Sono stati osservati effetti di complement coercion in diverse regioni corticali: area di Wernicke (Piñango and Zurif, 2001; Lai et al. 2014), corteccia prefrontale ventro- mediale (Pylkkännen and McElree, 2007; Pylkkännen et al. 2009), area di Broca (Pylkkännen et al. 2009; Lai et al. 2014). Nello specifico, Piñango and Zurif (2001) hanno analizzato la comprensione di entrambi i tipi di coercion in soggetti con afasia di Wernicke e afasia di Broca. La letteratura è piena di casi di pazienti con difficoltà di linguaggio che hanno gettato nuova luce su molti fenomeni linguistici e in generale sul suo funzionamento. Su questa scia, anche Piñango e Zurif hanno deciso di provare a fare chiarezza sulla metonimia logica, sottoponendo un compito di associazione di immagini a due pazienti con afasia di Wernicke e tre con afasia di Broca. Il paziente ascoltava sia frasi con complement coercion (the boy began the book),sia frasi trasparenti del tipo the boy began reading the book e gli veniva poi chiesto di associare a quell’espressione l’interpretazione corrispondente rappresentata nell’immagine. Questa poteva contenere o lo scenario corretto, in questo caso di un ragazzo che legge un libro oppure quello sbagliato di un ragazzo che compra un libro, per esempio. I risultati di questo esperimento hanno mostrato che la performance dei soggetti di entrambi i gruppi è stata peggiore per le frasi con metonimie logiche rispetto a quelle trasparenti, raggiungendo però un livello significativo soltanto nei due pazienti con afasia di Wernicke. Gli studiosi hanno quindi concluso che la coercion implica computazioniche richiedono l’integrità della regione corticale posteriore sinistra associata all’area di Wernicke, ma non l’integrità della regione corticale anteriore sinistra associata all’area di Broca.Tuttavia tale conclusione
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appare un po' prematura, considerato anche che il compito poteva essere difficile per questi pazienti per ragioni che non hanno nulla a che fare con la metonimia logica. Inoltre la condizione stessa in cui è stato svolto il compito non ha affatto agevolato i soggetti. Nella procedura utilizzata da Piñango e Zurif l’ascolto della frase e le due immagini erano presentate simultaneamente, il che significa che le immagini dovevano essere elaborate nel momento in cui occorreva il complemento. Di conseguenza, nel luogo della coercion il paziente doveva avere le rappresentazioni concettuali sia dell’attività di leggere che di comprare e per poter interpretare correttamente la frase the boy began the book doveva inibire la descrizione dell’evento in competizione. Tuttavia, i pazienti con afasia di Wernicke presentano già di per sé problemi di elaborazione inibitoria, ragione per cui è molto probabile che eseguano un compito in maniera sbagliata, anche se in realtà il loro meccanismo di coercion potrebbe essere completamente intatto. È stato poi fatto notare che l’interpretazione the boy began buying the book, anziché the boy began reading the book, non è affatto impossibile. Esistono infatti delle situazioni in cui si può interpretare l’azione del comprare come un processo: pensiamo, ad esempio, all’ambiente di un’asta. Ciò significa che se tale interpretazione non è strettamente agrammaticale, allora la probabilità dei pazienti con problemi inibitori di scegliere quello scenario aumenterà notevolmente. Anche se la metodologia deficit-lesione può dirci quali aree sono necessarie per un determinato processo, identificare le regioni cerebrali responsabili per quel fenomeno richiede metodi che permettano la localizzazione della funzione in cervelli non danneggiati. In linea con i problemi riscontrati dagli afasici di Wernicke sono poi i risultati ottenuti dagli studi di Pylkkännen, Llinas and McElree (2004, 2006). Gli autori sono partiti dalle stesse condizioni sperimentali (frasi con metonimia logica vs. frasi trasparenti) prese in esame da Piñango and Zurif (2001), ma hanno utilizzato la tecnica della magnetoencefalografia. In questo modo è stato possibile osservare un’intensa attivazione dell’area prefrontale ventro-mediale, ma nessuna attività nell’area di Wernicke. Anche se tali risultati possono sembrare un po' insoliti, considerato che la regione che ha mostrato di essere correlata ad effetti di coercion non è una tradizionale area del linguaggio, tuttavia, ciò
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suggerisce che la non-composizionalità semantica potrebbe in alcuni casi ingaggiare processi che non sono specificamente linguistici. Interessante è anche il fatto che la regione prefrontale centro-mediale riceve gli input direttamente dalla corteccia temporale superiore sinistra. A favore di una spiegazione al fenomeno della metonimia logica non strettamente linguistica si riporta anche lo studio di Pylkkännen and McElree (2007), il quale oltre ad escludere l’ipotesi di anomalia semantica grazie alla misura della N400, mostra ampiezze crescenti del campo mediano anteriore (anterior midline field, AMF, un componente di risposta MEG) e in particolare nella corteccia prefrontale ventro-mediale (ventro-medial prefrontal cortex, vmPFC). È interessante notare che in vmPFC è stata registrata attività rispetto al significato non letterale, come sarcasmo ed ironia. Anche se si tratta di fenomeni completamente diversi, tuttavia sia nel caso della coercion che del sarcasmo, per esempio, la comprensione richiede la generazione di un significato che non è parte dell’input linguistico esplicitato. Al di là del linguaggio, poi, danni in quest’area portano a difficoltà nella cognizione sociale e, in particolare, nella teoria della mente. Ancora una volta quindi si avanza l’ipotesi di meccanismi non composizionali di natura non strettamente linguistica. Per verificare che le risposte ottenute da Pylkkännen and McElree (2007) non siano dovute semplicemente al tipo di task utilizzato e per indagare in maniera più approfondita il coinvolgimento della corteccia prefrontale ventro-mediale, Pylkkännen et al. (2009) hanno eseguito ulteriori esperimenti con lo scopo di valutare se le violazioni semantiche elicitano risposte diverse dalle violazioni della conoscenza del mondo. Il focus è qui rivolto a due regioni in particolare: vmPFC e la corteccia prefrontale inferiore sinistra (left inferior prefrontal cortex, LIPC) o area di Broca. L’interesse per LIPC è dovuto ai risultati ottenuti da Hagoort,Hold, Bastiaansen and Petersson (2004), i quali hanno mostrato che tale regione è sensibile a due diversi tipi di violazioni della conoscenza del mondo: espressioni che descrivono situazioni impossibili (frasi plausibili, ma false. Ad esempio dutch train are sour = i treni olandesi sono aspri. Questa frase è trattata come violazione della conoscenza del mondo, perché dal punto di vista semantico è invece ben formata: nel sistema composizionale sia treno che aspro descrivono proprietà di individui e perciò possono
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combinarsi senza problemi per formare proprietà più complesse. Tuttavia, una volta eseguita tale composizione, la nostra conoscenza del mondo ci dice che la proprietà complessa derivata è molto strana, dato che aspro è un sapore e treno non è un cibo); ed espressioni plausibili ma non esistenti: es. dutch trains are white = i treni olandesi sono bianchi (impossibile perché in Olanda in realtà i treni sono gialli). Ma LIPC è sensibile anche alle violazioni semantiche derivate da una conoscenza strettamente linguistica? È questo l’altro scopo dello studio in questione. Le risposte MEG alle violazioni dei vincoli semantici hanno mostrato attività frontale localizzata in vmPFC, mentre non hanno avuto nessuna influenza su questa regione le violazioni derivate dalla conoscenza del mondo. Sembra quindi che il nostro cervello distingua tra semantica (conoscenza linguistica) e conoscenza del mondo. Inoltre è possibile concludere che vmPFC sia coinvolta nella composizione di significati complessi. Viceversa, attività in LIPC è stata registrata sia in caso di violazioni semantiche che violazioni della conoscenza del mondo. Ciò mostra quindi che quest’area è sensibile a violazioni di vario tipo, ipotesi che trova riscontro nell’osservazione generale secondo cui questa regione, anche denominata area di Broca, è implicata in un range al limite dei processi collegati al linguaggio, inclusi l’elaborazione semantico-lessicale, alcuni aspetti della sintassi e della produzione del parlato. Tali risultati sono anche in linea con i dati sull’afasia di Kemmerer and Wright (2002), i quali mostrano che pazienti con danni in LIPC presentano deficit specifici nella prefissazione verbale, così come problemi generali di semantica lessicale. Questo studio mostra inoltre che vmPFC si attiva in caso di incompatibilità semantica anche quando questa non può essere riparata e quindi si ha una frase non ben formata. Ciò suggerisce che tale area non è collegata al successo della composizione di una rappresentazione perfettamente costruita, ma semplicemente ai tentativi di composizione che possono alla fine avere successo o meno. Per quanto riguarda la cognizione sociale poi, la comprensione del linguaggio può essere vista come un tipo di compito di una teoria della mente: affinché due persone interagiscano, è necessario che queste siano in grado di inferire un messaggio inteso da una stimolazione sensoriale. Si potrebbe quindi affermare che forse il disaccordo tra significati sia risolto attraverso un meccanismo che è condiviso
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più in generale dalla cognizione sociale. In altre parole, la risoluzione del type-mismatch potrebbe costituire un’interfaccia tra elaborazione linguistica e non. Si fa sempre più strada oggigiorno l’idea di studiare il linguaggio in connessione con le altre facoltà cognitive. È chiaro infatti che esso si interfaccia necessariamente con i sistemi percettivi, che la sua comprensione chiama automaticamente in gioco la memoria di lavoro e che rappresenta la principale forma della comunicazione umana. Non sorprende quindi se sia in qualche modo connesso alla cognizione sociale.