Basi neurocognitive del linguaggio Andrea Marini Universita’ degli Studi di Udine IRCCS “La Nostra Famiglia” PFVG IRCSS Santa Lucia, Roma [email protected] In questa lezione parleremo di Le basi della comunicazione Le strutture del linguaggio I processi del linguaggio Modelli neuroanatomici del linguaggio Patologie del linguaggio Comunicazione umana Non Verbale Competenza cinesica • “Eye gaze” • Movimenti del corpo Verbale • Pause nell’eloquio • Risate/sorrisi • Uso degli aspetti prosodici a fini comunicativi (enfasi, gioia, tristezza, ecc… ) Competenza prossemica • Distanza interpersonale • Contatto reciproco Competenza paralinguistica Competenza linguistica verbale Le strutture del linguaggio Livello di analisi fonetica Livello di analisi fonologica Livello di analisi morfofonologica Livello di analisi morfologica Livello di analisi morfosintattica Livello di analisi sintattica Livello di analisi semantica Livello di analisi pragmatica Livello di analisi testuale I processi del linguaggio: l’approccio cognitivista Due dimensioni nell’elaborazione del linguaggio Dimensione microelaborativa Dimensione macroelaborativa Dimensione microelaborativa elaborazione fonetica elaborazione fonologica elaborazione morfofonologica elaborazione morfologica elaborazione morfosintattica elaborazione sintattica elaborazione semantica Elaborazione lessicale Elaborazione frasale Dimensione macroelaborativa elaborazione pragmatica elaborazione testuale/discorsiva Rapporti tra linguaggio e memoria La produzione del linguaggio Selezione del lemma Codifica della forma (lessema) (Levelt, 1989; 1999; Levelt and Indefrey, 2000) La comprensione del linguaggio Fase di analisi uditiva Fase di trasformazione dello stimolo acustico in formato fonologico Fase di selezione lessicale L’input sensoriale continua ad accumularsi finché non viene selezionata la rappresentazione lessicale che meglio corrisponde all’input uditivo (il suo lessema) Fase di accesso alle informazioni morfosintattiche e semantiche contenute nel lemma dell’entrata lessicale attivata Dimensione macroelaborativa del linguaggio Livello di rappresentazione concettuale (Modello mentale) Livello superstrutturale (ad es. Scripts) Livello del Text base (microstruttura macrostruttura) Livello di rappresentazione di superficie Neurolinguistica Studio dei meccanismi cerebrali alla base della elaborazione linguistica Tramite l’uso di tecniche di neuroimmagine Tramite lo studio delle patologie del linguaggio Pierre Paul Broca (1824-1880) 1861 la conferenza tenuta dal medico francese Paul Broca alla Società Antropologica di Parigi segna la nascita della neurolinguistica Uno dei suoi pazienti, Monsieur Leborgne, divenne noto come “Tan”, dall’unica parola che riusciva ancora a produrre Ad es. quando gli veniva chiesto se volesse dell’acqua rispondeva “Tan, Tan, Tan” I pazienti presentavano una lesione nel giro frontale inferiore dell’emisfero sinistro la parte posteriore della terza circonvoluzione del lobo frontale Contributo di Broca Localizzazione dell’area che porta il suo nome Scoperta “ufficiale” della lateralizzazione emisferica delle funzioni Precisa correlazione tra una sede lesionale e la perdita di una specifica capacità (linguaggio espressivo) Karl Wernicke (1848-1905) 1874 all’età di 26 anni pubblicò un articolo in cui descriveva il caso di 2 pazienti con difficoltà di comprensione uditiva del linguaggio orale relativamente preservate capacità di produzione linguistica In particolare… Wernicke osservò che l’eloquio dei due pazienti era fluente ma scarsamente informativo Inoltre, il loro eloquio conservava un normale contorno intonativo I pazienti producevano numerose parafasie fonologiche Modello di Wernicke Il modello proposto da Wernicke includeva tre piani di analisi Descrizione psicologica Descrizione neurologica il suo modello è un modello di produzione / ascolto / ripetizione orale vengono descritte le aree cerebrali e le vie di connessione corticale associate alle varie parti del processo linguistico Descrizione clinica vengono descritti i sintomi conseguenti a lesioni circoscritte Gli esperimenti di Penfield (1959) Due neurochirughi attivi a Montreal Wilder Penfield ed il suo allievo Lamar Roberts Primo caso di localizzazione di funzioni nell’uomo sulla base di studi elettrofisiologici Venivano stimolate parti scoperte del cervello di pazienti epilettici per ideare una mappa delle loro funzioni cognitive, motorie e sensoriali nel cervello prima dell’intervento mediante l’uso di macroelettrodi Numeravano i punti la cui stimolazione aveva prodotto specifiche reazioni con dei pezzetti di carta Alla fine dell’esperimento fotografavano la corteccia così numerata Individuazione delle aree motorie e somato-sensoriali Stimolazioni anteriori alla scissura risultavano in risposte motorie (contrazioni muscolari e movimenti) Stimolazioni alla provocavano sensoriali posteriori scissura risposte La corteccia motoria ha una organizzazione somatotopica Rappresentazione dell’Homunculus Individuazione di vaste aree del linguaggio (Penfield e Roberts, 1959) Oggi sappiamo che l’area motoria supplementare è coinvolta nella pianificazione delle sequenze necessarie per svolgere compiti motori anche linguistici (Lassen et al., 1978) La pianificazione e l’esecuzione dei movimenti necessari per la fonazione sono quindi separate non solo cognitivamente ma anche fisiologicamente Norman Geschwind (1965, 1970) Geschwind (1965) portò avanti una approfondita difesa dei risultati ottenuti dai diagrammisti Geschwind ampliò il modello della rappresentazione cerebrale del linguaggio proposto da Lichteim Modello Wernicke-Geschwind Precisa definizione neuro-anatomica del centro dei concetti da lui collocato nell’area di Wernicke L’informazione linguistica viene ancorata a quella visiva (lettura) Esaminando le strutture cerebrali di mammiferi superiori ed esseri umani notò la presenza in questi ultimi di una struttura cerebrale assente negli altri animali Si tratta del lobo parietale inferiore dell’emisfero sinistro che include il giro angolare ed il giro sopramarginale (aree 39 e 40 di Brodmann) Importanza del lobo parietale inferiore SX Si trova in una zona filogeneticamente recente corticale Negli altri primati superiori il lobo parietale inferiore è assente Il sistema neurofunzionale del linguaggio Ojemann e la nozione di network del linguaggio (Ojemann et al., 1989; 1992) Network neurale per il linguaggio Inclusione del Giro Temporale Inferiore e del Polo Temporale Inclusione delle aree prefrontali Posner & Raichle, 1994 Il network della comprensione linguistica La corteccia motoria è anche coinvolta nella rappresentazione concettuale Pulvermuller et al., 2005 Aree corticali attivate durante la lettura di verbi denotanti azioni Lafuente and Romo, 2006 Il lessico Damasio et al., 1996 Stessi risultati in uno studio PET con soggetti normali Damasio et al., 1996 Una applicazione del modello Wernicke-Geschwind: la tassonomia delle afasie Afasia di Broca Canà….qualà…….picchi….picchi ….casa alberi..cuoviz….cana…cani……….’n uovo…..peri…….montàna……bandiera….uomo …donna…macchina…scasa….raio…..parca… …no Tempo: 1’ 36’’ Afasia di Wernicke Due…un uomo e una donna…tutti e due sa….su …qui….non gralli…non sono grandi…picco…l’uomo…lei…lui…questo signore che vede che bello …questa cosa. Un altro è una signora…così bella…e be…e lascia qui…prende…uno…questo…e poi questo. Poi abbiamo due grandi…alzi…e vicino…accònno ci sono due bocini…be…così grandi….due accandi…due…poi questo è uno ….al desca…ci sono due…uno…un bo…be…bello…lui…lui lui sta vedendo grandi e vedo un piccolo di questo…vede questo coso vicino c’è un bel piccolo…po…piccolo…pa…pa…uno qui..pa…pa…pa. questo…bello “ Vieni, vieni!”…non lo so. Abbiamo tutti…duess…due piccoli…però piccolo e due…con…per…uffusso…una grande ba…“Andiamo, andiamo!” … con questa qui. Poi un altro…uno alto…non è…non è nono…né lui, né lei…è solo alto…grande. Signora mia, che je dico?! Tempo: 6’ Il ruolo svolto dall’emisfero destro nella comunicazione verbale 33 soggetti: età (62-63 anni); scolarità (8 - 10 anni) 11 controlli 11 cerebrolesi sinistri [LHD] (non afasici) 11 cerebrolesi destri [RHD] Esperimenti 1) Storie da leggere e ripetere 2) Vignette da descrivere 3) Vignette da ordinare e poi descrivere BR [RHD]: Questi sono i pescatori che stanno aspettando che abbocchi il pesce / sono sei / stanno sulla riva del mare ad attendere DBG [RHD]: C’è un pescatore che sta pescando un pesce / poi butta l’amo / ne pesca un altro / la terza volta volta invece di pescare un pesce pesca un cappello OS [RHD] Una scena di pesca / c’è un signore che pesca del pesce / dopo un po’ la sua pesca è disturbata da un pesce con uno scafandro in testa / impaurito, si gira / e dà le spalle al mare e al pesce / probabilmente se ne và Storie ordinate correttamente 3cond 20 26 25 30 12 10 0 RHD LHD C