CORSO TEORICO PRATICO DI NEUROPSICOLOGIA II EDIZIONE FOCUS ON DEMENTIA’S NEUROPSYCHOLOGY Lamezia Terme, 20 OTTOBRE 2014 Le Afasie Primarie Progressive Maria Caterina Silveri – Roma mariacaterina.silveri@rm.unicatt.it Che rapporto c’è tra il comportamento ed il cervello? Rare Book Room, New York Academy of Medicine. cranioscopia Modularità!! Franz Joseph Gall Paul Pierre Broca (1824 1880) Paziente “Tan-Tan” (Leborgne) autopsia (Broca, 1861): lesione sifilitica nella regione inferiore del lobo frontale sinistro (giro frontale inferiore) Museo Dupuytren, Parigi Marc Dax (1771-1837) Relazione tra la lesione dell’emisfero sinistro e la comparsa di emiparesi e disturbo del linguaggio Korbinian Brodmann (1868-1918) 52 aree distinte sulla base delle caratteristiche citoarchitettoniche Karl Wernicke (1848-1905) 1877: Werniche pubblicava Der aphasische Symptomenkomplex ARCO DI WERMICKE Afasia sensoriale prodotta da una lesione del centro uditivo (prima circunvoluzione temporale, area 22 di Brodman), che compromette le “immagini dei suoni” ed impedisce al paziente di capire le parole e di rendersi conto del suo deficit La distruzione della terza circumvoluzione frontale produce l’afasia motoria (Broca), con perdita delle immagini per l’articolazione del linguaggio La lesione della via di connessione tra i due centri causa l’afasia di conduzione, con disturbi dell’eloquio ma non della comprensione La lesione di entrambe le aree del linguaggio (Broca e Wernicke) produce l’afasia globale con deficit sia della comprensione che della produzione Afasia de Wernicke: localizzazione della lesione La nascita del “connessionismo” Ludwig Lichtheim (1845-1928) Modello di Wernicke-Lichtheim (1885) la “casa di Lichtheim” M = centro Motorio A = centro Acustico : rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (B = Begriffe) Modello di Wernicke-Lichtheim (1885) Prevede sette diverse forme di afasia sulla base di lesioni che possono riguardare i centri le connessioni tra centri a m 1- AFASIA di BROCA M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) a m 2 - AFASIA di WERNICKE M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) PREDICE SEI DIFFERENTI FORME DI AFASIA m 3 - AFASIA DI CONDUZIONE M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) a m a 4 - AFASIA TRANSCORTICALE MOTORIA M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) m a 5 - AFASIA SOTTOCORTICALE MOTORIA (anartria pura) M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) m a 6 - AFASIA TRANSCORTICALE SENSORIALE M = centro motorio A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) 1 m M = centro motorio a 7 - AFASIA SOTTOCORTICALE SENSORIALE (sordità verbale) A = centro uditivo: rappresentazione fonologica delle parole B = centro dei concetti (Begriffe) MODELLO DI WERNICKE-LICHTEIM Classificazioni cliniche delle sindromi afasiche Afasia di Broca: produzione ridotta, trasferimento dell’informazione relativamente buono; articolazione deficitaria; produzione di parafasie fonetiche e fonemiche; agrammatismo; comprensione conservata Afasia di Wernicke: linguaggio fluente senza disturbo articolatorio, produzione di parafasie, comprensione compromessa Afasia di conduzione: disturbo di ripetizione con parafasie fonemiche, produzione ridotta senza deficit articolatorio, comprensione conservata Afasia nominum o anomia pura: difficoltà prevalente nella ricerca e produzione del nome, forma fluente senza disturbo articolatorio, comprensione conservata Afasie transcorticali: ripetizione conservata motoria: scarsissima produzione verbale; buona comprensione; dissociazione tra produzione volontaria ed automatica sensoriale: eloquio molto fluente e parafasico; grave disturbo di comprensione mista: eloquio non fluente; disturbo di comprensione; ecolalia (sindrome da isolamento delle aree del linguaggio)(lesioni estese con risparmio delle aree perisilviane) Forme pure: sordità verbale: incapacità di comprendere il linguaggio per via uditiva anartria: difficoltà di natura esclusivamente articolatoria, senza cioè alterazione della competenza linguistica (disartria corticale) anni ’70 neuropsicologia al bivio Gli psicologi cognitivi diventano neuropsicologi • • Influenza della psicologia cognitivista che andava sostituendo la psicologia comportamentista gli psicologi cognitivi diventano “neuropsicologi” e cercano di validare le ipotesi sui modelli delle funzioni psicologiche normali sui pazienti cerebrolesi Intervento delle neuroimmagi • Possibilità di studi “in vivo” neuropsicologia al bivio neuropsicologia cognitiva neuropsicologia clinica -osservazioni su singoli pazienti -studi su gruppi di pazienti -scarsa rilevanza della localizzazione del danno cerebrale -localizzazione delle sindromi afasiche FIGURA BUFFER ORTOGRAFICO Lessico ortografico di input Lessico fonologico di output BUFFER FONOLOGICO Stimolo verbale uditivo <FIORE> BUFFER FONOLOGICO Rappresentazione strutturale visiva SISTEMA SEMANTICO DENOMINAZIONE Lessico fonologico di input Lessico ortografico di output Conversione fonema-grafema Conversione grafema-fonema Stimolo verbale visivo FIORE BUFFER ORTOGRAFICO PRODUZIONE ORALE <FIORE> Produzione scritta FIORE LETTURA SCRITTURA Interpretazione psicolinguistica dell’afasia La disorganizzazione del linguaggio nell’afasia viene interpretata facendo riferimento a modelli di funzionamento normale del linguaggio derivati dalla psicolinguistica organizzazione strutturale del linguaggio • Livello fonetico • Proprietà fisiche e fisiologiche dei suoni verbali (foni)(fonetica acustica e fonetica articolatoria) • Livello fonologico • • Livello morfologico • Unità minime (fonemi) della lingua, dotate di tratti distintivi; organizzazione, classificazione e combinazione nelle parole Organizzazione delle flessioni e derivazioni • Livello lessicale • Strutturazione delle parole e organizzazione nel lessico mentale • Livello semantico • Significati delle parole della lingua • Organizzazione delle parole nella frase • Livello sintattico Alvin Liberman (1917 – 2000) Percepire il linguaggio vuol dire trasformare variabili percettive continue in variabili discrete (categoriali) La teoria motoria della percezione (Liberman et al., 1967; Liberman e Whalen, 2000) prevede che la percezione dei suoni verbali richieda l’identificazione di “gesti articolatori”che il tratto vocale deve compiere per pronunciare quei suoni, evocando le rappresentazioni motorie nella corteccia dell’ascoltatore organizzazione strutturale del linguaggio Memoria Semantica = Enciclopedia (conoscenze condivise) Tulvin, 1972 singole unità • indipendenti da coordinate spaziotemporali relative al processo di memorizzazione (“conoscenze” e non “ricordi”) • organizzate secondo criteri associativi e tassonomici entità eventi comuni Shank, 1982 Modelli “classici” di Memoria Semantica Modelli di Memoria Semantica basati sul concetto di “rete semantica” (nodi e connessioni) assunzioni di base •I concetti sono rappresentati in una rete di interconnessioni •La distanza dei nodi rappresenta la somiglianza tra item •Un concetto viene definito sulla base delle connessioni con gli altri concetti Modello delle features semantiche alternativo ai modelli di “network Smith, Shoben & Rips, 1974 Modelli di Memoria Semantica nelle Neuroscienze Cognitive Pylyshyn, 1973; Riddoch et al., 1988; Caramazza et all., 1990; Caramazza & Shelton, 1998; . . . . . . Unico sistema di memoria semantica dove la conoscenza è immagazzinata in un format astratto, amodale, organizzato per categoria (es: Organised Unitary Content HypothesisOUCH) Informazione visiva Informazione verbale Memoria Semantica La conoscenza semantica è immagazzinata in sottosistemi modality-specific (Multiple Semantic Systems) L’informazione in ogni sottosistema è immagazzinata in un format modality-specific Informazione visiva Semantica visiva InfInformazione visiva Semantica verbale La conoscenza semantica è organizzata in categorie e la rappresentazione della varie categorie è sottesa da substrati neurali dissociabili • Identificazione dei living dipende dalla capacità di elaborare “conoscenze sensoriali visuopercettive” mentre l’identificazione dei non-living dipende dalla capacità di elaborare “conoscenze funzionali-associative-motorie” (Warrington & McCarthy, 1983; Warrington & Shallice, 1984) • L’organizzazione delle conoscenze è «domain specific» ed i domini specifici sono quelli relativi ad elementi che hanno assunto una diversa rilevanza nella storia evolutiva (living animati, living non animati, conspecifics, tools); i vari domini si strutturano anche in relazione alle caratteristiche percettive degli “oggetti” che li compongono e sono sottesi da substrati neurali differenti (Caramazza & Shelton, 1998; Mahon & Caramazza, 2003; 2008) L’effetto categoriale emerge quando il danno cerebrale coinvolge strutture cerebrali rilevanti per l’elaborazione stessa dell’informazione semantica (verbale o visiva) relativa a quella determinata categoria Afasia = Deficit acquisito del linguaggio a seguito di un danno cerebrale in un soggetto che aveva raggiunto la piena competenza nella funzione linguistica Afasia Primaria = Deficit afasico prodotto da una patologia neurodegenerativa la storia e la classificazione Mesulam, 2013 Deficit afasico prevalente per lungo tempo Deficit afasico associato a disordini in altri domini cognitivi (memoria ) e del comportamento Ann Neurol. 1982 Jun;11(6):592-8. Slowly progressive aphasia without generalized dementia. Mesulam MM. Six right-handed patients experienced a slowly progressing aphasic disorder without the additional intellectual and behavioral disturbances of dementia. The symptoms almost universally started in the presenium. The initial difficulty was an anomic aphasia in five of the patients and pure word deafness in the sixth. Continuous and gradual deterioration occurred in the five patients who presented with an anomic aphasia. They eventually experienced additional impairment of reading, writing, and comprehension. In four patients, other areas of comportment were not involved within the 5 to 11 years of follow-up. A more generalized state of dementia may have emerged in the other two patients, but only after 7 years of progressive debilitating aphasia. Neurodiagnostic procedures were consistent with preferential involvement of the left perisylvian region. In one patient, cortical biopsy did not show any pathognomonic change; specifically, no neurofibrillary tangles, amyloid plaques, neuronal inclusions, or gliosis were seen. This condition may constitute a syndrome of relatively focal cerebral degeneration with a predilection for the left perisylvian region Arch Neurol. 1990 Dec;47(12):1329-35. Primary progressive aphasia. Longitudinal course, neuropsychological profile, and language features. Weintraub S1, Rubin NP, Mesulam MM. 1Division of Behavioral Neuroscience and Behavioral Neurology, Beth Israel Hospital, Boston, Mass 02215. Abstract Four patients with the clinical syndrome of primary progressive aphasia and a nonfluent aphasia profile were followed up over a period of 3 to 5 years. Extensive neuropsychological data for three patients revealed a progressive, quantitative decline of language with relative stability of memory, visuospatial skills, and reasoning. Comportment and most activities of daily living were preserved even when speech was unintelligible. Although several aphasia types may be associated with primary progressive aphasia, a nonfluent aphasia profile and phonemic paraphasic errors are most useful in differentiating it from the much more common clinical syndrome, "probable Alzheimer's disease." The clinicopathological correlates of probable Alzheimer's disease differ from those associated with primary progressive aphasia. Therefore, the clinical distinction between the two syndromes may be important for predicting the underlying pathophysiologic changes during the life of the patient. Rimangono fuori le forme di PPA correlate con Neary et al., 1998 la malattia di Alzheimer Ann Neurol. 2001 Apr;49(4):425-32. Primary progressive aphasia. Mesulam MM. Author information Cognitive Neurology and Alzheimer's Disease Center, Department of Neurology, Northwestern University, Chicago, IL 60611, USA. mmesulam@nwu.edu Abstract Primary progressive aphasia (PPA) is a focal dementia characterized by an isolated and gradual dissolution of language function. The disease starts with word-finding disturbances (anomia) and frequently proceeds to impair the grammatical structure (syntax) and comprehension (semantics) of language. The speech output in PPA can be fluent or nonfluent. Memory, visual processing, and personality remain relatively wellpreserved until the advanced stages and help to distiguish PPA from frontal lobe dementia and the typical forms of Alzheimer's disease. The term "semantic dementia" was originally introduced to designate a different group of patients with a combination of verbal and visual processing deficits. In practice, however, this diagnosis is also being used in a variant sense to denote a subtype of PPA with fluent speech and impaired comprehension, even in the absence of visual processing deficits. Insofar as the diagnosis of semantic dementia can have these two different meanings, it is important to specify whether it is being used in the original sense or to denote a subtype of PPA. Structural and physiological neuroimaging confirms the selective predilection of PPA for the left hemisphere, especially forsu itsaltri language-related Deficit linguistico progressivo e prevalente deficit cortices. A few patients with PPA display the neuropathological markers of Alzheimer's disease, but in an unusual cognitivi e neurologici per almeno due anni distribution. The majority of the autopsies in PPA have shown either Pick's disease or lobar atrophy without distinctive histopathology. The suggestion has been made that PPA and frontal lobe dementia constitute phenotypical variations of a unitary disease process within the "Pick-lobar atrophy" spectrum. Recent advances in chromosome 17-linked dementias justify a rigorous search for tau polymorphisms and tauopathy in sporadic PPA. An informed approach to this syndrome will increase the effectiveness with which clinicians can address the unique challenges associated with the diagnosis and care of PPA Grossman M, Mickanin J, Onishi K, et al. Progressive non-fluent aphasia: language, cognitive and PET measures contrasted with probable Alzheimer’s disease. J Cogn Neurosci 1996;8:135–154. Warrington EK. The selective impairment of semantic memory. Q J Exp Psychol 1975;27:635– 657. Snowden JS, Goulding PJ, Neary D. Semantic dementia: a form of circumscribed cerebral atrophy. Behav Neurol 1989;2:167–182. Hodges JR, Patterson K, Oxbury S, Funnell E. Semantic dementia: progressive fluent aphasia with temporal lobe atrophy. Brain 1992;115:1783–1806. Afasia primaria non-fuente Demenza semantica/afasia primaria fluente Altre forme di afasia primaria non correlate a DFT Mesulan & Weintraub, Neurology 2014 Distribuzione dell’atrofia nell’afasia primaria Correlati neuropatologici dell’afasia primaria Non c’è completa sovrapposizione tra espressione clinicaneuropsicologica e neuropatologia Non c’è completa sovrapposizione tra espressione clinicaneuropsicologica e neuropatologia, tuttavia …. l’ ”Apraxia of Speech” è generalmente osservata nell’ambito della Degenerazione Cortico Basale o della Paralisi Sopranucleare Progressiva (taupatie)(parkinsonismi) Altre forme non-fuenti si associano nella malattia del motoneurone (FTD-U TDP-43) La “Demenza Semantica” (FTD TDP- tipo C) generalmente non si associa a “sintomi neurologici” ma a sintomi “comportamentali La variante “Logopenica” è eterogenea Le ”afasie primarie” costituiscono di fatto una “sindrome” che deriva dal coinvolgimento delle regioni perisilviane dell’emisfero sinistro Typical AD Atypical AD (PPA) Caratteristiche demografiche dell’afasia primaria …altri disturbi primari del linguaggio •“Apraxia of Speech” •Anartria Pura •Sordità Verbale Pura Josephs et al., Rapporto tra Afasia Primaria non- Fluente ed “Apraxia of Speech” Josephs et al., 2012 Neuropsychology. 2013 Nov;27(6):628-41. doi: 10.1037/a0034033. Epub 2013 Sep 16. Visual short-term store can compensate for a defective phonological short-term store in patients with apraxia of speech. Silveri MC1, Baldonero E. 1Medical Centre for the Ageing. Abstract OBJECTIVE: The aim of the study was to investigate whether, within the phonological short-term memory (STM) system, speech articulation disorders primarily due to cortical damage are associated with deficits in the phonological recoding of visual-verbal material, and whether the visual short-term store (STS) can compensate for inefficient access to the phonological STS, as suggested in previous reports. METHOD: Two patients (AE and TM) with apraxia of speech due to atrophic cerebral damage were administered a battery of tasks devised to explore the organization of the phonological STM. RESULTS: AE's span was normal and TM's span was markedly reduced. Phonological similarity and word-length effects: Both patients showed the effects in visual presentation; the effect was less evident in verbal presentation. This suggests a phonological STS disorder and preserved rehearsal/phonological recoding, consistently with involvement of the left parietal regions, which was documented by the MRI in both patients. Unexpectedly, TM had a longer span for similar than for dissimilar words in visually presented stimuli. Silent phonology (on written material): At variance with controls, stress assignment improved during unattended speech both in AE and TM, while in both patients and controls a detrimental effect of unattended speech was documented in the initial sound task. CONCLUSIONS: To account for this unusual pattern of results, we hypothesized that whenever possible, AE and TM adopt the strategy that takes advantage of the visual STM store to compensate for a defective phonological STS. La Diagnosi di Afasia Primaria Strumenti diagnostici • Neuropsicologica e clinica: Deficit afasico prevalente su altri deficit cognitivi e neurologici • Neuroimmagini : RMN- Fluorodeossiglucosio -FDG-PET; Tomografia a Emissione di Positroni con tracciante Pittsburgh compound B per l’amiloide -PIB-PET • Markers biologici: – Genetici; – Liquorali: • AD = tau e fosfotau incrementati; Aβ ridotta; • FTLD = tau ridotta ; tau/ Aβ La Diagnostica Neuropsicologica Valutazione neuropsicologica dell’afasia primaria •Analisi del linguaggio spontaneo •Applicazione di batteria per la valutazione dell’afasia ANALISI DEL LINGUAGGIO SPONTANEO •Speech rate •Articolazione •Prosodia •Presenza di anomie,pause anomiche, conduites d’approche, circunlocuzioni, parafasie semantiche e parafasie fonemiche, gergo •Accordo •Omissione e sostituzione di elementi di classe “aperta” e di classe “chiusa” •Sforzo articolatorio •Apraxia of Speech •Lunghezza media della frase-Lessicale (numero medio di item di classe maggiore prodotto in frasi sintatticamente corrette) •Lunghezza media della frase-Morfologica (numero medio di item prodotto in una frase corretta sul piano sintattico e morfologico) •Percentuale di frammenti/totale di parole prodotte Batteria per l’Analisi del Deficit Afasico –BADAMiceli, Laudanna, Burani, Capasso, 1994 La valutazione del livello semantico distributed view + hub oltre ad una organizzazione “modality specific” che rispecchia l’organizzazione anatomica dei sistemi sensoriali, funzionale/motorio e linguistico, nel cervello esistono rappresentazioni semantiche amodali, svincolate da aspetti di superficie, a livello dei poli temporali (hub semantico) 2007 “sorting” di oggetti animali vs. artefatti “sorting” di oggetti animali domestici vs. selvatici disegno a memoria Paziente BC Silveri & Ciccarelli 2009 minimal feature match foreshortened match BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993 test di denominazione di artefatti e cose viventi Sartori & Job, 1988 item match BORB Riddoch & Humphreys, 1993 association match BORB Riddoch & Humphreys, 1993 pyramids and palm trees test camel and cactus test Howard & Patterson, 1992 Bozeat et al., 2000 object decision task BORB Riddoch & Humphreys, 1993 Hughes et al. 2011 Test per l’agnosia acustica, Palmieri, 1986 cospecifics Famoso si/no Scrittore/pittore/scienziato/sportivo/actor/politico Vivente si/no Italiano si/no Rizzo et al., 2002 Laiacona et al., 1993; 2004 3)questionario sulle conoscenze semantiche • • • • • • FARFALLA E’ un animale, un vegetale o un oggetto? (superordinata tra categorie) E’ un animale a 4 zampe, un uccello o un insetto? (superordinata entro categoria) Ha le ali trasparenti, variopinte o non ha le ali? (subordinata percettiva fisica) E’ più leggera di una rana? si/no? (subordinata percettiva fisica per confronto) Salta, vola, o corre? (subordinata funzionale d’uso) Si vede d’inverno, d’estate o sia in inverno che d’estate? (subordinata funzionale di contesto) • • • • • • CASSETTONE E’ un oggetto, un animale o un vegetale? (superordinata tra categorie) E’ un utensile, uno strumento musicale o un mobile? (superordinata entro categoria) E’ di carta, di legno o di vetro? (subordinata percettiva fisica) E’ più soffice (morbido), di un divano, si/no? (subordinata percettiva fisica per confronto) Serve per mettere fiori, per sedersi o per contenere biancheria (subordinata funzionale d’uso) Si trova in giardino, in una stanza, o in un cortile? (subordinata funzionale di contesto) alcune riflessioni per concludere…. •Che rapporto c’è tra afasia (ad esempio da danno vascolare) ed afasia primaria? •danno casuale vs. danno di “sistema” •risposta del cervello ad un danno acuto vs. risposta del cervello ad un danno lento e progressivo che consente la riorganizzazione funzionale •Il problema dell’anomia •Che contributo danno le afasie primarie alla conoscenza della funzione linguistica? •la Demenza Semantica ha contribuito alla costruzione dei modelli di memoria semantica
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