SACCADI...STIMOLO PER IL CERVELLO!

COSA SONO LE SACCADI? 
COME POSSIAMO USARLE PER RISOLVERE PROBLEMI?
Cosa sono lo abbiamo visto in un precedente articolo (http://aulo-optometry.blogspot.com/2017/03/come-stanno-le-tue-saccadi.html) e quindi, dopo un breve riepilogo, vediamo cosa ha scoperto la ricerca su come possono essere collegate ai problemi più disparati e come possono essere utili allenandole.

I movimenti saccadici, o saccadi, sono salti visivi da un punto ad un altro nello spazio, come per esempio gurdandosi intorno o leggendo. Vengono considerati esercizi di grande efficacia nella Ginnastica Visiva, questo perché stimolano aree nervose per assolvere a diverse attività visive. Le saccadi posso essere volontarie come quelle che usiamo quando decidiamo di spostare lo gurardo da un oggetto ad un altro, per esempio camminando per strada o seguendo una partita di tennis

quando saltiamo da un giocatore all'altro. Sono volontarie anche nei movimenti oculari durante la lettura, di fondamentale importanza per la sfera cognitiva e di apprendimento. Le saccadi possono essere anche involontarie come quelle legate a stimolazioni della visione periferica che richiamano la nostra attenzione e il nostro sguardo su quello stimolo. Si può trattare di un oggetto che si avvicina inaspettatamente (un oggetto che cade da uno scaffale o un'auto che non avevamo visto, attraversando la strada).

Come abbiamo detto, i movimenti saccadici vengono usati molto durante l'allenamento visivo. Scopriamo qui sotto dove e quali sono i sistemi collegati e le patologie o disfunzioni che li interessano. E quindi come possono influenzare quei sistemi con una adeguata stimolazione.    

SACCADI E PARKINSON
Nell'articolo di Sophie Rivaud-Péchoux et at. (Improvement of memory guided saccades in parkinsonian patients by high frequency subthalamic nucleus stimulation),  si evidenzia, anche se all'epoca non ancora ben noto il funzionamento (ottobre 1999), lo stretto collegamento fra ipotalamo, area visiva frontale e area visiva supplementare, nel controllo dei movimenti saccadici balistici, guidati dalla memoria. Nei malati parkinsoniani si evidenzia un deficit significativo dell'accuratezza delle saccadi guidate dalla memoria ma con stimolazioni ad alta frequenza del Nucleo Ipotalamico (STN) confermano un deciso miglioramento sul deficit dei movimenti saccadici.

Bibliografia
- Limousin P, Pollak P, Benazzouz A, et al. "Effect on parkinsonian signs and symptoms of bilateral subthalamic nucleus stimulation". Lancet 1995;345:91–5.
- Ardouin C, Pillon B, PiefferE, et al. "Bilateral subthalamic or pallidal stimulation for Parkinson’s disease affects neither
memory nor executive functions: a consecutive series of 62 patients". Ann Neurol 1999;46:217–23.
- Funahashi S, Bruce CJ, Goldman-Rakic PS. "Neuronal activity related to saccadic eye movements in the monkey’s
dorsolateral prefrontal cortex". J Neurophysiol 1991;65: 1464–97.

SACCADI, SUONO E TATTO IN ALLENAMENTO VISIVO
L'articolo di E Yin, T Zeyl, et al. (An auditory-tactile visual saccade-independent P300 brain–computer interface) analizza le risposte a stimoli visivi a livello corticale attraverso l'uso di un sistema di interfaccia computer-cervello (Brain Computer Interface).  Al di là delle specifiche dello studio, risulta interessante vedere come le risposte agli stimoli aumentano di oltre il 50% quando gli stimoli visivi di tipo saccadico vengono collegati a quelli sonori e di tatto.

Bibliografia

B.Z. Allison, E.W. Wolpaw, and J.R. Wolpaw.

Brain-computer interface systems: progress and

prospects. Expert Reviews of Medical Devices,

4(4):463–474, 2007.

B.Z. Allison, E.W. Wolpaw, and J.R. Wolpaw.

Brain-computer interface systems: progress and

prospects. Expert Reviews of Medical Devices,

4(4):463–474, 2007.

B.Z. Allison, E.W. Wolpaw, and J.R. Wolpaw.

Brain-computer interface systems: progress and

prospects. Expert Reviews of Medical Devices,

4(4):463–474, 2007.

B.Z. Allison, E.W. Wolpaw, and J.R. Wolpaw.

Brain-computer interface systems: progress and

prospects. Expert Reviews of Medical Devices,

4(4):463–474, 2007.

- B.Z. Allison, E.W. Wolpaw, and J.R. Wolpaw. "Brain-computer interface systems: progress and
prospects". Expert Reviews of Medical Devices, 4(4):463–474, 2007.
 - A. M. Brouwer and J. B. F. Van Erp. "A tactile p300 brain-computer interface". Front.Neurosci., 4:Doi: 10, 2010. 3389/fnins..00019.
- J. Hohne and M. Tangermann. Towards user-friendly spelling with an auditory brain-computer interface: the charstreamer paradigm. PLoS One, 9(6):E98322, 2014. 
 

ALLENAMENTO VISIVO IN DISLESSICI
Molti studi hanno evidenziato che nei dislessici si registrano sempre alterazioni delle funzioni binoculari e dei movimenti saccadici, come abbiamo già visto in un articolo specifico (https://aulo-optometry.blogspot.com/2019/07/visione-binoculare-e-difficolta-di.html). Questo studio di B. Fischer e K. Hartnegg (Effects of visual training on saccade control in dyslexia - Perception, 2000 - journals.sagepub.com) riporta gli effetti della pratica quotidiana di tre esercizi visivi sulle prestazioni saccadiche di 85 bambini dislessici nella fascia di età compresa tra 8 e 15 anni. I risultati indicano che la pratica quotidiana ha migliorato non solo la capacità percettiva, ma anche il controllo volontario della saccade. Vi segnalo nuovamente un altro articolo di una ricerca sui risultati di ginnastica visiva su bambini certificati DSA (https://aulo-optometry.blogspot.com/2018/08/lallenamento-visivo-migliora-le.html)

Bibliografia
- Biscaldi M, Gezeck S, Stuhr V, 1998 "Poor saccade control correlates with dyslexia'' Neuropsychologia 36 1189 ^ 1202 
- Stein J, Talcott J, 1999 ``Impaired neuronal timing in developmental dyslexia - The magnocellular hypothesis'' Dyslexia 5 59 ^ 77
- Fischer B, Ramsperger E, 1986 "Human express saccades: effects of randomization and daily practice'' Experimental Brain Research 64 569 ^ 578

PLASTICITA' CEREBRALE E SACCADI
A fronte della proposta di ginnastica visiva, che rappresenta sempre stimolazioni nervose, ci viene spesso chiesto se l'effetto sia duraturo o possa perfino ristabilire una funzione persa. Nello studio di T. Nyffeler et al. (Extending lifetime of plastic changes in the human brain, European Journal of Neuroscience · December 2006) si dimostra come stimolazioni a livello della FEF (Frontal Eye Field) consolidino i cambiamenti plastici, impedendo al sistema oculomotore di tornare allo stato iniziale. Si potrebbe quindi ipotizzare che la stimolazione ripetuta è in grado di prolungare la durata di queste modifiche plastiche attraverso un meccanismo di consolidamento. Nello studio gli stimoli della FEF sono di tipo elettrico ma anche gli stimoli semplicemente visivi sono in effetti, nel processo, di tipo bio-chimico e poi elettrico.

Bibliografia
- Azuma, M., Nakayama, H. & Suzuki, H. (1986) "Suppression of visually triggered saccades by electrical stimulation of the monkey frontal eye field". J. Physiol. Soc. Jpn, 48, 266.
- Huang, Y.Z., Edwards, M.J., Rounis, E., Bhatia, K.P. & Rothwell, J.C. (2005) Theta burst stimulation of the human motor cortex. Neuron, 45, 201–206.
- Izawa, Y., Suzuki, H. & Shinoda, Y. (2004) Suppression of visually and memory-guided saccades induced by electrical stimulation of the monkey frontal eye field. II. Suppression of bilateral saccades. J. Neurophysiol., 92, 2261–2273.
- Martin, J.L., Barbanoj, M.J., Schlaepfer, T.E., Thompson, E., Perez, V. & Kulisevsky, J. (2003) Repetitive transcranial magnetic stimulation for the treatment of depression. Systematic review and meta-analysis. Br. J. Psychiatry, 182, 480–491.

TRATTAMENTO DI DISFUNZIONI VISIVE IN INCIDENTI CEREBRALI
Nello studio di K Schlageter et al. (Incidence and treatment of visual dysfunction in traumatic brain injury, 1993 - Taylor & Francis) sono stati studiati l'incidenza della disfunzione visiva e l'efficacia degli esercizi visivi in ​​pazienti con trauma cranico acuto in un programma di riabilitazione. Nel 59% dei soggetti analizzati si è riscontrata una menomazione in uno o più dei seguenti dati: pursuit, saccadi, stereopsis, movimenti extraoculari e eso-exotropia. Nei casi di disfunzione dei pursuit e delle saccadi è stato approntato un programma di allenamento visivo di 2 settimane con valutazione da parte di un optometrista per verificare i risultati. L'idoneità di un programma di ginnastica visiva ospedaliera è risultato non chiaro ma una valutazione iniziale si è rivelata preziosa per l'invio a un optometrista per ulteriori trattamenti.

Bibliografia
- Cohen M., Groswasser Z., Barchadski R., Appel A. Convergence insufficiency in brain-injured patients. Brain Injury 1989; 3(2)187–191[Taylor & Francis Online], [Google Scholar]
- Cohen A. H. Visual rehabilitation of a stroke patient. Journal of the American Optometric Association 1978; 49(7)831–832 [Google Scholar]
- Berne S. A. Visual therapy for the traumatic brain-injured. Journal of Optometric Vision Development 1990; 21: 13–16 [Google Scholar]

VERSIONI OCULARI IN TRAUMI CEREBRALI LIEVI
Lo scopo di questo studio (Versional eye tracking in mild traumatic brain injury: Effects of oculomotor training. Preethi Thiagarajan et al. Brain Injury Volume 28, 2014 - Issue 7 Published online: 14 May 2014) è valutare misure oggettive dei movimenti oculari prima e dopo allenamento visivo in soggetti con traumi cerebrali lievi. I movimenti oculari (fissazione, saccadi balistiche, lettura simulata) sono stati registrati oggettivamente prima e dopo e allenamento. Dopo la ginnastica visiva si è verificata una significativa riduzione dell'errore di fissazione orizzontale. Il guadagno saccadico è aumentato sia in orizzontale che in verticale (p <0,05). Il rapporto di saccade per la lettura simulata, paradigma a più righe ridotto in modo significativo (p <0,05). Nessuna delle misure è cambiata significativamente dopo l'allenamento P.

Bibliografia
- Greve MW, Zink BJ. Pathophysiology of traumatic brain injury. The Mount Sinai Journal of Medicine 2009;76:97–104 [Crossref], [PubMed], [Web of Science ®].
- Ciuffreda KJ, Tannen B. Eye movement basics for the clinician. St. Louis, MO: Mosby Year Book; 1995.
- Hall K. M. Overview of functional assessment scales in brain injury rehabilitation. Neurorehabilitation 1992; 2(4)97–112.

RIABILITAZIONE DELLA LETTURA IN TRAUMI CEREBRALI

Lo studio di Kenneth J. Ciuffreda (Oculomotor rehabilitation for reading in acquired brain injury, Neurorehabilitation, vol. 21, no. 1, pp. 9-21, 2006 ) valuta la riabilitazione oculomotoria correlata alla lettura in soggetti con lesioni cerebrali acquisite. La ginnastica visiva prevede lettura simulata su una riga e su più righe, il monitoraggio di fissazione, saccadi e pursuit. Tutti i partecipanti (post-ictus e post-traumi cranici) hanno evidenziato una capacità di lettura notevolmente migliorata, e questo è stato confermato da molte delle misure della motolità oculare specialmente con il feedback oculomotorio visivo e uditivo combinati. La riabilitazione oculomotoria correlata alla lettura ha prodotto significativi miglioramenti. L'attività saccadica e l'allenamento del ritmo e dell'automatismo, modificano i movimenti oculari per produrre un approccio più sistematico e conseguentemente un migliore profilo di lettura.

SACCADI E POSTURA
Questo studio di Layla Ajrezo et al. (Saccades Improve Postural Control: A Developmental
Study in Normal Children, ed. Ramesh Balasubramaniam, University of California, Merced, USA) si è concentrato sull'effetto di attività oculomotorie come i movimenti saccadici relazionati alla stabilità posturale, in un rilevante numero di bambini. In tutti i bambini sono state escluse anomalie vestibolari, neurologiche, oftalmologiche e ortottiche. Durante la misurazione posturale, si è evidenziata una correlazione tra aumento dell'età e diminuzione della latenza del saccade, e un miglioramento della qualità della fissazione. L'oscillazione posturale diminuisce con l'età e si riduce nel doppio compito, con saccadi, rispetto a un semplice compito di fissazione. Questi risultati suggeriscono una maturazione dei circuiti neuronali che controllano la postura e i movimenti oculari durante l'infanzia. Lo studio mostra anche la presenza di un'interazione tra il sistema oculomotore e il sistema posturale. Impegnarsi in compiti oculomotori si traduce in una riduzione dell'oscillazione posturale.

Bibliografia
- Blanchard Y, Carey S, Coffey J, Cohen A, Harris T, et al. (2005) "The Influence of Concurrent Cognitive Tasks on Postural Sway in Children". Pediatr Phys Ther 17(3): 189–193.
- Laufer Y, Ashkenazi T, Josman N (2008) "The effects of a concurrent cognitive task on the postural control of young children with and without developmental coordination disorder". Gait Posture 27(2): 347–351.
- Olivier I, Cuisinier R, Vaugoyeau M, Nougier V, Assaiante C (2010) "Agerelated differences in cognitive and postural dual-task performance". Gait Posture 32(4): 494–499. 
- Uchida T, Hashimoto M, Suzuki N, Takegami T, Iwase Y (1979) "Effects of periodic saccades on the body sway in human subjects". Neurosci Lett 13(3): 253–258.

CONCLUSIONI
Da tutto quello che abbiamo letto possiamo desumere che:
- i movimenti Saccadici o Saccadi sono coinvolte in molti processi neuro-fisiologici e condizionate da varie patologie e disfunzioni del nostro sistema nervoso.
- l'allenamento di queste può migliorare molto, e talvolta risolvere, le disfunzioni che presentavano, influenzando in modo positivo il sitema colpito.
- i movimenti saccadici sono strettamente collegati alla postura e all'equilibrio che ne è la sua massima espressione.
- l'allenamento di questi movimenti oculari se unito a stimoli sonori e di coordinamento visuo-motorio (touch) amplificano notevolmente il loro effetto.








IL SISTEMA JETPROGRAM, unito anche a tecniche di allenamento visivo nello spazio, riunisce tutte queste caratteritiche e la nostra collaborazione continua con specialisti della postura e delle problematiche di apprendimento (DSA) ne sono la riprova.

Luca Ieri
Optometry Doctor - State University of Latvia
Esperto in tecniche visuo-posturali
Membro AID (Associazione Italiana Dislessia)

ATTENZIONE: si ricorda che all'interno degli articoli di questo Blog vengono usati termini e concetti semplificati per un pubblico non professionale e a scopo puramente divulgativo.