Secondo il modello attentivo proposto da Posner lo spostamento del focus avviene attraverso tre distinte operazioni: sganciamento, movimento ed agganciamento (Posner & Presti, 1987, pag. 14). Alla base di questa ipotesi vi sono i dati sperimentali relativi al comportamento di pazienti neurologici affetti rispettivamente da sindrome di neglect, da paralisi sopranucleare progressiva e da lesioni al talamo. Nei prossimi tre paragrafi cercheremo di capire come tali dati si adattano al modello presentato nel capitolo precedente. Per semplicità l'interpretazione del modello si limiterà ad analizzare il comportamento del filtro per emicampi. Una simile semplificazione è considerata legittima in quanto, negli esperimenti analizzati, nella condizione invalida il bersaglio cade nell'emispazio controlaterale rispetto al suggerimento e dunque non è necessario specificare la distribuzione delle risorse attentive all'interno dell'emicampo selezionato.

Il modulo di agganciamento: deficit attentivi dovuti a lesioni talamiche

Nel modello proposto da Posner nel pulvinar è collocato il modulo di agganciamento dell'attenzione (Posner & Petersen, 1990, pag. 28). Nel modello presentato nel capitolo precedente quest'area è coinvolta nella realizzazione del filtro per emicampi. La lesione dell'area dovrebbe, dunque, alterare il funzionamento del filtro. Più precisamente, avendo supposto che fra le due aree vi sia una competizione e dunque una reciproca inibizione, ci aspettiamo che:

1. nella condizione 'a riposo' (assenza di stimoli) vi sia un'inibizione di base delle mappe spaziali collocate nella corteccia ipsilesionale ed un eccitamento di quelle controlaterali, causate dalla mancata inibizione del pulvinar leso nei confronti di quello sano;
2. nella condizione 'suggerimento controlaterale' l'informazione sortisca effetti minimi, in quanto l'area deputata ad avvantaggiarsene è lesa; di conseguenza ci si aspetta anche una mancata inibizione dell'emicampo ipsilaterale e, dunque, un costo molto limitato nella condizione invalida 'suggerimento controlesionale -> bersaglio ipsilesionale';
3. nella condizione 'suggerimento ipsilaterale' l'informazione amplifichi in maniera drammatica il vantaggio dell'emicampo sano a scapito di quello danneggiato, che rimane praticamente negletto.

Figura 1: previsione del comportamento del filtro per emicampi in soggetti affetti da lesione del talamo nel paradigma di Posner: T = target, S = suggerimento.

Tali ipotesi sono esemplificate nella figura. I dati riportati da Posner e colleghi sembrano confermare le previsioni del modello:

• il suggerimento dell'emicampo controlesionale provoca effetti minimi, tanto che le risposte nei confronti dello stimolo ipsilesionale (invalido) sono sistematicamente più veloci di quelle nei confronti dello stimolo controlesionale (valido);
• il suggerimento dell'emicampo ipsilaterale provoca un effetto normale nei confronti dell'emicampo sano, causando un vantaggio nella condizione (valida) "suggerimento ipsilaterale -> bersaglio ipsilaterale" rispetto alla condizione (invalida) "suggerimento controlaterale -> bersaglio ipsilaterale";
• lo stesso suggerimento provoca una fortissima inibizione dell'emicampo controlesionale, tanto che nella condizione invalida "suggerimento ipsilaterale -> bersaglio controlaterale" i tempi di reazione medi superano, in alcune condizioni, il minuto secondo.

È interessante notare che l'ultimo dato, prevedibile dal modello del filtro per emicampi, causa un certo inbarazzo nel modello di Posner. La sintomatologia, infatti, è molto simile a quella riscontrata nei pazienti affetti da sindorme di neglect, in quanto il suggerimento ipsilesionale causa un temporaneo effetto di estizione. L'imbarazzo è evidente se gli autori sono costretti ad affermare che «questo pattern è simile a quello riscontrato nei pazienti con lesione parietale e suggerisce che la lesione del talamo influenzi l'operazione di sganciamento in una maniera qualitativamente simile. La lesione del talamo può avere un effetto indiretto sulla funzione del lobo parietale» (Rafal & Posner, pag. 7352).

Il modulo di sganciamento ed il fenomeno di negligenza spaziale

Nel modello proposto da Posner nella corteccia parietale è collocato il modulo di sganciamento dell'attenzione (Posner & Petersen, 1990). Nel modello presentato nel capitolo precedente in quest'area sono collocate le mappe pragmatiche. La lesione dell'area dovrebbe modificare la rappresentazione dello spazio controlaterale e sbilanciare il meccanismo attentivo verso l'emicampo ipsilaterale. Per semplicità nella presente simulazione faremo riferimento esclusivamente al filtro per emicampi; ciononostante è lecito ritenere che il filtro a ciambella si comporti in maniera non sigificativamente differente .

I soggetti dell'esperimento sono stati testati in fase subacuta. In base alle assunzioni del modello ci aspettiamo i seguenti comportamenti:

1. nella condizione 'a riposo' (assenza di suggerimento) il soggetto riesce a detenere gli stimoli presentati nell'emicampo controlesionale;
2. nella condizione 'suggerimento controlaterale' il bias attenzionale riesce a controbilanciare lo svantaggio rappresentazionale, rendendo possibile una prestazione relativamente buona nella condizione 'suggerimento controlesionale -> bersaglio controlesionale'; più precisamente il suggerimento controlesionale sposta il filtro per emicampi (ma anche il filtro a cono) verso l'area danneggiata aumentandone la salienza.
3. nella condizione 'suggerimento ipsilaterale' il bias attenzionale amplifica lo svantaggio rappresentazionale, in quanto il filtro per emicampi, spostato verso lo spazio ipsilesionale, inibisce la già deficitaria rappresentazione dell'emispazio controlesionale che, in questa condizione, torna ad essere negletta.

Figura 2: previsione del comportamento dei soggetti affetti da sindrome di neglect. Il quadratino bianco rappresenta il suggerimento, il pallino nero il bersaglio

I risultati dell'esperimento di Posner sono significativamente simili a quelli previsti dal modello. Come vedremo nel prossimo capitolo la differenza maggiore fra i risultati sperimentali e la simulazione riguardano la situazione 'stimolo ipsilaterale valido': nel modello implementato il vantaggio nei confronti della situazione 'stimolo ipsilaterale invalido' è molto maggiore che nella realtà.

Il modulo di spostamento e la paralisi sopranucleare progressiva

Secondo il modello presentato nel capitolo precedente il collicolo superiore (che è una delle aree lese dalla paralisi sopranucleare progressiva) svolge un ruolo di primaria importanza nella realizzazione di tutti e tre i filtri spaziali; nell'interpretazione dei dati clinici ci siamo invece limitati, per questioni di semplicità, ad analizzare gli effetti del filtro per emicampi. Per questo motivo nel presente lavoro la sindrome di paralisi sopranucleare progressiva verrà interpretata solamente nel contesto del filtro per emicampi. Una delle aree soggette a lesione nella paralisi sopranucleare progressiva è la formazione reticolare mesencefalica, coinvolta nei movimenti coniugati in verticalità. Secondo il modello di Posner (Posner & Petersen, 1990) la paralisi sopranucleare progressiva causa un deficit nell'operazione di spostamento del focus attentivo. Nel capitolo precedente abbiamo avanzato le seguenti supposizioni:

• il filtro per emicampi è implementato nel ciclo pulvinar -> formazione reticolare -> eccitazione attenzionale pulvinar;
• i nuclei della formazione reticolare mesencefalica coinvolti nel ciclo sono proprio quelli deputati alla realizzazione dei movimenti oculari;
• sebbene il modello preveda il solo filtro 'destra - sinistra' si suppone l'esistenza di un filtro 'emicampo superiore - emicampo inferiore'; questa precisazione è necessaria in quanto l'asse implicato è quello verticale.

Se la lesione della formazione reticolare mesencefalica interrompe il ciclo ricorsivo che realizza il filtro per emicampi, ci aspettiamo che lo stato di eccitazione attentiva del pulvinar sia, bilateralmente, piuttosto basso e che l'azione del filtro per emicampi 'superiore - inferiore' sia modesta, sia nella componente eccitatoria che in quella inibitoria, causando un effetto attentivo (misurabile nella differenza tempi suggerimento invalido - tempi suggerimento valido) inferiore al normale.

L'esperimento è stato condotto in due condizioni (Posner, Rafal, Choate, Vaughan, 1987):

• nella condizione verticale gli stimoli sono posti, uno in alto ed uno in basso, lungo l'asse verticale;
• nella condizione orizzontale gli stimoli sono posti uno a destra ed uno a sinistra lungo l'asse orizzontale.

Poiché la lesione coinvolge la formazione reticolare mesencefalica, deputata alla realizzazione della componente verticale dei movimenti oculari, ci si aspetta un risultato differente nelle due condizioni sperimentali. Anche in questo caso i dati sperimentali sembrano confermare le aspettative, in quanto i risultati dimostrano due effetti principali:

• nei casi di suggerimento valido i tempi di reazione nella condizione verticale sono più lenti che nella condizione orizzontale;
• nei casi di suggerimento invalido l'ordine si inverte, in quanto i tempi di reazione nella condizione verticale sono più veloci che nella condizione orizzontale.

Posner interpreta questi dati ipotizzando un rallentamento nello spostamento del riflettore; secondo questo modello invece i risultati sono dovuti ad una minor efficienza (sia eccitatoria che inibitoria) del filtro per emicampi.