Tali modificazioni sono responsabili della ripresa funzionale spontanea e non spontanea: c’è una ripresa di per sé funzionale spontanea, la bimba esce con le proprie gambe senza intervento riabilitativo né cognitivo né motorio, da solo il nostro cervello ha una riabilitazione e riorganizzazione spontanea. C’è una sorta di recupero funzionale spontaneo, è in grado di mettere in atto dei meccanismi per riorganizzarsi. Il nostro cervello mette in atto una protezione quando c’è una lesione cerebrale.
• La riabilitazione cognitiva si basa su ipotesi di riorganizzazione funzionale o di apprendimento: quello che noi facciamo è agire attraverso l’apprendimento. Attraverso l’apprendimento siamo in grado di modificare il substrato cerebrale che va a migliorare le funzioni cognitive del paziente che andiamo a trattare.

Si è scoperto da poco grazie alla tecnologia, che ci hanno permesso di vedere il cervello in vivo. Il fatto che disponiamo di tutte queste nuove tecnologie che ci permettono di vedere il cervello durante la vita ci ha permesso questo, e anche i nuovi microscopi che ci permettono di vedere i dettagli dei neuroni e delle sinapsi.

La filogenesi è l’evoluzione propria della specie a cui appartiene un individuo; l’ontogenesi è l’elaborazione di nuovi circuiti indotti dall’apprendimento, dipende dal genoma che ci caratterizza ma anche dall’ambiente nel quale l’individuo cresce e si sviluppa.

Abbiamo una sorta di plasticità che dipende dalla specie alla quale apparteniamo, una che dipende dall’ontogenesi, e una plasticità indotta, post lesionale.

Quindi plasticità naturale e post lesionale.

Prospettiva evoluzionistica

Dal punto di vista della prospettiva evoluzionistica (filogenetica): si evidenzia come nell’ultimo milione di anni (la forma cranica ci dice come si è sviluppato il cervello) la massa cerebrale è cresciuta enormemente. Secondo i parametri è un’evoluzione lentissima, invece dal punto di vista evoluzionistico è incredibile.

La cosa interessante è che il cervello si è evoluto ed è cresciuto soprattutto in area frontale e temporale, soprattutto in quelle davanti quindi, perché ci sono le funzioni cognitive che distinguono tantissimo l’uomo rispetto agli altri animali, quindi funzioni esecutive superiori, e il linguaggio, che ci distingue dagli altri animali.

Non è di per sé il peso del cervello che fa la differenza, non parliamo di massa cerebrale come peso unico, parliamo sempre di quoziente di encefalizzazione, che è la relazione tra il peso del cervello e il peso corporeo.

Tra gli esseri viventi l’uomo è quello che ha il quoziente di encefalizzazione maggiore.

Formazione delle aree pre-frontali e infero-temporali (circuiti deputati al linguaggio verbale).

Neocorteccia: ultime aree cerebrali che si sono sviluppate dal punto di vista dell’evoluzione, soprattutto quelle anteriori non sono mai sviluppate alla nascita, continua a crescere anche dopo la nascita.

Caratteristiche della neocorteccia

La neocorteccia, detta anche isocorteccia o neopallio o neocortex, rappresenta quella porzione di corteccia cerebrale con sviluppo filogenetico più recente. Nell’uomo rappresenta circa il 90% della superficie cerebrale.

Un’altra caratteristica è che la mielinizzazione (guaina che ricopre il neurone che permette il passaggio e quindi le sinapsi) non è mai completa alla nascita, ma continua a svilupparsi nei primi mesi di vita.

C’è una forte asimmetria sia anatomica che funzionale, quindi a sinistra, dove abbiamo la sede del linguaggio, piccolissima parte della popolazione ha l’inversione (mancini), con sede del linguaggio a destra ma solo in una ridottissima parte di soggetti, detti mancini puri.

Le aree prefrontali e infero-temporali (sviluppate per ultime nell’evoluzione) mielinizzano solo nelle fasi successive allo sviluppo. Queste sono le aree che si sono sviluppate per ultime durante l’evoluzione e sono raggruppate nella neocorteccia, struttura che più di ogni altra differenzia l’uomo dalle altre specie animali.

Asimmetria: presenza di asimmetrie anatomiche e funzionali, riguardano principalmente le aree 39 e 40 (aree linguaggio) e le zone prefrontali mediali e infero-temporali. Aree che conferiscono all’uomo capacità di ragionamento, pensiero, elaborazione mnestica, controllo emozionale, immaginazione e creatività.

Prospettiva biologica (lo sviluppo della corteccia)

La neocorteccia è la parte più recente dal punto di vista evolutivo.

È formata da 6 strati numerati sempre dallo strato più esterno: c’è lo strato esterno, l’ultimo soprattutto cellule gliali, mentre negli strati 2-3 i neuroni piramidali e extrapiramidali:

• Piramidali: circa ¾ dei neuroni, e sono sempre in strati 2-3-4-5 della corteccia, forma piramidale con base allargata, e spesso raggiungono gli strati superficiali, spesso dendriti che vanno in orizzontale.

È importante vedere cosa succede nella neocorteccia per farci capire che alla nascita non necessariamente noi abbiamo già tutto il nostro patrimonio neuronale formato. Noi sappiamo che al 6 mese di vita fetale la neocorteccia è completa di tutti i neuroni ed ha inizio la crescita, con la successiva eliminazione (nasciamo con un patrimonio molto più ampio di quello che ci servirà) le sinapsi che non vengono utilizzate vengono eliminate, dei dendriti e delle sinapsi.

Se noi mettiamo soggetti in deprivazione, se in ambiente deprivante, alcune connessioni non utilizzate vengono direttamente eliminate. Gli input sensoriali sono estremamente importanti nella selezione dei dendriti delle sinapsi e dei neuroni che portiamo avanti o eliminiamo.

La fase più intensa della sinaptogenesi avrà inizio dopo la nascita e proseguirà nei primi due anni di vita. Diversificazione temporale della sinaptogenesi: corteccia visiva primaria 3º mese; corteccia prefrontale 3,5 anni.

I meccanismi biologici della plasticità

I meccanismi che permettono la plasticità cerebrale che può venire in seguito a:

• Deprivazione sensoriale.
• Malattie neurodegenerative.
• In seguito all’apprendimento.
• Lesioni cerebrali.

Noi ci focalizzeremo di più sull’apprendimento.

I meccanismi alla base sono 3:

• Modificabilità della trasmissione sinaptica: in questo caso la modificazione può essere o di tipo:
  • Funzionale.
  • Morfologico.

La sinapsi si forma perché c’è il bottone presinaptico e il recettore post sinaptico, si ha liberazione neurotrasmettitore e in base a quanto si formano determinate sinapsi. Ci può essere modificazione della quantità del neurotrasmettitore liberato, può aumentare o diminuire. Può esserci anche modificazione di quantità perché si modifica la struttura del bottone o presinaptico o postsinaptico.

Oltre a questo:

• Sprouting (germogliazione): si osserva quella che viene chiamata proliferazione dei nuovi assoni su un assone che creano quindi nuove sinapsi. Si osserva in particolar modo quando c’è una lesione cerebrale che può essere da diverse cause, da trauma, tumore, emorragia cerebrale ecc., in questo caso si parla di plasticità naturale, si osserva che i neuroni immediatamente adiacenti all’area lesionata, cominciano questo fenomeno di sprouting per creare nuove connessioni sinaptiche.
• Terzo fenomeno scoperto più recentemente, è neurogenesi: c’è la possibilità di proliferazione post natale di nuovi neuroni. Nasciamo con un patrimonio neuronale. Quello che sappiamo ora è che il nostro cervello è in grado di far nascere nuovi neuroni. I primi esperimenti furono eseguiti sui ratti e si osservò che c’erano cellule primitive in alcune aree e sono le stesse aree dove nell’uomo sono state trovate le cellule staminali: giro dentato dell’ippocampo (DG) e nel bulbo olfattivo. Il fatto che siano nell’ippocampo non è a caso, lì memoria e apprendimento.

Le cellule staminali sono cellule primitive e sono dotate della caratteristica di trasformarsi in una cellula di qualunque altro tipo del corpo: esistono 2 tipi, le pluripotenti (possono dare origine a più popolazioni cellulari ma di uno specifico tessuto, trovate nell’ippocampo e nel bulbo olfattivo) e le totipotenti (hanno effettivamente la capacità di poter generare qualunque tipo di popolazioni cellulari, contenute nel cordone ombelicale).

Un meccanismo non esclude un altro!!!!!

Questi tre meccanismi possono contribuire a cambiare il funzionamento dei circuiti neuronali e a produrre modificazioni anche macroscopiche nella organizzazione cerebrale.

Esperimenti

Vedremo esperimenti che mostrano:

• Ambiente arricchito: i primi esperimenti furono eseguiti da Rosenzweig nel 1960, studiava gli effetti dell’ambiente arricchito sul comportamento e sul peso del cervello:
  • Esperimento: 3 condizioni:
    • 1 standard: 2 topi in una gabbia con cibo e acqua a volontà.
    • 2 situazione sperimentale: ambiente impoverito perché 1 solo topo nella gabbia uguale.
    • Situazione sperimentale: ambiente arricchito 2 topi ma anche oggetti cognitivamente stimolanti per i topi; ambiente arricchito dal punto di vista sociale e cognitivo.
  • Sono tutti topi transgenici (con stesso gene), i topi rimangono nella gabbia per 80 giorni, stesso ambiente aria, cibo, acqua. I topi vengono sacrificati e si vanno a studiare i cervelli dei topi:
    • Prima osservazione, nella condizione arricchita, i topi mostravano un’elevata attività dell’enzima acetilcolinesterasi (AChE) (tra il pre e il post sinaptico c’è un micro spazio, in questo c’è sempre una fuoriuscita minima di neurotrasmettitore, per questo abbiamo degli enzimi che hanno il compito di ripulire lo spazio intrasinaptico della piccola quantità di enzima che è uscito, quindi non siamo in grado di misurare la quantità di neurotrasmettitore liberato, ma misuriamo la quantità di enzima prodotto) calcola l’enzima, e questo è indice di aumentata attività colinergica. L’acetilcolina era il farmaco che si era prodotto per cercare di compensare la ridotta attività colinergica nell’Alzheimer.
    • Nel gruppo della condizione arricchita inoltre rispetto all’impoverita c’è anche un aumento generale del peso del cervello.
    • Inoltre nel 2001 si è osservato che nel gruppo arricchito si verifica il fenomeno dello sprouting. In questo caso non c’è stata nessuna lesione cerebrale, ma abbiamo esposto i nostri ratti a nessun tipo di apprendimento dall’esterno, ma abbiamo modificato una combinazione di stimoli inanimati e sociali. Sociali perché la condizione di più ratti fa la differenza. Sicuramente questi vanno ad influire sulle variazioni sia biologiche che funzionali del SNC. Il fenomeno di pruning, quando vede che certe parti non vengono utilizzate, le elimina. Un conto è parlare di ambiente arricchito, un altro è bombardamento sensoriale, che è negativo, oltre una certa soglia il nostro cervello si chiude. Questa cosa dell’ambiente arricchito è importante, quando con riabilitazione di pazienti con demenza è fondamentale, si evita di mettere il soggetto in un ambiente impoverito. Molto spesso la riabilitazione la si fa in gruppo. Proprio per promuovere un ambiente arricchito.
• Deprivazione sensoriale: ci sono tutta una serie di esperimenti che ci mostrano cosa fa. I primi fatti da Hubel e Wiesel 1963, questi primi esperimenti che effettivamente sono prove di plasticità cerebrale, sono state prese come prove del periodo critico invece, quindi del fatto che ci siano periodi in cui c’è modificazione.
  • Studiano i gatti perché particolarmente interessati al sistema visivo (molto simile al nostro), ai cambiamenti strutturali e funzionali, in particolare al corpo genicolato laterale e corteccia striata (area visiva primaria).
  • Trovarono modificazioni in base all’età del gatto. Si andava ad occludere un occhio con una benda. Su gatti alla nascita, un po’ più grandi e poi adulti. Se depriviamo fin dalla nascita c’è una riduzione addirittura del 40%, non si formano le cellule nell’area deputata alla visione. Nei gatti un po’ più grandi l’effetto è minore, nel gatto adulto nessun cambiamento. All’epoca sono stati visti come conferma di un periodo critico dalla nascita alle 3 settimane di vita che mostrano che le modificazioni potevano avvenire solo in quel momento. Questo non è vero anche nell’adulto c’era modificazione solo minore e loro non avevano i mezzi per vederlo. Oggi sappiamo che i cambiamenti avvengono sempre, la plasticità cerebrale c’è in tutti i momenti della nostra vita. Certo nel periodo dello sviluppo abbiamo più plasticità e quindi più possibilità di modificazioni.

8/03

Crouding: sostanza che fa diventare dipendenti.

Venivano lesionate alcuni lati di emisfero, eliminavano il couding ma lasciando molti danni.

Carson è stato il primo a fare un’emisferectomia totale, con alcun danno cerebrale conseguente.

C’è un legame tra il cromosoma 21 e l’Alzheimer: studi nuovi perché fino a qualche anno i down non vivevano così a lungo da scoprire che praticamente tutti dopo i 40 presentano demenza di Alzheimer.

Altra forma di plasticità, macro plasticità. Ieri abbiamo visto le micro plasticità.

Macro = molto più estese, che riguardano delle intere aree cerebrali.

Area motoria primaria: area frontale → anteriore alla scissura centrale.

Area somatosensoriale primaria: area parietale → posteriore alla scissura centrale, in quest’area ogni parte del nostro corpo ha la sua corrispondenza somatosensoriale esattamente in quest’area.