Inleiding
in het algemeen kunnen we visuele agnosie definiëren als moeilijkheid of onvermogen om bepaalde kenmerken (vorm, kleur, beweging, categorie, enz.) van visuele stimuli, op voorwaarde dat deze moeilijkheid niet wordt veroorzaakt door een perifeer sensorisch visueel tekort.aan het einde van de 19e eeuw gaf Lissauer1 een voorlopige visie op het concept door onderscheid te maken tussen apperceptieve visuele agnosie (het onvermogen om een volledige, bewuste visuele indruk of waarneming van de stimulus te ontvangen) en associatieve visuele agnosie (het onvermogen om de visuele indruk of waarneming te koppelen aan de Betekenis van de stimulus). Dit conceptuele schema biedt nog steeds het referentiekader voor het bestuderen van patiënten die visuele herkenningstekorten vertonen. De laatste 3 decennia zijn echter getuige geweest van een debat over hoe klinische gevallen te beschrijven die nieuwe, meer specifieke entiteiten suggereren volgens het type tekort dat de patiënt kan presenteren op het continuüm van corticale visuele verwerking.
in dit artikel richten we ons specifiek op tekorten gerelateerd aan corticale perceptie, herkenning en identificatie van vormen en contouren, dat wil zeggen de vorm die traditioneel bekend staat als shape agnosia. Hiertoe zullen we beginnen met het beschrijven van verschillende klinische gevallen en laten zien hoe ze passen in verschillende diagnostische classificatiesystemen. We zullen dan een globaal schema bieden voor het classificeren van verschillende klinische presentaties. We zullen ook de neuroanatomische basis van visuele vormverwerking bekijken en de factoren onderzoeken waarmee rekening moet worden gehouden bij het evalueren van de verschillende stappen in visuele verwerking.
klinische manifestaties en diagnose van visual form processing deficits
in 1987 stelden Humphreys en Riddoch2 een classificatieschema voor met 3 verschillende typen apperceptieve visuele agnosie: vorm agnosie, integratieve agnosie en transformatie agnosie. Vormagnosie wordt gekenmerkt door de moeilijkheid of het onvermogen van de patiënt om visuele vormstimuli correct waar te nemen.3.4 in lijn met Warrington en Rudge 5 geloven wij dat de oorzaak van dit tekort een wijziging van het corticale waarnemingsproces is die niet geheel agnostisch is,en dat het nauwkeuriger zou zijn om dit tekort pseudoagnosia te noemen.
daarentegen zijn patiënten met integratieve agnosie in staat om de verschillende delen of componenten die deel uitmaken van de visuele stimulus, heel precies waar te nemen, maar ze kunnen ze niet integreren in een coherente vorm.6 deze patiënten interpreteren dus wat ze zien zonder het stimulusobject te kunnen herkennen, zoals we afleiden uit het voorbeeld van de opmerkingen van de patiënt die een foto van een wortel bekijkt: “ik heb niet eens de glimpen van een idee. Het onderste punt lijkt solide en de andere delen zijn vederachtig. Het lijkt niet logisch, tenzij het een soort borstel is.”2
Het Laatste type apperceptieve agnosie beschreven door Humphreys en Riddoch2 is transformatie agnosie. Dit tekort wordt gekenmerkt door het onvermogen van de patiënt om een object consequent te herkennen. Dit maakt het voor de patiënt moeilijk om 2 beelden te koppelen die dezelfde stimulus vanuit verschillende perspectieven laten zien (bijvoorbeeld een normaal profielbeeld en een vooraf verkort beeld van hetzelfde object). Hoewel Bricolo et al.7 verwijzen naar dit tekort als ruimtelijke agnosie, wij geloven dat deze term verwarring kan veroorzaken door het geven van de indruk dat de fout ligt in ruimtelijke verwerking en niet in inconsistente erkenning van dezelfde stimulus.
hoewel integratieve agnosie en rotatie agnosie beide zijn gecategoriseerd als apperceptieve agnosie, vinden we deze classificatie ook misleidend; een zuiver basisdeficit van corticale perceptie lijkt in beide gevallen niet te bestaan. We ondersteunen het idee dat zowel integratie als mentale rotatie van visuele stimuli processen zijn die voortkomen uit het werken met informatie die al is waargenomen. Deze processen kunnen worden beà nvloed door dergelijke cognitieve processen zoals aandacht of perifere visuele processen die perceptie van visuele velden of oogbewegingen te betrekken. In deze zin zou een globaal model van vorm agnosie het concept van integratieve agnosie moeten behouden en het concept van ruimtelijke transformatie agnosie zodanig moeten opnemen dat de concepten van transformatie agnosie voorgesteld door Humphreys en Riddoch2 en ruimtelijke agnosie zoals beschreven door Bricolo et al.7
Het tweede belangrijke type beschreven door Lissauer is associatieve visuele agnosie.1 in dit geval hebben patiënten moeite met het ophalen van eerder opgeslagen semantische informatie, hoewel de volgorde van processen voorafgaand aan die stap intact blijft: perceptuele verwerking, structurering en toegang tot de structurele beschrijving van de visuele stimulus.8 sommige auteurs noemen het concept van categorie-specifieke agnosie in combinatie met associatieve visuele agnosie. Toch kan deze term ook verwarrend zijn, aangezien sommige patiënten moeite hebben met het identificeren van prikkels die tot specifieke categorieën behoren (bijvoorbeeld met de vermelding “Dit is een auto” of “dit is een huis”). Dit onvermogen om de categorie te identificeren die de stimulus definieert, kan generieke categorie associatieve agnosie worden genoemd. Zoals we zien in gevallen die door Damasio zijn bestudeerd, zijn 9 andere patiënten niet in staat om stimuli te identificeren die tot bepaalde specifieke categorieën behoren, hoewel ze stimuli uit andere categorieën kunnen identificeren. Dit is bekend als categorie-specifieke agnosie (bijvoorbeeld, de patiënt herkent verschillende soorten fruit, maar niet Gereedschap). Dit tekort heeft de neiging om een eigenaardige dichotomie te presenteren; veel patiënten zijn in staat om stimuli te identificeren binnen de categorie ‘levende dingen’, maar niet de categorie ‘niet-levende dingen’ of vice versa. Het Farah en McClelland10-model suggereert dat het identificeren van levende dingen nauwer verbonden is met hun visuele representatie, terwijl het identificeren van niet-levende dingen nauwer verbonden is met het idee hoe ze worden gebruikt. Wetenschappers, waaronder Barbeau en Giusiano11, hebben echter ook gevallen van een herkenningsverschil tussen meer specifieke categorieën gepresenteerd (bijvoorbeeld het herkennen van instrumenten, maar niet van muziekinstrumenten). Andere patiënten hebben aangetoond niet in staat te zijn om de specifieke kenmerken van een visuele stimulus te herkennen die hen in staat zou stellen om deze te onderscheiden van andere stimuli binnen dezelfde categorie (bijvoorbeeld, Dit is mijn auto, Dit is mijn huis). Dit type kan associatieve agnosie van specifieke identiteit worden genoemd. Deze laatste aandoening is gemakkelijk te detecteren in gevallen van prosopagnosie waarbij patiënten meestal kunnen herkennen dat een gezicht een gezicht is, maar ze kunnen de persoon aan wie het toebehoort niet identificeren. “Shape agnosia” is de term die gewoonlijk wordt gebruikt om te verwijzen naar moeilijkheden bij het identificeren van objecten in verschillende semantische categorieën wanneer de visuele stimuli geen gezichten zijn; echter, slechts enkele gevallen in de medische literatuur9 beschrijven taken van het herkennen van een visuele stimulus als de eigen wanneer de stimulus in kwestie geen gezicht is.
in Fig. 1, presenteren we een globale classificatie van visual form processing deficit in vergelijking met andere klassieke voorstellen beschreven in de medische literatuur.
globaal classificatiesysteem voor visuele verwerkingsdeficit voor vormen.
Het lijkt erop dat er geen consensus bestaat over de neuroanatomische lokalisatie van verschillende klinische manifestaties van visuele vormverwerkingsdeficits, die gedeeltelijk kunnen worden verklaard door het ontbreken van algemeen aanvaarde criteria voor zowel het classificeren als evalueren van gevallen. In de volgende sectie zullen de belangrijkste bijdragen aan dit onderwerp in de medische literatuur worden gepresenteerd.
Neuroanatomische basis van beeldvormverwerking
Beeldvormverwerking omvat complexe participatie tussen verschillende corticale structuren en systemen. Deze systemen werken langs een continuüm dat begint in een elementaire perceptuele fase en verder gaat langs verschillende stadia van informatieverwerking en associatie met behulp van verschillende cerebrale routes die extreem complex worden in hun laatste stadia. Dit ingewikkelde proces begint in de occipitale cortex. De primaire visuele cortex (V1) biedt een corticale kaart van visuele velden en omvat de structurele kenmerken van visuele stimuli door het combineren van informatie van beide ogen.12 V2, het grootste visuele associatiegebied in de occipitale kwab, reageert op factoren zoals oriëntatie, diepte en kleur, en wordt gebruikt bij het analyseren van de profielen van visuele stimuli. Op hun beurt zijn de posterior ventral area (PV) en V3 verantwoordelijk voor visuele verwerking tijdens de basis-en tussenstadia. Ze nemen respectievelijk deel aan de basisvormperceptie en aan de analyse van beweging en diepte.13,14 gevallen waarin de patiënt een stoornis vertoont in de beginfasen van visuele vormverwerking lijken gerelateerd te zijn aan veranderingen op het niveau van V1, V2, PV En V4.15 Een recente studie suggereert dat laesies in de mediale spoelvormige gyrus in de rechterhersenhelft ook kunnen bijdragen aan veranderingen in de beginfasen van visuele vormverwerking.
sommige patiënten kunnen de delen van de gehele stimulus correct waarnemen, maar omdat zij deze niet kunnen integreren, zijn zij niet in staat de stimulus te identificeren. Onderzoekers hebben waargenomen dat laesies in de buurt van de parieto-temporo-occipitale kruising kan leiden tot een gebrekkige integratie van de verschillende delen die deel uitmaken van een visuele stimulus.4
een andere factor die we moeten benadrukken in visuele vormverwerking is mentale rotatie van de visuele stimulus. Door mentaal roterende beelden kunnen we voorspellen hoe het object eruit zal zien vanuit een ander ruimtelijk perspectief.17 Dit rotatieproces omvat het activeren van verschillende gebieden in de occipitale en temporale visuele cortex die zowel de ventrale als dorsale visuele routes omvatten.18 verder omvat het rotatieproces ook bepaalde gebieden van de frontale kwab – Brodmann gebieden 9 en 46-die betrokken zijn bij het werkgeheugen voor visuospatiale informatie.19
de dorsale visuele route is betrokken bij visuospatiale verwerking in die zin dat het aangeeft ‘waar’ de stimulus zich bevindt. De posterieure ventrale visuele route is meer gekoppeld aan het identificeren van de stimulus (de ‘wat’ route), en het is daarom van cruciaal belang bij het identificeren van vormstimuli. Onderzoek suggereert dat het volgen van de posterieure ventrale route van het occipitale naar de temporale kwab een specifieke reeks modules onthult die gespecialiseerd zijn in het herkennen van specifieke categorieën visuele stimuli. Deze modules zijn de spoelvormige gezicht gebied, die actief is in gezichtsherkenning; de parahippocampal plaats gebied, voor locaties; en de extrastriate cortex voor het herkennen van delen van het lichaam.20,21 de rest van de achterste ventrale cortex lijkt actief te zijn in de Algemene herkenning van andere visuele stimuli.22 terwijl we de ventrale route volgen, worden andere kenmerken toegevoegd die visuele stimuli beschrijven, zoals vorm, textuur, helderheid en kleur. Het integreren van deze eigenschappen zal de identificatie van het object vergemakkelijken, zelfs in die gevallen waarin de contouren of contouren van het object onvolledig zijn gedefinieerd, of zelfs illusoir, zoals in het geval van Kanizsa ‘ s driehoek.23
wat betreft de deelname van beide hemisferen aan visuele verwerking, hebben talrijke studies associatieve visuele agnosie gekoppeld aan bilaterale temporo-occipitale laesies,24 hoewel er ook gevallen zijn geweest waarin patiënten alleen laesies vertoonden in de rechter-of linkerhersenhelft.25 klinische gevallen van verschillende laesies aan hersenstructuren worden vaak beschreven, maar we moeten het belang van laesies aan pathways, met name de temporo-limbische pathway, in visuele agnosie niet onderschatten. Over dit onderwerp, Damasio et al.26 waargenomen dat de inferieure longitudinale fasciculus vaak beschadigd was bij patiënten met visuele agnosie. Dit voorkomt communicatie tussen occipitale visuele associatiegebieden en het mediaal-temporele geheugengebied, waardoor de herkenning van eerder bekende visuele stimuli wordt beperkt.
anderzijds hebben studies ook aangetoond dat verschillende laesies in gebieden van de rechter-of linker ventrale route ertoe kunnen leiden dat conceptuele informatie over specifieke generieke categorieën niet wordt teruggevonden. Er zijn klinische gevallen geweest waarin patiënten moeite hadden met het identificeren van visuele stimuli binnen één categorie (bijvoorbeeld ‘dieren’), maar niet die van een andere categorie (bijvoorbeeld ‘hulpmiddelen’). Dit type van dissociatie heeft sommige auteurs ertoe geleid om het bestaan van gedeeltelijk gescheiden neurale systemen te bevestigen die stimuli verwerken die tot verschillende conceptuele categorieën behoren.9,27 bijvoorbeeld, Tranel et al.28 waargenomen dat dierherkenning vereist activering van de mesiale occipitale / ventrale gebieden van de rechter temporale kwab en de mesiale occipitale regio van de linker hemisfeer, terwijl Gereedschap herkenning activeert de linker parieto-temporo-occipitale junctie. De onderzoekers hebben ook significante verschillen waargenomen in de activering van hersenhelften bij patiënten die visuele stimuli in dezelfde semantische categorie verwerken en in die die stimuli met betrekking tot verschillende categorieën verwerken.29 deze auteurs leveren gegevens die wijzen op de betrokkenheid van de linkerhersenhelft bij het herkennen van objecten wanneer ze uit verschillende categorieën moeten worden geselecteerd, terwijl de rechterhersenhelft objecten binnen dezelfde categorie selecteert en herkent.
Beoordelingsstrategieën
volgens het apperceptief-associatief model ervaren patiënten met problemen bij het identificeren en kopiëren van vormen apperceptieve visuele agnosie, terwijl degenen die deze taken kunnen uitvoeren maar de stimuli niet herkennen, naar verluidt associatieve visuele agnosie hebben.30 op basis van de vele studies die we herzien hebben, stellen we vast dat de klinische manifestaties van patiënten complexer zijn dan dit en moeten worden aangepast aan een model dat gebruik maakt van een continuüm voor beeldvormverwerking. We stellen ook vast dat de resultaten vanwege de grote verscheidenheid aan niet-gestandaardiseerde beoordelingsmethoden moeilijk objectief te interpreteren zijn, wat een belemmering vormt voor de diagnose van de tekorten die door de verschillende onderwerpen in deze studies worden gepresenteerd. Devinsky et al.14 hebben verschillende gestandaardiseerde tests vermeld die worden gebruikt om visuele agnoses te evalueren, maar aangezien manifestaties patiëntspecifiek zijn, hebben zowel onderzoekers als clinici de neiging om creatieve en innovatieve methoden te gebruiken om specifieke diagnoses toe te wijzen aan hun patiënten.
het onvermogen om vormen te herkennen als gevolg van verminderde visuele verwerking op basisniveaus, dat wil zeggen als gevolg van apperceptieve agnosie of pseudoagnosie, wordt voornamelijk gekenmerkt door het verlies van het vermogen om eenvoudige cijfers te identificeren en te matchen.31 instrumenten zoals de Efron-test,32 De Visual Object and Space Perception battery (VOSP),33 En De form perception/evaluation sectie van de Birmingham Object Recognition Battery (BORB)34 zijn nuttig voor het uitvoeren van beoordelingen. Andere handige tools zijn taken die detectie van geometrische basisvormen tegen een wazige achtergrond vereisen, zoals de figuur detectie test35 en de Gollin incomplete figuur test.36 een ander vermogen dat wordt beïnvloed bij deze patiënten is het kopiëren van vormen of objecten visueel gepresenteerd aan hen; het lijkt erop dat kopiëren intacte representatie van de waargenomen stimuli vereist. Dit is het geval, taken waarbij het kopiëren van geometrische vormen, letters, of eenvoudige cijfers is nuttig voor het evalueren van dit type van agnosie.3 ten slotte kan het nodig zijn het conceptuele begrip van de patiënt te evalueren van die prikkels die hij of zij niet kan herkennen. Zoals gesuggereerd door Riddoch et al., 4 Dit zal bevestigen of het onvermogen van de patiënt om de stimuli te herkennen alleen te wijten is aan een perceptie tekort.
het onvermogen om complexere stimuli te identificeren kan het gevolg zijn van het onvermogen om de delen waaruit het object bestaat te combineren, ook al kan de patiënt het vermogen behouden om onderscheid te maken tussen stimuli die structureel eenvoudiger zijn. Bij het beoordelen van integratieve agnosie wordt gebruik gemaakt van puzzels met afbeeldingen van eenvoudige objecten zoals fruit, gereedschap of meubels, gevolgd door een verbale beschrijving van de objecten. Het doel is om verminderde integratie te detecteren en te controleren of de patiënt niet in staat blijft om informatie, zelfs onvolledige informatie, over het beeld dat wordt gepresenteerd te extraheren. Aviezer et al.37 hebben dit tekort ook geëvalueerd aan de hand van Gestaltvoltificatietests zoals kanitzsa-cijfers. Wij zijn van mening dat de overlappende cijfertests38,39 Van Gent en Poppelreuter niet nuttig zijn om dit tekort te evalueren. De modellen die in de eerste test worden gebruikt, bestuderen het basisperceptieproces; de tweede test evalueert associatieve visuele verwerking, omdat het een gestructureerde beschrijving van elk van de overlappende cijfers vereist.
een andere klinische entiteit die onopgemerkt kan blijven of verward kan worden met een ander type is transformatieagnosie. Volgens Bricolo et al., 7 deze patiënten hebben geen problemen met het onderscheiden, matchen, kopiëren, herkennen of benoemen van eenvoudige objecten wanneer ze worden weergegeven in profiel of in typische weergaven, wat betekent dat ze in staat zijn om beeld matching en onderscheidende taken te voltooien. De resultaten van dergelijke tests wijzen op een correcte visuele verwerking en herkenning. Niettemin zouden bepaalde patiënten moeite blijven hebben met het uitvoeren van mentale transformatie van de verstrekte visuele informatie, wat zich vertaalt in een onvermogen om visuele stimuli te herkennen als ze vanuit verschillende invalshoeken worden gepresenteerd. In het algemeen, nuttige taken zouden die met betrekking tot aanpassing en onderscheidende visuele stimuli getoond vanuit verschillende perspectieven, en het selecteren van overeenkomende objecten getoond met ongebruikelijke standpunten die de patiënt zou vereisen om objecten afgebeeld met verschillende graden van ruimtelijke rotatie te vergelijken. Dit tekort kan voornamelijk worden waargenomen met behulp van de volgende taken: de Kohs block-design test,40 de testpop,41 De vlaggen test,42 en de mentale rotatie test door Shepard en Metzler.
patiënten die geen moeite hebben met het analyseren van de primaire sensorische informatie van de stimulus, maar die niet in staat zijn de structurele informatie van de stimulus te integreren met semantisch geheugen om een term toe te wijzen aan de stimulus, vertonen associatieve agnosie. Volgens Charnallet et al., 8 vorm-en objectherkenning, zoals geëvalueerd aan de hand van de namen en beschrijvingen van afbeeldingen van de objecten in kwestie, is in dergelijke gevallen ernstig aangetast. Patiënten met generieke categorie agnosie falen in het stadium van het identificeren van de naam, het doel of de categorie die overeenkomt met het object. We zien dat verschillende studies gebruik hebben gemaakt van de BORB34 en de piramides en palmbomen tests44 om te screenen op dit tekort. Ze hebben ook voorgesteld om herkenningstaken te gebruiken voor beelden van objecten die betrekking hebben op verschillende semantische categorieën en contrasten die resulteren in herkenning van dezelfde stimuli gepresenteerd met behulp van een ander zintuiglijk kanaal (bijvoorbeeld, dierlijke geluiden, tactiele herkenning van objecten, enz.). Volgens Grossman et al., 45 beelden gepresenteerd moeten zwart-wit tekeningen zoals die gebruikt in de Boston naming test,46 evenals kleurenfoto ‘ s van echte objecten. Deze laatste zijn perceptueel complexer en stellen een hogere vraag naar cognitieve middelen. Een studie beschrijft het geval van een patiënt met agnosie voor tekeningen die moeite heeft om schetsen en silhouetten te herkennen, maar in staat is om foto ‘ s van echte objecten nauwkeurig te herkennen.47
ondertussen beantwoordt het gebruik van stimuli die betrekking hebben op verschillende semantische categorieën ook aan de eis om specifieke categorieherkenningstekorten te evalueren. Als gevolg daarvan moet de stimulus array beelden bevatten van zowel levende als niet-levende dingen (dieren en gereedschappen, bijvoorbeeld).48 als het onduidelijk is of de moeilijkheid het benoemen van voorwerpen het resultaat van een agnosisch tekort eerder dan anomic afasie of optische afasie is, kunnen de artsen de patiënt vragen om te beschrijven wat het voorwerp voor, en in welke context wordt gebruikt, om te bepalen of het tekort aan een probleem het identificeren van het voorwerp toe te schrijven is. Een formeel evaluatie-instrument dat ons in staat stelt om een basis Naam tekort te onderscheiden van associatieve agnosia is de Boston Naaming Test met verbale aanwijzingen.Tot slot zijn wij van mening dat een uitputtende beoordeling van het beeldvormingsverwerkings continuüm een evaluatie moet omvatten van het vermogen om eigen bezittingen te herkennen en te identificeren. Volgens Damasio 9 zijn sommige patiënten niet in staat om hun eigen bezittingen te herkennen, maar hebben ze geen moeite om andere stimuli binnen algemene of specifieke categorieën te herkennen. Deze patiënten ervaren problemen met het herkennen van hun eigen auto ‘ s, Kleding, horloges, enz. Om deze reden, het beoordelen van een dergelijk klinisch profiel zou vereisen het creëren van een batterij van beelden van objecten die behoren tot de patiënt. Deze beelden zouden worden gepresenteerd naast andere soortgelijke objecten en de patiënt zou dan worden gevraagd om te identificeren, bijvoorbeeld, welke auto was zijn eigen.
om dit tekort beter op het visuele verwerkingscontinuüm te plaatsen, Fig. 2 toont een besluit algoritme dat nuttig zal zijn voor het evalueren en diagnosticeren van visuele vorm verwerking tekort.
Diagnostisch beslissingsalgoritme voor visuele vormverwerkingstekort.
conclusies
een geïntegreerd model voor beeldvormverwerking moet alle mogelijke manifestaties van visuoperceptuele stoornissen bevatten en terminologie gebruiken die de processen beschrijft die bij elke patiënt worden beïnvloed. Hierdoor kunnen we gemakkelijk onderscheid maken tussen de verschillende klinische entiteiten die tot op heden zijn beschreven.
onderzoekers zijn het grotendeels eens over de afbakening van de corticale gebieden en neurale circuits die verantwoordelijk zijn voor visuele vormverwerking. Wij zijn echter van mening dat toekomstige studies met nauwkeuriger neuroimaging technieken vergezeld van meer standaard en objectieve beoordelingen beter in staat zullen zijn om onderscheid te maken tussen verschillende klinische soorten visuele vormverwerkingstekorten.
talrijke beoordelingsstrategieën zijn momenteel beschikbaar en kunnen zeer nuttig zijn voor het evalueren van visuele verwerkingsdeficits, ook al worden ze nog steeds op willekeurige wijze gebruikt. Wij zijn van mening dat een uitputtende beoordeling van beeldvormverwerking tests moet omvatten die alle processen evalueren, van de meest elementaire (waarneming) tot de meest complexe (het identificeren van objecten binnen een categorie). Op deze manier zal het mogelijk zijn om een juiste diagnose te stellen en zo een beter begrip te krijgen van de prognose van de patiënt. Dit zal ook leiden tot het ontwerpen van gepersonaliseerde strategieën in psychostimulatie-of revalidatieprogramma ‘ s voor elk geval, wat resulteert in een betere levenskwaliteit voor patiënten.
belangenconflicten
De auteurs hebben geen belangenconflicten aan te geven.