Il correlato neurale della consapevolezza tattile: uno studio pilota comportamentale applicato al modello patologico dell'estinzione cross-modale

When we receive a touch, the processing of the stimulus and the perception of the same appear to us as a unitary phenomenon. However, the study of brain-damaged patients has shown that basic processing and tactile perception are two dissociable phenomena. Therefore, to describe a physiological correlate of tactile perception, it is necessary to isolate the basic processing of the stimulus from the perception of the same. For this investigation, the neuropsychological syndrome of cross-modal extinction (cmTE) is a paradigmatic model: although patients with cmTE show a residual basic tactile processing capacity, they present a specific disturbance in the perception of the stimulus, when it is administered simultaneously with a visual stimulus that occurs near the ipsilesional hand. This study aims to devise and validate, at a behavioral level, an experimental paradigm to be applied in the pathological context of the cmTE to isolate perception from basic tactile processing. For this purpose we tested a group of healthy subjects (N = 16) and a brain-injured patient suffering from cross-modal extinction. During the task, they received electrical stimulations on the left hand (i.e., the affected side of the patient) in conjunction (trials VT) or not (trials T) with a visual stimulus (a red LED) that could appear in the ipsilesional hemispace. The paradigm also included catch trials in which only the visual stimulus was administered (trials V). Finally, the task was carried out in two scenarios: in the first (desk) the right hand was placed under the LED, in the second (lap) it lay on the lap. We analyzed the percentage of Hit (i.e., when the subject correctly reports the tactile stimulus) in the T and VT conditions, in both scenarios. With the Crawford tests, we tested, separately for each scenario, whether the difference between the bimodal (VT) and the unimodal (T) condition differed between the normative sample and the patient with cmTE. The results show a significant difference between the group of healthy subjects and the patient only in the desk scenario: only the patient shows a much lower percentage of responses to tactile stimuli in the VT condition than in the T condition, while this is not observed in healthy subjects. In conclusion, these results suggest that the paradigm is able to isolate a correlative of perception, since, with the same intensity of tactile and visual stimulation, tactile awareness is modulated by the proximity between the LED and the right hand. The future perspectives of this research are aimed at expanding the sample of patients in order to have the possibility of applying the EEG version of the paradigm, with the aim of describing a neurophysiological correlation of perception.

Quando riceviamo un tocco, il processamento dello stimolo e la percezione dello stesso ci appaiono come un fenomeno unitario. Lo studio di pazienti cerebrolesi ha mostrato però che il processamento di base e la percezione tattile sono due fenomeni dissociabili. Pertanto, per descrivere un correlato fisiologico della percezione tattile, è necessario isolare il processing di base dello stimolo dalla percezione dello stesso. A tale scopo la sindrome neuropsicologica dell’estinzione cross-modale (cmTE) risulta un modello di elezione: nonostante i pazienti affetti da cmTE mostrino una residua capacità di processamento tattile di base, tuttavia essi presentano un disturbo specifico della percezione dello stimolo, quando esso viene somministrato contemporaneamente ad uno stimolo visivo che occorre vicino alla mano ipsilesionale. Il presente studio ha l’obiettivo di ideare e validare, a livello comportamentale, un paradigma sperimentale da applicare al contesto patologico della cmTE per isolare la percezione dal processing tattile di base. A tale scopo abbiamo testato un gruppo di soggetti sani (N=16) e una paziente cerebrolesa affetto da estinzione cross-modale. Durante il task, essi ricevevano stimolazioni elettriche sulla mano sinistra (i.e., lato affetto della paziente) in concomitanza (trial VT) o meno (trial T) di uno stimolo visivo (un LED rosso) che poteva comparire nell’emispazio ipsilesionale. Il paradigma prevedeva anche dei catch trial in cui veniva somministrato solo lo stimolo visivo (trial V). Infine, il task è stato svolto in due scenari: nel primo (desk) la mano destra veniva posta sotto il LED, nel secondo (lap) essa giaceva sul grembo. Abbiamo analizzato la percentuale di Hit (i.e., quando il soggetto riporta correttamente lo stimolo tattile) nelle condizioni T e VT, in entrambi gli scenari. Con i test di Crawford, abbiamo testato, separatamente per ciascuno scenario, se la differenza tra la condizione bimodale (VT) e quella unimodale (T) differisse tra il campione normativo e la paziente con cmTE. I risultati mostrano una differenza significativa tra il gruppo dei soggetti sani e la paziente solo nello scenario desk: solo la paziente manifesta una percentuale di risposte agli stimoli tattili decisamente inferiore nella condizione VT rispetto alla condizione T, mentre ciò non si osserva nei soggetti sani. In conclusione, tali risultati suggeriscono che il paradigma sia in grado di isolare un correlato della percezione, poiché, a parità di intensità di stimolazione tattile e visiva, la consapevolezza tattile risulta modulata dalla vicinanza tra il LED e la mano destra. Le prospettive future di questa ricerca sono volte ad ampliare il campione di pazienti in modo da avere la possibilità di applicare la versione EEG del paradigma, con il fine di descrivere un correlato neurofisiologico della percezione.