1. 1
FUNZIONI ATTENTIVE – ESECUTIVE ED
APPRENDIMENTO. ANALISI CRITICA
DEGLI STRUMENTI DI MISURA
Polo Universitario di ricerca e intervento sui disturbi del
linguaggio e dell’apprendimento “M.T. Bozzo”
Francesco Benso
Docente di Psicologia Fisiologica - Polo M.T. Bozzo - Università di Genova
AIDEE Gennaio 2012
2. IL SISTEMA ESECUTIVO E LE FUNZIONI FRONTALI
• I primi studi che hanno portato a teorizzare a livello mentale cognitivo il
sistema esecutivo di controllo e le funzioni esecutive nascono
dall’indivisuazione a livello neurofisiologico delle funzioni frontali (vedi ad
es. Luria, 1976).
• Già nel 1848 i diari del medico Harlow descrivevano i sintomi da lesione
frontale del minatore P. Gage (Damasio 1994).
• I primi studi sistematici sui lobi frontali degli animali furono condotti alla
fine degli anni 1860 dai fisiologi Eduard Hitzig e Gustav Fritsch che
isolarono soprattutto le aree motorie.
• Il fisiologo italiano Leonardo Bianchi all’inizio del novecento dopo diversi
studi elenca le funzioni frontali che vengono a mancare in caso di lesione
citando: l’incapacità a guidare il comportamento in base all’esperienza
passata; difficoltà nel riconoscimento di oggetti noti; mancanza di iniziativa;
incoerenza comportamentale; perdita delle emozioni secondarie. Tali
osservazioni rimangono valide anche ai nostri giorni si ampliano invece le
regioni cerebrali impiegate.
3. Il termine “funzioni frontali” verrà sostituito
successivamente da quello di livello meno
neuro anatomico e più mentale di: “funzioni
esecutive”, anche per il fatto che le aree
cerebrali che sostengono tali funzioni si
estendono oltre i lobi frontali.
4. SAS SE PC
• Sono emersi modelli cognitivi che in letteratura sono stati indicati con nomi diversi.
Baddeley (1986) definisce il suo modello “Sistema Esecutivo Centrale", Shallice
(1988) “Sistema Attentivo Supervisore” (SAS), Moscovitch e Umiltà (1990)
“Elaboratore Centrale”. Le diverse denominazioni del sistema rappresentano
sostanzialmente concetti sovrapponibili. Altri autori (vedi ad esempio Miyake, et al.,
2000) preferiscono indirizzare l'osservazione direttamente verso le “funzioni
esecutive” (FE) ritenendo multicomponenziale il SAS come gli stessi Shallice (2002)
e Baddeley (1996) arriveranno ad affermare anche sui loro modelli.
• Vi è ancora diversa letteratura (vedere ad es. Sylvester, 2003) che nonostante i
chiarimenti sulla multicomponenzialità del SAS continua ad indicarlo come il
modello unico da contrapporre a quelli che indicano processi esecutivi diversi.
• Dobbiamo far rilevare che la vera differenza è nello stabilire un unico
meccanismo unificante con una base comune che poi
andrebbe a frazionarsi oppure optare per la natura non
unitaria delle funzioni esecutive (vedere Miyake et al., 2000; Duncan,
Johnson, Swales, Freer, 1997; Baddeley, 1996).
7. • Propriamente sistema attentivo e esecutivo avrebbero forme
distinte.
• L'attenzione agisce sui processi sensoriali in input e sulle
rappresentazioni interne (si può concentrare su di uno spazio,
su di un pensiero o sulla rappresentazione di uno spazio).
• Il sistema di controllo esecutivo agisce invece su piani di
comportamento.
• Tuttavia gli aspetti attentivi sembrano precorrere e contribuire
allo sviluppo delle funzioni esecutive.
8. • Le funzioni esecutive sono un complesso sistema di
sottoprocessi distinti non correlati ma “sottilmente”
interagenti che avviano, regolano, controllano,
coordinano , monitorizzano, programmano pensieri e
azioni.
• Le funzioni esecutive vengono anche definite come
le abilità necessarie per programmare, mettere in
atto e portare a termine con successo un
comportamento finalizzato a uno scopo.
9. Lo stesso Baddeley (1996) infrange, si fa per dire, la distinzione tra FE
e attenzione inserendo l’attenzione selettiva nelle funzioni esecutive.
Barkley (1996) arguisce che il sistema esecutivo può essere considerato
una più generale forma di attenzione rivolta verso sé stessi.
Egli afferma che in riferimento alle funzioni esecutive i processi attentivi
sono o abilità essenziali e subordinate a questo costrutto, oppure possono
essi stessi essere considerate funzioni esecutive
Per esempio l'attenzione selettiva e sostenuta l'inibizione, e shiftare
l'attenzione sono processi cognitivi che sottostanno al comportamento
orientato nel futuro su di una specifica meta (Barkley,1996).
10. DALLE PROTOFUNZIONI ALLE FE
DALLA FASE GUIDATA DAGLI STIMOLI A QUELLA GUIDATA
DALLO SCOPO
DALLA FASE IMPLICITA ALL’ESPLICITA• Dalla attenzione selettiva che permette di isolare uno stimolo target immerso in un contorno di distrattori
si può sviluppare la funzione di controllo esecutivo che sarà deputata a mantenere un comportamento
finalizzato ad uno scopo nonostante l’intervento di attrattori interferenti e fuorvianti.
• Dall’allerta fasico (breve intervallo di preparazione per effettuare una adeguata risposta) si può sviluppare
l’attenzione sostenuta allungando gradualmente la durata tra il segnale di pronti e il target.
• L’attenzione sostenuta nel tempo ha diverse componenti di controllo ed è accompagnata dalla gestione
della frustrazione al perdurare del compito (che alcuni definiscono come una delle principali funzioni
esecutive).
• L’orientamento dell’attenzione (disancoraggio, spostamento e ancoraggio) prelude al cambiamento
immediato di compiti (task shift) e in questo caso interverrà anche la capacità di avvio.
• La capacità di focalizzare l’attenzione su di uno spazio ristretto o di concentrarla in un tempo
relativamente breve può essere propedeutica al funzionamento della memoria di lavoro (come la intende
Cowan 2000)
12. SAS SISTEMA MULTICOMPONENZIALE
• Vi sono diversi punti di vista e soprattutto indizi a favore dell’uno o
dell’altro punto di vista. Ad esempio Miyake et al. (2000)
argomentano in modo convincente e valutano i pro e i contro.
•
• Si soffermano sul fatto che vi siano dei significativi valori nelle
correlazioni tra le prove che rappresentano le funzioni esecutive di
base (inhibition, shifting, updating). Ciò potrebbe essere interpretato
come un comune aspetto sottostante alle diverse funzioni e quindi
un sistema esecutivo unificatore a monte.
•
• Tuttavia gli autori non trascurano l’ipotesi alternativa di una
componente comune alle diverse prove utilizzate per rappresentare i
costrutti come potrebbe essere l’inhibition.
•
13. • Sempre secondo questi autori, vi sarebbe inoltre da considerare attentamente il
fattore del”impurità” delle prove psicometriche utilizzate, in quanto esse
non possono rappresentare appieno le FE a cui si riferiscono. Gli aspetti modulari
in input ed in output (ad esempio il sistema visivo e quello motorio) che
inevitabilmente fanno da interfaccia tra strumento di misura e la FE da valutare
possono “sporcare” notevolmente la misura che dovrebbe bypassare l’aspetto
modulare periferico.
• DA QUI IL METODO SOTTRATTIVO CHE ATTUIAMO IN MOLT ITEST
•
• Infine se il soggetto durante la valutazione attraverso l’apprendimento
aumenta il grado di automatizzazione della
prestazione, la misura si sposta più verso il livello dei sistemi specifici
allontanandosi dalle elaborazioni aspecifiche più centralizzate, nonostante gli
accorgimenti presi nell’impostazione del paradigma (Miyake et al., 2000).
•
• Gli artefatti possibili sono diversi e tra quelli identificati non tutti sono
chiaramente delineati come ad esempio la inevitabile scelta arbitraria
di una specifica prova per indagare il costrutto o misurare
una funzione esecutiva
14. Lo stesso test di Stroop (o derivati) così spesso utilizzato nei costrutti
della funzione “inhibition” e stato in passato utilizzato per
rappresentare i task shift (cambiamenti di compito) come riferiscono
Anderson et Al. (2010). Inoltre Mac Leod (2003) fornisce alcune
spiegazioni alternative dell’effetto Stroop senza dover chiamare in
causa il concetto di inibizione.
Pertanto rimane effettivamente sempre un
grado di incertezza non trascurabile se si
valutano i costrutti.
15. • La neurofisiologia “lesionale” conferma come particolari aree
siano essenziali per determinate funzioni esecutive. La mancanza di
specifiche funzioni in caso di particolari lesioni ci fornisce evidenza
della loro presenza spesso implicita ed inconsapevole.
• Il silenzio si trasforma in rumore assordante.
• Ad esempio come riferiscono Bush et al. (2000) in un articolo
“rassegna” le lesioni al giro del cingolo implicano:
apatia, disattenzione, mutismo acinetico,
instabilità emotiva, disregolazione del sistema
autonomo e deficit cognitivi nel gestire
l'interferenza dell'effetto Stroop (aspetto
quest'ultimo controverso; Bush et al.,2000).
16. Pertanto ciò che viene descritto come SAS o
come processore centrale sarebbe l’insieme di
una autoecoorganizzazione di energia
cerebrale “delimitata” che si differenzia
funzionalmente (funzioni esecutive)
alimentando specifici circuiti in parte
predeterminati geneticamente.
17. • Tutti questi processi sono innestati e immersi nel contesto
umorale ed ormonale fornito dal tono emotivo e sono
indissolubilmente legati ad esso anche implicitamente (Lewis &
Todd, 2007). Non può esistere una operazione cognitiva “pura”
l’influenza dei sistemi sottocorticali e dei nuclei del sistema
emozionale è continua.
•
• In qualsiasi compito cognitivo svolto sotto osservazione può
emergere un’ansia da prestazione non sempre controllabile.
Questa inestricabile unione si afferma soprattutto quando si
tratta di autoregolazione del comportamento, che potremmo
definire come: l'equilibrio implicito tra il sistema emotivo
motivazionale e quello cognitivo di controllo, in funzione
dell'adattamento e dello scopo del momento.
• AUTOREGOLAZIONE NEI DUE SENSI
• COGNITIVO EMOTIVO (CANESTRO)
• EMOTIVO COGNITIVO ( PASSERELLA)
• SCONTRO IMPROPONIBILE EMOTIVO >> COGNITIVO
18. • A proposito di autoregolazione gli stessi Lewis e Todd (2007)
criticano altresì la divisione tra funzioni esecutive calde
(emotive; hot) e fredde (cognitive; cool) “Gli psicologi hanno
a lungo cercato di risolvere la disgiunzione fondamentale tra
funzioni cognitive ed emotive. Ma ciò che è notevole e
forse allarmante è che la ricerca sulle
autoregolazione ha perpetuato questa disgiunzione
piuttosto che risolverla, per esempio tracciando una
linea tra funzioni esecutive fredde “cool EF" coinvolte
in attività puramente cognitive e le "hot EF" coinvolte
nella regolazione emozionale (Zelazo & Cunningham,
2007; Zelazo & Mueller, 2002)).
19. • Anderson et al. (2010) titolano un paragrafo con funzioni esecutive
calde (socio affettive) . Discutono sull'emergere del senso della
moralità e del brusco cambiamento che porta intorno ai 4 anni alla
capacità di resistere alle false credenze per stabilire i presupposti
della teoria della mente (mettersi nei panni dell'altro). Nasce
parallelamente la capacità di interpretare stimoli affettivi non verbali
e di comprendere il senso dell' humor.
•
• Comunque anche tali autori concludono che le interazioni tra aree
cerebrali sono tali che è difficile distinguere tra funzioni calde o
fredde. Sostengono soprattutto che lo sviluppo delle tradizionali
funzioni esecutive è necessario per il consolidamento delle capacità
cognitive intellettive, degli apprendimenti, delle memorie citando un
consistente numero di lavori (vedere Anderson et al. 2010).
Anderson et al. (2010) titolano un paragrafo con funzioni esecutive calde (socio affettive) . Discutono sull'emergere del senso della moralità e del br
Comunque anche tali autori concludono che le interazioni tra aree cerebrali sono tali che è difficile distinguere tra funzioni calde o fredde. Sostengon
20. • Nei nostri laboratori potremmo misurare gli indici di attivazione emotiva durante lo
svolgimento di prove prettamente cognitive. E’ sufficiente che gli esercizi siano
incalzanti nel tempo di risposta (basta far partire un qualsiasi cronometro).
Potremmo terminare rimarcando come ogni funzione cognitiva sia inevitabilmente
“colorata” da un sistema emotivo sempre presente nei tratti e negli stati degli
individui. Solo in particolari situazioni derivanti da esiti lesionali può
occasionalmente avvenire questa disgiunzione.
•
• Pensiamo ad esempio al linguaggio che si esprime sempre con un carico variabile di
emotività e di enfasi comunicante, pragmatica e contestualizzante definita
“prosodia”. Qualora si verifichino lesioni spesso circoscritte all’area di Broca
(corrispondente) dell’emisfero destro (area 44 di Brodmann ) sovente i soggetti
perdono l’aspetto prosodico in produzione e questo è invalidante per la
comunicazione fine. Come a dire che sarebbero guai seri se una funzione cognitiva
fosse solo cool(fredda) dobbiamo sperare di avere il giusto grado di hot (caldo)
sempre collegato .
•
21. INHIBITION ?
• E' largamente condiviso che nessun test è in grado di rappresentare
appieno una particolare funzione esecutiva, eppure numerosi autori
inflessibilmente stabiliscono corrispondenze e commettono l'errore di
confondere la prestazione al test con la funzione esecutiva che
arbitrariamente pensano sia rappresentata dalla prova psicometrica.
• Si sta riperpetuando quello che in passato veniva definito dagli psicologi
della Gestalt “errore di esperienza”. esso si manifesta quando si
attribuiscono alla realtà caratteristiche che sono dell'esperienza del
ricercatore (Koehler, 1971) .
• Ad esempio si valutano i dati di un compito di Stroop e poi si traggono
conclusioni sull'inhibition non citando più il compito primario
sottointendendo che lo Stroop e l'inhibition siano la stessa cosa.
22. INHIBITION ?
•
• Mischel aveva pensato di verificare la forza del sistema
di controllo (e quindi dell’inhibition) e la capacità a
pianificare il futuro attraverso la dilazione dellla
gratificazione. Il compito utilizzato da Mishel era del
tipo: “qui c’è un biscotto se aspetti che io torni e non lo
mangi ne avrai due” . Le variabili intervenienti sono
diverse il bambino potrebbe avere un buon sistema di
controllo ma potrebbe: non aver compreso bene il
“gioco”, non fidarsi di quanto promesso dall’adulto,
essere sazio e accontentarsi di un solo biscotto,
pensare che comunque poi l’adulto lo fornirà
dell’ulteriore biscotto e altro…
23. INHIBITION ?
• Il termine “inhibition” viene spesso utilizzato in modo molto generico
non distinguendone i tipi e spesso affermandone l'esistenza quando
altre funzioni potrebbero spiegare l'effetto rilevato.
• Un altro problema nasce dal domandarsi quale tipo di inibizione è in
gioco in quel determinato compito. Nigg (2000) pubblica una
rassegna sui diversi tipi di inibizione e ne valuta soprattutto le
dimensioni automatiche e volontarie, cognitive e motivazionali. In
una tabella esaustiva ne indica otto tipi, di quelle inerenti alla
inibizione esecutiva ne cita quattro: controllo dell'interferenza,
inibizione cognitiva, comportamentale e oculo-motoria.
• Friedman & Miyake (2004) analizzando il lavoro di Nigg combinano
l'inibizione del comportamento e quella oculo motoria definendole in
un unico termine come “inibizione delle risposte preponderanti”. Poi
valutano la resistenza all'interferenza dei distrattori ed infine la
resistenza all'interferenza proattiva (che sarebbe l'inibizione cognitiva
di Nigg).
24. • I risultati portano gli autori ad isolare in ultimo solo due tipi di inibizione
esecutiva: l’inibizione delle risposte preponderanti e la resistenza
all’interferenza proattiva.
• La divisione delle prove che rappresentano i diversi tipi di inibizione è
arbitraria l’interfernza proattiva si riverbera su diversi fattori, ad esempio
nel primo fattore si utilizzano test con effetti di priming negativo che si
potrebbero interpretare (invece che compiti di inibizione delle risposte
preponderanti ) come esempi di interferenz proattiva. Comunque sempre
Miyake et al. (2000) avevano utilizzato un solo ben definito e chiaro tipo di
inibizione (inibizione delle risposte preponderanti) nei loro lavori di ricerca
sul costrutto delle diverse funzioni esecutive.
•
25. • E' sempre opportuno elencare le prove che hanno
sostenuto le tre forme di inhibition nel lavoro di
Friedman & Miyake (2004). Nel fattore 1
“Inibizione delle risposte preponderanti ”:
antisaccade, Stroop, stop-signal; nel fattore 2
“Resistenza all'interferenza dei distrattori” Eriksen
flanker, word naming (priming negativo), shape
matching (priming negativo); nel fattore 3
“Resistenza all'Interferenza Proattiva ”: tipo
Brown-Peterson, AB-AC-AD, cued recall.
26. MA UN COMPITO UTILIZZATO COME INIBIZIONE DELLE RISPOSTE PREPONDERANTI (PRIMA ERA
RESISTENZA ALL'INTERFERENZA DEI DISTRATTORI ) È UN COMPITO DI PRIMING NEGATIVO
SPESSO “TACCIATO” DI INTERFERENZA PROATTIVA CHE È IL SECONDO FATTORE CON CUI I
COSTRUTTI DOVREBBERO CONTRASTARE.
27.
28. • MacLeod et. Al (2003) puntualizzano spiegando che il
termine interferenza è descrittivo di un effetto e di un
fenomeno ed è più adeguato del termine inhibition che
implica un livello di spiegazione spesso non verificabile e non
sempre vero.Pertando Mac Leod et al. consigliano di
utilizzare per correttezza di linguaggio il termine
interferenza.
• ll fatto che nello Stroop vi sia una competizione tra compiti
che crea interferenza è chiaro per tutti, mentre appena si usa
il termine inhibition si passa dalla descrizione del prendere
atto che c’è l’interferenza, al livello più impegnativo di una
ipotetica spiegazione che non è dimostrata utilizzando il
termine inhibition.
29. SHIFTING
• La capacità di cambiamento di compito (shifting) è una funzione
esecutiva che secondo Rubinstein Meyer Evans (2001) ha le
seguenti sottofasi:
• A) Identificazione dello stimolo o altro di percettivo (suggerimenti che
possono ordinare lo switch nel caso non vi sia una regola interna da
applicare, ad es. alterna i compiti ogni due ripetizioni) .
• B) “Goal shifting”. Insieme di memorie che hanno il compito di
ricordare ciò che è avvenuto e ciò che sta per avvenire. Una visione
generale e il ricordo dei compiti da svolgere, registrazione del
compito appena svolto e aggiornamento in memoria di lavoro del
nuovo compito. La numerosità dei compiti (che carica la memoria) o
la mancanza di suggerimento (memorizzare la regola) possono
influenzare la durata di questa fase.
30. SHIFTING
• Un compito di shift come si può notare
coinvolge molte abilità mnestiche ed esecutive
e si può proporre a diversi livelli di
complessità. E’ bene distinguere i gradi di
complessità e come dicono Purves et al. (2010)
valutare la differenza nelle perseverazioni a
livello percettivo categoriale da quelle a livello
comportamentale.
31. SHIFTING
• Ad esempio la perseverazione,
• può essere qualitativamente differente nel senso che si può
osservare il fenomeno senza doverlo sempre far risalire al
SAS e ai lobi frontali.
• Come riferiscono Sandson e Albert (1984), nel caso di
parafasie (disturbi nella formazione della parola) prodotte da
pazienti afasici la perseverazione può essere attribuita al
malfunzionamento di sistemi specifici (e quindi al livello
modulare) che sono soggetti ad effetti impropri di priming.
Nel caso di lesione al lobo frontale, la perseverazione si
manifesta invece come la tendenza di uno schema integro
ad attivarsi ripetutamente nel tempo.
32. SHIFTING SVILUPPO
• Bunge e Zelazo (2006) introducono verso una descrizione dettagliata dello sviluppo della
complessità delle regole collegandole a precise aree neuroanatomiche.
• Primariamente si formano associazioni tra stimoli e ricompense, ciò può fornire salienza al un
determinato stimolo qualora venga coinvolto in futuri apprendimenti più complessi. Questo
aspetto è legato alla maturazione della corteccia orbitofrontale (area 11 di Brodman). Verso i due
anni inizia lo sviluppo della capacità di associare ad uno stimolo una specifica risposta (sempre
quella) ciò è legato alle aree pre frontali ventro laterali (44, 45, 47 di Brodman).
• Verso i 5 anni si cominciano a padroneggiare le regole bivalenti (veri e propri compiti di switch) e
ciò dipende dalla maturazione della corteccia pre frontale dorso laterale (area 9, 46 di Brodman);
il rapido cambio nella flessibilità che avviene tra i 2 e i 5 anni può essere sostenuto dalla
maturazione di questa area cerebrale.
• Fino ai tre anni la perseverazione è obbligata mentre a 5 si può passare da un tipo di
classificazione ad un altra invertendo la regola precedente (quanto sia implicato il sistema di
controllo o l'inhibition anche in questo compito è palese). I miglioramenti nell'uso regola di
cambiamento di compito sempre più complessa riscontrati dall'infanzia all'adolescenza sono
probabilmente correlati alla maturazione del laterale PFC, se questo vale anche per i
miglioramenti precedentemente ottenuti durante l'infanzia resta da vedere (Bunge e Zelazo
33. • Sembra che lo sviluppo della corteccia prefrontale rostro laterale (area 10 di
Brodman) supporti il ragionamento condizionale sul cambiamento di compito (se x
allora A se y allora B, ma dopo la regola opposta se x allora B se y allora A).
• La differenza del Wisconsin con un compito di switch più tradizionale è data dal fatto
che il cambiamento di criterio nel categorizzare richiede un riapprendimento mentre
nel caso del compito di switch già dall’inizio sono stabiliti i ritmi di cambiamento o le
associazioni con i suggerimenti (se vedi giallo allora fai… se vedi azzurro allora fai…)
assomigliano ai due tipi di perseverazione diversi
• La prima potrebbe essere definita più fronto ventrale (e quindi legata alla difficoltà
di a riapprendere una nuova regola e quindi a modificare le aspettative sui legami
stimolo rinforzo).
• Mentre la seconda più legata alle aree dorso laterali frontali dx dipende di più
dall’incapacità di inibire di avviare un nuovo compito di seguire pertanto la regola
stabilita perché distratti dagli effetti di priming stessi dei compiti simili che si
susseguono. Ovviamente anche solo dal punto di vista neurofisiologico le operazioni
di shifting sono molto più complesse anche la corteccia parietale sembra intervenire
sulla scelta dell’azione più adatta (area LIP) e il giro del cingolo viene chiamato in
causa in quanto deputato a mettere in evidenza il conflitto tra compiti (vedi Purves et
al. 2010.
35. • Riassumendo dalle proto funzioni esecutive rappresentate
soprattutto dai sistemi attentivi che si sviluppano emergono le
funzioni esecutive di base: il controllo (che viene identificato con
inhibition) che si afferma ancora in modo ANCORA incerto verso i 24
mesi, la flessibilità, l’avvio, l’attenzione sostenuta e l’updating.
• Sono funzioni separate ma che si sostengono a vicenda. Ad esempio
per riaggiornare la memoria di lavoro bisogna avere capacità di
controllo, flessibilità, saper avviare il processso e sostenere
l’attenzione sul compito. Questi aspetti immersi in un robusto
contesto emotivo motivazionale che associa apprendimenti per
rinforzo,
• Possibilità di simulazione e quindi di astrazione e generalizzazione
che vanno a sostenere e a configurare funzioni ancora più complesse
come la gestione della frustrazione il monitoraggio del
comportamento la verifica l’organizzazione la pianificazione
sfociando nell’empatia
36. • Quali e quante siano le funzioni esecutive non
è possibile definirlo nemmeno basandoci sulla
letteratura. Tenendo conto di diversi punti di
vista, potremmo affermare che le funzioni
esecutive sono dei processi necessari a
programmare, a mettere in atto e a portare a
termine con successo un comportamento
finalizzato a uno scopo.
40. Argomenti da valutare
Vi è una quasi inconsapevole tendenza ad omologare termini e teorie. Ciò può portare all’accettazione di
alcuni aspetti solo per consuetudine . Tali aspetti possono risultare fuorvianti. In questa sede
proporremo una semplice elencazione e una brevissima riflessione su alcuni argomenti solo per
esemplificare la nostra linea di condotta
1) L’utilizzo indiscriminato ed impreciso del termine inhibition (es. Miyake el 2003, Band et al 2005 )
2) Il concetto di sistema esecutivo porta inevitabilmente a sottointendere l’ “homunculus” come
sottolineato da Zelazo ?
3) FE fredde (cognitive) e FE calde (emotive). Molti non condividono tale suddivisione (Lewis e Todd, 2007)
4) L’ automatismo può non essere “fodorianamente” mandatario nei moduli complessi. Un modulo
complesso non sarà mai perfettamente automatizzato.
5) Nessuna prova psicometrica può rappresentare appieno una funzione esecutiva (molto più complessa e
sfumata, vedi torre di Hanoi)
6) Ne discende dal punto 5 che diventa fonte di possibili errori discutere dati utilizzando etichette indirette
(ADHD, flessibilità ,inhibition …).
7) Non vi è accordo su quali e quante siano le funzioni esecutive ( es.Miyake et al. 2003)
40Francesco Benso AIRIPA Ivrea 2010
41. Conclusioni prime
• Per la valutazione dei costrutti si dovrebbero
proporre prove poco complesse che
rispecchino nei piccoli le “protofunzioni
esecutive” e che facciano leva sulle tendenze
geneticamente determinate per la specie
(compatibilità spaziale, costanza di forma,
l’attrazione per i visi).
41Francesco Benso AIRIPA Ivrea 2010
42. FE E APPRENDIMENTO
Altri lavori come quelli di Bolter et al. (2006)
nell'ambito della theory of constructive operators
(TCO) (Pascual-Leone 1987) confermano quanto
affermato sull’inestricabile interazione tra i diversi
livelli attentivi esecutivi e moduli e in questo caso
valutano il linguaggio. Essi sostengono che la
capacità mentale (Mental Capacity, descrivibile
come la quantità di risorse impiegate) predice le
competenze linguistiche. Misurano la capacità
mentale attentiva, l’Interruzione (inibizione), e le
funzioni esecutive di shifting e di updating
43. Le diverse operazioni linguistiche che si
automatizzano a livelli differenti faranno richieste
di risorse attentive diverse in base alla difficoltà
del compito. Cantare una filastrocca memorizzata
richiede poche risorse e per sostenere il compito
è sufficiente il “processore dedicato”, mentre
eseguire una operazione di spoonerismo (luna
dente → duna lente) richiede necessariamente un
impegno molto gravoso del SAS e di tutte le
funzioni esecutive (soprattutto il riaggiornamento
in memoria di lavoro; updating).
44. Blair e Razza (2006) identificano nell’inhibition una importante componente
per l’apprendimento della matematica del vocabolario e di altre
competenze linguistiche. Soprattutto definiscono come prerequisito
importante per l'apprendimento l'efficienza autoregolativa.
Espy et al., (2004) sostengono che le prime abilità matematica vengono
spiegate dal 12% della varianza a carico del controllo inibitorio.
Passolunghi et al (2007) valutano l'importanza dello sviluppo della funzioni
esecutive nella scuola dell'infanzia per un buon approccio alle abilità
matematiche nella prima primaria (vedi anche Usai e Viterbori, 2008).
Le funzioni esecutive sono fondamentali anche nell'apprendimento della
lettura. Benso et al. 2005). Reiter et al (2005) confrontando soggetti
dislessici e un gruppo di controllo e con test che valutano le funzioni
esecutive trovano differenze significative . Così Brosnan et al. (2002) con
soggetti dislessici adulti e bambini.
45. RIFLESSIONE !!!
Blair e Razza identificano nell’inhibition una importante componente per
l’apprendimento della matematica del vocabolario e di altre competenze
linguistiche.
Espy et al., 2004 sostengono che le prime abilità matematica vengono spiegate dal
12% della varianza a carico del controllo inibitorio.
McLean e Hitch, 1999; Gathercole e Pickering, 2000 valutano una relazione tra FE
e apprendimento della matematica nella scuola primaria.
Bull e Sherif 2001 tuttavia trovano a 7 anni una caduta dell’influenza dell’inhibition
sulle competenze matematiche (solo il 2%).
Questo cosa fa pensare ?
46. Epsy et al (2004) utilizzano i seguenti test per
valutare la componente inibizione: cpt
commission response; delayed response, self
control (latency to touch), statue.
Bull e Scerif (2001) nei bambini di 7 anni
utilizzano lo stroop per valutare l'inibizione.
Infine Blair e Razza utilizzano il peg_taping.
47.
48. • Per FODOR sono moduli i sistemi di input sensoriali
e linguaggio
• Sternberg (2006) Shallice (1988) e ancora Posner e
poi David Marr criticano i tipi di moduli fodoriani e
ne stemperano le caratteristiche.
• Il tutto trova una sistematizzazione nella teoria modulare
proposta da Moscovitch Umiltà (1990):Tre tipi di moduli
sempre più complessi che vengono assemblati attraverso
un processore centrale che matura da una fase implicita ad
una esplicita
48Francesco Benso AIRIPA Ivrea 2010
49. TEORIA MODULARE DI
MOSCOVITCH E UMILTÀ (1990)
• La distanza dei neuropsicologi cognitivi dalla “rigida” teoria
modulare di Fodor la si può valutare da una definizione molto
recente di Sternberg (2006): I moduli sono parti in un certo
modo indipendenti che hanno funzioni differenti (cade
l’incapsulamento rigido di Fodor). Un modulo può esso stesso
essere composto da moduli (cade la non assemblabilità di
Fodor).
• Vedi anche Shallice (1998), Posner (1978), Marr 1982 e
soprattutto Karmilof – Smith (1992) con la teoria della
“modularizzazione”.
50. 50
TEORIA MODULARE DI MOSCOVITCH E UMILTÀ (1990)
Esistono 3 tipi di moduli:
• Moduli di 1° tipo, “alla Fodor”: non assemblati e con
una specificità funzionale, Ad esempio, sarebbero
moduli di primo tipo la percezione dei colori, delle
frequenze acustiche, della profondità, dei visi… la
localizzazione del suono e visiva
51. 51
TEORIA MODULARE DI MOSCOVITCH E UMILTÀ (1990)
• Moduli di 2° tipo, assemblati su base innata, con
l’input integrato da un elaboratore centrale, che
sembra distaccare risorse per dedicarle
definitivamente al modulo (processore dedicato).
Esempi di moduli di secondo tipo sono le abilità
linguistiche e il riconoscimento degli oggetti.
52. 52
TEORIA MODULARE DI MOSCOVITCH E UMILTÀ (1990)
• I moduli di “3° tipo”, infine, sono quelli assemblati su
base esperenziale (es. lettura e capacità motorie); in questo
caso il processore è fortemente implicato attraverso un atto
consapevole, cosciente e volitivo.
• IN ALTRI TERMINI SONO MODULI DI SECONDO E TERZO
TIPO TUTTI GLI APPRENDIMENTI AUTOMATIZZABILI
-------------------------------------
NOTA: Processore Centrale (M. U. ). Sistema Esecutivo (Baddeley).
Sistema Attentivo Supervisore (SAS; Norman Shallice). Sistema
Attentivo Esecutivo (Posner Di Girolamo) . Indicano lo stesso
sistema
53. 53
TEORIA MODULARE DI MOSCOVITCH E
UMILTÀ (1990)
• Moduli di 3° tipo, sono quelli assemblati su base
esperienziale (es. lettura e abilità motorie); in
questo caso il processore è fortemente implicato
attraverso un atto consapevole, cosciente e volitivo.
Francesco Benso
55. • Dal modello
• Si possono impostare
• la misura degli indici di rischio
• La prevenzione
• Il protocollo diagnostico (e creare testistica
particolare)
• il protocollo abilitativo
56. Nelle architetture funzionali spesso non è compresa l’azione “energetica
attentiva” che alimenta il tutto (risorse motivazioni emozioni in interazione
dialogica ricorsiva) . Giro del cingolo come sede anatomica
Un modulo di
terzo tipo
(Moscovitch e
Umiltà 1990)
può essere solo
il sistema di
conversione
fonema
grafema. (La
complessità
nella
complessità).
57. Studio su differenze tra soggetti di
controllo (56) e dislessici (14)
• Differenze significative:
– Prove di lettura (rapidità e accuratezza)
– Prove di comprensione
– Prova di dettato
– Prova di calcolo (foglio A switch matematico)
– Prove di Memoria di lavoro
– (updating, alpha span, spoonerismo)
– Prove esecutive fonologiche (denominazione e fluenza verbale)
– Prove esecutive (num indietro-num avanti)
– Prove visuo-percettive/esecutive (copia TPV, Figura di Rey)
– Prove esecutive e attentive spaziali informatizzate (Flanker
neutre, benefici orientamento automatico)
58. Studio 3 – Risultati
Variabile dipendente Componenti predittive
Varianza spiegata dal
modello
Rapidità di lettura brano
Foglio A switch di calcolo
Subtest di Copia TPV
Navon incongrue locali
Ricerca visiva 1 test di Cancellazione
R2 corretto = .523
Accuratezza di lettura brano
Subtest di Copia TPV
R2 corretto=.072
Rapidità lettura parole
Denominazione colori
Subtest di Copia TPV
Switch di calcolo (foglioB-foglioA)
Flanker neutre
R2 corretto=.479
Accuratezza lettura parole
Alpha span
Switch di calcolo (foglioB-foglioA)
Subtest di Copia TPV
Costi Test di orientamento volontario
R2 corretto=.541
Rapidità lettura non parole
Denominazione colori
Span cifre indietro
Denominazione Numeri
Subtest di Copia TPV
R2 corretto = .527
Accuratezza lettura non
parole
Spoonerismo
Alpha span
R2 corretto=.419
Accuratezza dettato
Spoonerismo
Subtest di Rapporti spaziali TPV
Ricerca visiva 1 Test di Cancellazione
R2 corretto=.532
Comprensione del testo
Spoonerismo
Figura complessa di Rey
Fluenza verbale FAS
Foglio 8 Test di Cancellazione
R2 corretto=.618
59. Studio 3 – Discussione e Conclusioni
• Nelle rette di regressione che analizzano i predittori
per la rapidità e l’accuratezza di lettura di brano,
parole e non parole, emergono variabili di diverso
tipo:
–visuo-percettive
–linguistiche
–attentive-esecutive
–riaggiornamento in memoria di lavoro
Ulteriore evidenza al modello multicomponenziale
della lettura di Moscovitch e Umiltà (1990)
60. La soluzione del conflitto da parte del
sistema di controllo e l’attivazione del
sistema emotivo
61.
62. Effetto Flanker
• Ci sono ormai diversi lavori che con
questa prova che valutano il sistema di
controllo nei disturbi di attenzione gli
scompensi del neurotrasmettitore
dopamina nei soggetti Bordeline
psichiatrici (Posner, Rothbart, Vizueta,
Levy, Evans, Thomas e Clarkin, 2002). Per
i bimbi più piccoli l’effetto flanker viene
ottenuto con prove come quella di figura
66. Prefrontal cortex and basal ganglia control access
to working memory
Fiona McNab & Torkel Klingberg
• The preceding frontal and basal ganglia activity were also associated with inter-individual
differences in working memory capacity. These findings reveal a mechanism by which frontal
and basal ganglia activity exerts attentional control over access to working memory storage in
the parietal cortex in humans, and makes an important contribution to inter-individual
differences in working memory capacity
67.
68. A lack of default network suppression is linked to increased
distractibility in ADHD
Catherine Fassbender , Hao Zhangb,c, Wendy M. Buzyd, Carlos R. Cortese,
Danielle Mizuiria, Laurel Beckettb,c, Julie B. Schweitzera
• Children with ADHD displayed significantly more RT variability than controls. Neural measures showedthat although both groups displayed a pattern of increasing
deactivation of the medial prefrontal cortex (PFC) with increasing task difficulty, the ADHD group was significantly less deactive than controls. Correlations between IIV
and brain activation suggested that greater variability was associated with a failure to deactivate ventromedial PFC with increasing task difficulty. T-tests on brain
activation between participants with ADHD with low versus high IIV implicated a similar region so that high variability was associated with greater activity in this region.
These data provide support for the theory that increased distractibility in at least some participants with ADHD may be due to an inability to sufficiently suppress activity in
the default attention network in response to increasing task difficulty.
• La Intravariabilità Individuale (IIV) nelle risposte con
tempi di reazione è una caratteristica dell’adhd in questo
lavoro correla con l’incapacità di sopprimere l’attività
della corteccia mediale prefrontale.
69.
70.
71.
72.
73. EFFETTO FLANKER
-- --
Valutazione del controllo nel conflitto
Aree cerebrali Giro del cingolo anteriore (24 BA) e Cortecia prefrontale
dorsolaterale (9; 46 BA)
Neurotrasmettitore maggiormente implicato: Dopamina (Fan e Posner
2004)
Tabella 7.11. Test Flanker - IV primaria - tempi semplici e compensati
n media ds μ μ err. st. σ σ err. st. τ τ err. st.
RT congrue 533 650 162 588 42 164 13 49 43
RT compensati congrue 533 685 186 549 31 147 19 129 36
RT incongrue 499 699 148 556 11 65 16 153 16
RT compensati incongrue 499 786 195 576 14 75 25 222 22
RT neutre 526 639 160 494 15 84 16 147 20
RT compensati neutre 526 684 200 525 23 121 19 152 29
74. (Fan et al., 2002; Posner & Petersen, 1990; Posner & DiGirolamo,
2000; Bush et al., 2000; Marocco & Davidson, 1998; Corbetta e
FUNZIONE MODULATORE AREA
NEURALE
TEST
Conflitto Dopamina Giro del Cingolo
Anteriore
Corteccia pre
frontale
dorsolaterale
Flanker
Allerta Noradrenalina •Corteccia Frontale
Ventrale dx
•Giunzione
temporoparietale dx
•Locus Coeruleus
Posner
Automatico
Orientamento Acetilcolina •Campi Oculari
Frontali
•Solco
Intraparietale
Posner
Volontario
75. IPOTESI
• Si ritiene che il DDA/I abbia delle disfunzioni
neurotrasmettitoriali: Dopamina (Sagvolden et
al., 2004) , Noradrenalina (Castellanos, 2005).
RITALIN DOPAMINA
STRATTERA NORADRENALINA
76. PFC : corteccia prefrontale
ACC : giro del cingolo
anteriore
BF : nucleo basale
anteriore
VTA : area tegmentale
ventrale
NAC : nucleo accubens
LC : locus coeruleus
