17/06/2010
Il Sistema nervoso umano
Strutture sottocorticali e
linguaggio
S.N. Autonomo
metasimpatico
ortosimpatico
parasimpatico
S.N. Spinale
Miencefalo (bulbo)
Romboencefalo
O. Schindler, A. Cusimano, M. Spadola Bisetti
Metencefalo (ponte,
cervelletto)
S.N. Encefalico
Diencefalo
BRAIN
STEM
Mesencefalo
Telencefalo
Proencefalo
1
1° “cervello” o riflesso (pesci, anfibi)
1
2° ”cervello” o vegetativo (sauropsidi)
• Metencefalo,
diencefalo,
archi e paleo-telecefalo
• Le risposte sono coordinate da qualiquantità
di chemio e neuro-mediatori
•Midollo spinale + romboencefalo
•Stimolazione adeguate
risposta riflessa
•Centro regolatore : bulbo e cervelletto
•“centri” : respiratorio, cardiocircolatorio,
deglutitorio, equilibrio, memoria procedurale, etc..
2
• Le risposte sono complesse “a pacchetto“
• È il centro precipuo delle percezioni delle
prassie e delle automazioni nonché delle
memorie coscienti
• Il centro regolatore è rappresentato dai nuclei
della base
3
3° “cervello” o ragionale (e cosciente)
(homo sapiens)
• neotelencefalo
• data una stimolazione le risposte possono essere di
qualsiasi tipo
• è il locus della razionalità della creatività, dello spazio
temporalità, del calcolo, del linguaggio, dell’estetico, della
morale, etc..
• consente il pensiero, il ragionamento,il giudizio
• il centro regolatore è rappresentato da alcune aree
neocorticali (a.terziarie posteriori ed anteriori)
4
Schemi illustranti la morfologia dell’encefalo di diversi vertebrati: a) encefalo di trota; b) encefalo
di rana; c) encefalo di rettile; d) encefalo di passero, e) encefalo di coniglio
5
1
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.......
..
non verbale
esecuzione di
strutture
soprasegmentali
Comunicazione
speech o articolazione dei
fonemi nel vocal tract
language o abilità ideative,
semantiche, fonologiche,
morfosintattiche
altro ( per es. udizione,
comprensione)
verbale
Fisiologia e patologia delle
abilità
linguistiche associate a
strutture e funzioni
sottocorticali
6
Non è mai stato documentato che una lesione
La perdita permanente del linguaggio non è
possibile senza lesione subcorticale
anche se le aree di Broca e Wernicke sono
permanente corticale possa determinare
afasie tipo Broca o Wernicke
( D’Esposito, Alexander - 1995) mentre
numerosi studi hanno documentato la
state distrutte.
presenza di sindromi afasiche in
associazione con lesioni sottocorticali che
apparentemente risparmiano la corteccia
cerebrale.
7.1
Comportamenti complessi come camminare,
comprensione uditiva e parlare sono regolati da
circuiti neurali che costituiscono circuiti a rete che
dipendono da strutture corticali e sottocorticali
che rappresentano la base neurologica dei
comportamenti complessi per cui piuttosto che
processi locali sono associati a circuiti neurali
complessi ( per es.cortico – striato -talamo-
7.2
Per es. il corpo striato ( caudato, putamen, pallido)
oltre a regolare le attività motorie, riceve imput da
quasi tutte le aree della corteccia cerebrale e
rispettivamente le efferenze dello striato non
vanno solo alla corteccia motoria ma anche a
specifiche aree premotorie e prefrontali
influenzanti oltre al controllo motorio funzioni
cognitive, linguistiche, limbiche.
corticale oppure cerebrocortico- pontocerebellocortico-dentato-talamo- corticale)
7.3
7.4
2
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Così le uscite dal nucleo dentato
Il NUCLEO SUBTALAMICO sembra
giocare un ruolo regolatorio
interemisferico per i processamenti
linguistici di livello superiore
cerebellare influenzano non solo le aree
motorie corticali ma anche le aree
prefrontali del linguaggio e delle
cognitività ( Fabbro, 2000; Marian et al.
2001)
7.4 bis
7.5
Lo studio delle strutture sottocorticali è effettuato
principalmente da
strutturali ( TC, RM)
1. neuroimaging
funzionali ( PET, fRM)
elettriche
2. Stimolazione cerebrali profonde
magnetiche
3. Stereolesioni
Diagramma schematico modificato dei maggiori collegamenti cerebro-cerebellari nel cervello umano
(adattato da Leiner et al.1989)
7.5 bis
7.6
Strutture sottocorticali
Le teorie corticali
mielencefalo (bulbo)
Romboencefalo metencefalo
Brain stem
(ponte e cervelletto)
( tronco ) Mesencefalo substantia nigra,
Gall ( 1809 )
Broca ( 1861 )
N.rosso,
SNC
Wernicke ( 1874 )
Lichtheim ( 1885 )
Diencefalo
formazione reticolare
talamo
ipotalamo
P.Marie ( 1906 )
Proencefalo
7.7
neocorteccia
Telencefalo ......
nuclei della base
8
3
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Nuclei della base
Caudato
Striato
Putamen
Lenticolare
Globus Pallidus
Claustro
N. Amigdaloideo
Talamo
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
4
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CORTECCIA MA NON SOLO
GANGLI DELLA BASE
9.6
9.7
9.8
9.9
9.10
9.11
5
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Sistemi effettori nel nevrasse. A) sistema interno di “viscerazione” (sistema reticolare); B) sistema intermedio di
espressione all’esterno di situazioni interne (sistema nucleare in serie); C) sistema esterno di transazione effettiva
con il mondo esterno (sistema strati-laminato in parallelo)
9.12
Mostra alcune delle interconnessioni fra la corteccia cerebrale e i gangli della base
9.13
Connessioni tra gangli della base e corteccia
9.14
9.15
Schema delle connessioni del sistema extrapiramidale. 1. connessioni intrinseche tra i diversi nuclei del corpo striato; 2.
connessioni cortico-striate. Le fibre provengono dall’area frontale (aree 5-6-8 e corteccia orbitale); parietale (aree 2-5-7);
insulare; temporale;cingolata; 3. connessioni talamo-striate (a sinistra), striato-talamiche (a destra) e talamo corticali (VA
e VL proiettano all’area 4 e 6) (CM= nucleo centro-mediano; DM= nucleo dorso-mediale; VL= nucleo ventrale-laterale; VA=
nucleo ventrale-anteriore). 4. connessioni nigro-striate e cortico-nigriche (a sinistra); connessioni striato nigriche e nigrotegmentali (a destra)
Connessioni striato-subtalamiche e subtalamo-tegmentali (a sinistra); subtalamo-striate (a destra). 5 Connessioni
striato-rubriche. 7. vie efferenti del corpo striato: 1: fascicolo pallido-ipotalamico; 2: fascicolo subtalamico e vie
subtalamiche tegmentali; 3: ansa lenticolare.
9.16
9.17
6
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Schema del paleocerebellum. A destra vie afferenti; a sinistra vie efferenti
Schema dell’archicerebellum
9.18
9.19
Schema delle principali connessioni cereberali
Schema delle vie annesse al neocerebellum
9.20
9.21
9.22
9.23
7
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9.24
9.25
I modelli
1. Percorsi subcorticali della sostanza bianca
( Alexander et al. 1987)
sostiene un ruolo dei nuclei subcorticali nel
linguaggio e ritiene critici i collegamenti
cortico-corticali, cortico-striatale, talamo-corticale
e cortico-bulbare per la comprensione uditiva e
l’espressione verbale
10.1
Diagramma schematico di modelli di vie della sostanza bianca (Alexander et al.1987) adattati da Crosson
(1992). Nucleo talamico VL- nucleo ventricololaterale sinistro
10.2
2. Response – release semantic feedback ( Crosson
1985)
propone un ruolo delle strutture sottocorticali di
regolazione della produzione di segmenti
preformulati del linguaggio da parte della corteccia
tramite un circuito cortico-striato-pallidotalamocorticale
10.3
Schematic diagram of the basal ganglia-thalamocortical Response Release Semantic Feedback (adapted from
Crosson 1985,1992). ALC anterior language centre, AF arcuate fasciculus; IML, internal medullary lamina; MP motor
programming cortex; PLC posterior language centre; PUL pulvinar; RF reticular formation; VA ventral anterior
thalamic nucleus, dotted and dashed arrows, excitatory pathway; dashed arrows, inhibitory pathway: dotted arrows,
dinhibitory pathway
10.4
8
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3. Decisionalità lessicale (Wallecks, Papagna)
operazioni linguistiche effettuate da
un circuito cortico-striato-pallido-talamo-corticale
per attività frontali integrative e decisionali
10.5
4. Ingaggio selettivo (Nadean, Crosson 1997)
Schematic diagram of the frontal-inferior thalamic peduncle-nucleus reticularis centrum medianum system
subserving the proposed engagement of cortical language mechanism (adapted from Nadeau and Crosson 1997a).
CM centrum medianum; IML internal medullary lamina; ITP inferior thalamic peduncle; MRF midbrain reticular
formation; Nrva, ventral anterior nucleus reticularis; PUL, pulvinar; VA ventral antherior thalamus; dotted and
dashed arrows; excitatory pathway;dashed arrows, inhibitory pathway. Thalamocortical and corticothalamic
pathway are largery unrepresented for the sake of clarity, with the exception of centrum medianum-frontal and
frontal-ventral anterior nucleus reticularis projections
10.6
Le cause delle lesioni sottocorticali
possono essere:
propone un sistema frontale inferiore,
talamico peduncolare,
nucleo reticolare-centromediano
che mediano
i processi attenzionali e comportamentali
1. Traumatiche
2. Vascolari
3. Degenerative
4. Altre ( per es. Malformative, tumorali,
jatrogene)
10.7
La vascolarizzazione subcorticale
11
L’afasia talamica è simile all’afasia transcorticale
con difficoltà nel trovare le parole,
parole parafasia
(prevalentemente semantica), neologismi,
neologismi
perseverazione, circonvoluzione
perseverazione
circonvoluzione, compromissione
della scrittura,
scrittura riduzione della parola spontanea
in presenza invece di buona ripetizione e sovente
buona comprensione uditiva.
La funzione linguistica talamica è totalmente
sinistra.
sinistra
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L’afasia striato-capsulare: buona
Lesioni degenerative:
comprensione, disgrammatismo,
disgrammatismo ma anche
disturbi di comprensione e parola fluente o
anche afasia globale,
globale e/o parafasie
Morbo di Parkinson (cognizione, linguaggio,
pianificazione, memoria, demenza)
Corea di Huntington (demenza, memoria,
semantiche.
Disturbi fonologici(
fonologici Damasio 1982, Cappa et
flessibilità cognitiva ed astrazione,concnetrazione,
al. 1983), difficoltà a ripetere frasi
livello semantico-lessicale)
Distonie
complesse e/o lunghe.
Discinesie
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10
