The cognitive demand of multitasking under visuo-spatial processing: Assessment, ERPs and electrophysiology of brain networks in chronic stroke patients

Questo lavoro di tesi indaga diversi aspetti relativi all’elaborazione visuo-spaziale da un punto di vista clinico, elettrofisiologico e neurofunzionale, al fine di contribuire allo studio dei disturbi neurologici che comportano deficit a livello percettivo. Il filo conduttore è stato l’utilizzo del carico cognitivo per studiare deficit di consapevolezza spaziale che possono emergere a seguito di un ictus cerebrale. Abbiamo mostrato come l’aumento della difficoltà di un compito sia in grado di rilevare asimmetrie spaziali patologiche in pazienti con lesioni cerebrali all’emisfero destro o sinistro che avevano una prestazione nella norma ai classici test neuropsicologici “carta e matita”. Sebbene i disturbi visuo-spaziali siano ritenuti infrequenti a seguito di lesioni emisferiche sinistre, sorprendentemente il confronto di queste due popolazioni cliniche mette in luce l’efficacia del multitasking nell’individuare pattern di negligenza ed estinzione indipendentemente dal lato della lesione. Una versione modificata del nostro paradigma di multitasking è stata inoltre somministrata ad un gruppo di giovani partecipanti sani al fine di studiare i correlati elettrofisiologici del monitoraggio spaziale, confrontando l’elaborazione corretta ed incorretta di stimoli apparsi nella periferia del campo visivo. La difficoltà del compito è stata aumentata rispetto alla versione clinica al fine di ottenere un consistente numero di stimoli non individuati e dunque di simulare la prestazione di pazienti neurologici. I nostri risultati supportano l’ipotesi che in condizione di multitasking l’elaborazione di informazioni visive sia regolata da un criterio di soglia. Nello specifico, la corretta percezione di uno stimolo è determinata dal raggiungimento di un’ampiezza critica dell’attività corticale. Infine, abbiamo condotto uno studio in resting state al fine di studiare la correlazione tra attività cerebrale spontanea e prestazione comportamentale, misurata attraverso classici indici neuropsicologici ed indici di costo al multitasking. Questo studio prende in considerazione l’ipotesi che la cognizione non sia associata soltanto alla specializzazione delle regioni cerebrali, ma anche all’organizzazione su larga scala di reti neuronali funzionalmente connesse. Attraverso l’utilizzo di un metodo di analisi allo stato dell’arte, 14 reti cerebrali, precedentemente studiate con tecniche di risonanza magnetica funzionale, sono state estratte dal segnale elettroencefalografico in un gruppo di pazienti con esiti di ictus in fase cronica. Inoltre, è stata analizzata l’integrazione di particolari cluster all’interno di ciascuna rete, indagando anche la relativa correlazione con indici comportamentali ed il contributo di specifiche bande di frequenza. In sintesi, questo lavoro empirico offre un contributo originale allo studio dei meccanismi sottostanti l’organizzazione cerebrale a seguito di ictus e delle relative ripercussioni sulla prestazione cognitiva.