Transcript מבנים ותהליכים

‫מבנים ותהליכים‬
‫תשע"א ‪-20102011‬‬
‫מרצים‪:‬‬
‫פרופ' שלמה בנטין‬
‫ד"ר אלי ורטמן‬
‫‪July 20, 2015‬‬
‫אדמיניסטרציה‬
‫אתר הבית‪:‬‬
‫‪http://pissaro.soc.huji.ac.il/Shlomo/links/courses.html‬‬
‫רקע נדרש‪:‬‬
‫קורס יסודות הנוירופסיכולוגיה (או קורסים מקבילים)‬
‫פרקים רלוונטיים מתוך ‪Heilman & Valenstein (2003) Clinical‬‬
‫‪Neuropsychology‬‬
‫פרקים רלוונטיים מתוך ‪Boller & Grafman (2000) Handbook of‬‬
‫‪Neuropsychology‬‬
‫מאמרים נוספים לפי הרשום באתר‬
‫מבנה הקורס‪:‬‬
‫הרצאות מורים והרצאות תלמידים‬
‫דיונים‬
‫מבחנים וציון‪ :‬שני מבחנים (‪ + )80%‬השתתפות והרצאות (‪)20%‬‬
‫‪2‬‬
‫מטרות הנוירופסיכולוגיה‬
‫נוירופסיכולוגיה יישומית‪:‬‬
‫לאבחן ולאפיין חסרים התנהגותיים בעקבות נזק מוחי‪.‬‬
‫להתאים שיטות שיקום קוגניטיבי לפרופיל החסרים אשר‬
‫אובחן (בשיתוף פעולה עם מערך רפוי בעיסוק‪ ,‬ריפוי לשוני‪,‬‬
‫ופסיכולוגי שיקומי)‪.‬‬
‫נוירופסיכולוגיה קוגניטיבית‪:‬‬
‫להבין את דרך הפעולה של המערכת הקוגניטיבית התקינה‪,‬‬
‫מתוך לימוד דרך הפעולה של המערכת הקוגניטיבית הפגומה‪.‬‬
‫להבין את ארגון היכולות המנטאליות ועקרונות התפקוד המוח‬
‫על ידי לימוד דרך הפעולה של המערכת לאחר פגיעה מוחית‪3 .‬‬
‫מבוא‪:‬‬
‫עקרונות יסוד ושיטות מחקר‬
‫‪4‬‬
‫עקרונות יסוד‬
‫הכללה‪ :‬הארכיטקטורה הפונקציונאלית דומה בין בני אדם‬
‫מודולריות תפקודית‬
‫איזומורפיזם (מודולריות אנטומית‪)correspondence ,‬‬
‫הפחתה )‪(Subtractivity, Fractionation‬‬
‫המערכת הקוגניטיבית הפגומה מהווה את המערכת התקינה ללא המודול‬
‫הפגום ;הנזק אינו מוסיף חלקים חדשים או ארגון מחדש‪.‬‬
‫שאלת הפיצוי (‪ :)Constancy‬החולה משתמש באסטרטגיה שונה‬
‫מבריאים אך קיימת ברפרטואר שלהם‪.‬‬
‫שקיפות (‪)Transparency‬‬
‫הביצוע הלקוי משקף בצורה נאמנה את המרכיב במערכת התפקוד המוחי‬
‫‪5‬‬
‫שנפגע (המודולה שניזוקה)‪.‬‬
‫שטות מחקר ‪ -‬יסודות‬
‫נוירופסיכולוגיה כמדע ויישומו הקליני‬
‫מחקר נוירופסיכולוגי קליני – מתאמים בין אנטומיה לקליניקה‪/‬תפקוד‬
‫תסמונות‪ ,‬תסמינים ואבחונם‪.‬‬
‫לסיכום‪ :‬הקשר בין אנטומיה לתפקוד הוא יותר קורלציה‬
‫בין שתי רמות תיאור מאשר מיקום תפקוד מסוים באזור‬
‫מסוים‪.‬‬
‫חקירת מקרים בודדים‬
‫חקירת קבוצות והגדרת תסמונות‪.‬‬
‫פתוח שיטות אבחון ויצירת נורמות‬
‫מדעי המוח הקוגניטיביים ונוירופסיכולוגיה קוגניטיבית‬
‫חקירת פגועי מוח ואנשים עם מוח בריא‪.‬‬
‫דיסוציאציות ודיסוציאציות כפולות‬
‫‪6‬‬
‫מודולריות תפקודית‬
‫ארכיטקטורה תפקודית של המערכת הקוגניטיבית‪:‬‬
‫יכולות מנטאליות מאונכות (‪.)Francis Gall‬‬
‫למשל תפיסת פנים או תפיסה פונטית‪.‬‬
‫דוגמה לארכיטקטורה במוח מזערי‪ :‬דבורת הדבש‬
‫מודולריות צרופה (‪.)Fodorian‬‬
‫)‪(1885‬‬
‫מאוזנות‬
‫מנטאליות‬
‫יכולות‬
‫‪Any largeLichtheim‬‬
‫‪computation‬‬
‫‪should‬‬
‫‪be split‬‬
‫‪up into‬‬
‫‪a‬‬
‫המקום‪ .‬דוגמאות‬
‫הזיכרונות הן באותו‬
‫’‪ .)Socrates‬כל‬
‫למשל זיכרון (‪birdcage‬‬
‫‪collection‬‬
‫‪of small,‬‬
‫‪nearly independent,‬‬
‫נוספות – קשב‪ ,‬קבלת החלטות‪ ,‬וכו')‪.‬‬
‫‪specialized sub-processes‬‬
‫לצורך הנושא שלנו יכולת מנטאלית מאוזנת היא מערכת תפקודית הפועלת מעבר‬
‫‪(Marr,‬‬
‫)‪1982‬‬
‫לתחומי תוכן‪.‬‬
‫‪)e.g.. Steven Pinker( Massive Modularity‬‬
‫‪7‬‬
‫ והפרנולוגיה‬Franz Joseph Gall (1758-1728)
‫שולל קיומן של תפקודים מאוזנים (אין דבר‬
‫ יש רק נטיות‬."‫כזה כמו "זיכרון" או "קשב‬
“Perception and memory are only attributes common
‫ יכולות‬,)propensities and dispositions(
to the fundamental psychological qualities, but not
aptitudes, qualities and fundamental (
faculties in themselves; and consequently they can
.‫) – לדוגמה מוזיקה‬powers
have no proper centers in the brain”
‫תומך ביכולת‬/‫המנגנון הפסיכולוגי המאפשר‬
“We have to discover the fundamental powers of the
‫ תומך ביכולת‬/‫אחת שונה מזה המאפשר‬
mind, for it is only these that can have separate
).‫ (כלומר לכל יכולת רכיבים שונים‬.‫אחרת‬
organs in the brain”
‫קיימים מרכזים מוחיים ייחודיים לכל תפקוד‬
‫מנטאלי‬
8
‫מפות פרנולוגיות‬
‫‪9‬‬
‫מדידת יכולות מנטאליות – המכונה הפרנולוגית‬
‫‪10‬‬
‫מודולריות תפקודית‬
Cognitive architecture in a mini-brain: the honeybee
Menzel & Giurfa, TICS 2001
11
‫מודולריות תפקודית‬
‫מיקום ותפקיד מנגנונים מודולרים‬
‫בארכיטקטורה קוגניטיבית‬
“Input systems function to get information into the
central processors; specifically, they mediate between
transducer outputs and central cognitive mechanisms
by encoding the mental representations which provide
domains for operations of the later”
Fodor (1983) Modularity of mind, page 46.
12
‫מאפייני מודול לפי פודור‬
Modules are domain specific.
Modules are innately specified.
The operation of modules is mandatory.
Modules are computationally autonomous
(informational encapsulated).
Modules have “shallow” outputs.
Modules are hardwired
13
‫תפיסה פונטית כדוגמה למנגנון מודולארי‬
‫תפיסה אקוסטית לעומת תפיסה פונטית‬
‫מודולה לא קשורה לאופנות‬
‫‪McGurk Phenomenon‬‬
‫מודולריות תפקודית‬
‫‪14‬‬
)Neurological specificity( ‫איזומומורפיזם‬
The discovery that the various capacities which independently
contribute to intellectual performance do correspond to the spatial
distribution of cerebral mechanisms represents a step towards the
recognition of similar organization in neurological and mental
events (Lashley, 1941)
15
The older neurologists, end even some today thought that the
different varieties of aphasia produced by lesions in different
situations could be classified in psychological terms…. But this
presupposes first that in the nervous system speech is organized in
such a way that anatomical centers correspond to psychological
functions, and then that the destruction of such a center merely
impairs a particular psychological element of speech. This view has
largely been abandoned. (Brain, 1964).
‫מודולריות אנטומית‬
FG
Bentin et al., 1998
Hasson et al., 2003
16
‫איזומורפיזם ברמת העצב הבודד? תאי סבתא?‬
‫‪Quiroga et al., Nature 2005‬‬
‫‪17‬‬
‫עקרונות יסוד‬
‫‪Quiroga et al., 2008‬‬
‫דיסוציאציות לא מספקות את כל התשובות‬
‫החולה ‪ DF‬על אף הקושי העצום לזהות צורות מסוגלת לתפעל אובייקטים‬
‫במרחב בצורה נכונה‪:‬‬
‫שאלה‪:‬האומנם תפעול ותפיסת אובייקטים לא תלויה ביכולת זיהוי צורתם?‬
‫האם יכולות אלו נשענות על מנגנונים עצביים שונים?‬
‫‪18‬‬
‫מה ביצוע חולה פגוע מוח משקף?)‪Caramazza(1984‬‬
‫תרומה "אמיתית" של המנגנון המוערך כפגוע (המודולה שנפגעה)‪.‬‬
‫שונות בין אישית‪.‬‬
‫השפעתם של מנגנוני פיצוי‪.‬‬
‫השפעת פגיעה אפשרית במנגנוני עיבוד מידע אחרים (‪)diaschisis‬‬
‫שיטות מחקר‬
‫‪1‬‬
‫‪9‬‬
‫תצפיות ומחקר קליני – קשר בין תפקוד לאנטומיה‬
‫הרציונאל (הנאיבי)‪:‬‬
‫הארכיטקטורה הקוגניטיבית מודולארית (כללית) ומתקיים תנאי האיזומורפיזם‬
‫קיים קשר בין תסמין לתפקוד‬
‫(לדוגמה – אנומיה משקפת קושי בשליפת מלים מהלקסיקון)‬
‫ההפרעה התפקודית נגרמת בשל נזק באזור מוגדר‬
‫האזור הניזוק קשור לביצוע התפקיד במוח הבריא‬
‫המציאות‪:‬‬
‫‪“… complex cognitive‬‬
‫‪processes,‬‬
‫‪depends‬‬
‫נזקים שונים ‪on‬‬
‫תפקודי‬
‫לאותו חסר‬
‫עלולים לגרון‬
‫‪the concerted‬‬
‫‪of multi-component,‬‬
‫‪operation‬שונים‬
‫שונה בנבדקים‬
‫נזק באותו אזור עלול להתבטא בדרך‬
‫‪large-scale neural systems. The anatomical‬‬
‫בעיה נוספת‪ :‬רמת התיאור של אירועים מנטאליים ושל מנגנונים מוחיים שונה‬
‫‪components are often widely dispersed and each‬‬
‫באופן איכותי‪.‬‬
‫‪acts as a partial contributor to a complicated‬‬
‫גורמים נוספים המשפעים עת המתאם‪:‬‬
‫”…‪process‬‬
‫‪Antonio‬הבחינה‬
‫המוחית ומועד‬
‫‪1998‬הפגיעה‬
‫זמן בין מועד‬
‫‪Damasio,‬‬
‫אטיולוגיה של הפגיעה (סוג הפגיעה)‬
‫‪20‬‬
‫שיטות מחקר‬
‫תסמונות ותסמינים‬
‫תסמינים‪:‬‬
‫אגרפיה ‪ +‬אקלקוליה ‪ +‬אגנוזיה לאצבעות ‪ +‬בלבול בין שמאל לימין‬
‫= תסמונת גרסטמן (‪)Gerstman syndrome‬‬
‫תסמינים‪:‬‬
‫‪Simultagnosia + Oculomotor apraxia + Optic ataxia‬‬
‫= תסמונת בלינט (‪)Balint syndrome‬‬
‫אבל‪ ...‬מה עם אפזיה? אמנזיה? אגנוזיה? הזנחת צד?‬
‫סוגי אסוציאציה בין תסמינים והאינטרפרטציה שלהן‬
‫‪21‬‬
‫חקירת מקרים בודדים לעומת קבוצות‬
‫חקירת מקרים בודדים – יתרונות‪:‬‬
‫אין בעיה של הומוגניות הקבוצה ו‪/‬או בחירת נבדקים‬
‫הסתברות רבה יותר לדיסוציאציות בין תפקודים קוגניטיביים‬
‫יכולת טובה יותר לברור אסטרטגיות תפקוד ובחינת היבטים תיאורטיים‪.‬‬
‫תבנית מחקר יותר גמישה – קל יותר לעשות שינויים ‪online‬‬
‫חקירה לאורך זמן ובדיקות חוזרות קלה יותר‬
‫חקירת מקרים בודדים – חסרונות‪:‬‬
‫אין אפשרות לדיסוציאציה כפולה ולכן המרב שניתן להסיק על הקשר בין‬
‫אנטומיה לתפקוד הוא ברמה של תנאי הכרחי אך לא תנאי מספיק‪.‬‬
‫קושי מסוים בהשוואת מקרים בודדים לקבוצות ביקורת‬
‫‪22‬‬
Single-case studies
‫שיטות מחקר‬
23
‫תסמונות ומחקרי קבוצות‬
‫מושג התסמונת (צרוף תסמינים הקשורים למקום אנטומי אחד)‬
‫התערער‪:‬‬
‫נזקים מחוץ לאזורים הקשורים לתסמונת עלולים לגרום לתסמינים‬
‫רלוונטיים (למשל ‪.)subcortical aphasia‬‬
‫קיום מיקרים רבים של חוסר התאמה בין התסמין למיקום‪ .‬למשל קיום‬
‫אפזיה עם דיבור שוטף לאחר נזק קדמי ועם דיבור לא שוטף לאחר נזק‬
‫אחורי‪.‬‬
‫יש אחוז גבוה של חולים עם נזקים מוחיים מוגדרים אשר לא ניתן לסווגם‬
‫לשום תסמונות (יש המעריכים מספר זה בכ‪)40%-‬‬
‫מושג התסמונות נעלם מהשיח הנוירופסיכולוגי‪-‬קוגניטיבי‬
‫כתוצאה של מציאות זו נזנח מושג התסמונות במובנו הקלאסי ובמקומו‬
‫מדברים היום על אסוציאציות של תסמינים‪.‬‬
‫שיטות מחקר‬
‫‪24‬‬
‫דוגמה מפרוסופאגנוזיה‬
Barton et al., Neurology,2002
25
Haxby et al., TICS,2000
Cohen et al, Arch. Neuro. 1977
‫שיטות מחקר‬
‫אסוציאציות‬
‫אסוציאציות בין תסמינים מגדירים שלוה סוגי תסמונות‪:‬‬
‫תסמונות אנטומיות (לדוגמה ‪ Gerstman syndrome‬נגרם על ידי פגיעה קודקודית שמאלית‬
‫תסמונות תפקודיות (פגיעה בזיכרון פונולוגי)‬
‫תסמונות מעורבות‬
‫טוריות‬
‫שיטות מחקר‬
‫קלט משותף‬
‫קרבה פיסית‬
‫‪26‬‬
‫דיסוציאציות‬
‫מחקרי הדמיה הראו כי איזור ה‪ LOC-‬נדלק בכל פעם שהנבדק רואה אובייקט מוגדר‬
‫שאלה‪ :‬האם תקינות אזור ה‪ LOC-‬הוא מנגנון המאפשר זיהוי צורות?‬
‫חולה ‪:DF‬‬
‫‪27‬‬
‫דיסוציאציות כפולות‬
‫שאלה‪:‬האומנם תפעול ותפיסת אובייקטים לא תלויה ביכולת זיהוי צורתם?‬
‫האם יכולות אלו נשענות על מנגנונים עצביים שונים?‬
‫תשובה‪ :‬תפעול ותפיסת אובייקטים בלתי תלויים זה בזה‪ .‬יכולות אלו נשענות‬
‫על מנגנונים עצביים שונים‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫דיסוציאציות כפולות אינן תרופת פלא‬
‫תלוי בהנחת המודולריות (והשקיפות?)‬
‫… ‪Shallice (1988, p. 248) : “if modules exist, then‬‬
‫‪double dissociations are a relatively reliable way of‬‬
‫‪uncovering them”.‬‬
‫מודלים קישורים מראים דיסוציאציות כפולות ללא חלוקה פנימית‬
‫מעיד על חלוקה‪ ,‬לא מעיד על טיב החלוקה‬
‫דיסוציאציות כפולות הן בין מבחנים‪ ,‬לא בין מודולים‬
‫פענוח המודולים הנפרדים דורש ‪converging operations‬‬
‫‪29‬‬
‫שאלות?‬
‫‪30‬‬
‫תפיסה פונטית כדוגמה למנגנון מודולארי‬
‫גירוי שמיעתי ‪ -‬אקוסטיקה‬
‫פורמנטים סינטטיים‬
‫פורמנטים‬
‫‪31‬‬
Duplex perception
32
Categorical perception for phonetic stimuli
33
‫תפיסה פונטית‬
Mann & Liberman, 1983
Massive modularity
Complex
functional
systems
are built
up out host
of assemblies
of subThe human
mind should
consist
of a whole
of functional
components,
each of which
is constructed
out ofwhich
furtherare
suband multi-functional
systems
and sub-systems,
to
components
has a distinctive
to playand
in the
functioning
some degreeand
dissociable
from onerole
another,
whose
internal of
the
whole, and many
of which
can be damaged
lostof
while
computational
processes
are encapsulated
fromormost
the
leaving
the functionality
of the
remainder
least
partially
information
held elsewhere
in the
mind atatthat
time.
This isintact.
the
thesis of massive
generally conceived.
Roughly,
a modulemental
is just modularity,
a dissociableascomponent
Neuropsychological examples:
Memory
Language
Peter Carruthers 2005
Content domain vs. task domain
Weakly modal and strongly modal meanings of
encapsulation
34
‫עקרונות יסוד‬
MRI template – Wernicke Aphasia
Patient 1
Posterior portion of superior and
middle temporal gyri
35
Patient 2
Superior temporal gyrus, AG, SMG
‫קשר מוח תפקוד‬
‫אנומיה בעלת אפיונים שונים‬
Patient 1: Inability to retrieve words for
unique entities
36
Patient 2: Deficit in retrieval of
animal names
‫קשר מוח תפקוד‬
Subcortical aphasia
Subcortical aphasia is related to lesions in the basal ganglia,
thalamus, internal or external capsule
A. Patient 1, magnetic resonance image (MRI) of
the brain at 2 years after the infarct: hypointense
signal (axial T1-weighted spin echo) of the
posterior limb of the left internal capsule and
pallidum;
B. Patient 3, MRI at month 3 after the infarct:
abnormal signals (axial T1-weighted spin echo)
of the anterior limb of the left internal capsule,
putamen, pallidum, and caudate nuclei;
C. Patient 4, MRI at year 4 after the infarct:
hypointense signal (axial T1-weighted spin echo)
involving the posterior part of the left internal
capsule, putamen, and semiovale center;
37
D. Patient 8, MRI at day 9 after the stroke:
hyperintense signal (axial T2-weighted spin
echo) involving the left thalamus, the posterior
area of the left striatum, and the posterior limb of
the left internal capsule.
Aphasia – exceptional cases
Basso et al.
38
‫תסמונות‬