Lateralizzazione della funzione cerebrale

La lateralizzazione della funzione cerebrale è la tendenza per alcune funzioni neuronali o processi cognitivi ad essere specializzati su un lato del cervello o sull'altro. La fessura longitudinale mediale separa il cervello umano in due distinti emisferi cerebrali, collegati dal corpo calloso. Sebbene la macrostruttura dei due emisferi appaia quasi identica, la diversa composizione delle reti neuronali consente una funzione specializzata diversa in ciascun emisfero. La lateralizzazione delle strutture cerebrali si basa sulle tendenze generali espresse in pazienti sani; tuttavia, ci sono numerosi controesempi per ogni generalizzazione. Il cervello di ogni essere umano si sviluppa in modo diverso portando a una lateralizzazione unica negli individui. Ciò è diverso dalla specializzazione in quanto la lateralizzazione si riferisce solo alla funzione di una struttura divisa tra due emisferi. La specializzazione è molto più facile da osservare come tendenza poiché ha una storia antropologica più forte. Il miglior esempio di una lateralizzazione consolidata è quello delle aree di Broca e Wernicke dove entrambe si trovano spesso esclusivamente nell'emisfero sinistro. Queste aree spesso corrispondono alla mano, tuttavia, il che significa che la localizzazione di queste aree si trova regolarmente nell'emisfero corrispondente alla mano dominante (anatomicamente sul lato opposto). La lateralizzazione delle funzioni, come semantica, intonazione, accentuazione e prosodia, è stata da allora messa in discussione e in gran parte si è scoperto che ha una base neuronale in entrambi gli emisferi. Un altro esempio è che ogni emisfero nel cervello tende a rappresentare un lato del corpo. Nel cervelletto questo è lo stesso bodyside, ma nel cervello anteriore è principalmente il lato controlaterale.

Funzioni laterali

linguaggio

Le funzioni linguistiche come la grammatica, il vocabolario e il significato letterale sono tipicamente lateralmente all'emisfero sinistro, specialmente negli individui destrimani. Mentre la produzione linguistica è lateralmente a sinistra fino al 90% dei destrimani, è più bilaterale, o anche lateralmente a destra, in circa il 50% dei mancini.

L'area di Broca e l'area di Wernicke associate alla produzione del parlato e alla comprensione del discorso, rispettivamente, si trovano nell'emisfero cerebrale sinistro per circa il 95% dei destrimani, ma circa il 70% degli mancini.

Elaborazione sensoriale

L'elaborazione delle informazioni sensoriali di base viene lateralmente divisa in lati sinistro e destro del corpo o nello spazio attorno al corpo.

Nella visione, circa metà dei neuroni del nervo ottico di ciascun occhio si incrociano per proiettarsi nell'emisfero opposto e circa la metà non si incrociano per proiettarsi nell'emisfero sullo stesso lato. Ciò significa che il lato sinistro del campo visivo viene elaborato in gran parte dalla corteccia visiva dell'emisfero destro e viceversa per il lato destro del campo visivo.

In audizione, circa il 90% dei neuroni del nervo uditivo da una croce all'orecchio si proietta nella corteccia uditiva dell'emisfero opposto.

Nel senso del tatto, la maggior parte dei neuroni della pelle si incrociano per proiettarsi nella corteccia somatosensoriale dell'emisfero opposto.

A causa di questa divisione funzionale dei lati sinistro e destro del corpo e dello spazio che lo circonda, l'elaborazione delle informazioni nelle cortecce sensoriali è essenzialmente identica. Cioè, l'elaborazione di stimoli visivi e uditivi, manipolazione spaziale, percezione facciale e capacità artistica sono rappresentate bilateralmente. La stima numerica, il confronto e il calcolo online dipendono dalle regioni parietali bilaterali mentre il calcolo esatto e il recupero dei fatti sono associati alle regioni parietali sinistre, forse a causa dei loro legami con l'elaborazione linguistica.

Sistemi di valore

Piuttosto che essere solo una serie di luoghi in cui si verificano diversi moduli cerebrali, ci sono somiglianze nel tipo di funzione vista in ciascun lato, ad esempio come la compromissione del lato destro della capacità di disegno che rende i pazienti disegnano le parti dell'argomento con del tutto incoerente relazioni o in cui il tipo di danno della parte sinistra visto nella compromissione della lingua non pregiudica la capacità del paziente di cogliere il significato dell'intonazione nel linguaggio. Ciò ha portato Iain McGilchrist a dire che i due emisferi hanno sistemi di valori diversi, in cui l'emisfero sinistro tende a ridurre questioni complesse come l'etica a regole e misure, in cui l'emisfero destro è disposto a olistico e metaforico.

Significato clinico

La depressione è collegata a un emisfero destro iperattivo, con evidenza di un coinvolgimento selettivo nell'elaborazione di emozioni negative, pensieri pessimistici e stili di pensiero non costruttivi, così come vigilanza, eccitazione e autoriflessione e un emisfero sinistro relativamente ipoattivo, "specificamente coinvolti in elaborazione di esperienze piacevoli "e" relativamente più coinvolte nei processi decisionali ". Inoltre, "le lesioni dell'emisfero sinistro provocano una distorsione o un modello di errore omissivo, mentre le lesioni dell'emisfero destro provocano una distorsione o un modello di errore commissivo". Le sindromi da errata identificazione errata, la paramnesia riduplicativa e la delusione di Capgras sono spesso anche il risultato di lesioni dell'emisfero destro.

Danno dell'emisfero

I danni all'emisfero destro o sinistro, e i suoi deficit risultanti forniscono informazioni sulla funzione dell'area danneggiata. Il danno nell'emisfero sinistro ha molti effetti sulla produzione e sulla percezione del linguaggio. Danni o lesioni all'emisfero destro possono provocare una mancanza di prosodia emotiva o intonazione quando si parla. Anche il danno all'emisfero destro ha gravi effetti sulla comprensione del discorso. Le persone con danni all'emisfero destro hanno una ridotta capacità di generare inferenze, comprendere e produrre concetti principali e una ridotta capacità di gestire significati alternativi. Inoltre, le persone con danni all'emisfero destro mostrano spesso discorsi improvvisi e superficiali o verbosi ed eccessivi. Possono anche avere disavanzi pragmatici in situazioni di svolta, manutenzione degli argomenti e conoscenza condivisa.

Il danno cerebrale laterale può anche influenzare la risoluzione spaziale percettiva visiva. Le persone con danni all'emisfero sinistro possono avere una percezione alterata degli aspetti ad alta risoluzione o dettagliati di un'immagine. Le persone con danni all'emisfero destro possono avere una percezione alterata degli aspetti di un'immagine a bassa risoluzione o in generale.

Plasticità

Se una specifica regione del cervello, o anche un intero emisfero, viene ferita o distrutta, le sue funzioni possono talvolta essere assunte da una regione vicina nello stesso emisfero o nella regione corrispondente nell'altro emisfero, a seconda dell'area danneggiata e del paziente età. Quando la lesione interferisce con i percorsi da un'area all'altra, possono svilupparsi connessioni alternative (indirette) per comunicare informazioni con aree distaccate, nonostante le inefficienze.

Afasia di Broca

L'afasia di Broca è un tipo specifico di afasia espressiva ed è così chiamata a causa dell'afasia che deriva da danni o lesioni all'area del cervello di Broca, che esiste più comunemente nell'emisfero frontale inferiore sinistro. Pertanto, l'afasia che si sviluppa dalla mancanza di funzionamento dell'area di Broca è un'afasia espressiva e non fluente. Si chiama "non fluente" a causa dei problemi che sorgono perché l'area di Broca è fondamentale per la pronuncia e la produzione linguistica. L'area controlla alcuni aspetti motori della produzione del parlato e dell'articolazione dei pensieri alle parole e come tali lesioni all'area risultano nella specifica afasia non fluente.

L'afasia di Wernicke

L'afasia di Wernicke è il risultato di un danno all'area del cervello che si trova comunemente nell'emisfero sinistro sopra la fessura silviana. I danni a quest'area causano principalmente un deficit nella comprensione del linguaggio. Mentre la capacità di parlare fluentemente con la normale intonazione melodica viene risparmiata, il linguaggio prodotto da una persona con l'afasia di Wernicke è pieno di errori semantici e può sembrare assurdo per l'ascoltatore. L'afasia di Wernicke è caratterizzata da parafasi fonemiche, neologismo o gergo. Un'altra caratteristica di una persona con l'afasia di Wernicke è che non si preoccupano degli errori che stanno facendo.

Società e cultura

errata applicazione

Terence Hines afferma che la ricerca sulla lateralizzazione del cervello è valida come programma di ricerca, anche se i promotori commerciali l'hanno applicata per promuovere soggetti e prodotti ben al di fuori delle implicazioni della ricerca. Ad esempio, le implicazioni della ricerca non influiscono su interventi psicologici come EMDR e programmazione neurolinguistica, attrezzature per l'allenamento del cervello o formazione manageriale.

Psicologia pop

Alcune divulgazioni semplificano eccessivamente la scienza sulla lateralizzazione, presentando le differenze funzionali tra gli emisferi come più assolute di quanto non sia effettivamente il caso.

Differenze sessuali

Nel diciannovesimo secolo e in minor misura nel ventesimo secolo, si pensava che ogni parte del cervello fosse associata a un genere specifico: la sinistra corrispondente alla mascolinità e la destra alla femminilità e ogni metà potevano funzionare in modo indipendente. La parte destra del cervello era vista come inferiore e ritenuta prominente nelle donne, nei selvaggi, nei bambini, nei criminali e nei pazzi. Un esempio lampante di ciò nella letteratura fittizia può essere visto nel Caso strano di Robert Louis Stevenson del Dr. Jekyll e Mr. Hyde .

Vantaggio evolutivo

La diffusa lateralizzazione di molti animali vertebrati indica un vantaggio evolutivo associato alla specializzazione di ciascun emisfero.

Storia

broca

Una delle prime indicazioni della lateralizzazione della funzione cerebrale derivò dalla ricerca del medico francese Pierre Paul Broca, nel 1861. La sua ricerca coinvolse il paziente maschio soprannominato "Tan", che soffriva di un deficit del linguaggio (afasia); "abbronzatura" era una delle poche parole che riusciva a articolare, da cui il suo soprannome. Nell'autopsia di Tan, Broca ha determinato di avere una lesione sifilitica nell'emisfero cerebrale sinistro. Quest'area cerebrale del lobo frontale sinistro (area di Broca) è un'importante regione di produzione vocale. Gli aspetti motori dei deficit di produzione del parlato causati da danni all'area di Broca sono noti come afasia espressiva. Nella valutazione clinica di questa afasia, si nota che il paziente non è in grado di articolare chiaramente la lingua utilizzata.

Wernicke

Il medico tedesco Karl Wernicke ha continuato nella vena della ricerca di Broca studiando deficit linguistici a differenza dell'afasia espressiva. Wernicke notò che non tutti i deficit erano dovuti alla produzione vocale; alcuni erano linguistici. Scoprì che il danno alla parte posteriore sinistra del giro temporale superiore (area di Wernicke) causava deficit di comprensione del linguaggio piuttosto che deficit di produzione del linguaggio, una sindrome nota come afasia recettiva.

Imaging

Questi lavori fondamentali sulla specializzazione emisferica sono stati condotti su pazienti o cervelli post mortem, sollevando domande sul potenziale impatto della patologia sui risultati della ricerca. Nuovi metodi consentono il confronto in vivo degli emisferi in soggetti sani. In particolare, la risonanza magnetica (MRI) e la tomografia ad emissione di positroni (PET) sono importanti a causa della loro elevata risoluzione spaziale e della capacità di immaginare le strutture cerebrali subcorticali.

Movimento e sensazione

Negli anni '40, il neurochirurgo Wilder Penfield e il suo collega neurologo Herbert Jasper svilupparono una tecnica di mappatura del cervello per aiutare a ridurre gli effetti collaterali causati dall'intervento chirurgico per il trattamento dell'epilessia. Hanno stimolato le cortecce motorie e somatosensoriali del cervello con piccole correnti elettriche per attivare regioni cerebrali discrete. Hanno scoperto che la stimolazione della corteccia motoria di un emisfero produce una contrazione muscolare sul lato opposto del corpo. Inoltre, la mappa funzionale delle cortecce motorie e sensoriali è abbastanza coerente da persona a persona; Il risultato furono le famose immagini del motore e degli omuncoli sensoriali di Penfield e Jasper.

Pazienti con cervello diviso

La ricerca di Michael Gazzaniga e Roger Wolcott Sperry negli anni '60 sui pazienti con cervello diviso ha portato a una comprensione ancora maggiore della lateralità funzionale. I pazienti con cervello diviso sono pazienti sottoposti a callosotomia del corpo (di solito come trattamento per l'epilessia grave), una recisione di gran parte del corpo calloso. Il corpo calloso collega i due emisferi del cervello e consente loro di comunicare. Quando queste connessioni vengono interrotte, le due metà del cervello hanno una capacità ridotta di comunicare tra loro. Ciò ha portato a molti interessanti fenomeni comportamentali che hanno permesso a Gazzaniga e Sperry di studiare i contributi di ciascun emisfero a vari processi cognitivi e percettivi. Una delle loro principali scoperte fu che l'emisfero destro era in grado di elaborare il linguaggio rudimentale, ma spesso non ha abilità lessicali o grammaticali. Anche Eran Zaidel ha studiato tali pazienti e ha trovato alcune prove per l'emisfero destro che aveva almeno qualche capacità sintattica.

La lingua è localizzata principalmente nell'emisfero sinistro. Uno degli esperimenti condotti da Gazzaniga ha coinvolto un paziente maschio a cervello diviso seduto davanti allo schermo di un computer mentre le parole e le immagini erano presentate su entrambi i lati dello schermo e gli stimoli visivi andavano sul campo visivo destro o sinistro, e quindi il cervello sinistro o destro, rispettivamente. Si è osservato che se al paziente fosse presentata un'immagine nel suo campo visivo sinistro (cervello destro), avrebbe riferito di non vedere nulla. Se fosse in grado di cercare determinati oggetti, avrebbe potuto individuare con precisione l'oggetto corretto, nonostante non avesse la capacità di verbalizzare ciò che vedeva. Ciò ha portato alla conferma che il cervello sinistro è localizzato per la lingua mentre il cervello destro non ha questa capacità e quando il corpo calloso viene tagliato, i due emisferi non possono comunicare per produrre un discorso pertinente alla situazione.

Immagini aggiuntive

• Ventricoli cerebrali e gangli della base. Vista superiore. Sezione orizzontale. Dissezione profonda
• Ventricoli cerebrali e gangli della base. Vista superiore. Sezione orizzontale. Dissezione profonda