SINDROMI DA DISCONNESSIONE INTEREMISFERICA
In generale la SDI consegue ad una commessurotomia che dà origine ad una serie di deficit o alterazioni che si ripercuotono a livello visivo, uditivo, olfattivo, somestesico, motorio e attenzionale.
SDI VISIVA
Per quanto riguarda la funzione visiva, nei pazienti che hanno subìto commessurotomia totale, si è rilevato quanto segue:
– Emianomia del campo visivo sinistro in cui i pazienti con dominanza emisferica sinistra per il linguaggio e manuale destra, sono in grado di riconoscere ma non di denominare gli stimoli presentati nell’emicampo visivo sinistro; ciò è dovuto alla disconnessione tra le aree visive dell’emisfero destro e le aree linguistiche dell'emisfero sinistro.
– Emialessia del campo visivo sinistro, in cui i pazienti non sono in grado di leggere ad alta voce parole presentate nel campo visivo sinistro a causa della disconnessione tra le aree visive dell'emisfero destro deputate all'analisi visiva della parola scritta, e le aree linguistiche dell'emisfero sinistro, deputate al riconoscimento della parola e del suo significato.
– Equivalenza visuopercettiva fra i due emisferi, per cui ad esempio, in seguito alla presentazione di uno stimolo chimerico, il paziente è in grado di denominare l’emivolto dell’emicampo destro ma non di quello sinistro e, viceversa, sarà in grado di riconoscere, tra un insieme di volti, quello presentatogli nell’emicampo sinistro e non nel destro. Si ritiene che la prevalenza di un emisfero o dell'altro è determinata dal tipo di risposta richiesta, verbale o visiva; nel primo caso si avrebbe una predominanza dell'emisfero sinistro, nel secondo dell'emisfero destro.
– Esistenza di vie extracallosali, forse sottocorticali, che rendono possibile un’interazione emisferica che si manifesta ad esempio nella capacità di alcuni pazienti di descrivere verbalmente l'orientamento, la posizione e la direzione di barre presentate nell’emicampo visivo sinistro ed anche le relazioni spaziali fra questi stimoli e stimoli simili presentati simultaneamente nell’emicampo visivo destro.
SDI UDITIVA
A livello uditivo la SDI può presentarsi con le seguenti caratteristiche:
Tipicamente nei soggetti commessurotomizzati sottoposti a prove di ascolto dicotico con stimoli verbali, si osserva una grave compromissione della capacità di ripetere gli stimoli presentati all'orecchio sinistro.
Secondo alcuni autori il segnale trasmesso lungo la via crociata inibisce quello trasmesso dalla via ipsilaterale in virtù di una predominanza funzionale della prima sulla seconda. Quindi nei soggetti normali le informazioni provenienti dall’orecchio sinistro giungono all'emisfero sinistro, specializzato nel linguaggio, non tanto dalla via ipsilaterale, che è inibita da quella crociata dell'orecchio controlaterale, ma dall'emisfero destro attraverso il corpo calloso. La resezione di quest'ultimo quindi determinerebbe il deficit osservato.
Secondo altri la natura verbale degli stimoli presentati con la tecnica del ascolto dicotico determina una maggiore attivazione dell'emisfero cerebrale specializzato nel linguaggio, solitamente il sinistro e tale attivazione determina lo spostamento dell'attenzione verso l’emispazio acustico di destra il che, in condizioni di ascolto dicotico, determinerebbe la prevalenza della ricezione dei segnali in arrivo all'orecchio destro. Nei soggetti normali tale prevalenza attenzionale verrebbe compensata grazie alle informazioni dell’orecchio sinistro trasmesse dall’emisfero destro a quello sinistro attraverso il corpo calloso. Nei soggetti callosotomizzati tali influenze compensatrici verrebbero meno.
In tali pazienti si osservano anche deficit nella descrizione verbale di sequenze di toni presentati sia all'orecchio destro che a quello sinistro. L’identificazione dei toni della sequenza infatti probabilmente è mediata dall'emisfero destro, mentre la loro descrizione verbale dall'emisfero sinistro. La commessurotomia impedirebbe la trasmissione di tali informazioni tra i due emisferi.
SDI SOMESTESICA
Per quanto riguarda le sensazioni somestesiche, i pazienti commessurotomizzati presentano le seguenti caratteristiche:
– Anomia stereognosica sinistra, che costituisce il sintomo più evidente nei pazienti che hanno subito una commessurotomia totale e che consiste nell’incapacità di denominare oggetti palpati con la mano sinistra; la capacità di riconoscimento invece è integra, e ciò distingue tale deficit dalla stereoagnosia.
– Perdita dell'equivalenza percettiva stereognosica dovuta all’impossibilità di integrare delle informazioni tattili provenienti dalle due mani; per cui ad esempio il soggetto non è in grado di individuare con una mano lo stesso oggetto presentatogli precedentemente nell'altra.
– Compromissione della capacità di denominare verbalmente la sede della stimolazione tattile applicata alla parte destra del corpo e quella applicati alle estremità distali della parte sinistra, come le dita. Tuttavia la localizzazione di stimoli tattili a livello delle dita della mano sinistra risulta corretta se viene richiesta una risposta non verbale. Tale fenomeno è dovuto al fatto che la rappresentazione delle dita della mano sinistra nell'emisfero sinistro non è abbastanza dettagliata da poter consentire localizzazioni tattili fini e al fatto che la commessurotomia interrompe la connessione tra le rappresentazioni tattili di destra e le aree del linguaggio nell'emisfero sinistro.
– Incapacità di attuare localizzazioni intermanuali di stimoli tattili, come quando si richiede al paziente di opporre il pollice della mano non stimolata al dito corrispondente a quello stimolato dell'altra mano.
SDI MOTORIA
A livello motorio i pazienti commessurotomizzati possono presentare i seguenti disturbi e caratteristiche:
– Disprassia ideomotoria di sinistra, conseguente soprattutto ad una callosotomia posteriore e consistente nella difficoltà ad usare gli arti di sinistra per eseguire movimenti su comando verbale o scritto. I movimenti spontanei non sono compromessi. La fase acuta, caratterizzata da un’aprassia pressoché totale, è seguita da una fase cronica caratterizzata da movimenti scorretti o da movimenti corretti ma estremamente lenti. I movimenti maggiormente compromessi sono quelli distali. Inoltre non vi è aprassia ideativa o costruttiva né tantomeno aprassie a livello del tronco e della faccia.
In generale si ritiene che la disprassia ideomotoria degli arti di sinistra non sia dovuta ad una disconnessione tra un ipotetico centro motorio prassico nell'emisfero sinistro e la rappresentazione motoria della mano sinistra nell'emisfero destro, ma ad una disconnessione tra l’engramma motorio nell'emisfero destro e la rappresentazione linguistica dell'emisfero sinistro, assieme ad un incapacità soggettivamente variabile dell'emisfero destro di comprendere il linguaggio.
– Deficit di coordinazione manuale bilaterale per i movimenti non consolidati ma non per quelli ben consolidati, come l’accendersi una sigaretta.
– Compromissione della riproduzione di sequenze complesse dell'arto superiore e facciali.
SDI OLFATTIVA
Le vie olfattive sono caratterizzate fondamentalmente da proiezioni ipsilaterali, sicché gli impulsi originati a livello dei recettori olfattivi situati nell'epitelio olfattivo delle due narici giungono nella corteccia olfattiva ipsilaterale e cioè nella corteccia prepiriforme, preamigdaloidea ed entorinale.
Ad unire le due cortecce olfattive sono la commessura ippocampale e la commessura anteriore.
Tipicamente nei pazienti che hanno subito una commessurotomia totale si osserva una emianomia olfattiva destra che consiste nell'incapacità di denominare odori percepiti attraverso la narice destra. Ciò è dovuto alla mancanza del trasferimento delle informazioni dai recettori della narice destra ai centri del linguaggio situati nell'emisfero sinistro dovuta alla lesione delle commessure ippocampale e anteriore, ciò che causa anche la perdita dell'equivalenza percettiva fra le narici per cui tali pazienti non sono in grado di confrontare odori percepiti attraverso le due narici.
La commessura anteriore svolge un ruolo determinante nella trasmissione delle informazioni olfattive tra i due emisferi.
È noto infatti che anche in seguito ad una callosotomia totale, quando la commessura anteriore è integra, i pazienti sono in grado di denominare gli odori percepiti con la narice destra.
SDI E ATTENZIONE
L’esecuzione simultanea di due compiti, ciascuno dei quali impegni uno dei due emisferi, è migliore nei soggetti commessurotomizzati rispetto ai soggetti normali.
Ciò è dovuto al fatto che nei pazienti normali, a causa della presenza delle connessioni interemisferiche, si verifica un’interferenza tra le informazioni competitive giunte ai due emisferi, ciò che nei pazienti commessurotomizzati non può verificarsi.
Tuttavia, anche nei pazienti commessurotomizzati, è stata osservata una interferenza interemisferica vista la presenza di una correlazione inversa tra qualità della prestazione cognitiva di un emisfero e grado di difficoltà del compito svolto simultaneamente dall’altro emisfero.
Sulla base di questi dati si ipotizza che i due emisferi, anche se disconnessi, attingano ad una riserva comune di risorse attenzionali, il cui substrato anatomico potrebbe risiedere a livello del tronco encefalico.
A sostegno di tale ipotesi è il fatto che tali pazienti, nei compiti di attenzione implicita, possono spostare e fissare volontariamente il focus attentivo verso qualsiasi punto di entrambi gli emicampi visivi. Essi inoltre non riescono a focalizzare l'attenzione simultaneamente su due punti del campo visivo. Inoltre, quando l'analisi degli stimoli richiesta simultaneamente ai due emisferi è di una certa complessità, i pazienti tendono ad elaborare solo uno dei due stimoli, e ciò potrebbe essere dovuto ad una interferenza interemisferica a livello della risposta.
Tuttavia, da una ricerca di Luck, è emerso che i due emisferi possono comportarsi come due elaboratori di informazioni indipendenti e dotati di risorse attenzionali indipendenti.
Secondo Gazzaniga l’allocazione volontaria delle risorse attentive è mediata da meccanismi comuni ai due emisferi, mentre nei compiti che richiedono processi attentivi automatici, i due emisferi possono lavorare indipendentemente senza attingere a risorse attentive comuni.
SDI E MEMORIA
È stato ipotizzato che la commessurotomia totale, possa compromettere la memoria solo per quanto concerne la formazione degli engrammi, che integrano le capacità cognitive in cui i due emisferi cerebrali sono maggiormente specializzati.
Tale ipotesi tuttavia non ha ricevuto conferme, ed anzi da uno studio, è emerso che in questi pazienti i nuovi apprendimenti visuo-verbali, che dovrebbero richiedere la cooperazione interemisferica, sono normali.
Altri autori hanno ipotizzato che tali lesioni potessero causare disturbi della memoria recente, che va da alcuni minuti a mesi; anche qui tuttavia non vi sono prove certe.
Al contrario numerose osservazioni rivelano che la commessurotomia totale, non produce disturbi persistenti della memoria.
Vista tuttavia l'importanza delle regioni ippocampali e paraippocampali nei processi di apprendimento, è possibile che la lesione delle commessure ippocampale ed anteriore determini deficit non ancora rilevati.
SDI E LINGUAGGIO
Per quanto riguarda le competenze linguistiche dei due emisferi, emerse dagli studi condotti sui pazienti commessurotomizzati, sono state proposte diverse ipotesi.
Secondo alcuni autori l'emisfero destro presenta di norma alcune competenze linguistiche, in particolar modo una buona organizzazione semantico-lessicale.
Nei pazienti da loro osservati tale emisfero possiede infatti un lessico ricco e capacità di comprensione di frasi brevi e sintatticamente semplici. Il fatto che tali abilità dell'emisfero destro nei pazienti commessurotomizzati risultino superiori a quelle dei soggetti afasici con estese lesioni dell'emisfero sinistro è attribuito al fatto che nei pazienti afasici l'emisfero sinistro ostacola in qualche modo il normale funzionamento di quello destro, a causa dell'invio a quest'ultimo di segnali patologicamente alterati dovuti alla lesione.
Anche nei soggetti normali l’emisfero sinistro impedirebbe l'espressione delle potenzialità linguistiche dell'emisfero destro. Il disaccordo tra le due ipotesi riguarda dunque le abilità attribuite all’emisfero destro nella maggioranza dei casi.
Secondo Gazzaniga invece l'emisfero destro, nella maggior parte dei casi, presenta capacità linguistiche nulle o comunque nettamente inferiori rispetto all’emisfero sinistro, tranne che in rari casi in cui esso mostra abilità linguistiche elevate di comprensione ed anche di produzione, ma comunque mai di calcolo aritmetico e ragionamento deduttivo.
Secondo altri autori, la maggioranza dei casi descritta da Gazzaniga mostra una inferiorità delle competenze linguistiche dell'emisfero destro a causa delle alterazioni indotte dalle lesioni, mentre la minoranza con competenze linguistiche superiori sarebbe più vicina alla norma.
COMMESSURE TELENCEFALICHE
Le commessure del telencefalo sono fasci di fibre che connettono quasi esclusivamente regioni corticali dei due emisferi; esse sono il corpo calloso, la commessura anteriore e la commessura ippocampale.
Il corpo calloso è la commissura più grande ed è caratterizzata da alcune centinaia di milioni di fibre mieliniche e amieliniche di diverso diametro che connettono tutte le aree neocorticali. In particolare si distinguono le connessioni callosali omotipiche, che sono le più numerose e connettono reciprocamente punti corrispondenti della neocorteccia dei due emisferi, e connessioni eterotipiche, che connettono zone non omologhe ma funzionalmente legate dei due emisferi come ad esempio fra la corteccia occipitale dell'emisfero destro e la corteccia temporale di quello sinistro.
La commessura anteriore invece cornette principalmente strutture della paleocorteccia e quindi strutture del sistema limbico, come l'amigdala.
La commessura ippocampale infine collega strutture dei lobi temporali, in particolar modo la formazione ippocampale e le strutture adiacenti.
TOPOGRAFIA DEL CORPO CALLOSO
Da osservazioni condotte nei macachi è emerso che il corpo calloso presenta un'organizzazione topografica. In particolare è emerso che il rostro connette la PFC orbitale e la corteccia premotoria inferiore; la parte rostrale la corteccia premotoria e la corteccia motoria supplementare; la parte mediana anteriore la corteccia motoria; la parte mediana posteriore la corteccia somestesica e quella parietale posteriore; l’istmo la corteccia temporale superiore e parietale posteriore; lo splenio la corteccia occipitale e quella infero-parietale.
Nell'uomo lesioni della parte posteriore del corpo calloso possono determinare emianomia del campo sinistro e perdita di equivalenza percettiva interemisferica. Ciò non si verifica in caso di lesioni della parte callosale anteriore.
Si ritiene inoltre che nell'essere umano, a livello dello splenio, decorrano fibre provenienti dal lobo parietale deputate alla traslazione degli stimoli visivi in risposte motorie.