ΑΣΚΗΣΗ: ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ ΤΩΝ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΩΝ ΗΜΙΣΦΑΙΡΙΩΝ ΜΕΣΩ ΑΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΩΝ

Transcript

1 ΑΣΚΗΣΗ: ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ ΤΩΝ ΕΓΚΕΦΑΛΙΚΩΝ ΗΜΙΣΦΑΙΡΙΩΝ ΜΕΣΩ ΑΠΤΙΚΗΣ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΩΝ 1. Σκοπός της άσκησης Στην παρούσα άσκηση θα εξεταστεί η εξειδίκευση του αριστερού ημισφαιρίου ως προς την λειτουργία της γλώσσας. Αυτό θα παραγματοποιηθεί με την απτική και μόνο αναγνώριση γραμμάτων και αριθμών και με τα δύο χέρια από κάθε φοιτητή. Δεδομένου ότι, το σωματοαισθητικό σύστημα προβάλλει κυρίως στο ετερόπλευρο εγκεφαλικό ημισφαίριο (το δεξί χέρι προβάλλει πληροφορίες στο αριστερό εγκεφαλικό ημισφαίριο και το αριστερό χέρι προβάλλει πληροφορίες στο δεξιό εγκεφαλικό ημισφαίριο) και ότι στο 90% του πληθυσμού το αριστερό ημισφαίριο ελέγχει τις γλωσσικές λειτουργίες, αναμένεται η απτική αναγνώριση γραμμάτων, τα οποία είναι γλωσσικά ερεθίσματα, να είναι καλύτερη με το δεξί χέρι. Σε ότι αφορά τους αριθμούς, επειδή αυτοί δεν αποτελούν γλωσσικά ερεθίσματα, δεν αναμένονται διαφορές στην αναγνώρισή τους από τα δύο χέρια. 2. Εισαγωγή Η ανθρώπινη συμπεριφορά σχετίζεται άμεσα με την ανατομία και τη φυσιολογία του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ). Βασικός στόχος των νευροεπιστημόνων είναι η εξιχνίαση του νευροανατομικού υποβάθρου διαφόρων συμπεριφορών αλλά και η συσχέτισή τους με ποικίλες διαταραχές. Σήμερα είναι πλέον αποδεκτό ότι, οι σύνθετες νοητικές λειτουργίες και ικανότητες που χαρακτηρίζουν τον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένου του λόγου, προέρχονται από την διασύνδεση και επικοινωνία επιμέρους περιοχών του εγκεφάλου. Ανατομικά, ο εγκέφαλος υποδιαιρείται σε τρία κύρια μέρη: τον ρομβοειδή (ή οπίσθιο) εγκέφαλο, ο οποίος περιλαμβάνει τον προμήκη μυελό και τον μετεγκέφαλο (παρεγκεφαλίδα και γέφυρα), τον μέσο εγκέφαλο, ο οποίος περιλαμβάνει το τετράδυμο πέταλο και την καλύπτρα και τέλος τον πρόσθιο εγκέφαλο, ο οποίος υποδιαιρείται στον διάμεσο εγκέφαλο (ή διεγκέφαλο) και στον τελικό εγκέφαλο. Ο τελικός εγκέφαλος συμπεριλαμβάνει τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, τα βασικά γάγγλια και το μεταιχμιακό σύστημα (ιππόκαμπος, αμυγδαλή και ορισμένες δομές στου διεγκέφαλου). Τα κεντρικά ημισφαίρια αποτελούνται από τον φλοιό (φαιά ουσία) και την υποκείμενη λευκή ουσία. Εξωτερικά καλύπτονται και προστατεύονται από τις μήνιγγες (Εικόνα 1) και χωρίζονται α) μεταξύ τους με μια βαθιά μέση οβελιαία σχισμή, η οποία ονομάζεται επιμήκης σχισμή και β) από την παρεγκεφαλίδα με την εγκάρσια σχισμή. Στο βάθος της επιμήκους σχισμής βρίσκεται 1

2 Εικόνα 1 Εικόνα 2 Εικόνα 3 το μεσολόβιο, ο μεγαλύτερος σύνδεσμος επικοινωνίας μεταξύ των δύο εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Η εξωτερική επιφάνεια του φλοιού των κεντρικών ημισφαιρίων δεν είναι λεία, αλλά αντιθέτως εμφανίζει επάρματα, τις έλικες, οι οποίες χωρίζονται μεταξύ τους από τις αύλακες (ή σχισμές). Τρεις κύριες αύλακες διαχωρίζουν τον φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων σε λοβούς: η πλάγια αύλακα (ή σχισμή του Sylvius), η κεντρική αύλακα (ή σχισμή του Ronaldo) και η βρεγματοϊνική αύλακα. Οι λοβοί του εγκεφάλου είναι τέσσερις: ο μετωπιαίος, ο βρεγματικός, ο κροταφικός και ο ινιακός λοβός (Εικόνα 2). Στο βάθος της πλάγιας αύλακας βρίσκεται μια αρχέγονη δομή του φλοιού, η νήσος του εγκεφάλου (ή νήσος του Reil), η οποία δεν διακρίνεται από την επιφάνεια παρά μόνο εάν αποχωριστούν τα χείλη της πλάγιας σχισμής και για πολλούς θεωρείται ο πέμπτος λόβος του εγκεφάλου. Σήμερα γνωρίζουμε ότι τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια, αν και συμμετέχουν εξίσου στις δομές των λοβών (Εικόνα 3), δεν είναι συμμετρικά ούτε ως προς την ανατομία, ούτε ως προς τις λειτουργίες που το καθένα ελέγχει. Κύριες 2

3 ασυμμετρίες έχουν παρατηρηθεί ανάμεσα στα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια και συνοψίζονται ως εξής: o Το δεξί ημισφαίριο είναι μεγαλύτερο και πιο βαρύ από το αριστερό o Το αριστερό ημισφαίριο έχει μεγαλύτερο όγκο φαιάς ουσίας o Η περιοχή του κροταφικού πεδίου πρόσθια του ακουστικού φλοιού είναι μεγαλύτερη στο αριστερό ημισφαίριο o Η έλικα του Heschl, η οποία αντιστοιχεί στον πρωτοταγή ακουστικό φλοιό, είναι διπλάσια σε μέγεθος στο δεξί ημισφαίριο o Η μορφολογία της πλάγιας αύλακας είναι διαφορετική στα δύο ημισφαίρια o Η οργάνωση της μετωπιαίας καλύπτρας είναι διαφορετικά στα δύο ημισφαίρια o Το αριστερό ημισφαίριο διαθέτει μεγαλύτερος πλάτος ινιακού λοβού o Το δεξί ημισφαίριο διαθέτει μεγαλύτερο πλάτος του μετωπιαίου λοβού o Στο αριστερό ημισφαίριο είναι μεγαλύτερη η έλικα του προσαγώγιου o Υπάρχει τεκμηριωμένη ασυμμετρία στην κατανομή των νευροδιαβιβαστών μεταξύ των δύο ημισφαιρίων Οι ανωτέρω ασυμμετρίες επηρεάζονται από το φύλο και την προτίμηση του χεριού. Μελετώντας τη φύση των ανωτέρω περιγραφόμενων διαφορών ενδέχεται να προσδιορίσουμε τις λειτουργίες που είναι πλαγιωμένες στο ένα ή το άλλο ημισφαίριο και να κατανοήσουμε τη φύση της εγκεφαλικής ασυμμετρίας. 3. Ανατομικές ασυμμετρίες που σχετίζονται με την λειτουργία της γλώσσας Μια από τις πλέον αξιόλογες και επιστημονικά ενδιαφέρουσες ανθρώπινες λειτουργίες είναι η γλωσσική ικανότητα, δηλαδή η ικανότητα της συσχέτισης αφηρημένων συμβόλων με συγκεκριμένα νοήματα ώστε να εκφράζονται σκέψεις και συναισθήματα προς τον εαυτό μας και τους άλλους μέσω του γραπτού και προφορικού λόγου. Η γλωσσική ικανότητα των ανθρώπων εξαρτάται από την ακεραιότητα αρκετών εξειδικευμένων περιοχών του συνειρμικού φλοιού του μετωπιαίου και κροταφικού λοβού. Πιο ειδικά, τα νευρωνικά κυκλώματα, τα οποία είναι υπεύθυνα για τις κινητικές εντολές που οδηγούν στην οργάνωση της εκφοράς του προφορικού λόγου (παραγωγή προφορικού λόγου) εδράζονται κατά κατά πλειοψηφία πληθυσμού στον αριστερό μετωπιαίο λοβό ενώ οι συσχετισμοί μεταξύ των ήχων της ομιλίας και της σημασίας τους (κατανόηση προφορικού λόγου) κατά πλειοψηφία πλυθησμού λαμβάνουν χώρα στον αριστερό κροταφικό λοβό. Το ίδιο συμβαίνει και στον συμβολικό λόγο (νοηματική γλώσσα). Εξαιτίας του γεγονότος ότι ο λόγος είναι τόσο σημαντική λειτουργία για την επικοινωνία των ανθρώπων μεταξύ τους, ο καταμερισμός αυτής της λειτουργίας μεταξύ των δύο ημισφαιρίων, οδήγησε στην εσφαλμένη άποψη ότι το ένα ημισφαίριο στους ανθρώπους 3

4 εμφανίζεται στην ουσία ως «επικρατούν» έναντι του άλλου. Ωστόσο, η πραγματική σημασία αυτού του καταμερισμού,όπως και κάθε άλλης γνωσιακής λειτουργίας, έχει να κάνει μόνο με την αποτελεσματική κατανομή σύνθετων διαδικασιών στα δύο ημισφαίρια και όχι με οποιαδήποτε άλλου είδους επικράτηση. Εξάλλου, σχετικά με τη γλωσσική ικανότητα, έχει δειχθεί ότι η κατανόηση του συναισθηματικού περιεχομένου και ο τονισμός/μελωδία του προφορικού λόγου (προσωδία) ελέγχονται κατά βάση από το δεξιό ημισφαίριο. Συμπερασματικά, η ουσιαστική λειτουργία των εγκεφαλικών περιοχών που ελέγχουν τον λόγο είναι 1) η συμβολική αναπαράσταση, 2) η υπακοή σε μια ομάδα κανόνων χρήσης αυτών των συμβόλων (γραμματική), 3) η οργάνωση των συμβόλων κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αποδίδεται συγκεκριμένο νόημα (συντακτικό) και 4) η τροποποίηση του τόνου της φωνής ανάλογα με το συναισθηματικό περιεχόμενο του λόγου (προσωδία) ανεξάρτητα από την ειδική μορφή της εκόστε συμβολικής αναπαράστασης και έκφρασης συμπεριλαμβανομένης και της νοηματικής γλώσσας. Σήμερα είναι αποδεκτό ότι οι κύριες εγκεφαλικές περιοχές του λόγου είναι 4 (δύο αισθητικές και δυο εκτελεστικές) και εντοπίζονται κατά πλειοψηφία στο αριστερό (επικρατούν στους δεξιόχειρες) ημισφαίριο του εγκεφάλου. Η συνολική γλωσσική ζώνη που τις περιλαμβάνει βρίσκεται περί την αύλακα του Sylvius. Οι αισθητικές περιοχές περιλαμβάνουν την περιοχή Wernicke υπεύθυνη για την αντίληψη της προφορικής ομιλίας, και τη γωνιώδη έλικα στον κατώτερο βρεγματικό λοβό, προσθίως των οπτικών υποδεκτικών περιοχών, υπεύθυνη για την αντίληψη του γραπτού λόγου. Οι εκτελεστικές περιοχές περιλαμβάνουν τη περιοχή Broca, που ενέχεται στην εκφορά της ομιλίας (παραγωγή προφορικού λόγου), και τη περιοχή γραφής του Exner, στο οπίσθιο τμήμα της μέσης μετωπιαίας έλικας, η οποία ενέχεται στη παραγωγή του γραπτού λόγου καθώς μέσω αυτής της περιοχής οι λέξεις που γίνονται αντιληπτές οπτικά ή ακουστικά εκφράζονται γραπτώς. Ιστορικά, ο εντοπισμός της γλωσσικής λειτουργίας σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου έχει αποδοθεί στον Pierre Paul Broca (28 June July 1880), γάλλο γιατρό, ανατόμο και ανθρωπολόγο, ο οποίος παρατήρησε και πρώτος τεκμηρίωσε ότι βλάβες στην κοιλιακή περιοχή του αριστερού μετωπιαίου λοβού (σήμερα επονομαζόμενη, προς τιμήν του, περιοχή Broca) προκαλλούν μια διαταραχή στην ομιλία, η οποία δεν υφίσταται όταν η ίδια βλάβη εντοπίζεται στην ομόλογη περιοχή του δεξιού εγκεφαλικού Εικόνα 4 ημισφαιρίου. 4

5 Πιο ειδικά, το 1861, ο Broca άκουσε για έναν ασθενή, που ονομάζοταν Louis Victor Leborgne, στο νοσοκομείο Bicêtre, ο οποίος παρουσίαζε 21ετή προοδευτική απώλεια ομιλίας και παράλυση, αλλά όχι απώλεια κατανόησης του λόγου ή ψυχική δυσλειτουργία. Ο ασθενής ονομάστηκε "Tan" λόγω της ανικανότητάς του να προφέρει με σαφήνεια οποιαδήποτε λέξη εκτός από το "tan". Όταν ο Leborgne πέθανε, ο Broca έκανε αυτοψία και παρατήρησε για πρώτη φορά ότι, ο Leborgne είχε στην πραγματικότητα μια βλάβη στο μετωπιαίο λοβό του αριστερού εγκεφαλικού ημισφαιρίου. Για τα επόμενα δύο χρόνια, ο Broca συνέχισε να εντοπίζει στοιχεία αυτοψίας από 12 επιπλέον κλινικές περιπτώσεις για να εντοπίσει εντέλει την περιοχή που ελέγχει την παραγωγή του αρθρωτού λόγου, εντός της τρίτης έλικας του αριστερού μετωπιαίου λοβού, δίπλα στην πλάγια αύλακα (Εικόνα 4) και συμπέρανε «On parlè avèc à l'hémisphère gauche» (μιλάμε με το αριστερό ημισφαίριο). Σήμερα είναι γνωστό ότι η περιοχή αυτή βρίσκεται στο αριστερό ημισφαίριο στο 96% των διεξιόχειρων και στο 70% των αριστερόχειρων ατόμων. Η περιοχή αυτή είναι υπεύθυνη για τον προφορικό σχηματισμό των λέξεων σε συνεργασία με τον υποκείμενο κινητικό φλοιό που ελέγχει τις κινήσεις των μυών που είναι υπύθυνοι για την ομιλία. Βλάβη στην περιοχή αυτή προκαλεί την λεγόμενη αφασία Broca (ή αφασία εκπομπής ή κινητική αφασία ή μη ευφράδης αφασία). Ο ασθενής με αφασία Broca διατηρεί την ικανότητα κατανόησης του λόγου (γραπτού και προφορικού) αλλά παρουσιάζει προβλήματα στην παραγωγή ομιλίας που κυμαίνονται από την πλήρη αφωνία έως την απλή ομιλία κατά την οποία χρησιμοποιεί μόνο ουσιαστικά και Εικόνα 5 ρήματα (παραλέιποντας άρθρα, επίθετα και επιρρήματα) στις προτάσεις που σχηματίζει (Εικόνα 5). Το αντιστοιχο τμήμα της περιοχής Broca στο μη κυρίαρχο εγκεφαλικό ημισφαίριο συμμετέχει στον τονισμό και στη μελωδία της ομιλίας (προσωδία). Βλάβες σε αυτή την περιοχή προκαλλούν απροσωδία εκπομπής κατά την οποία ο ασθενής είναι ανίκανος να τονίσει την ομιλία του ανάλογα με την περίσταση (π.χ. η ομιλία είναι μονότονη και δεν συνοδεύεται από εκφράσεις του προσώπου). 5

6 Αν και ο Broca βασικά είχε δίκιο στις παρατηρήσεις και τα συμπεράσματά του, απέτυχε να συλλάβει τους περιορισμούς των μελετών του ως προς τη γενική θεώρηση του λόγου ως μιας ενιαίας γνωσιακής λειτουργίας που δεν μπορεί να εντοπίζεται σε μία και μόνο φλοιώδη περιοχή. Το ζήτημα αυτό αναδείχθηκε και μελετήθηκε περισσότερο από τον Karl Wernicke (15 May June 1905), Γερμανό ανατόμο ιατρό με εξειδίκευση στην ψυχιατρική και νευρολογία, σχεδόν συνομίληκο του Broca. Πιο ειδικά, ο Wernicke υποστήριξε ότι η γλώσσα εμπεριέχει ξεχωριστά κινητικά και αισθητικά προγράμματα που ρυθμίζονται από ξεχωριστές περιοχές: το κινητικό πρόγραμμα, που ρυθμίζει τις κινήσεις στόματος κατά την ομιλία, εντοπίζεται στην περιοχή Broca, που είναι τοποθετημένη μπροστά από την κινητική περιοχή που ελέγχει το στόμα, τη γλώσσα, την υπερώα, τις φωνητικές χορδές ενώ το αισθητικό πρόγραμμα, που ρυθμίζει την αντίληψη των λέξεων, εντοπίζεται (στην ονομαζόμενη σήμερα περιοχή Wernicke) στον κροταφικό λοβό, περιβαλλόμενο από τον ακουστικό φλοιό και τις περιοχές που ολοκληρώνουν την ακουστική, οπτική και σωματική αισθητικότητα σε σύνθετες αντιλήψεις (συνειρμικός φλοιός). Ο Wernicke λοιπόν, διατύπωσε πρώτος ένα συνεκτικό γλωσσικό μοντέλο, το οποίο χρησιμοποιείται, με κάποιες τροποποιήσεις, ακόμη και σήμερα. Το συνεκτικό γλωσσικό μοντέλο του Wernicke στηρίχθηκε στην παρατήρηση ότι οι αφασικοί ασθενείς μπορούν να διακριθούν σε δύο, τουλάχιστον, κατηγορίες: εκείνους που δεν μπορούν να εκφέρουν τον λόγο (αφασία Broca) και εκείνους που δεν μπορούν να κατανοήσουν τον λόγο ωστόσο διατηρούν την ικανότητα παραγωγής φθόγγων με ικανοποιητικό γραμματικό και συναισθηματικό περιεχόμενο. Η υπεύθυνη εγκεφαλική περιοχή για την κατανόηση του λόγου είναι το αισθητικό κέντρο του λόγου (ή αλλιώς περιοχή Wernicke), η οποία αποτελεί μέρος του συνειρμικού ακουστικού φλοιού και εντοπίζεται στην άνω οπίσθια μοίρα του κροταφικού λοβού. Στα δεξιόχειρα άτομα η περιοχή Wernicke είναι μεγαλύτερη στο αριστερό ημισφαίριο. Βλάβη της περιοχής Wernicke στο κυρίαρχο ημισφαίριο προκαλεί διαταραχή στην κατανόηση του λόγου, η οποία ονομάζεται αφασία Wernicke (ή αισθητική αφασία ή ευφράδης αφασία ή αφασία υποδοχής). Οι ασθενείς αυτοί, εκτός από τα προβλήματα στην κατανόηση του λόγου, ενδέχεται να έχουν δυσκολία να βρουν την κατάλληλη λέξη (ανομία), να χρησιμοποιούν εσφαλμένες λέξεις (παραφασία) ή να δημιουργούν νέες λέξεις (νεολογισμοί). Σε σοβαρές περιπτώσεις η αφασία Wernicke μπορεί να λάβει τη μορφή «λεκτικής κώφωσης» όταν ο ασθενείς δεν αντιλαμβάνεται το νόημα καμίας λέξης. Στον Πίνακα Ι παρουσιάζονται οι κύριες διαφορές μεταξύ της αφασίας Broca και της αφασίας Wernicke. 6

7 Πίνακας Ι: Διαφορές μεταξύ της αφασίας Broca και της αφασίας Wernicke Αφασία Broca Αφασία Wernicke Λόγος με διακοπές Τάση επανάληψης φράσεων ή λέξεων Διαταραγμένη γραμματική Διαταραγμένο συντακτικό Διαταραχή της δομής μεμονωμένων λέξεων Επαρκέστατη κατανόηση του προφορικού και γραπτού λόγου Ρέων και ακατάληπτος λόγος Μικρή, στιγμιαία επαναναληπτικότητα Επαρκής γραμματική Επαρκές συντακτικό Χρήση μη κατάλληλων λέξεων Πιοκίλης ένταση δυσκολία κατανόησης του προφορικού και γραπτού λόγου Ασθενείς με βλάβη του αντίστοιχου τμήματος της περιοχής Wernicke στο μη επικρατούν ημισφαίριο (δεξί ημισφαίριο για τους δεξιόχειρες) χάνουν την ικανότητα να κατανοούν τη μουσική (αμουσία) και το συναισθηματικό περιεχόμενο της ομιλίας (απροσωδία). Το 1985, πραγματοποιήθηκε η ταξινόμηση των αφασικών διαταραχών από τους Geschwind και Damasio. Η ταξινόμηση βασίζεται στο μοντέλο Wernicke-Geschwind το οποίο αποτελεί τον πυρήνα των κλινικών και ακαδημαϊκών μελετών της αφασίας. Σύμφωνα με αυτό: 1. όταν ακούμε μια λέξη, η πληροφορία μεταφέρεται από το όργανο της ακοής μέσω του ακουστικού νεύρου στον έσω γονατώδη πυρήνα κι από κει στον πρωτοταγή ακουστικό φλοιό, κατόπιν στον ακουστικό φλοιό ανώτερης τάξης, εν συνεχεία στην γωνιώδη έλικα (περιοχή του βρεγματο-κροταφο-ινιακού συνειρμικού φλοιού) και στην περιοχή Wernicke. Από την περιοχή αυτή, μέσω της τοξοειδούς δεσμίδας, η πληροφορία φτάνει στην περιοχή Βroca και μετά στην κινητική περιοχή του φλοιού η οποία ελέγχει τη φώνηση. 2. όταν διαβάζουμε μια λέξη, η πληροφορία μεταφέρεται από τον αμφιβληστροειδή προς τον έξω γονατώδη πυρήνα κι από κει στον πρωτοταγή οπτικό φλοιό και στο κέντρο ανώτερης τάξης. Μετά η πληροφορία φτάνει στη γωνιώδη έλικα, κατόπιν στην περιοχή Wernicke - όπου μετασχηματίζεται σε ακουστική αντιπροσώπευση- και μέσω της τοξοειδούς δεσμίδας στην περιοχή Broca. Όταν ο τελευταίος μετασχηματισμός από την περιοχή Wernicke στη περιοχή Broca μέσω της τοξοειδούς δεσμίδας δεν γίνεται, χάνεται η ικανότητα γλωσσικής έκφρασης και αυτό βοήθησε τον Wernicke να προβλέψει έναν νέο τύπο αφασίας, την αφασία αγωγής, κατά την οποία παρατηρείται βλάβη στις οδούς (τοξοειδής δεσμίδα) που συνδέουν τις περιοχές Broca και Wernicke μεταξύ τους στην υποφλοιώδη λευκή ουσία. Η αφασία αγωγής μοιάζει με την αφασία Wernicke ως προς την ευφράδεια, την παραφασία, την διαταραχή επανάληψης και την μεγαλόφωνη ανάγνωση και τη γραφή, ενώ η ευχέρεια στην παραγωγή λόγου είναι μειωμένη σε σχέση με τους ασθενείς με αφασία Wernicke. Η ικανότητα κατανόησης του λόγου παραμένει ανέπαφη, ενώ ο αυθόρμητος λόγος 7

8 παρουσιάζει κανονική ροή και καλή άρθρωση αλλά περιορίζεται σε σύντομες και απλές προτάσεις. Η διχοτόμηση αυτή είναι το κυρίαρχο χαρακτηριστικό αυτής της μορφής αφασίας. Στους ασθενείς με αφασία αγωγής υπάρχει επίγνωση της διαταραχής τους. Την δεκαετία του 1980, οι Michael Posner, Marcus Raichle και συνεργάτες, με τη βοήθεια της τομογραφίας εκπομπής ποσιτρονίων (positron emission tomography PET) πραγματοποίησαν μελέτες σε υγιή άτομα προκειμένου να διακρίνουν εάν η νευρική αντιπροσώπευση μιας λέξης την οποία διαβάζουμε μεταφέρεται επίσης κατά μήκος των ακουστικών οδών πριν αποκτήσει νόημα ή εάν μπορεί να μεταδοθεί απευθείας στην περιοχή Βroca όπως υποστηρίζεται στο σημείο 2 του μοντέλου Wernicke-Geschwind που παρουσιάστηκε παραπάνω. Οι μελέτες αυτές έδειξαν ότι: α) όταν ακούμε λέξεις ενεργοποιείται η περιοχή Wernicke ενώ όταν διαβάζουμε λέξεις, χωρίς να τις ακούμε ή να τις εκφέρουμε, δεν υπάρχει ενεργοποίηση της περιοχής Wernicke και β) ότι η οπτική πληροφορία από τον ινιακό φλοιό μεταφέρεται απευθείας στην περιοχή Βroca χωρίς να μετατραπεί σε ακουστική αντιπροσώπευση. Συμπέραναν έτσι ότι χρησιμοποιούνται διαφορετικές οδοί για γραπτές ή προφορικές λέξεις, ενώ ακόμη και όταν κάποιος αναζητά τη σημασία μιας γραπτής λέξης ενεργοποιείται μια τελείως διαφορετική περιοχή του αριστερού μετωπιαίου φλοιού. Επιπλέον σήμερα είναι γνωστό ότι ο σωματοαισθητικός φλοιός που είναι υπεύθυνος για την σωματοτοπογραφική αντίληψη κατανέμεται στον βρεγματικό λοβό και παράγει αναπαράσταση του ετερόπλευρου ημιμορίου του σώματος. Είναι, μεταξύ άλλων υπεύθυνος και για την απτική αναγνώριση αντικειμένων αλλά και για την αναπαράσταση του σώματος,των μελών του και των αντικειμένων που το περιβάλλουν. Η περιοχή αυτή αλληλοσυσχετίζει και απαρτιώνει διάφορες σωματοαισθητικές και αισθητικές πληροφορίες (π.χ. την αφή με την κιναισθησία και την όραση). Πιο ειδικά, βλάβες στο άνω βρεγματικό λόβιο του κυρίαρχου ημισφαιρίου οδηγούν σε αγνωσίες (στερεοαγνωσία, σωματοαγνωσία, αγνωσία δακτύλων) και απραξίες (απραξία ένδυσης). Όταν οι βλάβες εντοπίζονται στο μη επικρατούν ημισφαίριο προκαλούν σύγχυση προσανατολισμού, αδυναμία χρήσης χάρτη ή περιγραφής μιας διαδρομής. Σε ότι αφορά στην αναγνώριση της ταυτότητας ενός αντικειμένου (γλωσσικό ή όχι ερέθισμα) ιδιαίτερο ρόλο έχει το κάτω βρεγματικό λόβιο. Βλάβες του κάτω βρεγματικού λόβιου στο κυρίαρχο ημισφαίριο σχετίζονται με την εμφάνιση βρεγματικής αλεξίας (αλεξία με αγραφία) και του συνδρόμου Gerstmann (αποπροσανατολισμός δεξιού-αριστερού, αγνωσία δακτύλων, δυσγραφία και αναριθμησία). Συμπερασματικά έχει επικρατήσει η άποψη ότι, ως ένα βαθμό τουλάχιστον, η λειτουργία του λόγου ελέγχεται από το αριστερό ημισφαίριο λόγω της εγγενούς ανατομικής εγκεφαλικής ασυμετρίας (η περιοχή Broca, υπέυθυνη για την παραγωγή του λόγου, βρίσκεται στο αριστερό ημισφαίριο στο 96% των διεξιόχειρων και στο 70% των αριστερόχειρων ατόμων) η οποία ευνοεί το αριστερό ημισφαίριο για τις γλωσσικές λειτουργίες. Όμως θα ήταν υπερβολή και επιστημονικό σφάλμα να υποστηρίξουμε ότι ένα άτομο βασίζεται αποκλειστικά στο ένα ή στο άλλο ημισφαίριο για να εκτελέσει μια δοκιμασία. Αυτό συμβαίνει διότι υπάρχουν νευρωνικά συστήματα και περιοχές του εγκεφάλου 8

9 που απαρτιώνουν τις λειτουργίες περισσότερων από μιας εγκεφαλικών περιοχών που εμπλέκονται στην εμφάνιση μιας συμπεριφοράς ή στην διαταραχή της. Ωστόσο, αν απομονώσουμε την όραση και την ακοή, οι οποίες είναι αισθητικές λειτουργίες που αλληλοσχετίζονται με την λειτουργία του λόγου, θα ήταν δυνατόν να μελετήσουμε την δραστηριότητα της περιοχής Broca κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες, όπως για παράδειγμα αυτές που θα χρησιμοποιηθούν στην παρούσα άσκηση. 4. Πειραματική διαδικασία για τη μελέτη της ασυμμετρίας των εγκεφαλικών ημισφαιρίων μέσω απτικής αναγνώρισης γλωσσικών (γράμματα) και μη γλωσσικών (αριθμοί) ερεθισμάτων Υποκείμενα Ζευγάρια φοιτητών όπου ο ένας θα είναι ο πειραματιστής και ο άλλος το πειραματικό υποκείμενο 4.2. Υλικά Ένα ξύλινο κουτί παραλληλόγραμου σχήματος με ανοικτές τις δύο μικρότερες αντικρυνές πλευρές του. Στο ένα ανοικτό άκρο του κουτιού έχει προσαρμοστεί ένα κομμάτι υφάσματος κατά τρόπο ώστε το πειραματικό υποκείμενο να μην έχει ορατότητα στο εσωτερικό του κουτιού, αλλά να μπορούν να εισέλθουν τα χέρια του στο εσωτερικό του κουτιού. Το άλλο άκρο παραμένει ανοικτό. 9 ανάγλυφα κεφαλαία γράμματα και εννέα ανάγλυφοι αριθμοί. Μια κάρτα στην οποία αναγράφονται τα γράμματα και οι αριθμοί που θα δοθούν για αναγνώριση στο πειραματικό υποκείμενο. Χρονόμετρο Πειραματική διαδικασία Οι ανεξάρτητες μεταβλητές του πειράματος είναι δύο: τα ερεθίσματα (γράμματα και αριθμοί) και η εναλλαγή του χεριού (δεξί και αριστερό). Οι εξαρτημένες μεταβλητές είναι ο λανθάνων χρόνος απτικής και μόνο αναγνώρισης του ερεθίσματος και ο αριθμός των λαθών. Παρεμβαλλόμενες μεταβλητές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι η αριστεροχειρία και το φύλο. Το πειραματικό υποκείμενο κάθεται μπροστά από την ανοικτή πλευρά του κουτιού που είναι καλυμένη με το κομμάτι του υφάσματος. Ο πειραματιστής κάθεται μπροστά από την απέναντι πλευρά του κουτιού. Πριν την έναρξη του πειράματος, ο πειραματιστής παρουσιάζει στο υποκείμενο την κάρτα με τα ερεθίσματα (9 γράμματα και 9 αριθμοί). Στην συνέχεια αποσύρει την κάρτα και τοποθετεί μέσα στο κουτί αρχικά ένα-ένα τα γράμματα (όχι με την σειρά αναγραφής του στην κάρτα) και ακολούθως έναν-έναν τους αριθμούς. Το υποκείμενο βάζει 9

10 αρχικά το ένα χέρι μέσα στο κουτί και χωρίς να έχει οπτική πρόσβαση προσπαθεί να αναγνωρίσει απτικά το ερέθισμα. Ο πειραματιστής ξεκινά να χρονομετρά την διαδικασία από την στιγμή που το υποκείμενο ακουμπά με το χέρι του το ερέθισμα και σταματά τον χρόνο όταν το υποκείμενο αναγνωρίσει σωστά όλα τα γράμματα. Αν το υποκείμενο δώσει λανθασμένη απάντηση, ο πειραματιστής καταγράφει το λάθος και συνεχίζει να χρονομετρά μέχρι να δωθεί η σωστή απάντηση. Χωρίς χρονικό κενό, αρχίζει η ίδια διαδικασία για τους αριθμούς. Σημειώσεις Πριν την παρουσίαση ενός ερεθίσματος γίνεται γνωστό στο υποκείμενο εάν πρόκειται για γράμμα ή αριθμό. Στα μισά υποκείμενα η σειρά παρουσίασης θα είναι πρώτα τα γράμματα και μετά οι αριθμοί και στα άλλα μισά το αντίστροφο. Η επιλογή θα γίνεται τυχαία και χωρίς να χωριστούν εξαρχής τα υποκείμενα σε δύο ομάδες. Αντιστάθμιση θα υπάρξει και στην περίπτωση της χρήσης του χεριού. Δηλαδή, τα μισά υποκείμενα θα κληθούν να ξεκινήσουν την διαδικασία με το δεξί χέρι και τα άλλα μισά με το αριστερό και η επιλογή θα είναι τυχαία στην διάρκεια του πειράματος Ανάλυση παρουσίαση και ερμηνεία δεδομένων Μετά την ολοκλήρωση του πειράματος υπολογίστε τον μέσο όρο των τιμών του χρόνου και του αριθμού των σφαλμάτων για κάθε συνδιασμό των ανεξάρτητων μεταβλητών. Μπορείτε να απεικονίσετε τα δεδομένα σας σε ραβδόγραμμα όπως παρουσιάζονται στην Εικόνα 6. Ακολούθως συγκρίνετε τους μέσους όρους ανάμεσα στις τέσσερις συνθήκες. Παρατηρείτε κάποιες διαφορές ανάμεσα στην αναγνώριση αριθμών και γραμμάτων; Υπάρχουν διαφορές ανάμεσα στα δύο φύλα ή ανάμεσα σε αριστερόχειρες και δεξιόχειρες; Προσπαθείστε να ερμηνεύσετε τα αποτελέσματά σας, συνοπτικά. 10

11 Εικόνα 6 11

12 5. Ερωτήσεις Ανασκόπησης 1. Επιλέξτε ποια από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή. Οι μελέτες με νευροανατομικές μεθόδους έδειξαν ότι: Α. Οι περιοχές του εγκεφάλου έχουν ασύμμετρα χαρακτηριστικά Β. Τα εγκεφαλικά ημισφαίρια είναι ασύμμετρα μόνο στις γυναίκες Γ. Τα εγκεφαλικά ημισφαίρια είναι ασύμμετρα μόνο στους άνδρες Δ. Τα ημισφαίρια του εγκεφάλου είναι κυρίως συμμετρικά 2. Η είναι συνήθως μεγαλύτερη στο αριστερό ημισφαίριο. Για το λόγο αυτό, θεωρείται ότι εμπλέκεται στην. Α. Περιοχή Broca, παραγωγή της ομιλίας Β. Περιοχή Wernicke, κατανόηση της ομιλίας Γ. Η σχισμή του Sylnius; Γλωσσική ανάλυση Δ. H νήσος του εγκεφάλου, Αντίληψη του χώρου 3. Η κύρια δομή που συνδέει τα δύο ημισφαίρια ονομάζεται: Α. Περιοχή Broca Β. μεσολόβιο Γ. πλάγια αύλακα Δ. σχισμή του Ronaldo 4. Επιλέξτε αν η ακόλουθη πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη και αιτιολογήστε την απάντησή σας. Οι βλάβες του αριστερού ημισφαιρίου παράγουν ορισμένους τύπους απραξίας (π.χ., απραξία ένδυσης). Οι ασθενείς με αφασία Wernicke (ή αισθητική αφασία ή ευφράδης αφασία) χάνουν την ικανότητα να κατανοούν τη μουσική (αμουσία) και το συναισθηματικό περιεχόμενο της 12

13 5. Η των δεξιόχειρων είναι συνήθως μεγαλύτερη στο αριστερό ημισφαίριο. Για το λόγο αυτό, θεωρείται ότι εμπλέκεται στη. Α. αύλακα του Roland, παραγωγή του λόγου Β. περιοχή Wernicke, κατανόηση του λόγου Γ. βρεγματοϊνιακή αύλακα, ομιλία Δ. η νήσος του εγκεφάλου, αντίληψη του χώρου 6. Η αφασία Broca σχετίζεται με Α. βλάβες σε αυτή την περιοχή που προκαλλούν απροσωδία εκπομπής κατά την οποία ο ασθενής είναι ανίκανος να τονίσει την ομιλία του ανάλογα με την περίσταση (π.χ. η ομιλία είναι μονότονη και δεν συνοδεύεται από εκφράσεις του προσώπου). Β. βλάβες σε αυτή την περιοχή που προκαλλούν ψυχική παράλυση του βλέμματος (αδυναμία εκτέλεσης εκούσιων κινήσεων των ματιών προς κάποιο σημείο του χώρου), οπτική αταξία (αδυναμία οπτικής καθοδήγησης για το πιάσιμο αντικειμένων) και αγνωσία συγχρονισμού (αδυναμία προσήλωσης της προσοχής σε περισσότερα από ένα οπτικά ερεθίσματα). Γ. αποπροσανατολισμό δεξιού-αριστερού, αγνωσία δακτύλων, δυσγραφία και αναριθμησία Δ. με βλάβες της περιοχής κατά τις οποίες ο ασθενής διατηρεί την ικανότητα κατανόησης του λόγου (γραπτού και προφορικού) αλλά παρουσιάζει προβλήματα στην παραγωγή ομιλίας που κυμαίνονται από την πλήρη αφωνία έως την απλή ομιλία κατά την οποία χρησιμοποιεί μόνο ουσιαστικά και ρήματα (παραλείποντας άρθρα, επίθετα και επιρρήματα) στις προτάσεις που σχηματίζει. Βιβλιογραφία 1. Kandel E, Schwartz J, Jessel Th: Μέρος Ι, Γενική άποψη, κεφ.1: εγκέφαλος και συμπεριφορά, σελ 5-21, Μέρος IX, Γλώσσα, Μάθηση και Μνήμη, κεφ.34: Γλώσσα, σελ , στο: Νευροεπιστήμη και συμπεριφορά, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης, 2η έκδοση, Ηράκλειο