Riassunto: La corteccia cerebrale

📋 Schema del Corso

1. Organizzazione della corteccia cerebrale
2. Aree corticali e classificazioni
3. Piani anatomici e lobi cerebrali
4. Funzioni del lobo frontale
5. Funzioni del lobo temporale
6. Vie e aree visive occipitali
7. Funzioni del lobo parietale
8. Metodo neuropsicologico e lesioni
9. Linguaggio e aree emisferiche
10. Lesioni prefrontali e caso Gage
11. Pazienti split-brain e lateralizzazione

📅 Date chiave

1. 1848Phineas Gage subì un incidente che lesionò estesamente la porzione anteriore dei lobi frontali, in particolare la corteccia prefrontale; sopravvisse e mantenne molte funzioni di base, ma cambiò profondamente comportamento e personalità.
2. 1861Paul Broca descrisse il paziente Tan, che aveva perso la capacità di produrre linguaggio pur mantenendo relativamente integra la comprensione uditiva; l’esame post mortem rilevò una lesione nella porzione inferiore del lobo frontale sinistro.
3. 1874Carl Wernicke descrisse pazienti con comprensione del linguaggio compromessa e produzione verbale fluente ma priva di significato, associando il quadro a una lesione del lobo temporale sinistro.

📖 1. Organizzazione della corteccia cerebrale

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Corteccia cerebrale: Strato più esterno del cervello, parte del telencefalo insieme alle strutture sottocorticali, coinvolto in percezione, emozioni, movimento, cognizione, funzioni esecutive e controllo del comportamento.
• Corpo calloso: La più grande commessura del sistema nervoso, che connette i due emisferi tramite assoni e sostiene la comunicazione e l’integrazione delle informazioni tra essi.

★ Da sapere

📌 La sostanza grigia è ricca di corpi cellulari neuronali e si trova soprattutto in superficie e in alcuni nuclei profondi, mentre la sostanza bianca è costituita principalmente da fasci di fibre nervose che collegano aree di sostanza grigia, soprattutto all’interno dell’encefalo.

• I due emisferi cerebrali sono grossolanamente simmetrici, ma presentano specializzazioni funzionali; l’emisfero sinistro è specializzato per il linguaggio e ciascun emisfero controlla prevalentemente il lato controlaterale del corpo.

Approfondimenti

• Solchi e giri formano le ripiegature corticali, che aumentano la superficie contenibile nella scatola cranica e riducono la distanza tra neuroni, favorendo l’efficienza delle connessioni neurali.

💡 Trucco mnemonico

Grigia: corpi cellulari; bianca: fasci di assoni.

📖 2. Aree corticali e classificazioni

★ Da sapere

• K. Brodmann identificò 52 aree corticali sulla base della citoarchitettura, cioè dell’organizzazione e disposizione delle cellule nervose; classificazioni successive hanno distinto quasi 200 aree citoarchitettoniche.

• La classificazione funzionale distingue cinque tipi principali di aree corticali:

  • aree sensoriali primarie
  • aree motorie primarie
  • aree associative unimodali
  • aree associative multimodali
  • aree paralimbiche e limbiche

📌 Le aree associative unimodali elaborano informazioni di una sola modalità sensoriale, mentre quelle multimodali integrano informazioni provenienti da modalità sensoriali diverse.

Approfondimenti

• Le classificazioni corticali possono basarsi su criteri citoarchitettonici, funzionali, macroscopici o combinati, e le diverse classificazioni non sempre corrispondono in modo univoco.

• Le aree paralimbiche e limbiche integrano stati viscerali ed emozionali con processi cognitivi e partecipano all’elaborazione della rilevanza degli stimoli, della memoria, dell’arousal e della motivazione.

📖 3. Piani anatomici e lobi cerebrali

★ Da sapere

• I tre piani di sezione cerebrale sono:

  • il piano coronale o frontale, che separa le porzioni anteriore e posteriore
  • il piano sagittale, che divide il cervello in destra e sinistra
  • il piano orizzontale, che distingue le regioni superiori da quelle inferiori

• Ciascun emisfero è suddiviso macroscopicamente nei lobi frontale, temporale, occipitale e parietale; l’insula è una regione corticale ripiegata e nascosta che potrebbe essere considerata un lobo.

• I principali solchi e scissure delimitano le seguenti strutture: il solco centrale separa i lobi frontale e parietale, la scissura di Silvio separa i lobi frontale e parietale da quello temporale, il solco parieto-occipitale delimita il lobo occipitale da quelli temporale e parietale, la scissura interemisferica separa i due emisferi

Approfondimenti

• I termini direzionali usati per orientarsi nello spazio cerebrale comprendono dorsale/ventrale, mediale/laterale e rostrale/caudale.

📖 4. Funzioni del lobo frontale

★ Da sapere

• La corteccia motoria primaria, situata immediatamente davanti al solco centrale, esegue i movimenti volontari e rappresenta il corpo in modo somatotopico.

📌 Nella rappresentazione somatotopica motoria, le parti coinvolte in movimenti fini e precisi, come le mani, occupano più corteccia rispetto alle parti coinvolte in movimenti grossolani; nell’homunculus le dimensioni corporee raffigurate indicano l’estensione corticale, non la grandezza reale.

📌 La corteccia premotoria seleziona e controlla movimenti guidati da stimoli esterni, mentre l’area supplementare motoria partecipa alla pianificazione, all’iniziazione e al sequenziamento dei movimenti volontari.

• L’area di Broca, generalmente nell’emisfero sinistro, è implicata nella produzione del linguaggio.

• La corteccia prefrontale sostiene pensiero astratto, pianificazione, memoria di lavoro, controllo del comportamento e decisione, guidando in modo flessibile il comportamento orientato a uno scopo.

Approfondimenti

• W. Penfield e H. Jasper (1954) osservarono durante interventi neurochirurgici che la stimolazione di specifiche aree corticali evocava movimenti o sensazioni in regioni corporee definite.

📖 5. Funzioni del lobo temporale

★ Da sapere

• La corteccia uditiva primaria si trova nel giro temporale superiore, riceve informazioni uditive giunte dall’orecchio attraverso strutture sottocorticali tra cui il talamo e presenta un’organizzazione tonotopica, con frequenze diverse rappresentate in regioni differenti.

📌 L’area di Wernicke, nel lobo temporale sinistro, è cruciale per la comprensione del linguaggio; una sua lesione può compromettere la comprensione pur lasciando relativamente intatta la produzione verbale.

• Il lobo temporale è fondamentale per la memoria dichiarativa, che comprende una componente episodica e una semantica.

📌 La via ventrale visiva, detta via del “what”, è specializzata nel riconoscimento di oggetti, volti e stimoli complessi; lesioni della via possono causare agnosia visiva senza deficit primari di sensibilità visiva.

Approfondimenti

• Il caso del paziente H.M. mostrò che lesioni bilaterali del lobo temporale mediale e dell’ippocampo possono compromettere gravemente la formazione di nuovi ricordi.

• Il giro fusiforme è importante per il riconoscimento dei volti e una sua lesione può causare prosopagnosia senza un deficit visivo primario.

💡 Trucco mnemonico

La via ventrale riconosce che cosa è un oggetto; la dorsale localizza dove si trova e guida l’azione.

📖 6. Vie e aree visive occipitali

★ Da sapere

• 🔄 Il percorso iniziale delle informazioni visive è: cellule della retina, nervo ottico, talamo, corteccia visiva primaria V1, o area 17 di Brodmann, nel lobo occipitale

• La corteccia visiva primaria analizza caratteristiche elementari dello stimolo, tra cui orientamento delle linee, contrasto, posizione nello spazio e luminosità; le aree visive secondarie e associative elaborano aspetti più complessi, come direzione, forma e colore.

📌 La via ventrale del “what” contribuisce al riconoscimento degli oggetti, mentre la via dorsale del “where/how”, che coinvolge il lobo parietale, localizza gli oggetti e trasforma l’informazione visiva in azioni guidate dalla visione.

Approfondimenti

• Lesioni delle aree visive primarie possono causare cecità totale o parziale perché le informazioni provenienti dagli occhi non possono essere elaborate consapevolmente e comprese.

📖 7. Funzioni del lobo parietale

📝 Punti essenziali

• La corteccia somatosensoriale primaria si trova nel lobo parietale e rappresenta il corpo in modo somatotopico; le parti più sensibili occupano porzioni corticali più ampie.

• Il lobo parietale elabora informazioni tattili, dolore, temperatura e propriocezione, contribuendo alla rappresentazione del corpo e dello spazio.

• Il lobo parietale contribuisce alla cognizione numerica e spaziale, all’attenzione e alle funzioni prassiche, che permettono di organizzare movimenti volontari per azioni intenzionali e apprese.

📖 8. Metodo neuropsicologico e lesioni

★ Da sapere

• L’approccio neuropsicologico mette in relazione lesioni cerebrali e deficit percettivi, motori, emozionali o cognitivi per formulare ipotesi sulle funzioni delle strutture danneggiate.

📌 Se una struttura neurale contribuisce a una funzione, la sua compromissione dovrebbe ridurre o alterare la capacità di svolgere quella funzione.

Approfondimenti

• I neuropsicologi usano test per descrivere il profilo funzionale del paziente e pianificare interventi riabilitativi sulla base dei meccanismi cerebrali sottostanti.

💡 Trucco mnemonico

Lesione di una struttura coinvolta → possibile alterazione della funzione che essa sostiene.

📖 9. Linguaggio e aree emisferiche

📝 Punti essenziali

📌 I casi di Broca e Wernicke mostrarono che produzione e comprensione del linguaggio possono essere compromesse selettivamente e dipendono da reti cerebrali parzialmente distinte localizzate nell’emisfero sinistro.

💡 Trucco mnemonico

Broca: produzione; Wernicke: comprensione.

📖 10. Lesioni prefrontali e caso Gage

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Sindrome disesecutiva: Una compromissione delle funzioni esecutive dovuta a lesioni prefrontali, che può comportare difficoltà nell’organizzare comportamenti finalizzati, inibire risposte, pianificare attività quotidiane e regolare il comportamento sociale senza un deficit generale dell’intelligenza.

📝 Punti essenziali

• Dopo l’incidente Gage mostrò impulsività, scarsa affidabilità, difficoltà di pianificazione e decisione e problemi nel controllo delle emozioni e del comportamento sociale, indicando il ruolo prefrontale in tali funzioni esecutive.

📖 11. Pazienti split-brain e lateralizzazione

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Pazienti split-brain: Soggetti con corpo calloso reciso a scopo terapeutico per prevenire la diffusione delle crisi epilettiche, nei quali l’informazione che raggiunge un emisfero non può essere trasmessa all’altro.

★ Da sapere

📌 Uno stimolo nel campo visivo sinistro raggiunge l’emisfero destro e non può essere riferito verbalmente dal paziente split-brain, ma può guidare la selezione dell’oggetto corrispondente con la mano sinistra; uno stimolo nel campo visivo destro raggiunge l’emisfero sinistro, specializzato per il linguaggio, e può essere riferito verbalmente.

Approfondimenti

• Gazzaniga, Sperry e collaboratori (1967) mostrarono che in condizioni normali il corpo calloso permette al cervello di funzionare come unità integrata, mentre nei pazienti split-brain ciascun emisfero elabora indipendentemente le informazioni che riceve.

• Negli esperimenti split-brain, lo stimolo visivo è presentato per pochi istanti a un solo campo visivo mentre il paziente fissa un punto centrale, così da limitarne la trasmissione a un solo emisfero ed evitare movimenti oculari che ridirigano l’informazione.

• Quando una parola è divisa tra i due campi visivi nei pazienti split-brain, il paziente tende a riferire soltanto la componente presentata nel campo visivo destro ed elaborata dall’emisfero sinistro.

💡 Trucco mnemonico

Campo visivo destro → emisfero sinistro e risposta verbale; campo visivo sinistro → emisfero destro e risposta non verbale.

📊 Tabelle di sintesi

Vie visive ventrale e dorsale