Sunto Neuropsicologia clinica, docente Priftis, libro consigliato Manuale di neuropsicologia, G. Vallar e C. Papagno

Manuale di neuropsicologia

Introduzione alla neuropsicologia

Che cos'è la neuropsicologia

La neuropsicologia è la disciplina scientifica che studia i deficit cognitivi ed emotivo-motivazionali causati da lesioni o disfunzioni del sistema nervoso centrale, in particolare della corteccia dei due emisferi cerebrali, di strutture sottocorticali e dei fasci di sostanza bianca che collegano le diverse aree corticali tra loro e con le strutture sottocorticali.

Ha una duplice finalità:

• I deficit causati da lesioni cerebrali sono indagati da un lato con scopi euristici, per esplorare la struttura funzionale della mente e i suoi correlati neurali  neuropsicologia sperimentale;
• Con finalità diagnostiche e riabilitative  neuropsicologia clinica.

Le due componenti sono strettamente collegate. Questa definizione può essere applicata alle ricerche condotte nell’animale  neuropsicologia animale, o riguardare l’uomo  neuropsicologia umana.

La neuropsicologia è una scienza interdisciplinare che integra:

• La neurologia: branca della medicina che studia le malattie del sistema nervoso;
• La psicologia: scienza della vita mentale.

Oggi si avvale di contributi da diverse discipline per indagare le relazioni delle funzioni mentali con il cervello.

Cenni storici

All’inizio dell’800 Gall, assieme all’allievo Spurzheim, sviluppò per la prima volta una teoria esplicita delle relazioni mente-cervello (localizzazionismo), la quale ipotizzava che:

• Il cervello è l’organo della mente
• La mente è costituita da un numero definito di componenti distinte chiamate facoltà
• Le facoltà sono innate e localizzate in regioni specifiche chiamate organi, della superficie del cervello (corteccia cerebrale)
• Le dimensioni di ciascun organo forniscono una misura dello sviluppo della facoltà lì localizzata e di quanto essa sia un elemento costitutivo del carattere di una persona
• La corrispondenza tra lo sviluppo maggiore o minore di una particolare facoltà e il volume aumentato o diminuito della regione cerebrale a essa associata determina la comparsa di una protuberanza (bernoccolo) o di una depressione della parte di osso cranico sovrastante
• Palpando le diverse regioni del cranio (cranioscopia) è quindi possibile determinare lo sviluppo delle facoltà mentali di un singolo individuo.

Già nella prima metà dell’800 la frenologia, esame della conformazione del cranio, cadde nel discredito. Nella prima metà dell’800 prevalse l’opinione che i processi mentali superiori fossero rappresentati nel cervello in modo relativamente diffuso, non localizzati in aree specifiche.

Per quel che riguarda il linguaggio, le teorie di Gall furono riprese dal medico francese Bouillaud che studiando pazienti con lesioni cerebrali, suggerì nel 1825 una localizzazione del linguaggio nei lobi frontali. Nel 1861 il già citato chirurgo Broca descrisse il caso di un paziente affetto da emiparesi destra, che, pur essendo in grado di comprendere il linguaggio udito e senza manifestare deficit di intelligenza, si esprimeva oralmente solo con le sillabe “tan, tan”. L’esame anatomo-patologico post mortem del cervello di Tan rivelò lesioni nell’emisfero cerebrale di sinistra e Broca mise in relazione il disturbo del linguaggio articolato (afemia), con una lesione della parte più ventrale della terza circonvoluzione frontale.

La scoperta di Broca (1861) può essere considerata l’atto di nascita della neuropsicologia. Il caso del paziente Tan illustra alcuni principi essenziali della neuropsicologia moderna:

• La mente è costituita da componenti separate e in larga misura indipendenti
• Queste componenti sono localizzate in diverse regioni del cervello
• Lesioni cerebrali limitate a tali aree possono compromettere in modo selettivo le diverse componenti dell’attività mentale.

Bouillaud e Broca introdussero il metodo della correlazione anatomo-clinica: la sede e l’estensione di una lesione cerebrale sono messe in relazione con i deficit delle funzioni mentali presentati dal paziente. Questa relazione consente sia di stabilire che la lesione di una specifica regione del cervello determina un particolare deficit, sia di inferire che la funzione mentale compromessa è localizzata in quella regione.

Tra il 1861 e il 1920, il periodo “classico” della neuropsicologia, furono descritti i principali deficit delle funzioni mentali superiori e le loro basi cerebrali:

• In primo luogo i disordini del linguaggio: afasia
• I deficit dell’identificazione degli oggetti: agnosia
• E del movimento volontario: aprassia.
• Furono inoltre osservati disordini caratterizzati dalla mancata consapevolezza della malattia: anosognosia
• E deficit della memoria, anche se per una precisa descrizione dell’amnesia occorrerà attendere la seconda metà del ‘900.

Nel periodo classico, la struttura delle funzioni mentali superiori fu concepita secondo lo schema centri-e-connessioni:

• I centri: localizzati in regioni specifiche della corteccia cerebrale (sostanza grigia), contengono particolari rappresentazioni;
• Le connessioni: costituite da fasci di sostanza bianca, collegano i centri, consentendo il trasferimento dell’informazione e la trasformazione di una rappresentazione in un’altra (ricodificazione).

Il modello di Wernicke, sulla base dell’osservazione di pazienti nei quali era compromessa la comprensione uditivo-verbale e non la produzione del linguaggio, ipotizza l’esistenza di un secondo centro, localizzato nella parte posteriore del giro temporale superiore e collegato da un fascio di sostanza bianca (il fascicolo arcuato) con il centro per le immagini motorie verbali (area di Broca).

Il modello di Lichtheim è un esempio paradigmatico dell’approccio dei costruttori di diagrammi, attivi nella seconda metà dell’800. Illustra come questi modelli possono essere basati o non basati sul cervello, a seconda che i diversi centri funzionali siano localizzabili o meno in specifiche regioni cerebrali. Il modello illustra entrambe le possibilità in quanto, mentre i centri M (immagini motorie) e A (immagini acustiche) sono localizzati, rispettivamente, nella corteccia frontale premotoria (area di Broadmann 44 di Broca) e nel giro temporale superiore (area 22 di Wernicke) dell’emisfero di sinistra, il centro B (dei concetti) non ha una sede specifica, ma si basa sull’attività di tutta la corteccia.

I diagrammi ottocenteschi centri-e-connessioni anticipano i modelli scatole-e-frecce di elaborazione dell’informazione sviluppati dalla psicologia nella seconda metà del ‘900.

Il metodo d’indagine dei neurologi ottocenteschi comprendeva due passaggi successivi:

• Un’analisi clinica qualitativa dei deficit del paziente, spesso assai perspicace
• Se possibile il successivo esame post mortem del cervello del paziente.

In questo modo era possibile stabilire la correlazione anatomo-clinica tra la sede della lesione e i deficit comportamentali, localizzando la funzione compromessa.

Tra i critici, Freud nel 1891 suggerì che i centri e le connessioni erano insufficienti a spiegare aspetti complessi quali l’intenzionalità della funzione linguistica. Secondo Pierre Marie “l’afasia è una”: quella di Wernicke.

Da un punto di vista metodologico, a partire dal secondo dopoguerra del secolo scorso, le osservazioni empiriche erano limitate a pochi pazienti con deficit gravi ed evidenti (casi positivi). Non venivano esaminati i cosiddetti casi negativi, pazienti cerebrolesi non affetti dal deficit di interesse. Il metodo utilizzato nel periodo classico forniva osservazioni cliniche in pazienti singoli, difficilmente replicabili, in quanto i metodi di indagine comportamentale erano puramente di osservazione.

A partire dagli anni ’50 diversi neuropsicologi sostennero un approccio diverso:

• La ricerca neuropsicologica ha luogo in gruppi di pazienti, non selezionati sulla base della presenza di un particolare deficit evidente all’osservazione clinica, ma piuttosto del lato e eventualmente della sede della lesione cerebrale;
• L’esame neuropsicologico è costituito da test standardizzati, che forniscono una misura quantitativa del comportamento dei pazienti;
• La prestazione dei pazienti cerebrolesi va confrontata mediante procedure statistiche con quella di un gruppo di soggetti neurologicamente indenni, eccezion fatta per quella di interesse.

Dalla fine degli anni ’60 i progressi della psicologia cognitiva con i modelli scatole-e-frecce di analisi dell’informazione (box and arrow information processing models) hanno messo in evidenza come l’organizzazione della mente sia assai articolata.

Negli anni ’80 del secolo scorso, alcuni neuropsicologi hanno preso una posizione estrema. Data la complessità del sistema cognitivo, risulta assai improbabile che una lesione cerebrale comprometta in modo identico le funzioni mentali in due pazienti diversi. È quindi difficile formare gruppi di pazienti omogenei rispetto al deficit oggetto dell’indagine. Sulla base di queste premesse gli studi neuropsicologici vanno condotti solo in singoli pazienti, non classificati a priori in alcun modo (neuropsicologia senza sindromi). Questo tipo di neuropsicologia solo casi singoli rende difficile la replica delle osservazioni tra paziente e paziente e l’indagine dei correlati neurali dei deficit neuropsicologici e delle funzioni compromesse.

Questo approccio teoretico e metodologico basato sui modelli scatole-e-frecce (chiamato neuropsicologia cognitiva) ha avuto due effetti principali:

• Una ripresa dello studio di singoli pazienti (casi singoli)
• Una riflessione sui fondamenti epistemici della neuropsicologia.

La possibilità di trarre conclusioni circa l’organizzazione anatomo-funzionale multicomponenziale dei processi mentali analizzando i deficit neuropsicologici dei pazienti cerebrolesi ha tre presupposti:

• I processi mentali sono articolati in componenti distinte o moduli (modularità);
• Esiste una relazione tra l’organizzazione funzionale della mente e quella neurologica del cervello (corrispondenza)
• Dopo una lesione cerebrale la struttura anatomo-funzionale dei processi mentali non si riorganizza per fenomeni di plasticità, in modo da risultare qualitativamente diversa da quella esistente prima della lesione cerebrale (costanza).

I metodi di neuroimmagine strutturale TC e funzionale SPECT che, in vivo, visualizzano la sede e l’estensione della lesione responsabile del deficit e forniscono misure dell’attività cerebrale, hanno dato nuovo vigore agli studi di correlazione anatomo-clinica.

Associazioni, dissociazioni e il concetto di sindrome

L’indagine della struttura multicomponenziale dell’attività mentale si basa su due tipi di relazione tra i deficit neuropsicologici osservabili in un paziente o in un gruppo di pazienti:

• L’associazione: un particolare insieme di segni si verifica con frequenza elevata, costituendo una sindrome. La sindrome è utile per la diagnosi, in quanto suggerisce un meccanismo patogenetico comune ai deficit associati. Si distinguono due tipi di sindrome neuropsicologica:
  • Sindrome funzionale: l’associazione tra n deficit è determinata da un unico meccanismo che altera la funzione F.
  • Sindrome anatomica: l’associazione è determinata dal fatto che diverse funzioni (F e F) sono localizzate in aree cerebrali vicine, che, quindi, possono essere lese assieme con frequenza. I deficit associati nella sindrome funzionale non possono verificarsi l’uno indipendentemente dall’altro, in quanto la funzione F è unitaria. Le sindromi afasiche tradizionali (Broca, Wernicke, Globale) e quella della negligenza spaziale unilaterale sono oggi considerate sindromi anatomiche o deboli in quanto i sintomi e segni costitutivi possono manifestarsi l’uno indipendentemente dall’altro.
  • Sindrome anatomo-funzionale o mista: combina le proprietà delle due: due funzioni (F e F), la cui lesione determina i deficit (per danni di F1 si manifestano i deficit N, N, N, N; per danno di F, N, N, N), sono localizzate in due regioni anatomicamente vicine (R e R). Se la lesione cerebrale coinvolge sia R che R, come spesso può accadere per regioni di contiguità anatomica, la sindrome si manifesta nella sua interezza (N-N). Se è lesa solo R compaiono solo i primi deficit e viceversa se è lesa solo R.
• La dimostrazione che una funzione è indipendente da un’altra si basa su un insieme di prestazioni a prove comportamentali, chiamato dissociazione tra deficit. Esistono due principali tipi di dissociazione:
  • Dissociazione semplice: un paziente ha una prestazione nel compito A peggiore di quella nel compito B. Questo assieme di prestazioni, preservata e compromessa, prende il nome di dissociazione semplice, che può essere:
    • Forte: quando la prestazione peggiore del paziente è inferiore a quella di un gruppo di soggetti neurologicamente indenni di controllo, mentre quella migliore è nei limiti della norma;
    • Debole: quando le prestazioni del paziente ad entrambi i compiti sono inferiori a quelle dei soggetti di controllo.
  • La dissociazione semplice non è tuttavia una dimostrazione interamente convincente dell’indipendenza di due funzioni. Infatti, è possibile che il compito A, in cui la prestazione è più scadente, sia più difficile, cioè richieda l’impegno di più risorse, rispetto al compito B, ma che la funzione esaminata dai due compiti sia unica (F). In questo caso se la lesione cerebrale ha determinato una riduzione delle risorse disponibili, è possibile che il paziente dimostri una dissociazione solo perché A è più difficile. Questa spiegazione è preferibile in quanto più parsimoniosa, ipotizzando l’esistenza di una sola funzione e non di due.
  • Dissociazione doppia: come quella semplice può verificarsi in forma forte o debole:
    • Un paziente ha una prestazione peggiore nel compito A rispetto al compito B, l’altro paziente ha un comportamento opposto. In questa situazione, l’ipotesi che un compito è più difficile dell’altro non spiega il comportamento dei due pazienti o gruppi. Il compito B sarebbe quindi più difficile per il paziente P, ma più facile per P e il contrario per il compito A. Questa disuguaglianza è contraddittoria ed è quindi possibile concludere che la presenza di una doppia dissociazione indica che due funzioni sono indipendenti.
  • La doppia dissociazione è stata lo strumento più potente per dimostrare l’indipendenza delle funzioni mentali. Una doppia dissociazione anatomo-funzionale permette di concludere non solo che due funzioni sono distinte, ma anche che le loro basi neurali sono localizzate in regioni diverse del cervello. Questa duplice osservazione rafforza la conclusione che le funzioni sono effettivamente indipendenti.

Gli esami strumentali nella neuropsicologia clinica

Esami elettrofisiologici

Elettroencefalogramma

L’elettroencefalogramma (EEG) fornisce una registrazione dell’attività elettrica cerebrale spontanea, mediante elettrodi posti sulla superficie cranica. Questa attività, generata nella corteccia cerebrale, riflette il flusso di correnti elettriche negli spazi extracellulari e rappresenta la sommatoria di potenziali sinaptici eccitatori e inibitori. Strutture sottocorticali quali il talamo e la sostanza reticolare influenzano e sincronizzano l’attività dei neuroni corticali. L’uso dell’EEG in campo neuropsicologico clinico è oggi limitato, dato che non produce un’immagine diretta del cervello, e ha una capacità localizzatoria molto scarsa. L’EEG è stato quindi in larga misura soppiantato dalla tomografia computerizzata (TC) e dalla risonanza magnetica nucleare (MRI).

L’EEG conserva tuttora un ruolo essenziale nella diagnosi di epilessia, di alcune forme infettive, nella valutazione degli effetti cerebrali di molte malattie metaboliche sistemiche e, nella sala operatoria, nel monitoraggio di pazienti sottoposti ad intervento chirurgico.

Potenziali evento-relativi

I potenziali evento-relati sono piccole modificazioni dell’attività elettrica cerebrale spontanea sincronizzati con un evento definibile sperimentalmente, come il momento di inizio di uno stimolo o di un movimento. Gli ERPS hanno una dimensione molto ridotta rispetto all’EEG e sono quindi estratti dal rumore di fondo mediando numerose registrazioni (averaging). Gli ERPS sono rappresentati sotto forma di onde e consistono in una serie di deflessioni positive e negative. I punti in cui la direzione della deflessione cambia (picchi) sono convenzionalmente definiti sulla base della loro polarità (N: negativo; P: positivo), della loro posizione ordinale nell’onda (ad es. N2) e della latenza (in msec, P300). Le variazioni di voltaggio nel tempo possono essere rappresentate come deflessioni verso il basso (negative) e verso l’alto (positive) o secondo una convenzione opposta. Le componenti degli ERPS possono essere distinte secondo la dimensione esogeno/endogeno.

Le componenti esogene sono più precoci, dipendono dalle caratteristiche fisiche dello stimolo, sono generate obbligatoriamente dopo la sua presentazione, e non sono influenzate dallo stato psicologico del soggetto. Le componenti endogene sono più tardive e non dipendono solo dalla presentazione dello stimolo, ma sono legate a processi di elaborazione. Le componenti esogene sono assai rilevanti per determinare l’integrità delle vie sensoriali ascendenti.

Le principali componenti endogene (tardive) degli ERPS comprendono:

• N1 o N100, Nd onde negative specifiche per la modalità sensoriale di presentazione dello stimolo,