Modifica dei parametri neurofisiologici e neuropsicologici nel potenziamento cognitivo

R.A. Fabio, S. Cardile, E. Troise, S. Polimeni.

Facoltà di Scienze della Formazione, Università degli Studi di Messina

G. Tortorella, A. Gagliano, E. Germanò, R. Siracusano, M. Boncoddo, A. Nicotera, G. Di Rosa.

Università degli Studi di Messina e Azienda Ospedaliera del Policlinico, reparto di Neuropsichiatria Infantile.

 

1. Introduzione

Recenti studi (Vignoli, Fabio, La Briola, Giannatiempo, Antonietti, Maggiolini, Canevini, 2010) hanno dimostrato che sono presenti correlazioni tra fattori neurofisiologici, comportamentali e cognitivi nella sindrome di Rett. Il presente studio intende indagare la modificabilità dei parametri neurofisiologici e neuropsicologici a seguito del potenziamento cognitivo.

In particolare sono stati indagati gli indici neurofisiologici, gli indici cognitivi (attenzione, memoria, intelligenza) e comportamentali (R.A.R.S.) nelle pazienti con Sindrome di Rett.

 

2. Metodologia

Soggetti

Il campione sperimentale è formato da 12 pazienti, di sesso femminile, con SR, ricoverate presso l‘Azienda Ospedaliera Policlinico Universitario di Messina con un range di età dai 4 ai 34 anni, età media 14,6 anni.

Il gruppo di confronto è formato da 7 pazienti, di sesso femminile, affette da autismo, con un range d’età dai 4 ai 10 anni, età media 6,5 anni.

Procedura

Gli indici neuropsicologici sono stati rilevati attraverso il numero e la durata delle fissazioni attraverso l’Eye Tracker. Sono stati valutati i parametri relativi all’indice “TFF” (tempo dalla prima fissazione), “FL” (lunghezza della fissazione) e “FC” (numero delle fissazioni); gli indici neurofisiologici sono stati rilevati attraverso le registrazioni EEG. Il disegno di ricerca utilizzato è un baseline multiplo a misure ripetute: A-B-A- B A-B-A dove nelle fasi A c’è l’accertamento delle abilità e nelle fasi B l’intervento tarato di potenziamento.

Strumenti

L’Eye Tracker, ausilio informatico che registra i movimenti oculari, il tempo, la durata, il numero di fissazioni, è costituito da uno schermo in cui sono integrati una telecamera ad alta definizione e quattro LED a luce infrarossa, necessari per il rilevamento della posizione dello sguardo.

Per valutare le potenzialità di base dei partecipanti sono state somministrate le scale Vineland e RARS, la prima valuta il comportamento adattivo delle bambine, la seconda indica il livello di gravità della sindrome. Per evidenziare il livello intellettivo sono state utilizzate le matrici di Raven modificate; infine è stato registrato e tarato un filmato della serie “Pimpa” della durata di 5 minuti individuando gli indici mnestici da una giuria di 5 osservatori.

 

3. Risultati

Dai risultati si evincono modifiche significative sia a carico degli indici di fissazione oculare (aumento dei tempi di fissazione sul target e diminuzione dei TR) sia sugli indici neurofisiologici.

Le registrazioni elettroencefalografiche mostrano dopo cinque giorni di attività di potenziamento cognitivo un aumento delle frequenze medie dominanti (onde theta), le bambine sono più reattive e attente al compito mentre nel breve termine tali frequenze mostrano una diminuzione.

Questo indice correla positivamente con i parametri neuropsicologici ottenuti tramite lo strumento Eye Trcker, infatti aumentano gli indici relativi alla lunghezza delle fissazioni oculari e al numero delle fissazioni oculari, mentre diminuiscono i parametri relativi al tempo dalla prima fissazione, le bambine guardano più velocemente e per più tempo lo stimolo target presentato sullo schermo.

Nel breve termine (dopo 30 minuti di training) si riscontra un andamento inverso, infatti diminuisce o si stabilizza la lunghezza delle fissazioni oculari e il numero delle fissazioni oculari, mentre aumenta il tempo impiegato nell’osservare lo stimolo target. Le bambine sembrano infatti annoiate nel dover ripetere più volte lo stesso compito, diminuisce infatti l’attenzione ad esso.

 

4. Prospettive

In futuro si prospetta di continuare le ricerche in proposito, utilizzando l’analisi frequenziale in modo tale da estrarre la densità spettrale di potenza (PSD). Dalla PSD verranno calcolati la potenza assoluta e la frequenza media del segnale. Tale segnale verrà poi diviso nelle bande frequenziali caratteristiche dell’EEG umano: alfa (8–13 HZ), beta (16 – 35 HZ), gamma (30–80 Hz), teta (4– 7 Hz) e delta (1–4 Hz).

La connettività tra differenti aree cerebrali verrà effettuata mediante un’analisi di coerenza. Il grado di coerenza tra due elettrodi per ciascuna banda frequenziale verrà calcolato come cross-densità spettrale tra i due segnali EEG corrispondenti. Infine verrà calcolato un indice di asimmetria tra i due emisferi.

Il neurofeedback è un procedimento teoricamente finalizzato ad applicare i principi del Biofeedback (BFB) all’automodulazione di alcune funzioni del SNC. Tale autocontrollo verrebbe facilitato tramite le informazioni derivanti dall‘EEG elaborato da un computer. Il computer visualizza con un ritardo di pochi millisecondi l’elettroencefalogramma del soggetto, fornendogli così un “feedback” in tempo reale dei suoi processi elettroneurofisiologici, ed aiutandolo così nel provare a modularli.

Quando la modificazione avviene nella “direzione” voluta, il soggetto viene “rinforzato positivamente” (ad esempio, con un suono). In questo modo, grazie ad un esercizio continuativo, è possibile praticare stabilmente questa forma di automodulazione.

 

BIBLIOGRAFIA

Fabio, R.A., Giannatiempo, S., Antonietti, A., Budden, S., (2009). The role of stereotypies in overselectivity processes in Rett Sindrome. Research in Developmental Disabilities, 30, 136–145.

Vignoli, A., Fabio, R.A., La Briola, F., Giannatiempo, S., Antonietti, A, Maggiolini, S., Canevini, M.P. (2010). Correlations between neurophysiological, behavioral, and cognitive function in Rett syndrome. Epilepsy & Behavior, 17, 489–496.

Fabio, R.A., Giannatiempo, S., Oliva, P., Murdaca, A.M. (2011). The increase of attention in Rett Syndrome. A pretest-post test research design. Journal of Developmental and Physical Disability, 23, 99-111.

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