Working Memory motore di ricerca dell apprendimento Un contributo dalle Neuroscienze Nevegal Luglio 2012

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1 Working Memory motore di ricerca dell apprendimento Un contributo dalle Neuroscienze Nevegal Luglio 2012 Dr. Mauro Felletti, Neurologia dello Sviluppo, mauro. it

2 La memoria Il termine memoria può indistintamente indicare: - il sistema mnesico, ovvero i meccanismi neurobiologici che sottendono i processi mnemonici; - i contenuti del vissuto depositati nel sistema mnesico, ovvero l esperienza vissuta; - la prestazione mnesica, ovvero la capacità di ricordare. Secondo Boudin la memoria è quella funzione psichica che permette di rivivere il passato della coscienza La memoria dunque è la funzione psichica che consente di fissare, conservare, rievocare e ricollocare correttamente le informazioni acquisite dal mondo esterno ed interno

3 In base alla durata della fase di archiviazione degli engrammi si distinguono: memoria immediata: conserva i dati per meno di un secondo, archiviazione sensoriale memoria ultrabreve :conserva i dati per secondi memoria a breve termine o primaria : conserva i dati per circa 20 minuti, circuiti riverberanti ( basato su fosforilazione reversibile) memoria a lungo termine o secondaria : modulazione espressione genica e trascrizione di specifici RNA,produzione nuove proteine Working memory

4 Differenze tra memoria a breve termine e working memory MBT Immagazzina passivamente le informazioni È dominio specifica ( visuospaziale o verbale) Non ha funzioni di controllo Può operare indipendentemente da memoria a lungo termine WM Immagazzina e processa le informazioni È meno dominio specifica, Ha relazioni più strette con apprendimento e funzioni cognitive Ha funzioni esecutive Si collega a strutture della memoria a lungo termine

5 Breve storia dello studio della MEMORIA II Modello Baddeley e Hitch 1974 Modello Baddeley 2000

6 La memoria quindi non è un sistema unitario, bensì un insieme di sottosistemi integrati, ed in essa sono implicati molte aree associative unimodali e plurimodali che integrano informazioni provenienti dalle varie aree cerebrali

7 Schema riassuntivo sui processi di memoria ed aree corticali coinvolte

8 WORKING MEMORY La memoria di lavoro consiste nei processi cognitivi complessi di immagazzinamento temporaneo dei dati e manipolazione delle informazioni, ed è costituita dall interazione di una memoria ultrabreve e dall attenzione.

9 Modello di Baddeley della memoria di lavoro ( ) A) l esecutivo centrale : Sistema di coordinamento dei sistemi sussidiari. Sistema che ha un ruolo: (a) nell integrazione delle informazioni; (b) nella scelta delle strategie; (c) nella pianificazione e coordinamento. B) il taccuino visuospaziale: Magazzino per il mantenimento delle informazioni visive e spaziali: Il taccuino visuo-spaziale ha un ruolo: (a) nell analisi delle dimensioni spaziali; (b) nella visualizzazione delle immagini mentali; (c) nella manipolazione delle immagini mentali. (ipotesi della via del WHAT e via del WHERE) C) ed il circuito fonologico: Magazzino fonologico Meccanismo di ripetizione Il ciclo fonologico ha un ruolo (a) nella codifica del linguaggio; (b) nella comprensione del linguaggio; (c) nell apprendimento della lettura; (d) nell apprendimento delle lingue straniere

10 Modello di Baddeley ( 2006 ) Baddeley ha aggiunto una quarta componente al modello della WM, il buffer episodico concettualizzandolo come un terzo servosistema di memorizzazione che collega e integra le informazioni attraverso i diversi domini (visivo, spaziale, verbale); inoltre, avrebbe importanti collegamenti con la MLT. Il buffer episodico avrebbe a che fare direttamente con la conoscenza, essendo capace di memorizzare episodi integrando informazioni provenienti da una varietà di fonti, modificandole e manipolandole, attraverso lo spazio e il tempo. * sembra avere l'importante ruolo di unire sinergicamente l informazione proveniente dai sottosistemi in una forma di rappresentazione temporanea integrata * costituisce un passaggio intermedio importante per l apprendimento a lungo termine * elabora in episodi coerenti le informazioni provenienti dalle diverse fonti

11 Aree cerebrali correlabili al modello teorico di Baddeley Visuo-spatial sketch-pad corteccia occipitoparietale destra Loop fonologico: lobo temporale sinistro

12 Aree cerebrali correlabili al modello di Baddeley Sistema attentivo supervisore: corteccia frontale dorsolaterale e giro cingolato anteriore Coordinazione funzione attentiva: nuclei profondi intralaminari e loro connessioni

13 Modelli evolutivi di WM Teoria di Towse (2005) Per l autore la capacità della MdL dipende più dalla durata che dalla difficoltà del compito secondario (dual task), per cui l incremento dello span con l età è dovuto all aumento progressivo della rapidità nel processamento dell informazione nei bambini più grandi. Towse ha creato un paradigma per la misurazione del periodo di memoria: a differenza che nello span, il numero di item da ricordare rimane costante,mentre quello che varia è il tempo necessario a processare ogni singolo item. Un esempio :al soggetto vengono presentati quattro item costituiti da semplici operazioni, delle quali il soggetto alla fine deve rievocare il risultato. A differenza di un normale compito di span, in questo caso il numero di item viene mantenuto costante (quattro), mentre quello che viene fatto variare e che determina il livello di difficoltà è il tempo necessario a processare ogni singolo item per determinare il risultato dell operazione esempio del paradigma utilizzato da Towse et al. (2005) è illustrato in figura

14 Modello Barrouillet et al. (TBRS) Modelli evolutivi II Il TBRS (time- based resource- sharing) di Barrouillet et al. (Barrouillet e Camos, si basa su quattro assunti principali: 1. Le due funzioni principali della MdL, ossia il processamento ed il mantenimento, attingono alla stessa risorsa attentiva limitata. 2. Un freno limita i processi centrali, permettendo un solo processo attenzione richiedente alla volta. Ciò determina che quando l attenzione è impegnata nel processamento, non è disponibile per un processo di mantenimento in memoria. 3. Nel momento in cui l attenzione lascia il processamento a favore del mantenimento, questo ultimo processo viene deteriorato da un indebolimento legato al tempo, per cui le tracce mnestiche decadono col tempo, rendendo necessario una loro riattivazione prima che decadano del tutto. 4. La condivisione delle risorse attentive è resa possibile da un loro continuo e rapido spostamento dal processamento al mantenimento, che avviene durante i brevi intervalli che si verificano mentre il processo concorrente è in atto Esemplificazione del paradigma usato da Barrouillet et al Al soggetto viene dapprima presentata una schermata che indica il numero di consonanti da rievocare al termine di ogni singolo trial, dopo vengono presentate le lettere target, seguite da otto schermate in cui il soggetto deve determinare la posizione del quadratino premendo gli appositi tasti. Alla fine il soggetto deve rievocare, nel corretto ordine, le consonanti presentate

15 Prospettiva evolutiva In prospettiva evolutiva,molti autori ipotizzano che prima dei sette anni di età i bambini non utilizzino meccanismi di riattivazione attentiva, poichè è stato riscontrato che in questa fascia di età la capacità di MdL non è intaccata dal sovraccarico cognitivo del compito concorrente (Barrouillet, Gavens, Vergauwe, Gaillard e Camos, in press),ma che dopo i sette anni di età questi meccanismi funzionino allo stesso modo che nell adulto, anche se nei bambini il decadimento temporale sembra essere più cospicuo che negli adulti (Portrat, Camos e Barrouillet )

16 La memoria di lavoro è il motore di ricerca della nostra mente Recentemente si sono moltiplicati gli studi sulla memoria, la sua struttura, le sue basi neuroanatomiche e fisiologiche, oltre che le modalità di trattenere informazioni, recuperarle, immagazzinarle a lungo termine. Nell ambito delle abilità di apprendimento l interesse maggiore si è focalizzato sul FUNZIONAMENTO della Working memory, sempre più ritenuta cruciale per determinare il successo negli studi degli alunni di tutte le età, e nel mantenere una soddisfacente efficienza mentale con l avanzare dell età Quale sarebbe quindi il legame tra intelligenza e W.M?

17 Funzione centrale dell ippocampo Attraverso studi con fmri delle connessioni intermodali cerebrali ( struttura-funzione) in compiti di working memory, si è rilevato che il volume del giro frontale superiore medio era correlato al compito di w.m con collegamento con la corteccia dorsale parietale, mentre il volume dell ippocampo era correlato al compito di memoria di lavoro con collegamento con la corteccia del cingolato anteriore e del giro inferiore frontale sinistro L importanza dell ippocampo è infine confermata dal caso a lato descritto: una lesione ischemica dell ippocampo, limitata al solo settore HF, è sufficiente a produrre disturbi di memoria. Nello specifico il danno del paziente era limitato allo strato piramidale del campo CA1

18 Caratteristiche comportamentali degli alunni con bassa capacità di Working Memory Non riescono a portare a termine compiti semplici come ricordarsi le indicazioni date dagli insegnanti Non riescono ad applicare ad altri ambiti nozioni imparate in una materia ( es dalla geometra alla geografia ) Hanno frequentemente difficoltà nella lettura e nel calcolo, e perdono le informazioni cruciali per procedere nelle attività ( specialmente quelle comportati step multipli) Ottengono scarsi risultati scolastici globalmente Vanno distinti dai bambini con ADHD, che presentano alti livelli di iperattività,impulsività e talora oppositività, ed inoltre ai test risultano più abili nelle prove di memoria a breve termine. Esistono scale apposite come la WMRS (Working Memory Rating Scale ) o la AWMA ( Automated W. M. Assessment) o BRIEF (Behavour Rating Inventory of Executive Function) oltre che le prove della WISC IV per il WMI ( W.M. Index) Studi statistici hanno dimostrato, poiché contenuta in diverse scale di valutazione, una significatività nel basso livello di memoria di numeri indietro

19 Caratteristiche comportamentali degli alunni con bassa capacità di Working Memory e quale approccio è il migliore nell ambito della classe? In genere descritti come Facilmente distraibili Incapaci di mantenere ordine nel materiale scolastico e nell esecuzione dei compiti Che hanno difficoltà a fare rappresentazioni visive mentali Che dimenticano le consegne e si dimenticano facilmente di quello che stanno facendo Che sembrano scordare quello che hanno imparato solo il giorno prima Che non generalizzano gli apprendimenti Che non portano a termine il compito Che hanno difficoltà prevalenti nella scrittura e nel problem solving Monitorare il bambino se compaiono i segni riportati a lato Valutare il carico di W.M del lavoro proposto ( sequenze lunghe, contenuti nuovi o difficili, attività mentali richiedenti lunghi processi ) Ridurre il materiale da ricordare, aumentare la comprensibilità dei contenuti semplificando i ragionamenti,ridimensionare i compiti complessi Ripetere le informazione importanti, o farle ripetere da qualche compagno più capace Usare poster o cartine da appendere ai muri della classe,incoraggiare l uso di materiale compensativo ( piccole agende, linea dei numeri, registratore.. ) Sostenere le strategie personali del bambino ( chiedere aiuto, prendere appunti..)

20 Allenare la W.M è possibile? Allenare specificamente i sottostistemi della WM Non paiono aumentabili gli elementi manipolabili dalla W.M. per intrinseca capacità limitata( pari a 4 elementi) Migliorabile abilità di recupero ed utilizzo dai diversi settori,attraverso l allenamento specifico Torkel Klingberg (ricercatore presso Karolinska Institutet di Stoccolma ) ha messo a punto sistema di allenamento e creato la Cogmed nel 2001, che su base di training specifici di esercizi a doppio compito migliorava le prestazioni di bambini affetti da ADHD ed è quindi stata offerta a soggetti con deficit cognitivo o adulti senza disturbi specifici Criticato l assunto di potenziamento di W.M e non della capacità di valutazione, selezione e controllo degli input ( visitare sito COGMEDprogrammi.)..o si può sostenere nello studio con i suggerimenti e strumenti.

21 Strumenti e siti per allenare abilità Ecco alcuni strumenti consigliabili per provare ad allenare abilità visuospaziali,di coordinazione oculomanuale, e per l uso degli strumenti compensativi. Prima di farli provare agli alunni provate la vostra abilità Buon divertimento. - Save them goldfish (http://www.owensworld.com/flashgames/play-75.htm) - Tutore dattilo (http://www.maurorossi.net/tutoredattilo/) - Patente mouse (http://www.maestrasabry.it/software/software_didattici.htm) - Highway (http://www.flashgamescamp.com/free/online-puzzlegames/highway-flash-game.htm) - Bloxorz (http://www.albinoblacksheep.com/games/bloxorz) - Simon (http://www.thepcmanwebsite.com/media/simon/) - Find the suspect (http://www.flashgames.it/find.the.suspect.html) - Audacity (http://audacity.sourceforge.net/?lang=it)

22 Bibliografia e sitografia - Diagnosi dei disturbi specifici dell'apprendimento scolastico di Claudio Vio (Edizioni Erickson) Dislessia oggi. Prospettive di diagnosi e intervento in Italia dopo la legge 170 di Giacomo Stella (Edizioni Erickson) La dislessia, Giacomo Stella, Il Mulino - Difficoltà in matematica: osservare, interpretare intervenire p... - Psicologia dell'apprendimento multimediale. E-learning e nuove tecnologie Di Nicola Mammarella, Cesare Cornoldi, Francesca Pazzaglia - Le difficoltà di apprendimento a scuola di Cesare Cornoldi - turb

23 Sostenere la motivazione 1) Audiolibri Per scaricare alcuni audiolibri potete consultare questo sito: (c'è anche una sezione di Audiofiabe). 2) Podcast Un podcast è paragonabile ad una trasmissione radio diffusa via web. Il termine nasce dall'unione delle parole Ipod e Broadcasting. Da questo sito: potete scaricare tutti i podcast di Radio 2. Molto divertenti ed interessanti sono anche i podcast di Radio Deejay in particolare la serie di Carlo Lucarelli intitolata Dee Giallo (http://www.deejay.it/dj/radio/programma/130/dee-giallo). Per quanto riguarda le materie scolastiche : - Historycast, la storia da leggere ed ascoltare: - Lezioni del Prof. Gaudio: 3) Visione di film e ascolto di canzoni a tema E' utile anche consultare Youtube.

24 Strumenti per memorizzare le informazioni 1) Mappe concettuali o schemi con Power Point Strumenti: - C-Map, software gratuito per creare mappe concettuali: - Power Point, per creare schemi e mappe personalizzate - SuperMappe, software per creare mappe concettuali (a pagamento): Riassunti Per velocizzare la procedura se si ha un libro digitale si possono selezionare le parti di testo più importanti e incollarle in un editor testuale 3) Associare immagini ai testi o agli schemi prodotti Le immagini si possono reperire su Internet oppure si possono inserire le Clip Art presenti nei programmi di videoscrittura. 4) Cercare su internet materiale aggiuntivo (video, podcast, ecc) Ad esempio si possono cercare su YouTube video attinenti alla lezione studiata, oppure su Wikipedia degli approfondimenti testuali, o ancora si possono trovare file audio (podcast). 5) Personalizzare il libro digitale (con frecce, parole evidenziate, immagini..) Strumenti a pagamento: - Superquaderno di Anastasis (nella versione nuova che non è ancora in commercio) permetterà di personalizzare i file pdf (e quindi anche i libri digitali) aggiungendo colori, evidenziazioni, testo e frecce. - Foxit Reader. Potete scaricare una versione demo qui: - PDF Annotator. Versione demo scaricabile qui: 6) Riascoltare più volte la lezione con il lettore mp3

25 ..Arrivederci al 2013

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