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Le tecniche elettrofisiologiche per lo studio del linguaggio di distinguono per 3 aspetti: risoluzione spaziale, risoluzione temporale, causatività/correzionalità.


La “risoluzione spaziale” è la capacità della tecnica di discriminare aree vicine, ma differenti per struttura e funzione.

La risoluzione temporale è la capacità di illustrare cosa avviene nel cervello, in quale area, evidenziandone l’attivazione in particolari istanti, minuti, ore e giorni, oppure anche anni, in caso di studio longitudinale.

La causatività è invece l’interferenza in alcuni processi provocata dalla stimolazione o dal blocco di specifiche aree cerebrali, mentre la correlazionalità consiste nell’associare un comportamento all’area cerebrale coinvolta durante la sua attuazione.

Un’ulteriore distinzione si può compiere tra tecniche invasive e non invasive.

Quelle non invasive sono: EEG (elettro-encefalogramma), MEG (magneto-encefalografia), ERP (potenziali-evento-correlati), TMS (stimolazione magnetica transcranica).

Non implicano una diretta apertura della scatola cranica o una manipolazione indiretta del materiale cerebrale attraverso sostanze chimiche, ma consistono in sistemi di rilevazione esterni.

Tra di essi, l’EEG (elettroencefalogramma) realizza un tracciato dell’attività elettrica dell’encefalo, attraverso l’applicazione di elettrodi sullo scalpo.

Un tracciato normale contiene onde alfa, mentre quello anormale presenta alterazioni e queste segnalano che in una specifica sede del cervello probabilmente si è verificata una lesione o c’è un tumore.

Dall’EEG si estraggono gli ERP (potenziali evento-correlati), cioè i segnali EEG temporalmente sincronizzati a un evento.

Anche la MEG rileva l’attività elettrica dei neuroni, ma attraverso l’induzione di un campo magnetico.

Ciò consente di ricostruire ciò che avviene nel cervello, monitorando l’attivazione contemporanea di diverse aree.

La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è invece prodotta da un generatore di corrente dotato di una sonda mobile da posizionare sullo scalpo: produce un campo elettrico, questo produce un campo magnetico, quest’ultimo, infine, modifica l’attività cerebrale evidenziando il ruolo funzionale delle diverse aree.

Le tecniche invasive implicano una modifica diretta, spesso chimica, benché innocua, del materiale cerebrale.

Le tecniche elettrofisiologiche invasive includono: il Test WADA, l’EcortG,  la rTMS e la Stimolazione Elettrica Diretta.

Il test wada consiste nell’inattivare una specifica area cerebrale attraverso la somministrazione di un barbiturico nella carotide di un soggetto sveglio.

Il sedativo viene iniettato prima nella parte destra, poi in quella sinistra.

Dopo ciascuna iniezione, si sottopone il soggetto ad un compito cognitivo, per valutare quale dei due emisferi sia coinvolto, oppure per valutare gli effetti dell’inattivazione di un certa area su una funzione: ad esempio, prima di asportare un tumore, si “addormenta” la zona circostante destinata ad essere rimossa per simulare gli effetti comportati dalla sua assenza e dunque aiutare i chirurghi a valutare quale massa preservare in quanto implicata in determinati processi.

L’EcortG (elettrocorticogramma) è la registrazione dell’attività elettrica cerebrale, monitorata attraverso un tracciato realizzato rilevando le differenze di potenziale dell’attività cerebrale, mediante elettrodi posti sulla corteccia.

Serve ad individuare quali aree si attivino maggiormente quando il soggetto è impegnato in un compito cognitivo.

La Stimolazione magnetica transcranica (rTMS) consiste nel posizionare sullo scalpo una bobina che simula una lesione in un’area cerebrale.

Consente di valutare come reagirebbe un soggetto senza la disponibilità di quell’area, quanto essa comprometta le funzioni linguistiche, quali siano gli effetti sui processi cognitivi superiori.

Anche la Stimolazione Elettrica Diretta del parenchima cerebrale consente di comprendere come reagisce il cervello in caso di asportazione di una massa nervosa in un’area.

Il parenchima è infatti la massa cerebrale: per stimolarla direttamente, si apre il cranio, previa anestesia locale del paziente, poi si posizionano gli elettrodi stimolatori in una specifica area, per attivarla.

Quando si attiva, si sottopone il soggetto ad un compito (riconoscimento dei fonemi, completamento di frasi, compiti di lettura o di memoria), per valutare gli effetti dell’attivazione di quell’area e il suo coinvolgimento in quel compito.

Anche la PET e la fMRI possono offrire un prezioso contributo.

La PET è la tomografia ad emissione di positroni. Si basa sul presupposto che quando il soggetto è impegnato in un compito che attiva una specifica area cerebrale, in essa cambiano i parametri elettrofisiologici.

Dunque, si somministra un marcatore chimico per via endovenosa, poi si visualizza il cambiamento nel flusso sanguigno misurando la concentrazione dell’emettitore di positroni iniettato e rilevando le aree attive durante un compito.

Questa tecnica ha una buona risoluzione spaziale, ma una scarsa risoluzione temporale.

La sua applicazione ha consentito di localizzare l’area cerebrale responsabile della produzione del linguaggio, cioè l’area di Broca.

La  fMRI (“risonanza magnetica funzionale”) si basa sul fatto presupposto che nei tessuti umani, essendo costituiti da atomi, a loro volta formati da cariche positive e negative, possono essere generati campi magnetici che orientano la direzione dei protoni (cariche positive).

In assenza di un campo magnetico, i protoni si orientano casualmente. Quando si genera un campo magnetico, i protoni si orientano verso quel campo.

Dunque, nell’applicazione di questa tecnica si procede inducendo un campo magnetico e riportando poi i segnali emessi attraverso una scala “morfologica” indicante le aree attraversate dal campo magnetico.

Ha una risoluzione spaziale alta, ma una risoluzione temporale bassa. Serve  ad individuare le aree coinvolte nel linguaggio. Ad esempio, si sottopone al soggetto un compito, sia di tipo “Simple”  (lettura di singole parole o ripetizione), sia di tipo “Controlled” (chiedendo i contrari delle parole, derivazioni etimologiche, rime, ecc.) e si osservano le aree che si attivano mentre lo sta svolgendo.

Grazie alla fMRI sono state rilevate le zone cerebrali coinvolte nel linguaggio, cioè l’area 44 del lobo parietale e l’area 22 di quello frontale.

Infine, le violazioni del segnale Erp (potenziali evento-correlati) sono le alterazioni rilevabili in un tracciato di un soggetto sottoposto ad EEG, in corrispondenza dell’ascolto di una frase scorretta.

Infatti, ascoltare errori sintattici come discrepanze grammaticali, produce negatività o positività sul tracciato.

In particolare, le parole semanticamente inattese provocano negatività (“ho mangiato il telefono”), con un picco di 400 msc dopo l’evento, mentre la discrepanza tra soggetto e verbo (“i bambini gioca”), provoca una positività con picco di 600 msc dopo l’evento.

Questi strumenti consentono, dunque, di comprendere sempre meglio i correlati neurofisiologici del linguaggio.

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Sono Stella Di Giorgio, psicologa e tutor. Scrivimi a tutor@110elode.net