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Il lobo OccipitaleLamezia Terme, 25 novembre 2015
Maria Caterina Silveri
Università Cattolica- Milano
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Superficie laterale: separata anteriormente dal lobo parietale attraverso la scissura
parietoccipitale, e dal lobo temporale. Presenta due solchi: la scissura occipitale
superiore e la scissura occipitale inferiore, che delimitano: la circonvoluzione superiore,
la media, la inferiore.
Superficie mesiale (o cuneo): scissura calcarina.: area visiva primaria (area 17; area
visiva secondaria (area 18) area visiva terziaria (area 19). Ricevono informazioni dalla
retina (soprattutto la17)
Superficie inferiore : …circonvoluzione paraippocampale e lobulo linguale
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Coni=sensibili alla luce ed ai colori (decodificano tre colori: blu, rosso e verde (presenti nella fovea)(regione centrale della retina, punto di massima acuità visiva); trasmettono individualmente al neurone
Bastoncelli= sensibili alla luce crepuscolare; decodificano solo il bianco ed il nero (assenti nella fovea e presenti nelle regioni periferiche della retina); convergono a migliaia su un neurone
Coni e bastoncelli convergono nella Papilla Ottica (punto cieco) e attraverso le cellule bipolari e ganglionari convergono a loro volta nel nervo ottico (punto di convergenza = papilla ottica)
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Rappresentazione del campo
visivo nella corteccia
Ogni meta’ del campo visivo e’
rappresentata nell’emisfero
controlaterale
I campi superiori sono
rappresentati nel labbro inferiore
della scissura calcarina
I campi inferiori sono rappresentati
in quello superiore
Circa la meta’ della massa del
tessuto nervoso della corteccia e’
devoluta alla rappresentazione
della fovea e delle regioni
immediatamente circostanti
(acuita’ visiva)
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corteccia visiva primaria (corteccia striata;
include anche regioni peristriate ) area 17BA
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VIA NON-STRIATA DELLA VISIONE ATTRAVERSO IL COLLICOLO SUPERIORE
Blind sight (per lesione nell’area visiva primaria): capacità di eseguire compiti visivI senza cosapevolezza della visione
nella zona dello scotoma (visione primitiva). Solo la percezione del movimento può mantenersi consapevole
collicolo
superiore
corteccia visiva
primaria (striata)
(area17BA)
corteccia extrastriata
corteccia extrastriata
genicolato
laterale
VIA STRIATA DELLA VISIONE ATTRAVERSO IL CORPO GENICOLATO (RICONOSCIMENTO)
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Visione cieca Poppel, Held e Frost. 1973
Due tipi di comportamento nella visione cieca
-capacità di localizzare luogo e tipo di movimento senza consapevolezza
-capacità di dire che è avvenuta qualche cosa nel campo visivo ma che non era qualche cosa “di visivo”
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Ungerlider and Mishkin (1982)
DORSALE
“where”(VISION –FOR-ACTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia parietale posteriore
VENTRALE
“what”(VISION-FOR-PERCEPTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia temporale inferiore
coordinamento
movimento-oggetto
riconoscimento
dell’oggetto
Le due vie della visione
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Milner and Goodale (1995)
DORSALE
“where”(VISION –FOR-ACTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia parietale posteriore
VENTRALE
“what”(VISION-FOR-PERCEPTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia temporale inferiore
coordinamento
movimento-oggetto
riconoscimento
dell’oggetto
La differenza tra i due sistemi non è nel tipo di informazione che alaborano ma nel diverso comportamento che evocano:
- la via dorsale controlla il comportamento verso gli oggetti percepiti,
- la via ventrale rende la visione degli oggetti consapevole
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Ungerlider and Mishkin (1982)
Milner and Goodale (1995)
DORSALE
“where”(VISION –FOR-ACTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia parietale posteriore
VENTRALE
“what”(VISION-FOR-PERCEPTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia temporale inferiore
coordinamento
movimento-oggetto
riconoscimento
dell’oggetto
CROSS-TALK
tra le due vie
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Il processing visivo: modelli
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
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Fasi precoci del riconoscimento dell’oggettoMarr, 1982
Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
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Agnosia
Difficoltà nell’identificazione di uno stimolo
presentato in una determinata modalità
(lo stimolo viene però riconosciuto se
presentato in un’altra modalità)
modalità visiva = agnosia visiva
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Tipi di agnosia
(modello classico di Lissauer, 1890)
Agnosia appercettiva• Incapacità di riconoscere e
denominare l’oggetto
• Incapacità di copiare l’oggetto non riconosciuto
• Evidenza di un disturbo percettivo
• (lesione parietale dx)
Agnosia associativa • Incapacità di riconoscere e
denominare l’oggetto
• Mantenute capacità di ricopiare
l’oggetto
• Non c’è un disturbo sensoriale
percettivo
• Perdita della conoscenze
enciclopediche e contestuali
(memoria semantica)
• (lesione occipito temporale sinistra o
bilaterale)
Memoria
semantica
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Agnosia appercettiva
Benson & Greenberg, 1969
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Agnosia associativa
Farah, Hammond, Levine, et al., 1988
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Lesione parietale posteriore destra:
agnosia appercettiva
Lesione occipitotemporale bilaterale:
agnosia associativa
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Valutazione
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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LH
MS
Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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CORVIST Cortical Vision Screening Test,
James, Plant & Warrington, 2001
Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
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minimal feature match foreshortened match
Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
VOSP The Visual Object and Space Perception Warrington & James, 1991
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object decision task
Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
Item match
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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association matchPicture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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pyramid and palm tree
Howard & Patterson, 1992
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Bozeat et al., 2000
Camel and cactus test
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
MELA
BORB-Birmingham Object Recognition Battery Riddoch & Humphreys, 1993
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VOSP The Visual Object and Space Perception Warrington & James, 1991
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Warrington, 1985
agnosia per le forme
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
Figure incomplete di Gollin (1960)
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Picture of object
Size
Figure/groung
formation
LocationOrientationLength
Viewpoint-invariant
feature processing
Stored knowledge of
shape
Name
Viewpoint-invariant
global processing
Stored knowledge of
function and between-
object association
Riddoch & Humphreys, 1993
appercettiva
associativa
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Anomia
Afasia ottica
Agnosiaappercettiva associativa
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afasia ottica
• Il paziente è in grado di dimostrare che ha capito il significato dell’oggetto (ad esempio può eseguire correttamente compiti di matching tra figure strutturalmente diverse ma di identico significato) ma non denomina l’oggetto se presentato per via visiva
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corpo calloso
Lobo occipital destroLobo occipitale sinistro
Disconnessione visuoverbale: afasia ottica – alessia pura
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ALESSIA senza AGRAFIA (cecità pura per le parole)
-linguaggio intatto; disturbo della lettura ad alta voce
-scrittura conservata
-lesioni della corteccia occipitale SX e dello splenio;
-danno visivo (emianopsia controlaterale dx), mancato trasferimento informazioni visive
spesso associata a agnosia per i colori o acromatopsia
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Alessia puraoriginariamente: sindrome di Dejerine, 1892
Disturbi “periferici” della lettura (non dipendenti da un deficit dello
«spelling»)
-Alessia senza agrafia
-Lettura lettere-per-lettera
-Dislessia da neglect
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Dislessia da neglect (dislessia periferica)
1) Dislessia egocentrica: torrefazione = fazione
(quando la parola è nell’emispazio sinistro ma non
nell’emispazio destro)
2) Dislessia stimolocentrica: torrefazione = fazione
(indipendentemente dalla collocazione spaziale della
parola)
3) Dislessia dipendente dall’orientamento canonico delle
lettere (quindi dislessia per la prima parte della parola)
indipendentemente dell’orientamento della parola
(verticale o speculare)
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Forme particolari di
agnosia visiva
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Simultanagnosia Luria, 1959
Dorsale
Incapacità di analizzare più di uno stimolo alla volta (lesioni parieto occipitali bilaterali)
Ventrale
Incapacità di correlare una
parte dello stimolo al resto
dello stimolo (lesioni
temporocipitali inferiori sin)
Fara, 1990
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Agnosia integrativaIncapacità di integrare una parte dello stimolo in una forma visiva coerente di alto livello
mantenendo tuttavia la capacità di percepire stimoli nel loro insieme (Riddoch &
Humphreys, 1987)
L’agnosia integrativa si collocherebbe lungo un continuum tra l’agnosia appercettiva ed
associativa
(il paziente copia anche se con difficoltà lo stimolo ma non è in grado di riconoscerlo)
lesioni temporo-occipitali bilaterali
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Effetto Navon(immagini criptate)
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Atassia ottica
• Difficoltà a raggiungere con l’arto oggetti posti nel campo visivo
• Ipotesi: disconnessione tra corteccia visiva associativa e regioni parietali-frontali (lobulo parietale superiore) che determina una incoordinazione visuomotoria
• Può riguardare un solo arto o entrambi; un solo emicampo o entrambi, generalmente più severa nelle parti periferiche del campo visivo
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Sindrome di Balint (lesioni parieto occipitali bilaterali)
disordine dell’attenzione spaziale (visual disorientation -
Gordon Holmes' 1918-; o simultanagnosia -Wolpert in 1924)
paralisi psichica dello sguardo”: incapacità di shift
volontario dello sguardo dal punto di fissazione verso un altro
stimolo (aprassia dello sguardo)
atassia ottica difficoltà di raggiungere lo stimolo sotto
controllo visivo (disordine del “reaching”)
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Il riconoscimento può avvenire attraverso la voce, il modo di camminare ecc…
Apperceptiva: incapacità di generare una entità percettiva-strutturale che
consenta di eseguire un match con una identità nota
Associativa: ricostruzione di una identità percettiva-strutturale adeguata ma
difficoltà ad associarla ad una identità nota
Incapacità di riconoscere
attraverso il canale visivo
volti noti, in assenza di altri
deficit percettivi, cognitivi e
di memoria
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Wilbrand, 1982
Bodamer, 1947
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L’elaborazione del volto è comune a quella di altri oggetti complessi (Damasio, 1982)
o richiede un modulo specializzato (McNeil & Warrington 1993)?
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58
Codifica strutturale
Unità di riconoscimento (volto familiare)
Nodi di identificazione (identificazione del volto)
Produzione nome
(Bruce e Young, 1986)
Le prime fasi dell’analisi percettiva sono comuni a tutti gli oggetti ma successivamente
le vie si differenziano ed il volto va incontro a:
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dove avviene il processamento del volto
Nella corteccia occipito temporale bilateralmente (regioni occipito temporali inferiori,
giro linguale e fusiforme)
Damasio, Damasio & Van Hoesen, 1982; Akahashi, Kawamura, Hirayama, Shiota & Isono, 1995
Nella regione occipito temporale destra (lesione monolaterale)
De Renzi, 1986; Landis, Regard & Bliestle, 1988; Rapcsak, Polster, Comer & Rubens, 1994;
Takahashi et al., 1995
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De Renzi, Perani, Carlesimo, Silveri, Fazio, 1996
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Matching Faces Task (Test di Benton)
Valutazione degli
aspetti percettivi
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Valutazione degli
aspetti percettivi
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Test di “familiarità”
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Test di “riconoscimento di
identità”
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Famoso si/no
Scrittore/pittore/scienziato/sportivo/attore/politico
Vivente si/no
Italiano si/noBizzozzero et al., 2005-2008
Rizzo et al., 2002
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Agnosia topografica
(differente
dall’amnesia
topografica)
Test di valutazione: presentare fotografie di luoghi noti e
chiedere di identificarli
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Disorientamento topografico
• Amnesia topografica: Deficit di memoria retrograda ed anterograda per i percorsi (lesioni paraippocampali)
• Agnosia topografica (agnosia per i luoghi): difficoltà a riconoscere gli edifici che costituiscono un determinato luogo spesso associata a prosopoagnosia (lesioni occipitali destre)
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AGNOSIA PER LE FACCE, OGGETTI ED AGNOSIA PER LETTERE E PAROLE COSTIRUIREBBE UN CONTINUUM
PERCEZIONE PIÙ HOLISTICA GESTALTICA (FACCE), VS. PERCEZIONE LEGATA ALL’ANALISI DI PIÙ PARTI (LETTERE E PAROLE)
GLI OGGETTI SI COLLOCHEREBBERO NELLA PARTE E INTERMEDIA IN RELAZIONE ALLE SPECIFICHE CARATTERISTICHE STRUTTURALI
FARAH 1990
MELA
C
g
p S
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Acromatopsia
(Discromatopsie)
Lesione occipitali ventrali
(bilaterali)(giro linguale e fusiforme)
ma sono anche descritti casi di
emicromatopsia
generalmente associata a
PROSOPOAGNOSIA
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Test di valutazione:
-Farnsworth-Munsell 100-hue test (ordinare tonalità di colore di diversa
intensità senza denominazione)
-Test di denominazione di colori
Test di valutazione: tavole di Ishihara
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Agnosia per i colori
Test di valutazione: attribuire il colore giusto ad un oggetto o
ad un animale (deficit di memoria semantica)
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Disturbi della percezione del movimento
Generalmente associati ad altri disturbi percettivi (anche agnosia percettiva)
- lesioni delle aree 37 e 19 e sostanza bianca corrispondente all’area V5
- La stimolazione di V5 (TMS) produce disturbi transitori della percezione del movimento
Zihl, D von Cramon, Mai (1983) "Selective disturbance of movement vision after bilateral brain damage". Brain 106, 313-340)
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Disturbi nella percezione della profondità (da lesioni occipitali ed occipito temporali)
sindrome rara; a volte associata alla sindrome di Balint
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Deficit percettivi/agnosici : serie di disturbi nell’analisi visiva e nel riconoscimento visivo che
comprendono deficit propriamente agnosici e deficit percettivi più vicini alla visione primaria,
oltre a deficit di alcune componenti “semantiche” (ad esempio, il colore)
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AGNOSIA NELLA DEMENZA SEMANTICA:
disturbo del riconoscimento dell’oggetto (incluso il volto e le parole ) che si rileva in tutti
I canali sensoriali generato dal decadimento della rappresentazione semantica nel magazzino
di memoria semantica
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Agnosia in altri canali
sensoriali
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Suoni non-
verbaliVoci Linguaggio
Sordità corticale - - -
Agnosia uditiva - + +Sordità verbale
pura + + -
Fonagnosia + - +
Altre forme di agnosia: disturbi nella percezione e
riconoscimento di suoni verbali e non verbali (“agnosia
acustica”)
Test per
l’agnosia acustica,
Palmieri 1986
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Altre forme di agnosia: astereoagnosia (agnosia “tattile”)
Incapacità di riconoscere gli oggetti attraverso il tatto
(importanza della regione calcarina extrastriata, del lobulo
parietale inferiore e del giro frontopolare)
Deibert et al., 1999
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Rappresentazione del corpo
• Termine generico che indica una serie di funzioni percettive e motorie
• SCHEMA CORPOREO
– In larga parte basato sulle afferenze propriocettive (quindi in assenza di controllo visivo) che permettono l’aggiornamento della posizione del corpo nello spazio in larga parte attraverso automatismi
• IMMAGINE CORPOREA
•Conoscenza della forma del corpo e capacità di localizzare stimoli sensitivi
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• La cognizione del corpo deriva dall’integrazione di informazioni multisensoriali
– Es: se le informazioni sono in contrasto si produce una alterazione della rappresentazione del corpo (illusione di Pinocchio)
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La rappresentazione del corpo è stabile
• arto fantasma: sensazione che la parte amputata sia ancora presente dopo l’amputazione, indipendentemente dalla riorganizzazione funzionale della corteccia sensoriale (e forse dalle afferenze sensoriali)
• la stabilità della rappresentazione ha verosimilmente una base genetica e non deriva esclusivamente dall’esperienza sensoriale (fenomeno dell’arto fantasma anche in bambini con ipoplasia degli arti) (teoria della neuromatrice)
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Rappresentazione del corpo nelle regioni parietali posteriori (soprattutto dell’emisfero
destro)
• Lesioni di queste regioni possono produrre alterazioni varie della rappresentazione del corpo
– Sensazione di arti soprannumerari
– Sensazione di presenza aliena (che può riguardare l’intera persona)
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Disturbi neuropsicologici “tipici” della rappresentazione del corpo
• Autotopoagnosia: perdita della capacità di localizzare parti del corpo (proprio ma anche altrui)
• Disorientamento “destra/sinistra”: incapacità di distinguere lato destro da lato sinistro sul proprio corpo, sul corpo altrui e sulla rappresentazione grafica di un corpo umano
• Agnosia digitale: incapacità di denominare e riconoscere le dita della mano
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Sindrome di Gerstmann(lesioni temporo-occipitali prevalentemente sinistre)
• Disorientamento destra/sinistra
• Agnosia digitale
• Acalculia
• Agrafia
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Patologie che coinvolgono le regioni posteriori dell’encefalo
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La via del “what” e la via del “where” nella patologia neurodegenerativa
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distribuzione del danno: neuroimaging
Voxel-based morphometry – MRI - MRS: AD vs. PCA
Whitwell et al.,2008
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ACP e neglect
neuroimaging
CBD-p PCA-p1 PCA-p2 FTD-pPCA-p3
R L
PCA-p2
PCA-p1
PCA-p3
Silveri MC, Ciccarelli N, Cappa A, in revisione
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ACP: una patologia del sistema visivo?
• disturbi visuopercettivi/visuospaziali– “HIGH LEVEL”
– “LOW LEVEL”
• disturbi visivi
– CENTRALI
– RETINA?
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Demenza Semantica
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Age Education(yrs) Manual preference Disease duration(yrs) Sex Neuroimaging
CG 65 13 R 2 M MRI-VBM
AM 60 13 R 2 M MRI-VBM
EA 63 8 R 2 F MRI-VBM
PB 65 18 R 3 M MRI-VBM
MA 76 5 R 2 F MRI-VBM
RC 83 5 R 3 F MRI-VBM
DFP 79 18 R 2 M MRI-VBM
ML 84 5 R 2 F MRI-VBM
PE 69 5 R 3 F PET
Demenza semantica
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Minimal feature
view task
N=25
23.3 (2.0)
18.5-25
Foreshort.
view task
N=25
21.6 (2.6)
16.7-25
Drawing
from memory
N=6
Object decision
(Hard-A)
N=32
27 (2.2)
22-33
Object decision
(Hard-B)
N=32
25.4 (4.7)
14-31
Item match
N=30
30 (2.2)
24-32
CG 23 22 2 18 14 14
AM 23 20 2 20 15 30
EA 22 18 3 17 17 28
PB 24 24 2 16 16 32
MA - - - - - -
RC 20 15 1 19 18 29
DFP 22 24 4 23 21 31
LM 23 19 1 18 22 25
PE 21 18 0,5 16 18 25
Pre categorical and stored knowledge tasks(BORB – subsets)pathological
Demenza semantica
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Association match
(BORB)
N=30
27.5 (2.4)
21-30
Ranking pictures
(from the largest…)
N=10 series
(4 items each)
Normal subjects
9 (36-40)
Ranking words
(from the largest…)
N=10 series
(4 items each)
Normal subjects
8 (34-40)
Chi2 p
CG 31 1/10
(20/40)
1/10
(15/40) -
AM 26 7/10
(32/40)
2/10
(13/40) 18.34 .0000
EA 20 6/10
(31/40)
3/10
(12/40) 18.15 .0000
PB 17 8/10
(35/40)
3/10
(21/40) 11.67 .0006
MA - - -
RC 22 1/10
(14/40)
1/10
(14/40) -
DFP 26 8/10
(36/40)
6/10
(31/40) -
LM 22 4/10
(23/40)
2/10
(15/40) -
PE 18 6/10
(30/40)
2/10
(15/40) 11.43 .0007
Verbal and Non-Verbal Semanticspathological
significant
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Left H
Right H
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Ungerlider and Mishkin (1982)
Milner and Goodale (1995)
DORSALE
“where”(VISION –FOR-ACTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia parietale posteriore
VENTRALE
“what”(VISION-FOR-PERCEPTION)
dalla corteccia visiva alla
corteccia temporale inferiore
coordinamento
movimento-oggetto
riconoscimento
dell’oggetto
CROSS-TALK
tra le due vie
in definitiva……….
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