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Luria: Modello del Processo Mentale
Scritto da Dott. Alessio Penzo Mostra tutti gli articoli di questo autore.
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LURIA: MODELLO DEL PROCESSO MENTALE

 

Luria è riuscito a strutturare un modello funzionale capace di definire le condizioni anatomo-fisiologiche sottese al processo mentale (il trattamento corticale) all’interno del Sistema Funzionale.

Il suo modello e’ articolato in tre unita’ funzionali interdipendenti, gerarchicamente fra foro rapportate e simultaneamente operative.

 

La prima unita’ funzionale è deputata alla regolazione del tono corticale e, conseguentemente, della veglia. L’importanza del significato di questa prima unita’ funzionale va vista nel fatto che esplicita come: i processi mentali si svolgano in veglia e come l’operativita’ corticale (il tono corticale) sia costantemente variabile in rapporto alle variabili esigenze della funzionalità del sistema.

Tra la fine degli anni ’40 e gli inizi del ’50 del secolo scorso, due fisiologi -Moruzzi e Magoun- dimostrarono come lo stato funzionale della corteccia cerebrale fosse strettamente controllato dalla Formazione Reticolare Troncoencefalica. Questa, infatti, si dimostro’ la struttura attivante della corteccia cerebrale e, come tale, regolatrice del “tono corticale: attivante in quanto capace di innescare e controllare il processo di depolarizzazione dei singoli neuroni corticali nei limiti della facilitazione, con ciò favorendo la risposta eccitatoria neuronale al sopraggiungere dell’informazione afferente.

La nuova sistematizzazione della funzione cerebrale è stata, nella seconda metà del secolo scorso, magistralmente espressa da A.R. Luria che concepì un modello che, nel tempo, si rivelò esaustivo nei confronti dell’interpretazione della fisiopatologia della patologia cerebrale (organica).

Verificato quale sia il ruolo della Formazione Reticolare nella modulazione del Tono Corticale, ci si deve chiedere quali siano i meccanismi interferenti con la Formazione Reticolare perchè questa possa costantemente adeguare il tono corticale alle condizioni contingenti.

 

Luria identifica tre fonti principali di attivazione della Formazione Reticolare:

1) la prima fonte riguarda i processi omeostatici, cioè i processi metabolici deputati al mantenimento delle condizioni proprie della “normale” vita somatica (l’equilibrio idrico-salino, la concentrazione glucidica plasmatica, la secrezione endocrina e l’escrezione esocrina, la funzione respiratoria, ecc).

Il controllo omeostatico e’ funzione precipua dell’Ipotalamo, ma è solo nella condizione in cui gli equilibri siano compromessi che si ha l’attivazione della Formazione Reticolare destinata a modulare il tono corticale perchè l’individuo possa agire i comportamenti adeguati al ristabilimento dell’equilibrio. A titolo esemplificativo, l’equilibrio idrico-salino e’ fisiologicamente mantenuto tramite il rigoroso compenso tra l’eliminazione di acqua ed elettroliti (tramite la traspirazione cutanea, la sudorazione e la diuresi) e l’assunzione degli stessi (tramite l’alimentazione). La rottura di tale equilibrio viene rilevato dagli osmocettori ipotalamici (l’insorgenza della sete) con conseguente proiezione attivante sulla Formazione Reticolare che potrà adeguare il tono corticale dell’individuo per la messa in atto dei comportamenti atti al ristabilimento dell’equilibrio idrico-salino. Il meccanismo appena descritto si ripete in ogni altra regolazione dell’omeostasi.

2) la seconda fonte riguarda l’afferenza sensoriale: le proiezioni sensoriali somatiche convogliano una massa costante di informazioni destinate alla corteccia cerebrale e, contestualmente, alla Formazione Reticolare. Queste informazioni sono accolte ed elaborate solo se un loro contenuto si differenzia in modo da incrementare l’attivazione reticolare per la regolazione del tono corticale necessario per l’insorgenza di quella risposta che Pavlov chiamò riflesso di orientamento, condizione preliminare per il successivo svolgersi della funzione cerebrale.

3) la terza fonte si riferisce alla funzione corticale di piu’ alto livello; l’evoluzione filogenetica ha dotato l’uomo di contingenti neuronali (la corteccia prefrontale) capaci di strutturare intenzioni, piani, programmi e di gestione del “futuro”, soprattutto in rapporto alla vita di relazione. Ora, appare evidente che questa operatività corticale è possibile solo se sostenuta da un opportuno tono corticale; tono autosostentante grazie alla funzione attivante che la corteccia stessa svolge sulla Formazione Reticolare (tramite il circuito cortico-reticolare).

Accanto alla relazione funzionale delle corteccie prefrontali, va presa in considerazione l’azione delle cortecce della superficie mediale degli emisferi, in quanto fonte di attivazione reticolare. Queste non sono coinvolte nell’analisi dell’informazione afferente, nei processi associativi e nella formazione della risposta efferente, sebbene questa sia rallentata e facilmente vada incontro ad affaticamento precoce, ma la loro funzione è sottesa alla regolazione dello stato di coscienza.

Il loro coinvolgimento nell’attivazione reticolare lo si osserva laddove si verifichi la loro compromissione. Questa condizione, infatti, modifica lo stato generale, il tono dell’umore e lo stato emozionale, non nei termini dell’apatia o della disforia propria del danno prefrontale, ma nei termini dell’indifferenza, dell’ansia o dell’angoscia con frequenti correlati vegetativi (clinicamente si parla di Reazione Catastrofica). Il quadro disfunzionale si completa, poi, con l’alterazione dello stato di coscienza per la comparsa di chiari segni confusionali (disorientamento temporo-spaziale) e dismnesici.

 

La seconda unita’ funzionale, descritta da Luria, e’ deputata alla ricezione, all’analisi e all’immagazzinamento dell’informazione afferente. Si tratta di funzioni proprie della corteccia e, particolarmente, delle popolazioni neuronali della porzione posteriore degli emisferi cerebrali.

In precedenza si e’ visto come l’esperienza sensoriale nasca dall’eccitazione recettoriale e, pertanto, come sia modalmente specifica. Ogni recettore cioè, può essere eccitato da un solo tipo di stimolo e non da altri: a titolo esemplificativo, i recettori retinici sono eccitabili solo dallo stimolo luminoso, i recettori cocleari sono eccitabili solo dallo stimolo acustico, ecc. L’esperienza sensoriale, quindi, nata da recettori specifici, viene proiettata da vie specifiche a cortecce emisferiche modalmente altamente specifiche, adatte, cioe’, alla ricezione di informazioni che solo in quelle cortecce potranno essere sottoposte ad analisi.

 

 

Nel modello proposto da Luria le cortecce di proiezione, deputate all’analisi dell’informazione sono definite aree primarie, ovvero di proiezione, caratterizzate dall’alta specificita’ modale. Dal punto di vista microscopico, responsabili di questo aspetto funzionale sono i neuroni del IV strato afferente.

 

Espletata che sia l’analisi propria delle cortecce primarie, l’informazione viene trasferita alle aree secondarie, nel modello di Luria viste come caratterizzate dalla diminuita

specificita’ modale e pertanto in grado di procedere alla sintesi, ovvero all’associazione, di molteplici afferenze d’origine da differenti livelli primari (e’ il processo che in neuropsicologia si definisce abilità gnosica). Si tratta di contingenti neuronali del II e III strato corticale, dal punto di vista funzionale gerarchicamente dipendenti delle aree primarie e in prossimità di queste allocati.

 

 

Appare chiaro che l’operatività combinata della prima e della seconda unità funzionale, che garantiscono il processo gnosico, assume valore alla condizione che all’avvenuto riconoscimento sia attribuito un significato “intelligente” che ne permetta la successiva utilizzazione.

 

E’ questo il compito di cortecce che compaiono al loro massimo sviluppo nell’uomo, per rappresentare il livello ultimo dell’evoluzione filogenetica. Sono aree terziarie che Luria definisce di copertura o sovramodali che si collocano alla confluenza temporo-parieto-occipitale della superficie convessa degli emisferi. Dal punto di vista microscopico, la funzione terziaria e’ svolta dai neuroni associativi dei II e III strati corticali per l’integrazione delle afferenze d’origine gerarchicamente sottostanti. Si tratta di neuroni multimodali capaci di accogliere informazioni secondarie, indipendentemente dalla loro modalità originale. E’ nel contesto di queste popolazioni neuronali che avviene il processo di astrazione dell’informazione concretamente acquisita dalla periferia sensoriale secondo schemi interni, destinati alla successiva memorizzazione.

 

L’illustrazione del processo di elaborazione corticale, nel modello descritto da Luria, pone in evidenza come questo sia articolato su alcune assunzioni fondamentali.

- La prima di queste riguarda l’organizzazione gerarchica dei differenti livelli funzionali:

-il processo associativo (secondario) dipende dal processo di analisi operato dal livello primario;

-il processo di astrazione (terziario) dipende dal processo associativo del livello secondario.

- Questa rappresentazione, introduce alla seconda assunzione fondamentale che si riferisce alla specificità modale. Il fluire dei processi corticali, come abbiamo visto, si snoda al passaggio da popolazioni neuronali modalmente altamente specifiche verso popolazioni modalmente via via meno specifiche, fino a popolazioni sovramodali.

- La terza assunzione fondamentale riguarda la progressiva lateralizzazione delle funzioni corticali.

Nell’uomo le aree di proiezione (primarie, ad alta specificità modale) sono presenti (e simmetriche) in ambedue gli emisferi cerebrali, in uno stretto rapporto di controlateralità, fino alla rappresentazioone somatotopica, col soma.

Non altrettanto si osserva a proposito delle aree associative (secondarie e terziarie). Queste si distribuiscono asimmetricamente nei contesti neuronali dei due emisferi di modo che una sola area allocata in uno solo degli emisferi soddisfi la funzionalità dell’intero sistema. Il processo di lateralizzazione non si è fermato all’assegnazione sola e semplice delle diverse funzioni all’uno o all’altro emisfero, ma ha portato a una lateralizzazione più generale che ha visto assegnare a uno solo degli emisferi le funzioni linguistiche e, conseguentemente, le più elevate espressioni cognitive dipendenti dall’organizzazione linguistica (gli schemi logici o il pensiero logico).

 

La terza unita’ funzionale, descritta da Luria, è deputata alla formulazione delle intenzioni, dei piani e dei programmi attuativi ed alla verifica della loro corretta traduzione effettuale. La definizione stessa dei compiti propri di questa unità ne esprime un livello così elevato che è compatibile solo con la massima espressione evolutiva filogenetica: con l’acquisizione, cioè, del contingente neuronale della porzione prefrontale del lobo frontale.

Come la Seconda Unità Funzionale è deputata all’accoglimento ed all’elaborazione dell’informazione afferente, così la Terza Unità Funzionale è deputata all’elaborazione di espressioni “mentali” destinate allefferenza per esprimersi nei comportamenti somatici motori.

Già da questa prima presentazione, appare chiaro che questa Unità Funzionale presenta un’organizzazione gerarchica che possiamo definire inversa rispetto a quella descritta in precedenza, a proposito della Seconda Unità funzionale. Nel livello funzionale di cui ci stiamo occupando, sono le cortecce terziarie amodali che presiedono alla preparazione delle intenzioni, dei programmi e, solo in dipendenza gerarchica “inversa”, passando per il livello secondario di sequenzializzazione, si giunge alla corteccia primaria modalmente specifica, di proiezione motoria.

Un elemento di rilevante distinzione di questa Terza Unità va visto nel fatto che non vi sono rappresentate aree di differente specificità modale relative a differenti finalità motorie. Tutta l’unità, infatti, consiste in unico sistema motorio efferente capace di articolare il passaggio dal piano al programma motorio grazie alle proiezioni d’origine della seconda unità funzionale afferente.

Riprendendo lo schema appena sopra disegnato, il fluire dei processi corticali di questa Terza Unità si snoda al passaggio da popolazioni neuronali sovramodali verso popolazioni modalmente via via meno specifiche, fino alla corteccia motoria primaria della circonvoluzione frontale ascendente modalmente altamente specifica.

Percorrendo il flusso dei processi che in questa unità si sviluppano, possiamo osservare come le popolazioni neuronali sovramodali, ovvero le  cortecce terziarie, consistano nel contingente corticale prefrontale in cui, per Luria, sono assenti i neuroni piramidali, mentre è molto ben rappresentato lo strato granulare. Caratteristica di queste cortecce è la loro lenta maturazione che si completa parecchi anni dopo la nascita.

E’ in questo contesto che originano le intenzioni e sono formulati i piani ed i programmi. Queste cortecce, infatti, sono in grado di procedere alla sintesi dell’insieme di afferenze d’origine ubiquitaria nel cervello (i nuclei ventrali e mediali del talamo, tutta la corteccia cerebrale, i nuclei della base) sia per la genesi dell’efferenza, sia per la sua regolazione nel divenire motorio.

La corteccia prefrontale, poi, è strettamente connessa con la Formazione Reticolare in un reciproco rapporto di attivazione autosostentante, mentre soprattutto la componente basifrontale, svolge funzione soppressoria (di significato modulante di derivazione esperienziale) sulle strutture sottocorticali più arcaiche (le strutture limbiche).

Da ultimo, deve essere sottolineata la relazione funzionale di questa corteccia con la funzione linguistica: si tratta di una relazione biunivoca, in cui le cortecce prefrontali sono deputate alla regolazione del linguaggio e sono da questo, a loro volta, regolate (i piani e le intenzioni sono sempre formulati in termini linguistici).

 

In sintesi, la componente sovramodale terziaria della terza unità funzionale e’ in stretta connessione biunivoca con le strutture sottocorticali, con le strutture limbiche, con la formazione reticolare e con le regioni corticali di tutto il mantello emisferico. L’insieme di queste relazioni biunivoche ne fanno una struttura che si pone al di sopra di ogni altro contingente corticale, dunque destinato a subirne la regolazione, in particolare al di sopra del contingente terziario della seconda unità funzionale.

Accanto al contingente neuronale terziario prefrontale, gerarchicamete sottoposte, si riconoscono le cortecce premotorie (le aree 6 e 8 di Brodmann) di significato secondario. In questa sede sono presenti e riccamente diffuse le piccole cellule piramidali e le cortecce premotorie non contraggono rapporti di stretta somatotopia con la periferia muscolare. Infatti, se stimolate, danno luogo a risposte motorie espressive del coinvolgimento organizzato di ampi distretti somatici: ad esempio l’abduzione del braccio con pronazione dell’avambraccio, movimenti di prensione della mano, rotazione coniugata del capo e degli occhi ecc. In altri termini, queste cortecce svolgono la loro funzione nel divenire motorio provvedendo alla organizzazione sequenziale dei treni di impulsi che saranno destinati alla proiezione al livello più basso dell’organizzazione gerarchica efferente, alla corteccia motoria primaria (l’rea 4 di Brodmann) della circonvoluzione frontale ascendente, modalmente altamente specifica. In questa corteccia sono ben rappresentate le cellule piramidali giganti di Betz a proiezione midollare nel rigoroso rispetto della relazione somatotopica del contesto cortico-somatico.

 


  La necessità descrittiva può suggerire una sorta di separazione o indipendenza delle Tre Unita’ Funzionali. Al contrario, ogni espressione funzionale cerebrale cosciente è costantemente l’espressione dell’interazione delle Tre Unità Funzionali in un Sistema Complesso.

 

 

Nota

La descrizione qui proposta del sistema complesso formato dalle tre Unita’ Funzionali non tiene conto della loro interazione con le strutture deputate alla genesi e regolazione della motricità non volontaria (nuclei della base e cervelletto).

 


 
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