CREA - Centro di Ricerca e Ambulatori

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08/01/2011

I POTENZIALI EVOCATI CORTICALI NELLA CLINICA E NELLA RICERCA PER LA DISABILITÀ INTELLETTIVA

Nella clinica per la persona con disabilità intellettiva o, usando il termine appena proposto per il nuovo sistema diagnostico internazionale, disturbi dello sviluppo intellettivo, la valutazione dei potenziali evocati (PE) corticali può rappresentare un ausilio importante, soprattutto in un'ottica di collaborazione interdisciplinare rivolta a tutto l'arco di vita.
I PE sono definibili come variazioni della differenza di potenziale registrabile tra elettrodi posti sullo scalpo (attivi) ed elettrodi di riferimento (cefalici, bimastoidei, biauricolari, ecc.). Le variazioni registrabili sono causate dall’arrivo nel sistema nervoso centrale, e dalla susseguente percezione, di stimoli in uno dei vari canali sensoriali (acustico, visivo, ecc.). Tali variazioni del campo elettrico superficiale sono epifenomeni delle modificazioni dell’attività elettrica di vaste popolazioni neuronali, sia corticali che sottocorticali, espressione di tutta quella catena di eventi che ha luogo dal momento in cui il segnale arriva alle aree sensitive specifiche primarie, attivate ovviamente per prime (potenziali stimolo-correlati), fino all’attivazione di aggregati neuronali, non più, od almento solo marginalmente, preposti all’analisi fisica dello stimolo (potenziali cognitivi).
Tali operazioni di valutazione delle varie caratteristiche di un certo segnale procedono seguendo vie neuronali anatomiche poste sia in serie che in parallelo, ed hanno luogo secondo una stagizzazione che può dipendere da molteplici variabili, per esempio dalla condizione psicologica del soggetto, o dalla situazione sperimentale, o ancora dalle passate esperienze simili.
La definizione di ‘potenziali cognitivi’ deriva dal generico rapporto che presentano con l’attività mentale del soggetto, in modo aspecifico definibile come cognitiva, che ha luogo come reazione a stimoli in arrivo in uno o più canali sensoriali. Questi potenziali ricevono anche l’attributo di ‘evento correlati’ perché gli stimoli fisici che li determinano nel paradigma sperimentale, assumono il significato di ‘evento’.
Un’altra definizione è quella di ‘potenziali lenti’, in relazione al fatto che sono registrabili in un range temporale che va da una ad alcune centinaia di millisecondi (od anche alcuni secondi) dopo lo stimolo evocatore. Un’ulteriore definizione è quella di ‘potenziali endogeni’, che fa riferimento al fatto che sono correlati con una reazione soggettiva (endogena) all’evento, piuttosto che alle caratteristiche fisiche dello stimolo evocante. Nel caso in cui le risposte biolettriche corticali siano invece direttamente collegate alle caratteristiche fisiche dello stimolo evocante si parla di ‘potenziali evocati rapidi’, o ‘stimolo-correlati’, od ‘esogeni’.
Entrambi i tipi di Potenziali sono legati evidentemente dal fatto di esprimere variazioni provocate dell’attività bioelettrica cerebrale, contrapponendosi in ciò all’elettroencefalogramma spontaneo.
I paradigmi sperimentali che generano potenziali cognitivi sono assai numerosi. Le variabili sperimentali fanno riferimento al tipo di stimolo. I più studiati sono quelli evocati da stimoli acustici, seguiti a distanza da quelli correlati a stimoli visivi; notevolmente più raro in letteratura l’impiego di stimoli somatosensoriali. Le variabili sperimentali fanno riferimento anche al fatto di coinvolgere uno o più canali sensoriali, al fatto di impiegare, in una registrazione, stimoli di uno solo o più canali, al fatto di essere determinati da stimoli singoli o da stimoli accoppiati (tipicamente P300 nel primo caso, CNV o Contingent Negative Variation nel secondo).
In letteratura alcune delle succitate definizioni vengono utilizzate come sinonimi, insieme all’acronomo ERPs, dall’inglese Event Related Potentials.
Studi recenti hanno individuato molti aspetti di utilità attuale e potenziale per il mondo della disabilità intellettiva: caratteristiche di alterazione della processazione attentiva pre-uditiva nella sindrome di Down (Pekkonen et al., 2007), relazioni tra specifiche abilità cognitive e dimensioni dei PE (Munoz-Ruata et al., 2000), relazioni tra alterazioni dei PE e disfunzioni della memoria sensoriale uditiva, valutazione delle abilità di sviluppo di concetti attraverso i PE (Connolly et al., 2006).
Dalla letteratura scientifica il livello di correlazione tra PE e misure di intelligenza risulta variabile. Molti autori concordano sul fatto che la relazione tra punteggi elevati ai test intellettivi e latenza dei potenziali evocati è di segno negativo, cioè che i punteggi sono tanto più alti quanto minore è la latenza, ma non concordano sull'intensità di tale relazione (Barry and Ertl, 1966; Shucard and Horn, 1972; Sandman and Barron, 1986). Riguardo all'ampiezza la questione è ancora più controversa (Haier et al., 1983; Patterson, 1989).
Un altro importante contributo può venir offerto alla definizione della primarietà tra alterazioni percettive ed alterazione delle funzioni cognitive superiori. Il Dott. Munoz-Ruata ed i suoi collaboratori della Fondazione Promiva e dell'Università Complutense di Madrid hanno recentemente studiato PE precoci visivi in 69 bambini con disabilità intellettiva ed osservato una frequente riduzione delle capacità di comprensione e di associazione visiva. I ricercatori suggeriscono che in una buona parte dei soggetti esaminati problemi di organizzazione della percezione sensoriale di origine frontale potrebbero precedere e in parte spiegare le difficoltà intellettive (Munoz-Ruata et al., 2010).
L'analisi dei potenziali evocati corticali può dunque produrre vantaggi nella tipizzazione clinica dei disturbi dello sviluppo intellettivo e favorire lo sviluppo di conoscenze sulla relazione tra intelligenza, funzioni esecutive e disturbi psichiatrici.

RIFERIMENTI

Barry W. and Ertl J. Brain waves and human intelligence. In: Modern Educational Developments: another look (ed. F.B. Davis), pp. 191-7. Educational Records Bureau, New York, 1966.
Connolly JF, Marchand Y, Major A, D'Arcy RC. Event-related brain potentials as a measure of performance on WISC-III and WAIS-R NI similarities sub-tests. J Clin Exp Neuropsychol. 2006 Nov;28(8):1327-45.
Haier R.J., Robinson D.L., Braden W., and Williams D. Electrical potentials of cerebral cortex and psychometric intelligence. Personality and Individual Differences, 1983, 4: 591-629.
Muñoz-Ruata J, Gómez-Jarabo G, Martín-Loeches M, Martínez-Lebrusant L. Neurophysiological and neuropsychological differences related to performance and verbal abilities in subjects with mild intellectual disability. J Intellect Disabil Res., 2000 Oct;44 ( Pt 5):567-78.
Munoz-Ruata J., Caro-Martinez E., Martinez Perez L., and Borja M. Visual perception and frontal lobe in intellectual disabilities: a study with evoked potentials and neuropsychology. Journal of Intellectual Disability Research, 2010, 54: 1116-29.
Patterson B.W., Sinha R., Williams H.L. et al. The relationship between neuropsychological and late component evoked potential measures in chronic alcoholics. International Journal of Neuroscience, 1989, 49: 319-27.
Pekkonen E, Osipova D, Sauna-Aho O, Arvio M. Delayed auditory processing underlying stimulus detection in Down syndrome. Neuroimage. 2007 May 1;35(4):1547-50.
Sandman C.A. and Barron J.L. Parameters of the event-related potential are related to functioning in the mentally retarded. International Journal of Neuroscience, 1986, 29: 37-44.
Shucard D.W. and Horn J.L. Evoked cortical potentials and measurement of human abilities. Journal of Comparative and Physiological Psycology, 1972, 78: 59-68.



Marco O. Bertelli