Deficient allo‐centric visuospatial processing contributes to apraxic deficits in sub‐acute right hemisphere stroke

Abstract

While visuospatial deficits are well-characterized cognitive sequelae of right hemisphere (RH) stroke, apraxic deficits in RH stroke remain poorly understood. Likewise, very little is known about the association between apraxic and visuospatial deficits in RH stroke or about the putative common or differential pathophysiology underlying these deficits. Therefore, we examined the behavioural and lesion patterns of apraxic deficits (pantomime of object use and bucco-facial imitation) and visuospatial deficits (line bisection and letter cancellation tasks) in 50 sub-acute RH stroke patients. Using principal component analysis (PCA), we characterized the relationship between the two deficits. We hypothesized that any interaction of these neuropsychological measures may be influenced by the demands of ego-centric/space-based and/or allo-centric/object-based processing. Contralesional visuospatial deficits were common in our clinically representative patient sample, affecting more than half of RH stroke patients. Furthermore, about one-third of all patients demonstrated apraxic deficits. PCA revealed that pantomiming and the imitation of bucco-facial gestures loaded clearly on a first component (PCA1), while letter cancellation loaded heavily on a second component (PCA2). For line bisection, overall mean deviation loaded on PCA1, while the difference between the mean deviations in contra-versus ipsilesional space loaded on PCA2. These results suggest that PCA1 represents allo-centric/object-based processing and PCA2 ego-centric/space-based processing. This interpretation was corroborated by the statistical lesion analyses with the component scores. Data suggest that disturbed allocentric/object-based processing contributes to apraxic pantomime and imitation deficits in (sub-acute) RH stroke.Apraxia is a cognitive motor disorder impairing imitation and (pantomiming) the use of objects. Since apraxia is (1) most often observed after lesions to the left hemisphere (LH; Dovern, Fink, & Weiss, 2012) and (2) considered to be the classical cognitive disorder along with aphasia in LH stroke patients (Weiss et al., 2016), apraxia research traditionally focuses on apraxic deficits and their neural underpinnings after LH damage.

Gesture meaning modulates the neural correlates of effector-specific imitation deficits in left hemisphere stroke

“…Therefore, the current study cannot reveal whether right-hemispheric regions are differentially involved in modulating effector-specific imitation deficits by gesture meaning. While apraxia is commonly observed in patients with lesions in the left-hemispheric praxis networks, apraxic deficits, including bucco-facial apraxia ( Bizzozero et al, 2000 ), have also been reported after right-sided brain damage ( Dressing et al, 2020 , Goldenberg, 1996 , Goldenberg, 1999 , Lesourd et al, 2018 , Ubben et al, 2020 ). Thus, future studies are warranted to shed light on the bucco-facial versus arm/hand effector specificity and the effect of gesture meaning in patients with right hemisphere stroke.…”

Prävalenz und Charakteristika apraktischer Defizite bei links- und rechtshemisphärischen Schlaganfällen

“…Bei der detaillierten Analyse der in unserer Studie verwendeten KAS-Items im Untertest "Imitation Bukkofazial" waren Patienten nach Schlaganfällen der RH ebenfalls bei Gesten der oberen Gesichtspartie signifikant schlechter bei Gesten der unteren Gesichtspartie. In einer Folgestudie [28] postulierten die Autoren ein theoretisches Modell der bukkofazialen Apraxie, das auf der Annahme beruht, dass bukkofaziale Gesten bihemisphärisch in einem verzweigten Netzwerk repräsentiert sind (im Gegensatz zu Arm/Hand-Gesten, die asymmetrisch in der motor-dominanten linken Hemisphäre repräsentiert sind). Bei einer fokalen hemisphärischen Schlaganfallläsion können somit andere links-und rechtshemisphärische Regionen zumindest zum Teil die Verarbeitung bukkofazialer Gesten im Sinne eines Ausgleichsmechanismus aufrechterhalten.…”

“…Die ausgeprägten Defizite bei der Imitation von Fingerkonfigurationen bei Patienten mit Schlaganfällen der rechten Hemisphäre sprechen für eine relevante Beteiligung räumlich-visueller Verarbeitungsprozesse und des visuellen Arbeitsgedächtnisses bei diesem Gestentyp [15,16] und der vermehrten Beeinträchtigung der genannten Funktionen nach rechtshemisphärischen Schlaganfällen [27]. Auch wenn dem visuellen Neglect nach rechtshemisphärischen Läsionen eine Bedeutung zugeschrieben wird [30], ist dies zumindest nicht die ausschließliche Ursache [28]. Nach Kontrolle des Einflusses von Alter und sprachlicher Leistung ist von einer relevanten Anzahl apraktischer Patienten mit einem Schlaganfall der RH auszugehen, sodass zum einen diese Einflussfaktoren bei zukünftigen Apraxie-Studien dokumentiert und berücksichtigt werden sollten, zum anderen in der Rehabilitation nach rechtshemisphärischem Schlaganfall auch eine Diagnostik (und ggf.…”