Esperire il tatto sulla mano altrui: modulazione dell'estinzione tattile nel paziente con embodiment patologico

Pathological embodiment (E+) was recently described in brain-damaged patients who claim that someone else's hand is their own. This delusion of body-ownership can be usually, but not always, associated with concomitant primary sensory-motor deficits. Within them, a particular relevance has the tactile extinction (TE): failure to detect contralateral tactile-stimuli when simultaneously delivered to competing ipsilesional tactile-stimuli. Previous studies demonstrated TE improvements when concomitant visual-stimuli were presented near the contralesional-hand. Here, we investigated whether, in E+ patients, TE can be modulated by the delusional belief that an alien hand is a part of the own body. If so, we should expect that visual-stimuli near the alien (embodied) hand would improve the E+TE+ patients' tactile-detection of simultaneous stimuli. Four E+TE+ patients were recruited. During the experiment, bilateral tactile-stimuli were simultaneously delivered to the patents' hands by means of robotic-hands, while the robotic-hand touches view could be either prevented or not, in four conditions. In 'blind'-condition, both the patients' hands were out of view. In 'own-hand-view'-condition, the patients' ipsilesional-hand was out of view, while the contralesional-hand was visible. In 'alien-hand-view'/'object-view'-conditions, both the patients' hands were out of view, while the alien hand/neutral object was visible. In 'alien-hand-view'/'object-view'-conditions, the alien-hand/object replaced the patients' contralesional-hand position on the table and was stimulated simultaneously with the patients' own hands. The percentage of contralesional tactile-detection was used as dependent variable in a one-way-ANOVA, with ¿condition¿ as 4-levels within-subject factor. A significant effect of condition [F(3,9)=52.7; p<0.00001] was found. Post-hoc comparisons showed a tactile-detection improvement with respect to ¿blind¿-condition in both 'own-hand-view'- (p=0.0001) and 'alien-hand-view'-conditions (p=0.0002). An opposite pattern was found in the object-view-condition, showing a significantly worsened detection compared to all the other conditions (p<0.00005). This means that visual-stimuli on the alien (embodied) hand promotes visuotactile-integration mechanisms able to improve the tactile-detection, similarly to what happen with the own hand. On the contrary, visual-stimuli on the neutral (not embodied) object act as distractors, thus reducing the tactile-detection. Furthermore, in order to verify that the facilitatory effect was due to the affected body-ownership and not to the simple view of an alien hand receiving concomitant visual-stimuli, we additionally tested a TE+ patient without pathological embodiment (E-). A detection-index (difference between view- and blind-conditions), was used as dependent variable in single-subject analysis (Crawford's test). A significant difference between the E-TE+ patient and E+TE+ group was found in the crucial alien-hand-view-condition (t=-3.27; p=0.04), suggesting that no tactile-detection improvement occurred when the viewed alien hand was not embodied. This means that, in order for the tactile-detection improvement to occur, the simple view of an alien hand is not sufficient, but the alien hand embodiment is necessary. Previous TE studies showed that visuotactile-integration mechanisms, able to improve the tactile-detection, are modulated by the peripersonal-space; they occur only when visual-stimuli are delivered close to the patient's body. Here, as an important new finding, we demonstrated that visuotactile-integration mechanisms are modulated by the body-ownership, so that they occur only when visual-stimuli are presented on what is considered as a part of the own body.

Studi recenti hanno fatto emergere, in pazienti con un danno cerebrale, un deficit spesso associato ad un disturbo sensori-motorio primario, l'embodiment patologico. Coloro nei quali si riscontra il fenomeno incorporano una mano altrui nel loro schema corporeo, suggerendo un deficit specifico della consapevolezza corporea. Molti di questi pazienti presentano inoltre estinzione tattile, per cui estinguono lo stimolo apportato sull'arto superiore controlesionale, quando sono somministrati due stimoli bilaterali contemporanei sulle loro mani. Questa sperimentazione è stata condotta al fine di comprendere se l'estinzione tattile possa essere modulata dalla visione di uno stimolo apportato su una mano aliena embodizzata. Pertanto sono stati reclutati quattro pazienti E+, sottoposti a quattro condizioni sperimentali, durante le quali gli stimoli tattili sono stati somministrati attraverso delle mani robotiche. L'ANOVA ad una via ha fatto emergere un effetto significativo [F(3,9)=52.7; p<0.00001] delle condizioni sperimentali, considerate i quattro livelli della variabile indipendente, sulla detenzione tattile, variabile dipendente. Il test di Bonferroni ha mostrato inoltre un miglioramento della detenzione tattile sia nella condizione in cui i pazienti E+ vedevano la propria mano, sia in quella in cui vedevano la mano aliena. Poiché questo non avviene nella condizione in cui i pazienti guardano un oggetto, ciò suggerisce che lo stimolo visivo di una mano, ritenuta parte del proprio corpo, permetta la modulazione dell'estinzione tattile ed il miglioramento nella detenzione degli stimoli. Successivamente per verificare che questo fenomeno sia causato dall'embodiment di una mano altrui e non dalla mera visione di una mano aliena, un paziente E- è stato sottoposto alla stessa procedura sperimentale. Il test di Crawford ha fatto emergere una differenza significativa tra i pazienti E+ con estinzione tattile e i pazienti E- con estinzione tattile nella condizione 'visione mano aliena' (t=-3.27; p=0.04). Questo evidenzia che il miglioramento della detenzione tattile nella condizione in cui i soggetti vedevano la mano aliena, si verifica solamente nei soggetti E+. Quindi affinché ci sia la modulazione dell'estinzione è necessario che il soggetto embodizzi la mano aliena. Questi risultati suggeriscono che il meccanismo di integrazione visuotattile, il quale permette di integrare come parte del proprio corpo una mano altrui, possa essere modulato dalla consapevolezza corporea.