12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Synet og hjernen.
Randi Starrfelt, cand.pscyh., ph.d. Specialist i Klinisk Neuropsykologi Center for Visuel Kogntion Institut for Psykologi Københavns Universitet Randi.Starrfelt@psy.ku.dk
Dansk Optometri- og kontaktlinsekonference 11. november 2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Overview We see with the brain, not the eyes: images that pass through our pupils go no further than the retina. Paul Bach-y-Rita , 2003 Synet og hjernen: a: Synsfeltdefekter og visuel cortex: Når øjnene fungerer, men hjernen er blind. b: Forstyrrelser i visuel perception: Når øjnene fungerer, men man ikke forstår, hvad man ser. c: Forstyrrelser i visuel opmærksomhed: Når øjnene fungerer, men man ikke er opmærksom på det man ‘ser’. D: Visuelle læseforstyrrelser: Hvordan hjerneskader der pårvirker synet kan påvirke læsning.
1
12-11-2012
Forstyrrelser i ”højere” visuelle funktioner efter hjerneskade. De væsentligste spørgsmål: •
Kan patienten se?
•
Kan patienten rette opmærksomheden mod ting i omgivelserne?
•
Kan patienten lokalisere ting i omgivelserne?
•
Kan patienten genkende ting i omgivelserne?
•
Kan patienten læse?
•
Kan patienten benævne ting i omgivelserne?
•
Erkender patienten sine vanskeligheder?
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
René Magritte
hu/RH/AG
Forstyrrelser i ”højere” visuelle funktioner efter hjerneskade. De væsentligste spørgsmål i dag: •
Kan patienten se?
•
Kan patienten rette opmærksomheden mod ting i omgivelserne?
•
Kan patienten lokalisere ting i omgivelserne?
•
Kan patienten genkende ting i omgivelserne?
•
Kan patienten læse?
•
Kan patienten benævne ting i omgivelserne?
•
Erkender patienten sine vanskeligheder?
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
René Magritte
hu/RH/AG
2
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Hjernens blodforsyning
Visuelle forstyrrelser som følge af hjerneskade ses typisk efter: • apopleksi (blødning eller blodprop) i den posteriore forsyningsarterie (arteria cerebri posterior) og de bagre dele af den midtre forsyningsarterie (arteria cerebri media) • Ses også ved kulilteforgiftning og efter traumatiske skader. • Affektion af synet/synsfeltet ses også ved tumorer (især fra hypofysen) og multipel sklerose.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Synsfelt = “det området man ser når øjnene fikserer stabilt.” Indput fra højre side af synsfeltet sendes til venstre hjernehalvdel; indput fra venstre side af sysnfeltet sendes til højre hjernehalvdel.
Primær visuel kortex (også kaldt: BA 17; area striata; V1) ligger gemt inde i sulcus calcarina i
3
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Kan patienten se? I hvor stor del af synsfeltet?
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Synsfeltudfald •
Ses hos 70-80% af alle patienter med blødning eller blodprop bagtil i hjernen.
•
Ses hos 20-30% af alle pt. med cerebrovaskulære skader i rehabiliteringscentre.
•
!! Op til 50% af hovedtraumepatienter i rehabiliteringscentre har behandlelige visuelle forstyrrelser (inkluderet synsfeltudfald) som ikke er undersøgt/konstateret inden rehabiliteringsforløbet !!
•
Patienter med synsfeltudfald har ofte dårligere rehabiliterings-effekt ifht almindelige daglige aktiviteter, formelle vurderinger af funktion, og ”vocational success”.
Marstrand (2003), Kerkhoff (1999)
4
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Skotomer • Mindre læsioner i occipital-lappen/synsbanerne giver ofte skotomer: blinde områder i synsfeltet. • Kan være være centrale / foveale eller paracentrale. • Bliver ikke altid opdaget af patient, pga øjenbevægelser og ”udfyldning”. • Opdages ikke altid ved synsfelt-undersøgelse. • Kan have store konsekvenser for daglig funktion.
Patient WW •Infarkt højre occiptiallap. •Øjenlæge/neurolog: Ingen synsfeltudfald!
Lysdetektion ved computeriseret perimetri:
•Oplevede at ”ting kunne forsvinde for så at dukke op igen” – især i venstre side.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
5
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Kortikal blindhed • Læsion af V1/primær visuel kortex i begge hemisfærer giver dobbelsidig homonym hemianopsi = total blindhed. • Rammer ca. 5% af patienter med synsfeltpåvirkning efter postchiasmatisk skade (Zihl, 2000). • Nogen patienter ved ikke at de ikke kan se, selv om de er helt blinde! (Antons syndrom).
V1 = primær visuel kortex
(c) R Starrfelt 2011
Andre visuelle fenomæner: •
Blindsight: Nogle patienter med homonym hemianopsi kan afgøre (over chanceniveau) hvor i synsfeltet der stimuleres, samt evt. forskel på X og O. Oplever det som om de gætter.
•
Hallucinationer: Enkelte patienter med synsfeltudfald oplever hallucinationer eller andre positive visuelle fænomener i det blinde felt. (Typisk ved afgrænsede skader i højre hemisfære).
6
12-11-2012
Zeki, 1993 PET-eksperiment med Mondrianbilleder og bevægelse
Venstre: V4 ”farveregion” Højre: V5 ”bevægelsesmodulet”
Gad
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Andre typer synsfeltdefekter (uden total blindhed): (Hemi)akromatopsi – (halvsidig) farveblindhed.
7
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Andre typer synsfeltdefekter (uden total blindhed): Akinetopsi • Bevægelsesblindhed: efter skader i V5/”bevægelsesmodulet”. • ”Strobelight perception” • Meget sjælden i ren form.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Andre typer synsfeltdefekter (uden total blindhed): Cerebral amblyopi – formblindhed •
Manglende formsyn i dele af synsfeltet på grund af læsion i synsområderne.
•
Følger typisk de samme grænser som cerebralt betinget blindhed (i.e. hemifelt eller kvadrant).
•
Opdages ikke ved almindelig perimetri fordi pt. kan detektere lys og bevægelse i det skadede synsfelt, men ikke kan se former.
•
Kan fx give læsevanskeligheder.
8
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuel perception: Den dorsale og den ventrale strøm. “Hvor” banen - dorsal
“Hvad” banen - ventral
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuel perception: Den dorsale og den ventrale strøm.
9
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Klassiske visuelle syndromer Skade i den dorsale strøm:
Skade i den ventrale strøm:
Svigtende evne til at lokalisere ting i omgivelserne
Svigtende evne til at genkende komplekse visuelle former
Balints syndrom: • Visuel desorientering • (Dorsal) simultanagnosi • Optisk ataksi • Okulomotorisk apraksi
Visuelle agnosier: • Apperceptiv agnosi • Associativ agnosi • (Ventral) simultanagnosi • Ren aleksi / Ansigtsagnosi
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuel agnosi – tab af evne til at genkende visuel indput 1. Udg 1990, 2. Udg. 2004 A (uden) gnosis (viden) Visuel agnosi: for objekter, ansigter (prosopagnosi), eller ord (aleksi). Simultanagnosi: Nedsat evne til at se flere ting samtidigt. Basale synsfunktioner bevaret.
10
12-11-2012
(c) R Starrfelt 2011
Visuel agnosi Tidligere skelnen mellem apperceptiv og associativ – nu klassifikation ifht. kognitiv model.
(c) R Starrfelt 2011
Visuel agnosi – forskellige forstyrrelser ved skade på forskellige ’niveauer’/i forskellige ’moduler’. 1) Svækket formperception. 2) Svækket formintegration. 3) Svækket strukturel viden. 4) Svækket adgang til semantisk viden.
11
12-11-2012
(c) R Starrfelt 2011
1) SvĂŚkket formperception Intakte sensoriske funktioner (synsstyrke, farvesyn, lokalisation, orientering) i intakte dele af synsfeltet. Massive problemer med at identificere og skelne mellem selv simple former.
(c) R Starrfelt 2011
2) Integrativ agnosi Intakte sensoriske funktioner (synsstyrke, farvesyn, lokalisation, orientering) i intakte dele af synsfeltet. Kan matche simple figurer og kopiere forlÌg (men gør det ofte abnormt langsomt og sekventielt).
Behrmann & Kimchi (2003) Journal of Experimental Psychology:
12
12-11-2012
(c) R Starrfelt 2011
Integrativ agnosi
(c) R Starrfelt 2011
3) Svækket strukturel viden •
Intakt formperception (tilsyneladende): kan matche og kopiere.
•
Men kan ikke identificere objekter.
•
Kan typisk ikke tegne eller beskrive objekter fra hukommelsen.
+ Hvilke to billeder er ens? - Hvad ser vi på billederne?
13
12-11-2012
(c) R Starrfelt 2011
4) Svækket visuel semantisk viden •
Intakt perception: kan kopiere og matche.
•
Intakt strukturel viden: kan skelne mellem rigtige og nonsensobjekter.
•
Kan ikke matche efter funktion/association.
•
Kan ikke udpege eller benævne visuelle objekter.
•
Kan benævne til definition/ ved præsentation i andre modaliteter.
Rigtigt objekt
Nonsens objekt
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Agnosi for ansigter - Prosopagnosi • Manglende evne til at genkende tidligere velkendte ansigter og/eller nye. • Formopfattelse og elementære sansefunktioner er intakte.
• Opfattelsen af andre fysiske kendetegn (køn, alder) og personlige kendetegn (hår, gangart, stemme, ansigtsudtryk) er ikke afficeret.
14
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Ja, det er en mand med skjorte og jakke. Ser du hans ansigt på én gang? Ja, men ikke så jeg genkender personen.
Kan du gætte dig til hvad han er? Han kunne godt være skuespiller. Det er han ikke. Hvis jeg siger han er politiker - hjælper det dig? Nej det gør det mærkeligt nok ikke.
Det ser ud som om du drejer billedet hele tiden. Det gør jeg også for at få en Hvis jeg giver dig 3 navne: Nyrup anden vinkel på det. Det er helt Rasmussen, Kennedy, deGaulle? mærkeligt, det der drengede Ja så er det Nyrup Rasmussen, jeg tror ikke udseende som Kennedy havde, det er Kennedy. det burde man jo kunne kende. For mig er billedet helt fremmed. Det er det. Er det virkelig, det var da utroligt.
68-årig kvinde indlagt på RH efter infarkt højre occipitalregion og atrofi i venstre
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Persongenkendelse vs ansigstgenkendelse
15
12-11-2012
16
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Medfødt (congenital) prosopagnosi
http://www.dr.dk/Nyheder/Indland/2012/08/19/164329.htm
The Fusiform Face Area: Specialiseret hjerneomrĂĽde for ansigtsperception?
17
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Simultanagnosi: Vanskeligheder med at opfatte flere objekter samtidigt: Dorsal simultanagnosi. Kan kun se en genstand ad gangen.
Ventral simultanagnosi: Kan se at der er flere objekter, men kan kun identificere et ad gangen.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Simultanagnosi: Vanskeligheder med at opfatte flere objekter samtidigt:
Det teorietiske problem: Hvad er en (visuel) genstand?
18
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Simultanagnosi: Vanskeligheder med at opfatte flere objekter samtidigt:
Det praktiske problem:
Balints syndrom
En forstyrrelse i evnen til at opfatte det visuelle felt som en helhed. Simultanagnosi, visuel desorientering Mangelfuld evne til at pege og gribe korrekt under visuel styring Optisk ataksi Balint’s tegning af læsionens udbredelse (1909)
Manglende evne til vilkårligt at rette blikket mod nye visuelle stimuli Okulomotorisk apraksi
Lokalisation: Bilateralt parietooccipitalt Ætiologi: svær hypotension, anoksi, Alzheimers sygdom
hu/RH
19
12-11-2012
Simultanagnosi / visuel desorientering
Mangelfuld evne til at opfatte det visuelle rum som en helhed. Vanskeligheder med at se mere end én eller to ting ad gangen. Stimuli i det perifere synsfelt overses.
(Rafal 1997)
Synsindtrykkene er ikke stabile. Tingene kan pludselig forsvinde
hu/RH
Optisk ataksi Forstyrrelse af visuelt kontrollerede bevægelser. Bevægelser, der styres af andre sanser, er normale. Pt. vil række forkert ud efter genstande og fejlvurdere afstande.
(Rafal 1997)
hu/RH
20
12-11-2012
Okulomotorisk apraksi (psykisk blikparese)
•
Forstyrrelse i evnen til at udføre målrettede øjenbevægelser under visuel kontrol.
•
Normale øjenbevægelser, hvis pt. retter øjnene imod en lyd.
•
Blikket kan begynde at vandre eller der kan ske en fastlåsning.
hu/RH
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Neglekt og visuel opmærksomhed
21
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Neglekt •
Unilateral neglekt: Manglende opmærksomhed mod en side af rummet eller kroppen.
•
Samlebetegnelse for en række forstyrrelser, hvor patienten efter en læsion i hjernen ikke orienterer sig mod eller ikke reagerer på stimuli præsenteret i den ene halvdel af rummet eller den ene side af kroppen.
•
Defekten optræder uden tilgrundliggende sensoriske eller motoriske udfald.
•
Ses hyppigst efter skade i højre hjernehalvdel (neglekt for venstre side af rummet/kroppen).
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Neglekt
- Har tit store konsekvenser for ADL.
22
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Neglekt i forskellige modaliteter Visuelle neglektsymptomer er mest udbredte og veldokumenterede i litteraturen Neglektsymptomer findes dog i andre modaliteter: • Auditiv neglekt (Pavani, Husain, Ladavas & Driver, 2004) • Olfaktorisk neglekt (Bellas, Novelly, Eskenazi & Wasserstein, 1988)
• Somatosensorisk neglekt (Maravita et al., 2003) • Motorisk neglekt • Forestillingsneglekt (Bisiach m.fl.)
Ovennævnte variationer optræder ofte, men ikke altid, sammen med visuel neglekt.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Neglekt på udstregningsopgave
23
12-11-2012
S. VANGKILDE
R Starrfelt | CenterOF for COPENHAGEN Visuel Kognition UNIVERSITY
CENTER FOR VISUAL COGNITION
Neglekt ved kopiering
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Søgeadfærd / øjenbevægelser ved neglekt
24
12-11-2012
S. VANGKILDE
CENTER FOR VISUAL COGNITION
UNIVERSITY OF COPENHAGEN
Selvportræt ved neglekt
Selvportræt af Anton Raederscheidt efter højresidigt parietalt slagtilfælde
10/4/2010 fra http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=neurosci&part=A1804
S. VANGKILDE
CENTER FOR VISUAL COGNITION
UNIVERSITY OF COPENHAGEN
Spatiale referencerammer Vi kan skelne mellem to typer referencerammer • Egocentriske referencerammer • Allocentriske referencerammer
25
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
ALLOCENTRISK
EGOCENTRISK
Spatiale referencerammer
Hillis, 2006
S. VANGKILDE
CENTER FOR VISUAL COGNITION
UNIVERSITY OF COPENHAGEN
Egocentriske referencerammer ..til venstre for hvad‌
Retinotopisk
Hovedbaseret
Kropsbaseret
26
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuel neglekt:
Hvilket rum? • Peripersonligt: Ting i omverden inden rækkevidde (de fleste neuropsykologiske test undersøger dette!) • Ekstrapersonligt: Omverden udenfor umiddelbar rækkevidde (synstavle?). • Forestillingsbilleder (eg. Bisiach.)
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Representational space / Imagery
27
12-11-2012
S. VANGKILDE
CENTER FOR VISUAL COGNITION
UNIVERSITY OF COPENHAGEN
Prognose?
Selvportrætter af Anton Raederscheidt efter højresidigt parietalt slagtilfælde
10/4/2010 fra http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=neurosci&part=A1804
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuelt baserede læseforstyrrelser
28
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Aleksi •
Aleksi = tab af/forstyrrelse i læseevne, som følge af erhvervet hjerneskade, hos pt. der tidligere har kunnet læse.
•
Ses hyppigst efter fokal skade, men også som led i fx Alzheimhers sygdom.
•
Centrale aleksier: rammer sproget/læse-systemet
•
Perifere aleksier: skyldes perceptuelle eller opmærksomheds-faktorer
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Perifere aleksier
Visuelle former: Ren aleksi Hemianopisk aleksi. Andre: Opmærksomhedsaleksi Neglekt aleksi
29
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Visuelle funktioner i læsning
Visuel ordgenkendelse
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Ren aleksi •
Også kaldt aleksi uden agrafi.
•
Pt. kan tale og skrive men ikke læse.
•
Har typisk højresidig homonym synsfeltudfald (hemianopsi eller øvre kvadrantanopsi).
•
Kan ses uden andre åbenbare forstyrrelser i visuel perception (men disse findes hvis man undersøger med sensitive tester).
•
Typisk er den eneste klage vanskeligheder med at læse; enten ord eller både bogstaver og ord.
•
Udskrives ofte fra hospitalet uden videre udredning.
30
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Ren aleksi
•
Enkelte patienter kan slet ikke læse eller benævne bogstaver (global aleksi).
•
De fleste kan stave sig igennem ordene, og kan herefter udtale dem korrekt.
•
Milde patienter har ordlængde-effekt: Reaktionstid i læsning hænger liniært sammen med antal bogstaver.
•
Kaldes tit letter-by-letter reading.
Læsning af enkeltord: NN’s mean RT = 1717ms. Control mean = 482 (SD = 56). Ordlængde effekt for NN = 271 ms per bogstav.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
The Visual Word Form Area: Et specialiseret hjerneområde for ordgenkendelse?
Typisk læsion ved ren aleksi.
Starrfelt, Habekost & Leff (2009) Cerebral Cortex.
31
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Hemianopisk aleksi •
Ses typisk ved højresidig hemianopsi der afficerer de centrale 5 grader af synsfeltet.
•
Påvirker ikke læsning af (korte) enkeltord.
•
Pt. har en mild ordlængde-effekt (<100msek per bogstav).
•
Andre kognitive funktioner intakt.
•
Vertikal læsning i intakt felt upåvirket.
•
Skader posteriort i ve. occipitallap. (mere posteriort end ved ren aleksi).
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Hemianopisk aleksi •
Læsning af tekst uforholdsmæssig påvirket.
•
Pt er langsomme og begår fejl ved tekstlæsning pga. forstyrrede øjenbevægelser.
•
Flere fiksationer og regressioner end normale.
•
Mild forstyrrelse men stort handicap.
•
Vigtig at identificere: tilstanden kan trænes!
32
12-11-2012
Patient NT
Pt. klager over vedvarende læsebesvær efter hjerneblødning. • •
Ingen synsfeltudfald ved øjenlægeundersøgelse. Ingen andre neuropsykologiske ufald.
•
What is wrong? R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Patient NT; MR og perimetri Spontant (X detekteres ikke)
V
H
Implicit opmærksomhed mod højre
33
12-11-2012
Patient NT •
Mild ordlængde-effekt.
•
Intakt bogstav-genkendelse centralt i sysfeltet.
•
Kunne ikke identificere bogstaver i øvre højre kvadrant
•
Let forstyrrede øjenbevægelser ved læsning af tekst.
•
Alle andre kognitive funktioner intakt.
•
KONKLUSIUON: Let form for hemianopisk aleksi, pga. cerebral amblyopi.
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Too little too late •
De fleste patienter med visuelle læsevanskeligheder kan se bogstaver og ord,
•
Den visuelle processering er – hos de fleste – langsommere end normalt.
•
Den visuelle opfattelse er begrænset til færre elementer end normalt.
•
Ved perceptionsforstyrrelse (ren aleksi) affiseres både bogstaver og ord.
•
Ved opmærksomhedsforstyrrelser kan man se patienter der læser ord, men ikke kan rette opmærksomheden mod enkelte bogstaver.
34
12-11-2012
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Hvad er en visuel genstand i læsning? •
Genkender vi ord som helheder / enheder?
•
Vel… nej: Ord genkendes ved hurtig, samtidig (parallel) processering af features og bogstaver.
•
Altså: flere bogstaver genkendes samtidigt, men ikke som en samlet enhed (ord).
Hvad så med:
Aoccdrnig to a rscheearch at Cmabrigde Uinervtisy, it deosn't mttaer in waht oredr the ltteers in a wrod are, the olny iprmoetnt tihng is taht the frist and lsat ltteer be at the rghit pclae. The rset can be a toatl mses and you can sitll raed it wouthit porbelm. Tihs is bcuseae the huamn mnid deos not raed ervey lteter by istlef, but the wrod as a wlohe.
35
12-11-2012
Men fra Cambridge siger de:
”There are elements of truth in this, but also some things which scientists studying the psychology of language (psycholinguists) know to be incorrect.” Matt Davis, Cambridge University
Læs mere på: http://www.mrc-cbu.cam.ac.uk/people/matt.davis/cmabridge/
R Starrfelt | Center for Visuel Kognition
Tak til
Christian Gerlach Anders Gade Hanne Udesen Signe Vangkilde
36