Appunti Neuroscienze cliniche e sociali per la salute

Disturbi cerebellari

Atassia cerebellare

L'atassia cerebellare è determinata dalla perdita della capacità di controllare le informazioni afferenti ed efferenti e dall'alterazione nel confrontarle, risultando nell'impossibilità di controllare la precisione dei movimenti e di correggerli in modo esatto (dismetria). Il movimento risulta poco coordinato, frammentario, a scatti, impossibile da correggere in itinere. La funzione è effettuata ma in modo non corretto e non viene persa a causa della lesione cerebellare.

Atassia statica

Si manifesta con una tendenza alla caduta a base ristretta; incapacità di mantenere la posizione eretta a piedi uniti, quindi il paziente sta a base allargata (nei casi più gravi non riesce); a volte anche in posizione seduta si tende a cadere.

Prova di Romberg

Il paziente è a piedi uniti, braccia avanti e occhi prima aperti e poi chiusi. Se c'è un problema di equilibrio: oscillazioni o cadute possono avvenire, a volte svolto con piedi allargati. Questo test è usato per valutare un eventuale barcollamento.

Atassia della marcia

Caratterizzata da una tendenza alla caduta durante la deambulazione; mantenimento della base allargata e deviazione laterale verso destra e sinistra, con andatura tallonante.

Deambulazione in tandem

È pressoché impossibile per un paziente cerebellare e difficile anche per un soggetto normale; viene chiesto al paziente di camminare fino all'angolo opposto della stanza, voltarsi verso l'esaminatore e tornare da lui ponendo un piede davanti all'altro, in modo che il tallone tocchi la punta del piede retrostante; permette di ricercare le deviazioni lateralizzate.

Ipotonia

Si tratta di una diminuzione del tono muscolare degli arti e/o del tronco; se unilaterale, è omolaterale alla sede della lesione. L'arto si muove molto facilmente, con meno resistenza nei movimenti, ma non è un deficit di forza muscolare.

Altri sintomi e prove cliniche

• Astenia: I movimenti sono possibili e completi ma eseguiti con scarsa energia.
• Dismetria: Discontinuità del movimento, ritardo nell'inizio e nell'arresto di un atto volontario, errori di misura/precisione, incapacità di controllare l'ampiezza del movimento.
• Prova indice-naso: Prova classica a occhi chiusi perché la vista compensa i problemi di propriocezione; il movimento non è fluido e si blocca prima di raggiungere il naso (frenage).
• Prova tallone-ginocchio: I sintomi degli arti superiori si trovano anche a livello degli arti inferiori?
• Adiadococinesia: Impossibilità di eseguire rapidamente dei movimenti successivi e alternati (es. prono-supinazione della mano o la flessione e l'estensione dell'avambraccio sul braccio).
• Tremore cinetico: Tremore durante l'esecuzione di un movimento, ampio, irregolare; a differenza del tremore tipico del Parkinson che cessa quando l'individuo si muove.
• Prova spirale tratteggiata: Per valutare l'entità del tremore: obiettivo linea continua senza alzare la mano.
• Anisostenia: Incapacità di mantenere fermi gli arti in una posizione.
• Disartria: Disturbo dell'articolazione della parola a seguito di incoordinazione dei movimenti dei muscoli fonatori; la parola diviene scandita ed esplosiva; spesso farfugliamento e composizione inappropriata delle frasi.
• Nistagmo: Difficoltà nei movimenti oculari a causa del movimento involontario di uno o entrambi gli occhi; può essere evocato dallo sguardo o di posizione; può essere orizzontale, verticale, rotatorio o misto.

Tipo di patologia

• Lesioni focali: Effetti diversi a seconda della sede della lesione. Le lesioni focali sono localizzate e l'estensione non coinvolge tutto il cervelletto. La lesione si è verificata in un momento specifico e non degenera, con possibile remissione o diminuzione dei sintomi.
• Atrofie (forme degenerative): Coinvolgono tutto il cervelletto
  • Idiopatiche: Non si conosce la causa (es. carenza di vitamina E).
  • Tossiche: Alcuni tipi di solventi, alcol, mercurio.
  • Genetiche: Non per tutte le patologie è stato individuato il gene responsabile; le autosomiche dominanti (50% di probabilità di essere trasmesse ai figli) utile conoscere la mutazione genetica per la generazione successiva (scelta di procreazione).

Le lesioni degenerative (a parte forme carenziali e tossiche) progrediscono nel tempo, la sintomatologia dei pazienti peggiora o non recuperano le funzioni perse. Malattie neurodegenerative raramente si arrestano a differenza delle patologie focali. Tuttavia, sono impossibili le generalizzazioni (es. paziente focale non recupera l'equilibrio).

Studi recenti e implicazioni

Nelle ultime decadi, sono aumentati gli studi sia su cervelletto ed emozioni sia su cervelletto e cognizione. Nel 1993, si è ipotizzato che il cervelletto non possa essere solo motorio, essendo cresciuto parallelamente alle aree associative. Già a fine '800, si erano descritti pazienti con lesioni del cervelletto e disturbi comportamentali e psichiatrici, ma si pensava che ci fossero altre lesioni responsabili di ciò.

Nel 1998 è stata descritta la sindrome cerebellare cognitiva e affettiva. I cambiamenti comportamentali sono stati clinicamente prominenti nei pazienti con lesioni che coinvolgono il lobo posteriore del cervelletto e il verme, e in alcuni casi sono stati gli aspetti più evidenti della presentazione. Questi cambiamenti sono stati caratterizzati da: compromissione delle funzioni esecutive; difficoltà con la cognizione spaziale; cambiamento di personalità con appiattimento affettivo o comportamenti disinibiti e inappropriati; e deficit linguistici. Le lesioni del lobo anteriore del cervelletto hanno prodotto solo piccoli cambiamenti nelle funzioni esecutive e visivo-spaziali. La costellazione dei deficit è indicativa di un'interruzione della modulazione cerebellare dei circuiti neurali che collegano le cortecce prefrontali, parietali posteriori, temporali e limbiche con il cervelletto.

Es. schizofrenia: le alterazioni del cervelletto potrebbero avere un ruolo nelle allucinazioni (incapacità di confrontare impulsi interni con la realtà esterna).

Anatomia del cervelletto

I gangli della base e il cervelletto sono strutture sottocorticali che lavorano insieme ma con specificità diverse per controllare il sistema motorio e gli ambiti cognitivi e comportamentali. Il cervelletto si trova sopra il quarto ventricolo e sotto il lobo temporo-parietale e soprattutto occipitale (da cui è separato dal tentorio). Nei ratti, il cervelletto manca delle circonvoluzioni ed è scoperto.

Struttura interna del cervelletto umano

• Corteccia cerebellare: Porzione esterna del cervelletto, con sostanza bianca sottocorticale che permette la comunicazione tra afferenze ed efferenze.
• Nuclei cerebellari profondi: Ogni porzione di corteccia manda informazioni al nucleo cerebellare corrispondente: verme fastigio, zona intermedia emisferi interposito (globoso ed emboliforme), zona laterale emisferi dentato; uscita delle informazioni dal cervelletto.
• Nuclei pontini: Importanti per la comunicazione tra cervelletto e corteccia.
• Peduncoli cerebellari: Fasci di fibre che permettono di collegare il cervelletto al resto dell'encefalo; tre per lato (inferiore, medio e superiore); medio e inferiore: corteccia/periferia cervelletto, superiore: cervelletto corteccia.
• Linea mediana (verme): Tramite cui il peduncolo cerebellare medio connette l'emisfero sinistro con il cervelletto destro; il cervelletto ha rapporti controlaterali con la corteccia.
• Peduncolo cerebellare inferiore: Lega le informazioni che arrivano dalla periferia (midollo spinale, nervi cranici vestibolari, oliva inferiore) alla corteccia cerebellare.
• Peduncolo cerebellare medio: Lega le informazioni che passano dalla corteccia motoria frontale e parietale alla corteccia cerebellare (tramite sinapsi nei nuclei pontini).
• Peduncolo cerebellare superiore: La corteccia cerebellare invia informazioni ai nuclei cerebellari profondi da cui si forma il peduncolo cerebellare superiore, che attraversa la linea mediana (informazione controlaterale) e raggiunge la corteccia non solo motoria primaria e premotoria, ma tutte le cortecce associative, passando attraverso il complesso ventrolaterale del talamo (in aree diverse da quelle deputate alle informazioni derivanti dai gangli della base).

Suddivisione antero-posteriore

La superficie del cervelletto presenta pliche che ricordano le circonvoluzioni cerebrali, dette folia. Tra i folia, sono presenti diverse fissure, quelle più profonde sono:

• Fissura primaria: Separa lobo anteriore e lobo posteriore
• Lobo anteriore: Controllo motorio
• Lobo posteriore: Controllo delle funzioni cognitive
• Fissura postero-laterale: Separa lobo posteriore e lobulo flocculo-nodulare
• Lobulo flocculo-nodulare: Connessa ai nuclei vestibolari (equilibrio) vestibolocerebello.

Suddivisione medio-laterale

Il verme è distinto dagli emisferi cerebellari, mentre le zone intermedia e laterale non sono divise in senso anatomico, ma funzionale. All'interno di ogni lobo i folia sono raggruppati in lobuli: ognuno ha delle specificità e controlla funzioni diverse.

• Verme + porzione intermedia degli emisferi: Spinocerebello esecuzione motoria
• Verme connesso con ipotalamo: Cervelletto limbico e con i sistemi discendenti mediali controllo dell'equilibrio e della postura.
• Sistemi discendenti/vie mediali: Dal tronco dell'encefalo via tetto-spinale, via reticolo-spinale e via vestibolo-spinale controllano la postura, i movimenti della testa rispetto al tronco e i movimenti degli occhi rispetto alla testa.
• Porzione intermedia degli emisferi: Connessa con i sistemi discendenti laterali controllo dei movimenti fini (alterazioni dismetria).
• Sistemi discendenti/vie laterali: Via cortico-spinale e rubro-spinale controllano i movimenti fini (arti). Entrambe le vie finiscono nel corno ventrale: vie mediali terminano più medialmente, vie laterali terminano più lateralmente.
• Porzione laterale degli emisferi: Cerebrocerebello, connesso alla neocorteccia (corteccia motoria e premotoria) pianificazione motoria.

Il cervello si sviluppa non a favore delle aree primarie (sensoriali, visive, motorie, uditive), ma a favore delle aree associative e superiori.

Rappresentazione somatotopica

Tutte le parti della periferia sono rappresentate in corteccia, ma la rappresentazione non rispetta le dimensioni della periferia (es. mano più grande della schiena). La grandezza della rappresentazione dipende dalla quantità delle informazioni che dalla periferia arrivano in corteccia. La rappresentazione somatotopica del cervelletto è organizzata diversamente.

Somatotopia fratturata

Una parte del corpo dell'animale è rappresentata più volte in più lobuli della corteccia cerebellare; ciò si spiega alla luce della funzione che il cervelletto ha nel controllare diversi aspetti del comportamento. L'informazione arriva alla corteccia cerebellare (peduncolo inferiore e medio) e gli assoni mandano queste informazioni elaborate indietro alla corteccia cerebrale tramite il peduncolo superiore.

Corteccia cerebellare

Ha 3 strati, a differenza della corteccia cerebrale che ne ha 6, ed è strutturata in modo consistente in ogni sua parte:

• Strato più profondo: Strato dei granuli, formato da neuroni molto piccoli chiamati granuli.
• Strato intermedio: Cellule del Purkinje, i cui assoni escono dalla corteccia cerebellare e portano le informazioni ai nuclei cerebellari profondi dove fanno sinapsi.
• Strato superficiale, detto molecolare: Dendriti delle cellule del Purkinje, interneuroni e fibre parallele (assoni dei granuli) fanno sinapsi eccitatorie con le cellule del Purkinje.

Le informazioni arrivano alla corteccia cerebellare tramite fibre muscoidi (fanno sinapsi eccitatorie con i neuroni dei nuclei profondi – granuli e in seguito con le cellule del Purkinje). La fibra di ingresso principale arriva alle cellule del Purkinje. Anche i nuclei profondi vengono eccitati ma sono controllati dai neuroni del Purkinje che col GABA crea una connessione inibitoria. Il funzionamento del cervelletto dipende dall'equilibrio tra meccanismi di eccitazione e inibizione. Un'altra via è formata dalle fibre rampicanti che provengono dall'oliva inferiore, si arrampicano sulle cellule del Purkinje, rapporto 1:1. Fibra rampicante: potenziale spike complesso (inizialmente più ampio, poi tende a degradare). Fibra muscoide: potenziale spike semplice.

Esperimento sulle scimmie

A. Gli animali spostano una leva con una certa resistenza, compito appreso ed eseguito con precisione: più spike semplici, raramente complessi.

B. Se viene modificata la resistenza che la leva oppone al movimento, il compito non viene eseguito in modo preciso: più spike complessi segnalano l'errore; il cervelletto manda segnali al...