Riassunto Libro CHE COSA SONO LE Neuroscienze Cognitive Capitolo 5 - 6 PDF

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CAPITOLO 5 -ATTENZIONE E FUNZIONI ESECUTIVE5. IntroduzioneIl conceto di atenzione fa riferimento a una gamma di processi cogniivi che permetono di iltrare l’immensa quanità di informazioni nell’ambiente in modo da concentrare le limitate risorse cogniive di cui disponiamo su un ristreto numero di si...

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CAPITOLO 5 -ATTENZIONE E FUNZIONI ESECUTIVE 5.1. Introduzione Il concetto di attenzione fa riferimento a una gamma di processi cognitivi che permettono di filtrare l’immensa quantità di informazioni nell’ambiente in modo da concentrare le limitate risorse cognitive di cui disponiamo su un ristretto numero di stimoli e ottimizzare l’interazione con esso. Ciò che cade sotto il riflettore dell’attenzione è definito focus attenzionale. Il focus può essere selezionato e mantenuto nel tempo grazie a processi volontari. L’attenzione può anche essere ingannata; l’attenzione può essere innescata da informazioni dal “basso”, provenienti dallo stimolo sensoriale ed elaborate in misura crescente in modalità bottom-up, oppure dall’alto, ovvero dalle intenzioni dell’individuo che contribuiscono a dirigere il focus attenzionale su un determinato bersaglio secondo una modalità topdown. Il concetto di arousal attentivo inteso come il livello di preparazione fisiologica che consente di rispondere in modo adeguato a uno stimolo. 5.2. Attenzione selettiva Principali funzioni dell’attenzione => la selezione delle informazioni su cui porre il focus attenzionale; si parla di attenzione selettiva. I modelli più recenti di attenzione selettiva postulano che il meccanismo di selezione agisca su più livelli e non solo su quello percettivo, concettuale o decisionale. Si trarrebbe di un complesso processo interattivo in cui informazioni bottom-up e topdown contribuirebbero alla selezione degli stimoli. Il sistema di selezione consente di individuare in modo efficace gli stimoli su cui si è deciso di prestare attivamente l’attenzione. Esempio: Test di Stroop, in cui è stato richiesto di dire più velocemente possibile il nome del colore dell’inchiostro con cui sono state scritte alcune sequenze di lettere in tre condizioni: 1) Una condizione congruente in cui formano nomi di colori scritti con caratteri dello stesso colore rispetto a quello veicolato dal loro significato (rosso per sequenza “rosso” scritta con caratteri rossi). In questa il colore dell’inchiostro corrisponde al significato della parola stessa ed è possibile rispondere rapidamente in modo corretto. 2) Una condizione neutra in cui non formano alcuna parola e quindi non attivano alcun significato (rosso per la sequenza “xxx” scritta con caratteri rossi). La sequenza di grafemi non forma alcuna parola e non s’intrinsecano meccanismi di riconoscimento lessicale, permettendo di rispondere rapidamente e in modo accurato 3) Una condizione incongruente in cui formano nomi di colori il cui significato è diverso da quello dell’inchiostro(verde per la sequenza “rosso” scritta con caratteri verdi). In essa il significato della parola è incongruente con la consegna: il colore dell’inchiostro non corrisponde al significato della parola letta e la consegna entra in conflitto con le semantiche attivate. Tutto ciò comporta ad un rallentamento nella risposta e la produzione di errori; avviene perchè il sistema cognitivo deve inibire la risposta sbagliata per focalizzarsi sul colore dell’inchiostro. 5.3. Attenzione divisa In certe condizioni noi esseri umani riusciamo a svolgere più compiti contemporaneamente. Non è sempre sufficiente selezionare gli stimoli in entrata focalizzandone alcuni e inibendone altri. Si pensi ad uno studente che prende appunti durante una lezione in cui deve leggere le slide, assimilare le informazioni, ascoltare il docente e scrivere prendendo nota. Ciò è reso possibile da l’attenzione divisa >abilità critica per il nostro funzionamento quotidiano; in molti casi l’attenzione selettiva può essere anche divisa. Il fatto di suddividere le risorse cognitive su più fronti tende a ridurre l’efficienza complessiva del sistema cognitivo. 5.4. Attenzione sostenuta Attenzione sostenuta> che consiste nella capacità di mantenere l’arousal attentivo per un prolungato periodo di tempo. Le abilità di attenzione sostenuta possono essere potenziate e numerosi studi hanno dimostrato l’effetto positivo di un’esposizione costante e prolungata a condizioni di bilinguismo (: migliora la flessibilità cognitiva).

5.5. Le funzioni esecutive Bisogna comprendere quali siano i meccanismi di controllo del sistema cognitivo in generale e di quello attentivo in particolare. Per avere un sistema di controllo che permette di pianificare le nostre azioni, inibire risposte inappropriate e focalizzarci su determinate caratteristiche dell’ambiente che ci circonda si richiedono abilità cognitive, organizzate prima nei lobi frontali e definite funzioni esecutive. Esisterebbero meccanismi di controllo automatici e volontari secondo il modello proposto da Norman; i primi sarebbero attivati in situazioni abituali, quando sono messe in atto sequenze di azioni ripetute molte volte nel tempo. 5.6. Correlati neurali dell’attenzione Il sistema dell’attenzione ha una complessa architettura cognitiva; questa complessità è resa possibile da una costante interazione tra strutture neurali corticali e sottocorticali. Studi degli anni ’70 hanno dimostrato che in compito di ascoltodicotico in cui viene chiesto di ignorare gli stimoli uditi con un orecchio, i potenziali evocati registrati nella corteccia uditiva primaria sono di ampiezza maggiore per i suoni8 presentati all’orecchio su cui era focalizzata l’attenzione. Ciò dimostra che l’attenzione svolge un ruolo importante nell’elaborazione di ciò che si ascolta. 5.7. La percezione dello scorrere del tempo La percezione soggettiva della durata di un evento risente dell’attenzione con un’interessante relazione: quanta maggiore attenzione prestiamo a uno stimolo tanto più alta sarà la probabilità che non ne percepiremo correttamente la durata. Quando si svolgono due compiti contemporaneamente, la percezione soggettiva della durata della presentazione di uno stimolo diminuisce se l’attenzione deve essere rivolta ad aspetti specifici dello stimolo percepito come forma, colore o significato. L’innesco dei processi attentivi sembra collegato all’attività di una articolata rete di aree corticali e sottocorticali che coinvolge il nucleo Talarico del pulvinar , i gangli della base, l’insula, la corteccia prefrontale dorsolaterale, la corteccia parietale posteriore e inferiore e il giro posteriore del cingolo . Negli ultimi 10 anni un crescente numero di studi di neuroimaging si è concentrato sui correlati neurali della capacità di focalizzare l’attenzione nel mondo reale. La ricerca consapevole di un bersaglio nella scena visiva comincia con la codifica dello scopo della ricerca stessa, che porterà all’identificazione di cosa cercare anche sulla base del contesto. Il recupero delle informazioni nella memoria episodica è reso possibile dalle complesse reti neurali in cui la corteccia temporale ventrale e i lobi temporali anteriori svolgono una ruolo fondamentale. La corteccia prefrontale sembra importante per predire dove si troverà il possibile target nella scena visiva, sulla base delle informazioni contestuali, mentre l’ippocampo e la corteccia parietale posteriore sono implicati nell’elaborazione della scena visiva nella memoria episodica. Recenti indagini mostrano che aree nella corteccia occipito-temporale e nella corteccia parietale posteriore sono collegate alla generazione d’inferenze circa la localizzazione dell’oggetto nello spazio. Una volta individuato cosa cercare e dove cercarlo, queste informazioni devono essere mantenute attive fino a quando la ricerca non ha avuto buon fine. La capacità di mantenere l’attenzione sull’obiettivo è associata ad attività nella corteccia prefrontale e anche nella corteccia parietale posteriore. Nel complesso, l’aumento dell’attenzione rivolta alla percezione della durata degli stimoli ha determinato un miglioramento della performance comportamentale che coincideva con un aumento progressivo dei livelli di attivazione di un network corticale e sottocorticale dedicato. CAPITOLO 6 - MEMORIA E APPRENDIMENTO 6.1 Introduzione Anche la memoria è fondamentale per il funzionamento della nostra mente. Lo studio di questa complessa abilità spinge a riconsiderare l’asserzione cartesiana secondo cui “Io penso, dunque sono”; in realtà noi non siamo ciò che siamo perchè pensiamo, ma in quanto siamo in grado di memorizzare sempre nuove informazioni sulla nostra vita e organizzarle in un flusso coerente ->siamo la somma dei nostri ricordi.

Memoria > indispensabile. Inizialmente c’è una fase di codifica in cui le informazioni in entrata sono analizzate dai sistemi percettivi e registrate dai sistemi della memoria sensoriale. Poi c’è una fase di consolidamento in cui il nuovo ricordo è rinforzato in modo da diventare permanente. E infine, una fase di recupero che permette di elaborare quanto appreso e ricordarlo quando serve.

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Lo studio della memoria procede su tre fronti: dal punto di vista della psicologia cognitiva (: concentra sull’identificazione dei processi alla base dell’immagazzinamento e del recupero delle informazioni apprese formulando modelli sulla struttura e sul funzionamento della memoria), delle neuroscienze cognitive (: obiettivo di identificare le reti neurali responsabili di questi processi con l’intento di confermare/modificare i modelli proposti dalla psicologia cognitiva) e da un punto di vista biologico (: attenzione spostata sui meccanismi che permettono lo scambio di informazioni tra i neuroni). Forme di memoria: a breve termine, a lungo termine, consapevoli e inconsapevoli. 6.2. Esistono tipi diversi di memoria Memoria a breve termine> in grado di gestire informazioni per pochi minuti. Memoria a lungo termine> capace di ritenere l’informazione memorizzata per giorni se non per mesi. Esistenza di almeno due sistemi diversi di essa, uno consapevole e uno inconsapevole legato all’acquisizione di procedure. Legge dell’azione di massa (di Lashley) => secondo cui la gravità del disturbo di memoria sarebbe correlata non alla rimozione di specifiche aree celebrali ma alla quantità di tessuto corticale complessivamente asportato.

Nel 1890William James aveva tracciato una distinzione tra: Abitudine = intesa come un’azione riflessa eseguita meccanicamente; Memoria = intesa come ricordo consapevole di eventi del passato; Nel 1921 lo psicologo William McDougall aveva parlato di: Rievocazione implicita = automatica; Rievocazione esplicita = eseguita consapevolmente; Allo stesso tempo l’idea dell’esistenza di due ricordi consapevoli e inconsapevoli, era un aspetto centrale della teoria psicoanalitica di Sigmund Freud. Nel 1949 il filosofo inglese Gilbert Ryle aveva proposto l’esistenza di una conoscenza relativa al come eseguire un’azione (il “sapere come” fare qualcosa), distinta da una conoscenza relativa agli eventi (il “sapere qualcosa”). Queste caratteristiche vennero approfondite anche dal cognitivista Jerome Bruner che introdusse la distinzione tra una memoria senza registrazione (inconsapevole, legata ad abilità motorie) e una memoria con registrazione (consapevole, relativa alle conoscenze dei fatti, delle persone, dei luoghi…). Di conseguenza viene tracciata una distinzione tra una memoria a lungo termine dichiarativa e una memoria a lungo termine non dichiarativa. 6.3. Memoriale sensoriale e memoria di lavoro Le informazioni in entrata dopo essere state elaborate dai sensi, vengono gestite da un sistema di memoria sensoriale che le mantiene attive per alcuni istanti. Alcuni esempi di questa memoria sono: la memoria iconica, con una durata di pochi millisecondi (per informazioni visive) e la memoria econica, consente di mantenere attive le ultime informazioni udite fino a 10 secondi(per informazioni uditive). Il passaggio seguente nel percorso della memorizzazione consiste nell’elaborazione delle informazioni in un sistema diverso in grado di gestire poche informazioni per un lasso di tempo variabile da pochi secondi ad alcuni minuti. Si tratta della memoria di lavoro. Per gestire contemporaneamente ed eventualmente produrre quanto pianificato in precedenza occorre disporre di una forma di memoria ad accesso rapido in grado di lavorare sulle informazioni in essa contenute e definita working memory. Memoria di lavoro = non si limita a trattenere passivamente informazioni ma esegue operazioni mentali sui contenuti presenti in essa. Sarebbe formata da quattro sistemi:

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Tre periferici: Il taccuino visuo-spaziale consentirebbe di mantenere in memoria per un certo periodo di tempo informazioni relative all’aspetto, la conformazione e la posizione spaziale del percetto. 2) Il circuito fonologico permetterebbe di gestire informazioni di natura acustica e sarebbe formato da un magazzino fonologico a breve termine, in cui l’informazione articolatoria verrebbe mantenuta in modo passivo e una componente attiva che, attraverso un meccanismo di ripetizione articolatoria subvocalica, proverebbe il decadimento della traccia mnestica corrispondente all’informazione presente nel magazzino fonologico. Esso spiega perchè durante l’apprendimento di una lista di informazioni (ordinazioni in un ristorante) siano ricordati i primi due e gli ultimi quattro elementi della lista di solito > effetto noto come curva di apprendimento seriale, può essere spiegato con il fatto che i primi elementi abbiano il tempo per essere elaborati dal meccanismo di ripetizione articolatoria subvocalica, e gli ultimi possono essere gestiti con tutta calma; le parole al centro non vengono elaborate perchè non possono entrare in memoria troppe informazioni contemporaneamente 3) Magazzino episodico indispensabile per mantenere attive rappresentazioni episodiche di quanto è stato percepito, questo consente di collegare quanto vi viene elaborato con informazioni percettive derivanti dal contesto immediato e informazioni immagazzinate nei sistemi di memoria a lungo termine. Uno centrale 1) Il sistema esecutivo centrale sarebbe un sistema di controllo del comportamento in grado di immagazzinare temporaneamente ed elaborare informazioni entrate nella memoria di lavoro e gestite attraverso la generazione di informazioni episodiche complesse; questo sistema coordinerebbe l’interazione tra le informazioni elaborate nei sistemi periferici per inviarle ai sistemi di memoria lungo termine.

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6.4. Memoria a lungo termine Memoria a lungo termine permette di immagazzinare una quantità illimitata d’informazioni per periodi variabili da alcuni mesi a numerosi anni fino a tutta una vita. La memoria esplicita> contiene informazioni che possono essere descritte verbalmente e in genere acquisite e recuperate in modo consapevole. La memoria implicita> immagazzina e recupera informazioni che non possono essere descritte a parole; questi ricordi hanno la caratteristica di poter essere immagazzinati e usati in modo inconsapevole. 6.4.1. Memoria a lungo termine dichiarativa (esplicita) Molte informazioni sono state immagazzinate in modo consapevole, con studio o perchè si è prestato attenzione; apprendimenti di questo tipo possono riguardare il significato di parole conosciute o conoscenze di tipo enciclopedico. Memoria episodica = consente di immagazzinare informazioni che si riferiscono ad eventi, se questi se si riferiscono alla nostra vita, si parla di memoria autobiografica. Memoria sementirà (l.t.) = se le informazioni in essa sono implementate nelle reti neurali in cui sono state inizialmente decodificate grazie al supporto delle strutture del lobo temporale mediale, le informazioni contenute nella memoria autobiografica vengono immagazzinate e recuperate sfruttando una complessa rete neurale che coinvolge strutture frontali, parietali e temporali di entrambi gli emisferi. La memoria episodica consente agli esseri umani di costruirsi la propria storia personale e di viaggiare nel tempo mentalmente, rivivendo a piacimento eventi del nostro passato ( vera e propria memoria episodica o Episodic Memory, EM) ma anche di immaginare scenari futuri (caratteristica della mem. episod. definita anche pensiero episodico futuro o Episodic Future Thinking, EFT) grazie appunto, a una funzione della memoria autobiografica che prende il nome di Mental Time Travel. Alcuni studi suggeriscono che il sistema EMcontribuisca in modo rilevante ma non esclusivo all’EFT. Alcuni pazienti, in seguito a lesioni in aree del lobo temporale mediale (dell’ippocampo in particolare), perdono la capacità di accedere ai loro ricordi passati e non riescono a costruirne di nuovi; questa condizione viene definita amnesia. Nei casi in cui non si abbia più accesso ai ricordi precedenti al momento della lesione si parla di amnesia retrograda. C’è la possibilità di un secondo tipo di amnesia; in seguito alla rimozione dei due lobi temporali mediali, lo sventurato non era più in grado di formarsi nuovi ricordi: in questo caso, si parla di amnesia anterograda, un quadro sindromico in cui è plausibile che la lesione impedisca il processo di consolidamento della traccia mnestica compromettendo la possibilità di formare un nuovo engramma.

6.4.2. Memoria a lungo termine non dichiarativa (implicita) La memoria non dichiarativa gestisce informazioni acquisite e utilizzate in modo consapevole. Questa è composta da 4 sistemi che rendono possibile forme di apprendimento non associativo, apprendimento per condizionamento, il priming percettivo e la capacità di svolgere sequenze di azioni molto complesse sotto forma di procedure. Il concetto di apprendimento non associativo fa riferimento a forme di apprendimento non determinate dall’associazione tra due stimoli diversi ma non dalla semplice modulazione della risposta comportamentale e fisiologica a seguito di uno stimolo. È possibile distinguere tra due forme di apprendimento non associativo: l’assuefazione, consistente nell’attenuazione della risposta in seguito alla reiterata presentazione del medesimo stimolo; la sensibilizzazione, consistente nell’aumento della risposta in seguito alla reiterata presentazione di uno stimolo. L’apprendimento associativo consiste nella generazione di un rapporto o associazione tra due stimoli che andranno a innescare una medesima risposta comportamentale > condizionamento classico descritto da Ivan Pavlov. Un altro sistema di memoria a lungo termine implicita, definito sistema percettivo della rappresentazione, consente di innescare in modo inconsapevole le rappresentazione di un determinato stimolo in seguito alla precedente esposizione a uno stimolo collegato che funge da innesco > questo fenomeno è definito priming percettivo, può essere osservato in compiti di decisione lessicale in cui venga chiesto di leggere liste di parole, e a distanza di ore/giorni venga chiesto di ricostruire sequenze di parole con grafemi mancanti. La memoria procedurale è implicata nell’esecuzione di abilità motorie e cognitive frequenti e divenute per questo automatiche. Si pensi alla sequenza di movimenti che utilizziamo per vestirci, allacciarci le scarpe, andare in bicicletta o alle configurazioni motorie che ci permettono di produrre parole mentre parliamo con i nostri interlocutori....