Neuropsicologia dei lobi frontali
Prof. Luigi Trojano,
Dipartimento di Psicologia, Seconda Università di Napoli
[email protected]
Le funzioni dei circuiti frontali
The behaviour of monkeys that have suffered mutilations of the
frontal lobes is strongly indicative of a suppression of all the
manifestations of initiative and curiosity. This goes to prove that the
experiment has resulted in suppression of the imaginative capacity,
the evocative power and the determinism to think. The syndrome is
complicated by irrational fear, errors of judgements, indifference
towards persons and things, by a tendency to collect garbage and
useless objects […..].
All this train of symptoms is fairly indicative of the function of the
frontal lobes.
Leonardo Bianchi [1922], The Mechanisms of the Brain
I due sistemi di controllo del
comportamento (Stuss e Benson, 1986)
§ Il sistema frontale dorsolaterale
controlla la pianificazione di azioni
sequenziali e l’elaborazione di
strategie, integrandoli in un
comportamento mirato
§ Il sistema frontale orbito-mediale
interagisce con gli aspetti della
motivazione, dell’emozione e
dell’iniziativa.
I circuiti fronto-sottocorticali
Grossi e Trojano, 2013
Struttura generale dei circuiti
fronto-sottocorticali: via diretta
Corteccia
Frontale
Striato
Globo Pallido
Substantia Nigra
Talamo
Struttura generale dei circuiti frontosottocorticali: via indiretta
Corteccia
Frontale
Striato
Globo Pallido Esterno
Nucleo subtalamico
Globo Pallido Interno
Substantia Nigra
Talamo
I cinque circuiti
fronto-sottocorticali
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Circuito motorio
Circuito oculomotore
Circuito prefrontale dorsolaterale
Circuito del cingolato anteriore
Circuito orbitofrontale
Funzioni del circuito scheletro-motorio
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Controllo del movimento volontario
Inizio dei movimenti intenzionali
Inibizione degli atti motori indesiderati
Funzioni del circuito oculomotorio
• Controllo dei movimenti oculari saccadici
Funzioni e disfunzioni del circuito
orbitofrontale mediale
Funzione:
• Mediare risposte empatiche e socialmente appropriate
Disfunzioni:
" Cambiamento di personalità
" Impulsività
" Labilità emotiva
" Eccessiva irascibilità
" Risposte sociali inappropriate (comportamenti
sessuali impropri, eccessiva giocosità)
" Mancanza di empatia e di giudizio
Funzioni e disfunzioni del circuito del
cingolato anteriore
Funzioni
• Mediazione del comportamento motivato
Disfunzioni
" Ridotta motivazione
" Ridotta iniziativa (abulia)
" Ridotta partecipazione emotiva (apatia)
" Mutismo acinetico
" Linguaggio monosillabico
Funzioni dei circuiti prefrontale
dorsolaterale e prefrontale orbitolaterale
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"
"
"
"
"
"
Apprendimento di nuove informazioni
Pianificazione
Attivazione di memorie remote
Regolazione delle azioni secondo stimoli ambientali
Set-shifting
Programmazione motoria
Organizzazione temporale di eventi recenti
Attenzione
Eziologia delle disfunzioni frontali (I)
Patologie
Livello corticale Livello sottocort.
Neurodegenerativa
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Demenza di Alzheimer
Degenerazione cortico-basale
Demenza frontotemporale
Morbo di Huntington
Morbo di Parkinson
Paralisi sopranucleare progressiva
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Vascolare
" Stroke
" Demenza vascolare
" Malattia di Binswanger
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Tekin e Cummings, 2002
Eziologia delle disfunzioni frontali (II)
Patologie
Livello corticale
Livello sottocort.
Psichiatriche
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Schizofrenia
Disturbo ossessivo compulsivo
Depressione
Sindrome di Gilles de la Tourette
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Infettivo/immunologiche
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Morbo di Creutzfeldt Jakob
Demenza HIV
Sclerosi multipla
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Altre patologie
" Epilessia
" Trauma cranico/grave encefalopatia
" Tumori
" Avvelenamento da monossido carbonio
Gravi encefalopatie acquisite
Lesioni cerebrali acute non traumatiche:
v Ictus emorragico
v Processi infettivi (encefaliti, meningiti)
v Anossie
Lesioni cerebrali acute traumatiche:
v Trauma cranico chiuso (senza fratture ossee)
v Trauma cranico aperto (con lesioni ossee)
I traumi cranici costituiscono una delle principali cause di morte
della popolazione italiana e la principale causa di decesso
nella popolazione giovanile.
L’alta incidenza dei traumatismi costituisce un grave problema
che coinvolge le vittime, i familiari e il sistema sanitario
nazionale.
Lesioni conseguenti un trauma cranico
Lesioni Primarie: il danno occorre nell’istante del trauma
§ Frattura del cranio
§ Contusioni e lacerazioni cerebrali
§ Ematomi (subdurale o intracerebrale)
§ Danno assonale diffuso
Lesioni Secondarie: il danno ha luogo nelle ore e nei giorni
successivi al trauma.
Definizione delle funzioni esecutive
Secondo Shallice (1982) la funzione basilare della corteccia
prefrontale è quella di prevedere, pianificare, valutare, regolare
le proprie azioni ed inibire azioni, comportamenti e piani inadeguati
Le funzioni esecutive, o funzioni di controllo, permettono di
organizzare e pianificare il comportamento
(sindrome disesecutiva; Baddeley e Wilson, 1988)
Le funzioni esecutive rendono un individuo capace di assumere
un comportamento indipendente, finalizzato e autoconservativo
(Lezak, 1995)
Deficit delle Funzioni Esecutive
v Incapacità a passare da un concetto o da un comportamento ad
un altro (set-shifting)
v Incapacità di inibire risposte automatiche non congrue con il
contesto ambientale; incapacità di inibire reazioni emotive
inadeguate
v Disturbi dei processi attentivi volontari e della memoria di
lavoro
v Incapacità di valutare, pianificare e programmare strategie per
l’esecuzione di un nuovo compito, deficit del ragionamento
astratto
Disturbi cognitivi di origine frontale
- Disturbi di memoria (confabulazioni)
- Disturbi del gesto (sindrome da disorganizzazione delle azioni;
mano anarchica)
- Disturbi del linguaggio (deficit grammaticali e di accesso
lessicale; deficit metalinguistici)
- Disturbi della consapevolezza (anosognosia)
- Disturbi del controllo attenzionale (perseverazioni)
- Disturbi visuo-spaziali (closing-in, trasposizioni spaziali)
Sindrome di Dipendenza dall’ambiente
La mancanza di controllo e di inibizione dei comportamenti
automatici scatenati da stimoli ambientali determina:
v Comportamento di utilizzazione: tendenza di solito bilaterale
ad afferrare ed utilizzare oggetti visibili dell’ambiente
circostante (prendere la penna dell’esaminatore e
scarabocchiare).
v Comportamento di imitazione: tendenza da parte del paziente
ad imitare gli stessi gesti dell’esaminatore (accavallare le
gambe o toccarsi i capelli come l’esaminatore
I pazienti sono “Impulsivi e Instabili” perché non
riescono ad inibire comportamenti automatici scatenati
da stimoli ambientali irrilevanti
Sociopatia acquisita
v Pazienti con prefrontali, soprattutto orbitofrontali, presentano
una scarsa consapevolezza sociale, una difficoltà ad
interiorizzare regole e prescrizioni sociali e una riduzione delle
capacità d’empatia (Adolphs, 2003).
v Questi pazienti sono insensibili, mancano di sensi di colpa, e
sono incapaci di prevedere le conseguenze degli atti aggressivi
sulle proprie vittime.
v Damasio (1994) ha introdotto l’espressione di “sociopatia
acquisita” per indicare l’alterazione dei comportamenti sociali
dopo lesione cerebrale.
v Secondo Blair e Cipollotti (2000) questi pazienti hanno un
deficit della “cognizione sociale” e del cosidetto Social
Response Reversal che non permette loro di interpretare i
comportamenti degli altri in termini di stati mentali (teoria della
mente, ToM)
Valutazione delle funzioni esecutive
• La distinzione tra i cosiddetti compiti “abituali” e i compiti
“complessi” sembra caratterizzare le differenze tra i processi
“stumentali” e automatici, localizzati nella aree posteriori del
cervello, ed i processi “esecutivi” ed intenzionali, tipicamente
attribuiti alle aree frontali.
• L’idea fondamentale è che i processi esecutivi si attivino quando
più processi automatici devono essere coordinati, oppure
quando la complessità di un compito richiede l’elaborazione in
modi nuovi di un’informazione già disponibile, o l’elaborazione
di nuovi tipi di informazione.
• Se le funzioni esecutive controllano altri processi cognitivi
(come memoria, attenzione, abilità visuo-spaziali), i test
esecutivi dovranno essere necessariamente “multifattoriali”, il
che complica l’interpretazione di una prestazione deficitaria
(bassa specificità per la lesione).
Caratteristiche generali dei test esecutivi
• Compiti originali (novel), per valutare la capacità di affrontare
situazioni insolite sviluppando nuovi schemi di comportamento
• Richiesta di uno sforzo mentale (effortful), per valutare la
capacità di automonitoraggio e di pianificazione, e di inibizione
delle risposte disfunzionali
• Intervento della memoria di lavoro (working memory), per
valutare la capacità di utilizzare in modo coordinato più
informazioni
Problemi metodologici dei test esecutivi
• E’ difficile che un compito risulti ugualmente originale per tutti
i soggetti
• Scarsa riproducibilità (test-retest), perché i test esecutivi non
sarebbero più nuovi e originali alla seconda somministrazione,
anche in caso si forme parallele dello stesso test
• Scarsa validità “ecologica”, perché i test esecutivi sono spesso
troppo astratti per evidenziare le difficoltà quotidiane del
paziente
• Infine, spesso i pazienti frontali mostrano distraibilità,
incapacità di concentrazione su compiti specifici, alterazione dei
processi decisionali ed intenzionali
Valutazione dei disturbi comportamentali
v I disturbi comportamentali da lesioni frontali sono facilmente
riconoscibili nei casi tipici, ma i diversi disturbi possono essere
interpretati in diverse prospettive (alterazioni delle emozioni,
dell’interazione sociale o della sfera cognitiva).
• L’osservazione diretta del comportamento permette di
apprezzare i comportamenti verbali e non verbali, i movimenti
del corpo, le espressioni del volto, e di cogliere caratteristiche e
modalità di interazione del paziente con l’ambiente, con i
familiari e con lo stesso esaminatore.
• Per ottenere una formalizzazione più sistematica delle
osservazioni è in genere utile che la valutazione clinica e
comportamentale sia guidata da interviste, scale di valutazione e
questionari (tecniche indirette).
Validità dei test esecutivi: una riflessione
So, no card sorting, no trail making, no Stroop. No planning
and no sequencing. Much different terminologies from paper
to paper, but a similar emphasis throughout. Traditional tests
fail on almost every count. They do not provide direct
evidence for the existence or nature of basic operations of
frontal systems. They are remote from and not informative
about clinical functional failures. Functional imaging in
normals can test and improve experimental constructs but
cannot, ironically, inform very deeply about function. If
interested in patients’ function, the tests should be
meaningfully functional. If interested in basic neural
processes, the tests should be unambiguously operational.
Alexander e Stuss, JINS 2006
Un po’ di pubblicità…
