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).
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).
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