Tomografia a emissione di positroni

Esame della funzione velofaringea  

Inizia naturalmente con una fase clinica che comprende l'esame dinamico dello sfintere velofaringeo mediante fibroscopio introdotto per via nasale, che permette di osservare le modificazioni dell'istmo faringonasale durante la fonazione e la deglutizione. Può essere utile disporre di documenti per seguire meglio l'evoluzione terapeutica; la radiocinematografia precisa i movimenti del velo, ma non offre informazioni sulla dinamica delle pareti faringee laterali. L'aerofonoscopio permette di quantificare la fuga nasale nelle insufficienze velofaringee occlusive. Questi esami possono completare la valutazione ortofonica precisa, ma non devono sostituirvisi; infatti, benché abbia l'inconveniente della soggettività, la valutazione ortofonica permette, in compenso, l'analisi dei fenomeni di compensazione e dell'intellegibilità.

Risonanza magnetica funzionale (RMF)

Lo studio delle aree corticali primarie attivate dagli stimoli gustativi e trigeminali è stato realizzato con l'aiuto della RMF. Dopo aver completato l'allenamento necessario alla percezione e all'individuazione di un sapore (salato, dolce, acido e amaro) o di uno stimolo somatosensoriale (acido forte o sali di alluminio), delle soluzioni di NaCl (70 o 86 mM), aspartame (0,7 o 1,4 mM), chinino (0,25 o 0,75 mM), HCl debole (pH 2,4 o 2,2), HCl forte (pH 1,6 o 1,5) e solfato di alluminio (12,6 o 16,9 mM) erano presentate nel corso di un'esplorazione funzionale in una RM di 3 Tesla. La sincronizzazione della presentazione degli stimoli con le acquisizioni era eseguita quando il paziente segnalava per mezzo di un potenziometro la presenza di una percezione gustativa. Questo studio ha permesso di dimostrare la convergenza delle informazioni gustative e sensitive nelle aree gustative primarie, ma alcune specificità differenzierebbero questi due tipi di percezione. Le regioni insulari superiori e inferiori erano stimolate in maniera differenziale in funzione del tipo di stimolo applicato. Inoltre, l'insula inferiore sinistra era coattivata con il giro angolare sinistro, partecipando al processo mnesico. Al contrario, gli stimoli somatosensoriali attivavano in modo bilaterale gli opercoli rolandici, dove si proiettano gli homunculi sensitivi delle rappresentazioni della sfera orofaringea. 
Per mezzo di una stimolazione elettrica dell'uno o dell'altro lato della lingua, Barry hanno studiato la proiezione delle aree gustative primarie. Utilizzando un elettrogustometro connesso a un elettrodo d'argento hanno erogato dei segnali quadrati della durata di 1 secondo e di intensità variabile da 25 a 50 μA, in modo che essi fossero percepiti dai soggetti del test. Questi pulse erano erogati a una frequenza aleatoria e variabile per 4 minuti per limitare le possibilità di anticipazione del soggetto. Gli autori hanno osservato che lo schema di attivazione dipendeva più dalla dominanza emisferica del soggetto (destrimane/mancino) che dal lato della lingua stimolato. Così, nel destrimane l'attivazione dell'insula superiore avveniva principalmente a destra, mentre quella dell'insula inferiore era spesso bilaterale. Anche l'attivazione della corteccia premotoria era localizzata principalmente a destra, mentre quella della regione temporale superiore avveniva spesso sul lato sinistro.
Applicando una soluzione di 1 M di NaCl sulla punta della lingua, Ogawa hanno dimostrato che le aree gustative si attivano nell'insula e nell'opercolo frontale in modo bilaterale, mentre l'attivazione ha luogo solo nell'opercolo rolandico e nel solco centrale sinistro (Figura 3). Questo suggerisce che le aree più primarie sono localizzate tra l'insula, l'opercolo rolandico e l'opercolo parietale.
Benché gli studi precedenti posseggano un interesse scientifico certo, essi non hanno un corollario clinico evidente e non permettono a questa tecnica di esplorare i disturbi del gusto. A questo proposito, è il lavoro di Haase che attira la nostra attenzione. Utilizzando due stimoli diversi, lo zucchero e la caffeina, gli sperimentatori hanno inizialmente determinato la concentrazione di ciascuno, permettendo di ottenere in un soggetto la stessa sensazione edonica. In seguito, hanno applicato l'una o l'altra di tali sostanze e hanno osservato l'attivazione delle aree cerebrali in RMF. Lo stimolo dolce attivava l'insula, l'opercolo rolandico, l'area 13 di Brodmann, la corteccia orbitofrontale, l'area 47 di Brodmann, il talamo, il nucleo mediodorsale, il nucleo caudato e il giro pre- e postcentrale. In confronto con l'ingestione di acqua, esisteva un'iperattivazione della corteccia orbitofrontale, dell'area 11 di Brodmann, dell'opercolo frontale e del giro cingolato anteriore. Al contrario, lo stimolo caffeinico provocava una sottoattivazione nel giro paraippocampico, nell'insula, nell'ippocampo, nell'amigdala e nel giro cingolato anteriore, mentre solo l'opercolo rolandico era iperattivato. Questo significa che questi due sapori possiedono due “impronte” corticali diverse che permettono di individualizzarli. Se queste osservazioni si confermano, indipendentemente dall'aspetto gradevole dello stimolo, potrebbe trattarsi di un mezzo obiettivo attendibile per diagnosticare le ageusie o le disgeusie dissociate, così come i valori obiettivi della loro soglia di percezione.
I lavori di Small hanno permesso di introdurre la nozione di intensità dello stimolo nello studio dell'attività cerebrale evocata mediante il gusto. Essi hanno utilizzato uno stimolo piacevole (dolce) o sgradevole (amaro) a due intensità diverse per poter osservare delle differenze di attivazione cerebrale. Sembra che le risposte nel ponte, nel cervelletto, nell'insula (parte centrale) e nelle amigdale siano dipendenti dall'intensità dello stimolo, quale che sia la sua natura. Al contrario, la corteccia orbitofrontale posterolaterale destra risponde in modo preferenziale allo stimolo piacevole, mentre la parte sinistra della porzione posterolaterale dell'insula e dell'opercolo risponde preferenzialmente agli stimoli sgradevoli, qualunque sia la loro intensità. Benché originali e non prive di interesse, queste osservazioni sono molto in contrasto con quelle fatte in precedenza da Zald nella tomografia a emissione di positroni (PET, cfr. infra).

Potenziali evocati gustativi (PEG)

 

Lo studio dei potenziali evocati gustativi resta ad oggi una delle sole metodiche di studio elettrofisiologico obiettivo della funzione gustativa utilizzabile di routine nella clinica umana. Un elettrodo di registrazione è posto in corrispondenza del lobo temporale o del vertice e un elettrodo di riferimento è posizionato sulla fronte (Figura 1 ). Sono stati proposti diversi tipi di stimolazione. Tra questi, la stimolazione elettrica con pulse alla frequenza di 200 Hz è stata utilizzata da alcuni autori. Tuttavia, questo tipo di stimolazione attiva la via trigeminale, e le attività corticali registrate sono provocate da una percezione gustativa e sensoriale. Altri autori hanno proposto una stimolazione chimica isolata. Benché questa permetta di evitare gli artefatti legati all'attivazione del trigemino, presenta l'inconveniente della difficoltà di sincronizzazione dello stimolo con le registrazioni e la rapida desensibilizzazione per saturazione dei recettori. Al fine di sincronizzare l'applicazione dello stimolo alla registrazione dei potenziali, sono stati impiegati diversi metodi. Uno di questi metodi consiste nell'erogare la sostanza sapida grazie a un'elettrovalvola collegata all'apparecchio di registrazione dei potenziali. 
Un altro metodo consiste nell'individuare il momento in cui la sostanza entra in contatto con la lingua grazie a un fascio laser oppure con metodo colorimetrico ; questo dispositivo è collegato anch'esso all'apparecchio di registrazione dei potenziali. Il fenomeno di desensibilizzazione rapida dei recettori, che ne fa dei recettori ad adattamento lento, impone tempi lunghi tra le acquisizioni dei potenziali. Ciò allunga notevolmente le durate degli esami quando è necessario un averaging importante per escludere gli artefatti. È in questo che risiede il principale limite dell'esame, poiché non è sempre possibile evidenziare i potenziali a causa di un averaging inadeguato. Sembrerebbe che sia necessaria una media di 200 acquisizioni per osservare la comparsa di potenziali quando il tempo tra le presentazioni degli stimoli è di 30 secondi. Questo numero può essere ridotto se l'intervallo tra la presentazione degli stimoli aumenta. Per un intervello superiore a 5 minuti Wada evidenzia dei PEG dopo solo otto acquisizioni. La temperatura di presentazione dello stimolo è importante per il rilevamento di quest'ultimo (cfr. supra). Una temperatura vicina alla temperatura corporea, mantenuta costante durante tutta la registrazione, è necessaria per ottenere dei PEG di buona qualità e riproducibili. Benché di solito sia studiata solo la funzione della corda del timpano, alcuni dispositivi sperimentali permettono di stimolare l'intera cavità orale  e o il nervo glossofaringeo. Idealmente, è necessario che il liquido utilizzato per lo stimolo sia recuperato per escludere gli artefatti dovuti ai movimenti di deglutizione. La durata di presentazione dello stimolo deve essere situata tra 500 e 3 000 ms.
L'interpretazione dei PEG deve tenere conto delle latenze e delle forme d'onda osservate, ma anche degli artefatti legati alla stimolazione trigeminale, all'attività motoria e ai potenziali evocati uditivi. Questi ultimi possono essere significativamente ridotti con la realizzazione dei test in una cabina insonorizzata e applicando dei tappi alle orecchie. I potenziali somestesici hanno generalmente un maggiore voltaggio e delle latenze più brevi di alcuni millisecondi controlateralmente al lato stimolato. Una registrazione bilaterale può avere un interesse per escludere queste fonti di errore. Quando lo stimolo è applicato monolateralmente, esso scatena un'onda positiva P1 con una latenza vicina a 150 ms registrabile al vertice e un'onda negativa N1 con una latenza vicina a 220 ms registrabile al vertice e sul lato temporale omolaterale (Figura 2 ). Se lo stimolo è presentato in modo bilaterale, è registrata solo l'onda P1. La durata di questa onda è di circa 600 ms. La comparsa di queste onde coincide per il paziente con la sensazione di presentazione di uno stimolo, ma non con la discriminazione qualitativa di quest'ultimo. Tutti i sapori primari sono in grado di generare dei PEG, tuttavia sembra che i sapori legati ai recettori metabotropici (dolce, amaro, umami) siano più soggetti a variazioni. Ciò si può spiegare con l'attivazione di vie di segnalazione più complesse e più lente di quelle dei canali ionici.

 

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Figura 2 
Corrispondenza tra risultati di potenziali evocati gustativi (PEG) e magnetoencefalografia (secondo Mizoguchi et al. riprodotto con l'autorizzazione degli Oxford Journals). Si può osservare una perfetta sincronizzazione tra i PEG registrati (onde P1, N1 e P2) e le correnti di dipolo equivalente corrispondenti (ECD1, ECD2 ed ECD3 rispettivamente) (A). Corrispondono in risonanza magnetica (B) all'attivazione delle aree gustative primarie bilaterali (ECD1) e secondarie (ECD2 e 3).

Magnetoencefalografia (MEG)

Un altro metodo è in grado di registrare l'attività gustativa evocata: si tratta della MEG. Essa possiede una migliore risoluzione spaziale dei PEG, poiché permette di localizzare precisamente la fonte dell'attività evocata con il metodo dei due dipoli. Essa permette anche, con questo metodo, di ridurre gli artefatti elettrici, dunque di diminuire il numero di acquisizioni necessarie prima dell'averaging. In questo modo, è eccezionale non poter raccogliere delle correnti equivalenti di dipolo (ECD) contrariamente ai PEG. Associata a una diagnostica per immagini morfologica (tipo risonanza magnetica [RM]), essa permette di determinare molto finemente le aree gustative corticali. Tuttavia, richiede un equipaggiamento più costoso rispetto ai PEG, come anche una camera amagnetica. I paradigmi di stimolazione sono identici a quelli dei PEG e possono essere di natura elettrica, gustativa o mista. 

Yamamoto hanno proposto di utilizzare uno stimolo elettrico erogato da un elettrogustometro di una durata di 200 ms e a intervalli di 20 secondi per erogare delle intensità che variano da 5 μA a 210 μA. Dopo un numero medio di 60 acquisizioni sui 122 canali dell'attrezzatura essi osservavano la comparsa di risposte bilaterali nelle regioni opercolari e insulari della corteccia tra 200 (nella maggior parte dei casi) e 1 000 ms dopo l'applicazione dello stimolo. Tuttavia, a causa di artefatti di stimolazione lo studio precoce dopo la stimolazione non è stato conclusivo.
Uno studio di Mizoguchi et al. è stato condotto per confrontare PEG e MEG dopo una stimolazione gustativa salata (NaCl, 0,3 M, Figura 3 ). Ogni stimolo di 400 ms era ripetuto 40 volte a 30 secondi di intervallo alla temperatura di 36 °C per ogni sessione. Questo lavoro ha permesso di confermare la concordanza spaziale e temporale dell'onda P1 dei PEG con la corrente dipolare ECD 1 registrata in MEG (latenza di 125 ms per ognuna). Inoltre, queste onde e correnti erano generate nell'area gustativa primaria. Esse erano osservate nell'opercolo e nelle regioni insulari nella maggioranza dei casi (senza lateralizzazione netta) e, più raramente, nei solchi precentrali e centrali. Le onde P2 e le correnti ECD2 coincidevano temporalmente, ma rispondevano ad attivazioni delle aree primarie e delle aree associative disseminate nel cervello (solco temporale superiore).

Figura 4

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Figura 3
Attivazione delle aree gustative primarie in risonanza magnetica funzionale secondo Ogawa et al.(riprodotto con l'autorizzazione degli Oxford Journals). Attivazione negli emisferi cerebrali sinistro (A) e destro (B) secondo delle sezioni nel piano coronale (a), sagittale (b) e assiale (c). Le frecce indicano le aree attivate (cerchiate). Sul lato sinistro (A) si osserva un'attivazione dell'insula come anche dell'opercolo frontale. A destra (B) l'attivazione ha luogo di preferenza nell'opercolo parietale. Questo schema di attivazione può essere differente a seconda dei soggetti.

Murayama et al. hanno riscontrato dei risultati simili con una stimolazione salata di NaCl a 0,3 M e una stimolazione con soluzione glucosata al 10%. In entrambi i casi la latenza dell'ECD 1 si situava tra 150 e 210 ms (175 ms in media). L'attivazione delle aree gustative primarie era bilaterale in quasi la metà dei casi e omolaterale nell'altra metà. Non si è osservato alcun caso di stimolazione controlaterale. 
Questi risultati differiscono leggermente da quelli presentati da Kobayakawa et al. In effetti, benché le latenze di ECD 1 siano simili con una stimolazione gustativa con saccarina (latenza ECD 1: 173 ms, saccarina 3 mM, durata di stimolo 400 ms, intervallo 30 s, 40 presentazioni, temperatura 36 °C), esse sono notevolmente abbreviate con lo stimolo salato (latenza ECD 1: 93 ms, NaCl 1 M, durata di stimolo 400 ms, intervallo 30 s, 40 presentazioni, temperatura 36 °C). Nessun elemento obiettivo, legato al paradigma o ai pazienti, riesce a spiegare questa differenza.
Utilizzando un protocollo simile, Onoda et al. si sono concentrati sulla lateralizzazione delle aree gustative primarie. Con latenze vicine a 130 ms all'insula e all'opercolo parietale, essi hanno potuto determinare che la risposta era bilaterale nel 72% dei casi, omolaterale allo stimolo nel 22% dei casi e controlaterale nel 6% dei casi.
È importante sottolineare che per ognuno di questi esperimenti la comparsa di corrente equivalente del dipolo ECD 1 corrispondeva alla percezione di una stimolazione gustativa, ma la sua identificazione (dolce o salata) era a volte erronea. Di conseguenza, le funzioni di riconoscimento sembrano piuttosto appartenere alle funzioni associative e, allo stato attuale della tecnica, la MEG permette di escludere un'ageusia o una disgeusia selettiva, ma non permette di studiare più finemente i disturbi del gusto.

Metodi di esame del gusto Metodi soggettivi

Studio di sindromi o malattie associate