The relationship between praxis and language

Linguistic and praxis deficits often co-occur in patients with stroke-related left hemisphere lesions and in those with neurodegenerative diseases, especially Semantic Dementia. Many behavioral and neuroimaging studies involving both patients and healthy participants revealed that these two cognitive abilities are at least partially supported by common neural pathways, but the interpretation of the interaction between language and praxis depends on which cognitive aspects are examined. For this reason, three studies involving different praxis and linguistic tasks were conducted. First, cognitive processes that enable imitation of meaningless and meaningful gestures were studied in left hemisphere stroke patients through performance obtained in a general standardized battery for aphasia, in verb naming and comprehension tasks, and in a semantic association task (which included various types of semantic association, e.g. matching objects that could be used together in the same action). Patients were significantly more affected in the imitation of meaningful, as opposed to meaningless, gestures. Higher scores in imitation of meaningful gestures were significantly predicted by better performance on the semantic association task when participants were required to associate objects that could be used together to perform a familiar, meaningful action. A second study investigated neural correlates of three distinct types of conceptual object knowledge (i.e. manipulation, purpose and context of use), in a group of neurodegenerative patients. In association with disproportionate behavioral responses on each type of object knowledge, three distinct patterns of hypometabolism emerged. Specifically, manipulation knowledge significantly correlated with the left angular gyrus, and left posterior middle and inferior temporal areas, whereas purpose and context of use significantly correlated with the left temporal pole, the left fusiform gyrus and left anterior temporal areas. Finally, the role of manipulation and function knowledge in object use was investigated in patients with Alzheimer’s disease. Poor performance in matching pictures of objects that could be manipulated in the same way significantly predicted the probability of having a deficit in object use. Conversely, flawless performance when matching pictures of objects that shared the same function, significantly predicted positive outcomes in objects use tasks. Taken together, results show that action semantic knowledge, which encompasses knowledge about which objects can be used together in a purposeful action as well as manipulation knowledge, may be the joining element where action and language interact and overlap.

Disturbi del linguaggio e aprassia si associano frequentemente, sia in pazienti con lesioni cerebrali dovute a ictus emisferico e sinistro, sia in pazienti con malattie degenerative, in particolare nei soggetti affetti da Demenza Semantica. Numerosi studi comportamentali e di neuro immagine, effettuati su soggetti sani e pazienti, mostrano che queste due abilità cognitive sono in parte supportate dalle stesse vie neurali, ma la natura dell’interazione tra linguaggio e prassia dipende dagli specifici aspetti cognitivi che vengono presi in esame. Per questo motivo, sono stati condotti tre studi con l’obiettivo di investigare la relazione tra diversi compiti prassici e linguistici. Anzitutto, i meccanismi cognitivi che permettono l’imitazione di gesti con e senza significato sono stati studiati in pazienti con lesioni cerebrali sinistre, conseguenti a ictus, in relazione alla prestazione ottenuta in una batteria per l’afasia, in un compito di denominazione e comprensione di verbi, e in un compito di associazione semantica (il quale richiedeva di associare oggetti in base a caratteristiche diverse, come ad esempio associare due oggetti che possono essere usati insieme per completare un’azione). La prestazione dei pazienti nell’imitazione di gesti con significato, rispetto a quelli senza significato, è risultata essere significativamente inferiore rispetto ai soggetti di controllo. Inoltre, i pazienti che ottenevano un punteggio migliore nel compito di associazione di oggetti, quando era richiesto di scegliere i due oggetti che potevano essere usati insieme nella stessa azione, avevano una prestazione significativamente migliore nel compito di imitazione di gesti significativi. Il secondo studio è stato condotto in un gruppo di pazienti con malattie degenerative, con l’obiettivo di indagare i correlati neurali di tre diversi tipi di conoscenze semantiche sugli oggetti (ovvero manipolazione, funzione e contesto d’uso). Prestazioni dissociate nei tre tipi di conoscenze semantiche sono risultate associate a tre distinti pattern di ipometabolismo. In particolare, prestazioni deficitarie nella manipolazione correlavano significativamente con ipometabolismo nel giro angolare sinistro e in aree temporali inferiori e medie posteriori, mentre prestazioni deficitarie nella funzione e nel contesto d’uso correlavano significativamente con ipometabolismo nel polo temporale sinistro, nel giro fusiforme sinistro e in aree temporali anteriori sinistre. Infine, è stato indagato il ruolo delle conoscenze sulla manipolazione e sulla funzione nell’uso di oggetti, in pazienti con malattia di Alzheimer. I pazienti che avevano prestazioni deficitarie nel compito di associazione di oggetti in base alla manipolazione avevano una probabilità significativamente maggiore di presentare un deficit anche nei compiti di uso di oggetti. Una buona prestazione nel compito di associazione di oggetti in base alla funzione, invece, aumentava significativamente la probabilità di essere risparmiati nell’uso di oggetti. In conclusione, i risultati mostrano che le conoscenze semantiche sulle azioni, come ad esempio la capacità di associare oggetti che possono essere usati insieme nella stessa azione e le conoscenze sulla manipolazione degli oggetti, potrebbero essere l’elemento in comune tra prassia e linguaggio.