Controlli
La somministrazione di stimoli visivi emotivamente significativi induce un incremento diffuso dello spettro di potenza nelle bande teta, alfa1, alfa2 e beta1 con prevalenza dell’emisfero dx dove l’aumento dell’attività risulta in media direttamente proporzionale al livello di arousal (v.m 20,98% in Ar1 e 23,37% in Ar2). (Tab 6)
Emisfero dx Emisfero sx Teta Ar1:↑ 16,29% Ar2:↑ 17,62% Ar1: ↑ 9,57% Ar2: ↑ 9,77% Alfa1 Ar1:↑ 24,82% Ar2:↑ 27,54% Ar1: ↑ 21,03% Ar2: ↑ 20,65% Alfa2 Ar1:↑ 26,24% Ar2:↑ 28,71% Ar1: ↑ 17,45% Ar2: ↑ 17,56% Beta1 Ar1:↑ 16,21% Ar2:↑ 19,79% Ar1: ↑ 13,14% Ar2: ↑ 16,65% Beta2 Ar1:↑ 21,38% Ar2:↑ 23,23% Ar1: ↓ 9,95% Ar2: ↓ 12,41%
Tab.6 Controlli: incremento medio delle potenze in ciascuna banda di frequenza nei due emisferi durante la somministrazione di stimoli ad arousal moderato (Ar1) ed elevato (Ar2)
Pazienti con LCF
≥≥≥≥
4
C.S. Incremento dell’attività teta registrata sulle regioni frontali
bilateralmente, in particolare a sx ( 7,03% in Ar1 e 7,47% in Ar2) esteso all’area centro-occipitale a dx (v.m. 2,86% in Ar1 e 4,41% in Ar2). Si
rileva, altresì, incremento diffuso dell’attività alfa1 su entrambi gli emisferi, senza significative differenze di lato (v.m. 16,63% in Ar1 e 18,86% in Ar2) ed aumento diffuso dell’attività nelle frequenze beta sull’emisfero dx (v.m.
7,44% in Ar1 e 8,09% in Ar2), limitato, a sx, all’area fronto-centro- occipitale (v.m. 7,12% in Ar1 e 8,3% in Ar2)
M.G. Decremento dello spettro di potenza in banda teta sulla regione frontale dx (3,48% in Ar1 e 6,25% in Ar2). Aumento dell’attività in sede parieto-temporale, in particolare a sx (11,32% in Ar1 e 9,43% in Ar2). A ciò si associa una riduzione di potenza nelle regioni occipitali, più evidente a carico dell’emisfero dx (in Ar1 4,76% e Ar2 9,76%). In banda alfa1 si osserva aumento diffuso di potenza, senza significative differenza di lato. In particolare, in sede fronto-temporale dx l’incremento medio è pari a 10,93% in Ar1 e a 11,31% in Ar2. Riduzione dell’attività in banda alfa2 nelle regioni fronto-centro-parietali, soprattutto a dx (v.m. 10,39% in Ar1 e 12,31% in Ar2). Nello spettro del beta, decremento diffuso del segnale a carico dell’emisfero dx (v.m. 7,13% in Ar1 e del 8,14% in Ar2) ed in sede fronto-centro-occipitale a sx (v.m. 9,43% in Ar1 e 9,49% in Ar2).
L.F. Aumento della potenza in banda teta sui lobi frontali (v.m. 26,06% in Ar1 e 21,89% in Ar2). Incremento dell’attività alfa1 frontale a sx (v.m. 6,63% in Ar1 e 12,93%in Ar2). Aumento dello spettro di potenza in alfa2 e beta1 nelle regioni fronto-centro-parietali a dx (v.m. 31,28% in Ar1 e
23,68% in Ar2). L’attività nella banda beta2 risulta evidente nelle regioni posteriori, in particolare a dx (v.m. 58,06% in Ar1 e 41,14% in Ar2).
G.A. Aumento dell’attività teta su tutto l’ambito, più evidente a dx (v.m. 13,95% in Ar1 e 16,18% in Ar2). Riduzione bilaterale dell’attività alfa1 temporale, più severa a dx ( 7,67% in Ar1 e 10,41% in Ar2). Incremento diffuso dello spettro di potenza in banda alfa2 sull’emisfero dx (v.m.
beta1 fronto-parietale (v.m. 9,26% in Ar1 e 12,37% in Ar2). Da segnalare, inoltre, il decremento dell’attività beta2 sulle regioni centro-occipitali bilateralmente (v.m. 6,23% in Ar1 e 8,44% in Ar2).
S.G. Incremento dello spettro di potenza in banda teta nelle regioni
temporo-parietali bilateralmente, in particolare a sx (v.m. 8,25% in Ar1 e 16,19% in Ar2). Aumento dell’attività alfa frontale a dx (v.m. 3,82% in Ar1 e 9,85% in Ar2). Da segnalare, inoltre, riduzione dell’intensità del segnale registrato nelle bande alfa e beta dalle regioni posteriori
bilateralmente, con prevalenza a dx (v.m. 16,36% in Ar1 e 12,76% in Ar2). Decremento dello spettro di potenza in beta 2 anche in sede fronto-
temporale dx (v.m. 8,81% in Ar1 e 6,2% in Ar2).
V.S. Decremento dell’attività teta temporale sx (18,58% in Ar1 e 18,32% in Ar2) associato al suo aumento nelle regioni centrali e posteriori
(v.m.7,03% in Ar1 e 7,07% in Ar2). In banda alfa1 incremento dello
spettro di potenza nelle regioni frontali, più evidente a dx (17,38% in Ar1 e 11,94% in Ar2) e contemporanea riduzione dell’attività in sede occipitale (6,19% in Ar1 e 15,52% in Ar2). Decremento diffuso del ritmo alfa2 (v.m. 24,83% in Ar1 e 22,67% in Ar2). Nelle bande beta1 e beta2 aumento dell’attività frontale sx (v.m. 29,98% in Ar1 e 47,35% in Ar2) associato a riduzione dello spettro di potenza nell’emisfero dx, in particolare in sede parieto-occipitale (v.m. 27,9% in Ar1 e 39,56% in Ar2) .
In sintesi
BANDA TETA (4-8 Hz)
La visione di immagini emotivamente significative, rispetto a quelle a valenza neutra, induce un aumento diffuso dell’attività teta su entrambi gli
emisferi cerebrali, direttamente proporzionale al livello di arousal degli stimoli proposti (a dx, v.m 10,81% in Ar1 e 14,97% in Ar2; a sx, v.m. 11,83% in Ar1 e 12,52% in Ar2).
In 4 pazienti (C.S., M.G., G.A., S.G.) lo spettro di potenza aumenta nelle aree cerebrali meno interessate dal danno anatomo-patologico. In un solo soggetto (L.F.) l’incremento è limitato alle sole regioni frontali, le più colpite dal trauma.
In 2 soggetti (M.G. e V.S.) si evidenzia riduzione dell’attività registrata al di sopra dei focolai lesionali, rispettivamente, il lobo frontale dx ed il lobo temporale sx. teta -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
L.F. Incremento dell’attività in banda teta sulle regioni frontali bilat in Ar2
BANDA ALFA1 (8-10 Hz)
In due pazienti con LCF≥ 7 (C.S. e M.G.) si segnala aumento medio
diffuso dell’attività alfa1, direttamente proporzionale al livello di arousal e sostanzialmente sovrapponibile fra i due lati (a dx, v.m. 14,73% in Ar1 e 15,03% in Ar2; a sx, v.m. 14,17% in Ar1 e 15,55% in Ar2).
In tre soggetti (L.F, S.G. e V.S.) si rileva aumento dell’attività fronto- temporale, in particolare a dx, dove sono presenti lesioni documentate tomograficamente. Tale incremento risulta direttamente proporzionale al livello di arousal delle immagini proposte:19,09% in Ar1 e 20,23% in Ar2.
Nei pazienti G.A.,V.S. e S.G. (LCF 5) è documentabile, altresì, una riduzione dell’attività posteriore, in particolare sull’emisfero più colpito (v.m. 10,64% in Ar1 e 10,56% in Ar2). alfa1 -3 -2 -1 0 1 2 3
C.S. Incremento diffuso dell’attività in banda alfa1, più evidente a dx, in Ar2
BANDA ALFA2 (10-12 Hz)
La somministrazione di stimoli visivi emotivamente significativi, nei soggetti L.F. e G.A. determina incremento diffuso dell’attività alfa2
sull’emisfero dx, il meno lesionato (v.m. 18,03% in Ar1 e 18,16% in Ar2). In un soggetto, S.G., tale incremento è limitato alla regione fronto-parietale a dx, l’emisfero più colpito.
In tre soggetti (M.G, S.G e V.S) si rileva decremento dell’attività nelle regioni centrali e parieto-occipitali del lato più interessato dalle lesioni (v.m. 19,22% in Ar1 e 20,09% in Ar2). alfa2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
G.A. Incremento diffuso dell’attività in banda alfa2, più evidente a dx, in Ar2
BANDA BETA (12-30 Hz)
Incremento dell’attività nelle bande beta1 e beta2 in due pazienti con LCF≥ 7 (C.S., L.F.), più evidente a carico delle aree centro-parietali dell’emisfero meno danneggiato. Tuttavia solo per il soggetto C.S. tale aumento appare direttamente proporzionale al livello di arousal degli stimoli proposti (v.m. 8,04% in Ar1 e 8,84% in Ar2)
Nel paziente V.S., incremento dell’attività beta frontale sull’emisfero più colpito, il sx (29,98% in Ar1 e 47,45% in Ar2)
In due soggetti, M.G. e S.G. si segnala riduzione diffusa dello spettro di potenza sull’emisfero più danneggiato (v.m. 9,84% in Ar1 e 9,77% in Ar2). In tre pazienti (M.G:, S.G. e V.S.) decremento dell’attività posteriore sugli emisferi meno interessati dal trauma (v.m. 17,7% in Ar1 e 21,08% in Ar2).
BETA1 -10 -5 0 5 10
L.F: Incremento dell’attività beta nelle regioni centrali e parieto- occipitali bilat.in Ar1
TETA ALFA1 ALFA2 BETA1 BETA2 C.S. F-C-O dx Ar1:↑2,86% Ar2:↑4,41% F sx Ar1:↑7,03% Ar2:↑7,47% F-T-C-P-O dx Ar1:↑17,14% Ar2 ↑18,09% F-T-C-P-O sx Ar1:↑16,13% Ar2:↑19,64% / T-C-P-O dx Ar1:↑4,99% Ar2:↑5,11% F-C-O sx Ar1:↑7,9% Ar2:↑8,43% F-T-C dx Ar1:↑11,1% Ar2:↑12,57% F-C-O sx Ar1:↑6,34% Ar2:↑8,18% M.G. F dx Ar1:↓3,48% Ar2:↓6,25% P-T dx Ar1:↑9,44% Ar2:↑8,55% P-T sx Ar1:↑11,32% Ar2:↑9,43% O dx Ar1:↓4,76% Ar2:↓9,76% O sx Ar1:↓4,49% Ar2:↓7,45% F-T-C-O dx Ar1:↑12,32% Ar2:↑ 11,98% T-C-P-O sx Ar1:↑12,22% Ar2:↑11,06% F-C-P dx Ar1:↓10,39% Ar2:↓12,31% F-C-O sx Ar1:↓4,61% Ar2:↓9,11% F-T-C-P-O dx Ar1:↓ 6,23% Ar2:↓7,5% F-C-O sx Ar1:↓10,02% Ar2:↓9,87 % F-T-C-P-O dx Ar1:↓ 8,04% Ar2:↓10,48% F-C-O sx Ar1:↓8,85% Ar2:↓9,11% L.F. F dx Ar1:↑24,74% Ar2:↑25,55% F sx Ar1:↑19,05% Ar2:↑26,58% T dx Ar1:↑35,15% Ar2:↑40,29% F-P sx Ar1:↑17,47% Ar2:↑26,9% F-T-C-P-O dx Ar1:↑20,58% Ar2:↑18,21% F-C-P dx Ar1: ↑39,4% Ar2: ↑28,26% C-P-O dx Ar1:↑58,06% Ar2:↑41,14% C-P-O sx Ar1:↑55,61% Ar2:↑41,17% G.A. F-T-C-P-Odx Ar1:↑13,95% Ar2 ↑16,18% F-T-C-O sx Ar1:↑10,58% Ar2:↑11,73% F-T-P dx Ar1:↓6,26% Ar2:↓8,24% O dx Ar1:↑15,67% Ar2 ↑12,5% T-O sx Ar1:↓5,1% Ar2:↓7,73% F-T-C-P-O dx Ar1:↑15,52% Ar2:↑18,12% F-P-O sx Ar1:↑8% Ar2:↑6,6% T-O dx Ar1:↑10,29% Ar2:↑15,69% F-P sx Ar1:↑10,21% Ar2:↑16,44% F-T-C-O dx Ar1:↓6,58% Ar2:↓8,84% C-O sx Ar1:↓8,54% Ar2:↓10,84% S.G. F-T-P dx Ar1:↑8,61% Ar2:↑17,68% T-P-O sx Ar1:↑12,35% Ar2 :↑19,95% F-T dx Ar1:↑4,76% Ar2:↑8,47% O dx Ar1:↓15,1% Ar2:↓5,6% O sx Ar1:↓9,6% Ar2:↓5,48% F-P dx Ar1:↑6,47% Ar2:↑16,09% C-O dx Ar1:↓27,87% Ar2:↓22,98% C-P sx Ar1:↓22,04% Ar2:↓18,88% P dx Ar1:↑4,42% Ar2:↑14,45% C-P-O dx Ar1:↓11,73% Ar2:↓9,01% C-O sx Ar1:↓8,29% Ar2:↓6,22% F-T-O dx Ar1:↓13,37% Ar2:↓12,12% P-O sx Ar1:↓18,99% Ar2:↓16,24% V.S. C-P-O sx Ar1:↑7,03% Ar2:↑7,07% T sx Ar1:↓18,58% Ar2:↓18,32% F dx Ar1:↑17,38% Ar2:↑11,94% F-T-P sx Ar1:↑10,61% Ar2:↑7,72% O dx Ar1:↓6,19% Ar2:↓15,52% O sx Ar1:↓0,31% Ar2:↓4,15% F-T-C-P-O dx Ar1:↓19,41% Ar2:↓25% T-C-P-O sx Ar1:↓30,26% Ar2:↓20,35% T-P-O dx Ar1:↓25,92% Ar2:↓44,06% F sx Ar1:↑27,46% Ar2 :↑32,42% F-P-O dx Ar1:↓21,83% Ar2:↓19,16% F sx Ar1:↑32,51% Ar2 :↑62,28%
HRV
La somministrazione di stimoli ad arousal moderato non apporta modificazioni significative del rapporto LF/HF nei pazienti esaminati. Le immagini ed i suoni ad elevato arousal determinano, invece, incremento dell’attività simpatica in sei di questi soggetti come riportato di seguito
LF/HF NegPosHA Controlli ↑ 35,28% B.M. ↑ 13,94% V.R ↑ 1,36% C.D. ↑ 19,26% C.S ↑ 15,21% L.F. ↑ 12,06% S.G. ↑ 14,18%
Tab 8.Incremento del rapporto LF/HF durante la presentazione di stimoli ad alto arousal
In sintesi
La somministrazione di suoni ad elevato arousal determina nei tre pazienti con danno cognitivo severo un incremento dell’attività simpatica (LF) pari a 11,52%.
DISCUSSIONE
La registrazione elettroencefalografia dell’attività cerebrale correlata alle emozioni rappresenta un campo di ricerca relativamente recente. (79) La maggior parte degli studi si basa sull’analisi del segnale elettrico
corticale evocato artificialmente dalla somministrazione di stimoli visivi ed acustici con diversa valenza ed arousal in soggetti sani. I risultati ottenuti nelle varie pubblicazioni sono sovrapponibili nel 60-80% dei casi. (80) Nel 2001 Aftanas e coll. dimostrano come stimoli emotivi negativi e posistivi estrapolati dal sistema IAPS siano in grado, rispetto a quelli a valenza neutra, di aumentare l’attività in banda teta (ed in particolare nella banda di frequenza a 4-6 Hz) nelle regioni temporo-parietali ed occipitali, in particolare a dx. (81)
L’anno seguente gli stessi Autori precisano come la visione di immagini ad arousal moderato (compreso fra 3,37 e 4,39) determini aumento
dell’attività teta nei lobi occipitali, mentre la somministrazione di stimoli ad arousal elevato (compreso fra 5,04 e 5,72) estenda l’attivazione alle aree temporali e parietali. (82)
L’attività in banda teta, tuttavia, si esprime anche nelle aree temporali anteriori e frontali, dove il suo incremento è direttamente proporzionale al livello di arousal e di valenza degli stimoli proposti.
Infatti, come scoperto da Davidson negli Anni ’90, le emozioni positive si associano ad una più intensa attività elettrica sul lobo frontale sx mentre quelle a valenza negativa sono correlate all’attivazione delle regioni
anteriori controlaterali. (83) Più precisamente l’attivazione asimmetrica dei lobi frontali riflette la spinta motivazionale verso lo stimolo, per cui,
dell’emisfero sx e quello in allontanamento all’attivazione dell’emisfero dx. (84)
L’attività in banda alfa1 presenta un’ampia variabilità inter-individuale. (85) Nel 2004 il gruppo di lavoro guidato da Aftanas sottopone 20 soggetti sani alla visione di immagini selezionate dal sistema IAPS. La registrazione elettroencefalografia non evidenzia significative modificazioni dello spettro di potenza in tale banda di frequenza. (86)
Contrariamente a questi risultati, Krause e coll. dimostrano un aumento dell’attività alfa1 associato alla visione di sequenze di film tristi e violenti. L’ incremento, particolarmente evidente sulle regioni centrali e posteriori, diventa più consistente con il susseguirsi delle varie scene.(87)
Rispetto agli stimoli a basso arousal, quelli più attivanti sono in grado di indurre un’intensa sincronizzazione dell’attività alfa2 sulle regioni frontali, temporali anteriori e centrali. Ciò si accompagna a desincronizzazione del segnale sulle regioni posteriori, in particolare a dx. (88)
In realtà Baumgartner e coll nel 2006 sono riusciti a dimostrare la
comparsa di attività alfa2 anche sulle regioni parietali ed occipitali durante la visione di immagini IAPS ad elevato arousal. (89)
Anche lo spettro di potenza nelle bande beta aumenta di fronte a stimoli emotigeni a moderato ed elevato arousal.
Per frequenze comprese fra 12 e 20 Hz l’incremento è più evidente sulle regioni anteriori dx mentre per frequenze tra 20 ed 30 Hz la
sincronizzazione dell’attività corticale interessa anche le regioni centrali, parieto-temporali, parietali ed occipitali (90, 91, 92)
Uno studio pubblicato da Guntekin nel 2010 dimostra come il beta
posteriore sia significativamente più alto alla vista di immagini a valenza negativa e positiva piuttosto che neutra. (93)
Alla luce di tutti i dati (che confermano i risultati ottenuti dalla
stimolazione emozionale visiva dei nostri soggetti di controllo) lo scopo del presente studio è stato quello di verificare quali e quanti di questi pattern elettroencefalografici siano presenti anche in un gruppo di pazienti con esiti di lesione cerebrale al fine di migliorarne il percorso diagnostico,
terapeutico e riabilitativo.
I risultati evidenziati nei 7 pazienti con LCF≥4 confermano in parte quelli proposti dalla letteratura, in particolare per quanto riguarda le frequenze più basse.
La visione di immagini ad arousal moderato, e soprattutto elevato, determinano un aumento dell’attività teta più evidente sulle regioni corticali meno interessate dal danno.
L’incremento in tale banda, espressione di interazione cortico-ippocampale (si parla infatti di “teta limbico”), è interpretabile come manifestazione elettrofisiologia di più alta attivazione cerebrale definita come insieme dei processi di anticipazione, attenzione focalizzata, acquisizione di nuove informazioni, elaborazione affettiva e di problem solving. (94)
L’attività teta fronto-temporo-parietale è notoriamente associata anche ad attivazione autonomica emozionale. (95). In effetti tre dei soggetti
esaminati (C.S., L.F., S.G.) rispondono agli stimoli ad arousal elevato con incremento dell’attivazione simpatica (vedi dopo).
Anche l’attività nelle bande alfa1 e alfa2 aumenta sugli emisferi meno interessati dalle lesioni.
Per i pazienti con LCF≥7 l’incremento è uniformemente distribuito fra le regioni anteriori e quelle posteriori, come accade nei soggetti di controllo. Per i pazienti con danno cognitivo moderato l’aumento dell’alfa anteriore si associa a desincronizzazione di quello posteriore bilateralmente.
Questa risposta elettrofisiologica, come abbiamo già accennato, non contrasta completamente con i dati della letteratura. Anche Pfurtscheller e Klimesch nel 1992 dimostrano, nell’esecuzione di specifici tasks cognitivi, la desincronizzazione dell’attività alfa (in particolare nelle frequenze a 10- 12 Hz) nelle aree posteriori e la sua sincronizzazione in quelle anteriori. (96) L’alfa2, definito “alfa cognitivo”, è espressione dei networks neurali
cortico-corticali e talamo-corticali ed è legato a processi attentivi e mnestici. (97)
Da segnalare in 4 pazienti (M.G., L.F., S.G. e V.S.) l’incremento
dell’attività alfa (in particolare nelle frequenze a 8-10 Hz) anche in sede fronto-temporale dx, dove sono presenti esiti lesionali. Ciò può essere spiegato ammettendo la predominanza dell’emisfero non dominante sulla percezione ed espressione delle emozioni come già esposto in altra parte di questo lavoro.
In alfa, pur essendo rispettata la diretta proporzionalità fra risposta
elettroencefalografica e livello di arousal, le percentuali di incremento non appaiono particolarmente significative.
Infine in due soggetti con danno cognitivo lieve (C.S.e L.F.) è
evidenziabile un incremento dell’attività in banda beta, più evidente a carico delle aree centro-parietali dell’emisfero meno danneggiato, compatibile con la letteratura ed i controlli. Tuttavia quest’aumento è proporzionale all’arousal degli stimoli proposti in un solo paziente (C.S), probabilmente a causa di una facile esauribilità delle riserve attentive.
Al contrario del IAPS, ormai ampiamente utilizzato nello studio della fisiologia delle emozioni, lo IADS risulta tuttora poco impiegato. Trattasi, in effetti, di un sistema di recente commercializzazione.
E’di quest’anno la pubblicazione dei risultati ottenuti dalla
somministrazione di stimoli acustici standardizzati in pazienti sottoposti ad indagine spettroscopica ad infrarossi (fNIRS). Pitcha e coll. dimostrano come i suoni piacevoli e spiacevoli paragonati ai neutri, provochino un aumento di attivazione della corteccia uditiva. (98)
Questi dati sono stati confermati nel 2011 da Jeong che, in uno studio fMRI, ha rilevato attivazione del giro temporale superiore durante la
somministrazione di stimoli acustici. (99)
Le informazioni così ottenute si sommano a quelle già note dimostranti l’incremento del flusso ematico sulla corteccia orbito-frontale e sulle regioni fronto-polari, prevalentemente destre, secondario all’ascolto di sequenze musicali. (100)
Le registrazioni elettroencefalografiche confermano questi dati.
Nel 2000 Yuan dimostra come in dodici soggetti sani l’attività in banda teta aumenti in maniera diffusa e significativa durante alcune riproduzioni musicali. (101)
Nel già citato lavoro di Baumgartner del 2006 lo spettro di potenza in banda alfa aumenta alla somministrazione di brani di musica classica nelle strutture neurali temporo-parietali, occipitali e frontali, in modo più deciso rispetto alla solo visione di immagini o alla contemporanea
somministrazione di entrambi i tipi di stimoli. (89) Più precisamente è dimostrabile incremento dell’attività nelle frequenze comprese fra 9 e 11 Hz sulla corteccia prefrontale sx per brani musicali piacevoli mentre rumori sgradevoli elicitano l’attivazione delle regioni controlaterali. (102)
Flores-Gutierrez con studi combinati fMRI-EEG dimostra come i suoni piacevoli si associno all’attivazione di network corticali comprendenti l’area uditiva primaria, l’area temporale posteriore e l’area parietale inferiore da una parte e le regioni prefrontali dall’altra (soprattutto nel
genere femminile) mentre gli stimoli sgradevoli siano da ricondurre prevalentemente alle regioni fronto-polari dove avviene il processamento cognitivo del segnale. (103, 104)
Nel passaggio dall’infanzia all’età adulta lo spettro di potenza nelle basse frequenze, dominante in risposta a stimoli acustici, viene convertito in ritmo beta e gamma. Infatti una ridotta attività ad alta frequenza
nell’adolescenza è solitamente associata a disordini attentivi. (105) In uno studio pubblicato da Shahin e coll nel 2010 viene dimostrata la comparsa di attività beta nelle regioni temporali e centro-frontali in un gruppo di giovani adulti sottoposti all’ascolto di brevi sequenze di brani strumentali. (106)
Tutti questi dati confermano i risultati ottenuti dalla stimolazione emozionale acustica nei nostri soggetti di controllo.
In due dei pazienti con LCF≤3 che abbiamo studiato (V.R. e C.D.),
caratterizzati da un danno cerebrale diffuso, la somministrazione di stimoli sonori emotivamente significativi induce un incremento monolaterale dell’attività teta e beta sulla corteccia temporale.
Ciò sembra completare i risultati ottenuti da Laureys in uno studio pubblicato nel 2000.
Il neurologo belga dimostra con un’indagine scintigrafica l’incremento del metabolismo in corrispondenza delle aree uditive primarie in un gruppo di 5 soggetti in stato vegetativo sottoposti a stimolazione sonora.
Contrariamente ai soggetti sani non era evidenziabile l’attivazione della corteccia temporo-parietale, sede delle aree uditive secondarie.
Questa disconnessione funzionale fra aree primarie e secondarie sembra non consentire un corretto processamento dell’informazione sensoriale. (107)
Inoltre il riscontro di un incremento dell’attività alfa sul lobo parietale dx potrebbe giustificare le modificazioni autonomiche osservate. Infatti una rudimentale interazione tra le strutture talamiche ed i lobi parietali sono concepiti anche nei soggetti con più severa compromissione della coscienza. (108)
Il paziente B.M, al contrario, presenta un incremento diffuso dell’attività in tutte le bande di frequenza, paragonabile a quello dei soggetti sani.
Durante la registrazione il soggetto non presentava modificazioni
comportamentali che facessero supporre un incremento dell’interazione con l’ambiente esterno tuttavia il quadro elettroencefalografico ed i risultati relativi alla variabilità della frequenza cardiaca, fanno pensare ad un errore diagnostico per cui si renderebbero necessari ulteriori approfondimenti strumentali (sia elettrofisiologici che di neuroimaging)
La variabilità della frequenza cardiaca è stata analizzata a completamento delle indagini neurofisiologiche come espressione di attivazione del sistema nervoso vegetativo.
La misura più frequentemente utilizzata per valutare tale attività è la frequenza cardiaca (FC). Tuttavia, la duplice ed antagonista influenza esercitata su di essa dal sistema simpatico e parasimpatico, rendono ambigua l’interpretazione dei dati finora pubblicati. (109)
Il neuroimaging funzionale ha rilevato una co-attivazione fra le strutture corticali (frontali, insulari e temporali anteriori) e sottocorticali (amigdala, talamo ed ipotalamo) associate ad incremento della frequenza cardiaca durante gli stati emotivi piacevoli e spiacevoli. (110)
Le registrazioni elettroencefalografiche che rappresentano un promettente approccio allo studio dell’integrazione fra sistema nervoso centrale e
sistema nervoso autonomo, hanno fornito risultati contrastanti a causa dei differenti paradigmi utilizzati.
Le evidenze suggeriscono un’associazione positiva tra l’incremento bilaterale o moderatamente predominante sull’emisfero dx della corteccia anteriore e l’aumento della FC e della pressione arteriosa nelle situazioni emotive spiacevoli. Nelle regioni posteriori, tuttavia, non è riproducibile un simile dato.
Le evidenze relative agli stati emotivi piacevoli non sono così consistenti e suggeriscono la possibilità di una differenza di genere. (111)
La variabilità della FC, ottenuta dalla trasformazione matematica dell’intervallo interbattito della funzione cardiaca, è un indice diretto dell’influenza delle due branche del SNA sul pacemaker senoatriale. L’HRV può fornire informazioni sulla capacità del sistema nervoso di organizzare una risposta omeostatica affettiva adeguata alle richieste ambientali. Infatti sono soprattutto gli stimoli emozionali a valenza negativa ad incrementare l’attività del sistema nervoso simpatico. (112) Nei pazienti con lesione cerebrale l’HRV è utilizzato soprattutto come indice prognostico in fase acuta. Un basso valore del rapporto LF/HF può essere associato ad elevata pressione intracranica o a disfunzione dei circuiti colinergici ipotalamo-diencefalici o troncoencefalici, e di conseguenza, ad un esito prognostico negativo. (113; 114; 115)
In fase sub-acuta, nei sopravvissuti, lo stabilizzarsi dei parametri vitali può determinare la normalizzazione dell’HRV. (116) In realtà disfunzioni autonomiche di gravità variabile sono riscontrabili nella maggior parte dei pazienti cronici con danno cerebrale severo, spesso aggravate dalla terapia farmacologica (sostanze psicostimolanti, neurolettici, ecc..). (117)
emotivamente significativi nei tre soggetti con danno cognitivo severo, concordano con i dati ottenuti nel 2008 da Riganello.
Ispirato dalle modificazioni autonomiche indotte dall’ascolto del nome proprio pronunciato da un familiare in un gruppo di pazienti in stato vegetativo (mom-effect), Riganello modifica l’entità dello stimolo sonoro somministrando brani di musica sinfonica e riscontrando incremento del tono simpatico nei soggetti esaminati. (118)
L’attivazione autonomica nei soggetti C.D. e V.R (rispettivamente LCF2 e 3), non associata a modificazioni cliniche evidenti, è compatibile per lo più