Lateralizzazione delle Funzioni Cerebrali (Fisiologia 102)

Lateralizzazione delle Funzioni Cerebrali: Asimmetrie Strutturali e Funzionali

• Il cervello presenta una specializzazione funzionale nei due emisferi.
• Gli emisferi non sono identici strutturalmente e funzionalmente.

Asimmetrie Strutturali Macroscopiche

• Scissura di Silvio:
  • Emisfero Sinistro: Più estesa e rettilinea, lobo temporale più sviluppato in direzione antero-posteriore.
  • Emisfero Destro: Aspetto "a nuvola", meno estesa rispetto all'emisfero sinistro.
• Dominanza Manuale e Lateralizzazione:
  • La preferenza manuale non determina l'inversione delle funzioni cerebrali.
  • La maggioranza della popolazione (oltre il 95%) ha le aree del linguaggio nell'emisfero sinistro.
  • Le lesioni all'emisfero sinistro sono più frequentemente associate a compromissioni del linguaggio.

Asimmetrie Strutturali Microscopiche

• Organizzazione Colonare:
  • Emisfero Sinistro: Colonne di neuroni più grosse e distanziate nella corteccia temporale.
  • Emisfero Destro: Colonne di neuroni più strette e vicine nella corteccia temporale.
  • Differenze nella struttura dendritica e dimensione cellulare (più sviluppata a sinistra).

Connettività Interemisferica

• Corpo Calloso:
  • Fascio di materia bianca che connette i due emisferi.
  • Connettività omotopica (aree corticali simmetriche), eterotopica (aree diverse) e ipsilaterale (stesso emisfero).
  • Importanza per l'integrazione dell'informazione.

Conflitti Interemisferici

• Conflitto Uditivo:
  • Le vie uditive proiettano bilateralmente principale ma alla corteccia controlaterale.
  • Se si presentano sillabe diverse a ciascun orecchio, prevale la sillaba dell'orecchio con proiezione più diretta all'area di Wernicke ("ma" a sinistra, "pa" a destra, si predilige pronunciare "pa").
• Conflitto Visivo:
  • Le vie visive proiettano agli emisferi in base all'emicampo visivo.
  • Stimoli asincroni nei due emicampi possono creare conflitti.
  • In soggetti split-brain si osserva attività asincrona tra gli emisferi mantenendo la stessa frequenza.

Esperimenti sui Gatti e Apprendimento Interemisferico

• Un gatto addestrato a discriminare forme con un occhio bendato trasferisce l'apprendimento all'altro occhio in condizioni di corpo calloso e chiasma ottico intatti.
• Sezionando il chiasma ottico o solo il corpo calloso, l'apprendimento è trasferito.
• Sezionando entrambe le vie, non c'è trasferimento e il gatto deve imparare ex novo.

Test di Wada: Anestesia Selettiva degli Emisferi

• Procedura diagnostica e sperimentale per anestetizzare selettivamente un emisfero.
• Introduzione di un anestetico in una carotide per angiografia, visualizzazione del flusso sanguigno cerebrale e temporanea emiparesi controlaterale.
• Il test verifica la funzionalità dell'emisfero non anestetizzato.

Soggetti Split-Brain: La Separazione Chirurgica degli Emisferi

• Separazione chirurgica del corpo calloso, per trattare forme gravi di epilessia.
• Fornisce informazioni sulla specializzazione emisferica.
• Emisfero sinistro: verbalizzazione e comprensione di stimoli dall'emicampo visivo destro.
• Emisfero destro: non verbalizzazione di stimoli dall'emicampo visivo sinistro, ma riconoscimento al tatto.
• Test dei cubetti, manipolazione input visivo e interazione con oggetti.

Sezioni Parziali del Corpo Calloso: Funzioni Differenziate

• Diverse porzioni del corpo calloso mediano funzioni differenti:
  • Splenio Posteriore: interconnessione lobi occipitali, trasferimento informazioni visive tra gli emisferi.
  • Parte Anteriore: Coinvolta nelle informazioni semantiche.

Lateralizzazione per Aspetti Globali e Locali

• Lesioni emisfero destro: difficoltà nel riconoscere gli aspetti locali.
• Lesioni emisfero sinistro: difficoltà nel riconoscere gli aspetti generali.

Riassunto delle Funzioni Lateralizzate

• Emisfero Sinistro: Comunicazione verbale, area di Broca, area di Wernicke, interpretazione del linguaggio.
• Emisfero Destro: Discriminazione tattile, visualizzazione e analisi spaziale.

Conclusioni

• Il cervello è lateralizzato con funzioni diverse negli emisferi.
• La comprensione delle asimmetrie è cruciale per comprendere il funzionamento del cervello.

Il Linguaggio: Dalla Teoria dell'Informazione all'Apprendimento Innato

• Teoria dell'Informazione e Linguaggio:
  • Catena dell'informazione (modello Shannon-Weaver): codifica di significato per trasmissione, canale di informazioni e decodifica.
  • Significante e Significato correlati univocamente.
• Caratteristiche del Linguaggio: Complessità, duttilità, facilità d'apprendimento, fonemi, morfemi, parole, sintassi e prosodia.

Fonazione: Meccanismi di Produzione del Suono

• Variazione del volume polmonare, corde vocali come ance, formanti, consonanti.

Acquisizione del Linguaggio: Innato vs Appreso

• Teorie di Skinner e Chomsky sull'acquisizione del linguaggio.

Fasi di Acquisizione del Linguaggio

• 0-6 mesi: Percezione categoriale, vocalizzazioni.
• 6 mesi in poi: Distinzione vocali, balbettio.
• Successivamente: Distinzione tra parole e rumori, sviluppo delle regole fonotattiche, prime parole.
• 2-3 anni: Vocabolario esteso, costruzione grammaticale.

Sviluppo, Aree Cerebrali e Disturbi del Linguaggio

• Apprendimento del mandarino in bambini anglofoni.
• Ulteriori prove a favore di una funzione innata del linguaggio (bambini sordi).
• Periodi critici per l'apprendimento del linguaggio: fringuelli, corteccia visiva e bilinguismo precoce.

Aree Cerebrali Correlate al Linguaggio

• Modello Classico: Area di Wernicke, area di Broca, fascicolo arcuato, area di Exner.
• Modello Più Recente: Sistema di implementazione, sistema di mediazione, sistema concettuale, dorsal e ventral stream.

Afasie: Disturbi del Linguaggio Dovuti a Lesioni Cerebrali

• Descrizione delle diverse afasie (Broca, Wernicke, di conduzione, globale, disconnessione di Wernicke e Broca) e i corrispondenti deficit.

Deficit Lessicali e Mnemonici

• Lesioni nel lobo temporale anteriore SX.
• Difficoltà nel ricordare e pronunciare nomi propri.
• Problemi nella denominazione di animali e oggetti.

Emisfero Destro nel Linguaggio

• Coinvolgimento nella prosodia emotiva e contesto sociale.
• Capacità residue di comprensione e lettura.

Questo quiz esplora le asimmetrie strutturali e funzionali del cervello, concentrandosi sulla lateralizzazione delle funzioni cerebrali nei due emisferi. Analizzeremo le differenze macroscopiche e microscopiche, inclusa la scissura di Silvio e l'organizzazione colonnare. Scopri le implicazioni di queste asimmetrie sul linguaggio e sulla dominanza manuale.