SELEZIONE DEL PERSONALE MILITARE E DI POLIZIA: L ATTENZIONE (D. Perego)

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1 SELEZIONE DEL PERSONALE MILITARE E DI POLIZIA: L ATTENZIONE (D. Perego) Premessa L attenzione è un fenomeno, così multidimensionale che non è possibile averne una definizione esaustiva ed esauriente. E invece utile parlare di funzioni attentive piuttosto che di attenzione, in quanto si tratta di uno dominio cognitivo molto variegato e tantomeno se ne può ricondurre l origine cerebrale ad un'unica struttura o area. Lo scopo di questo elaborato è quello di introdurre la valutazione dei tempi di risposta in diversi domini attentivi, quale parametro su cui intervenire in fase selettiva e addestrativa di personale destinato a professioni in ambito forze di polizia e militari. Le funzioni attentive sono infatti fondamentali nelle attività tattiche e rappresentano un elemento di primaria importanza nell esecuzione di compiti operativi. Le Funzioni Attentive Anche nel linguaggio comune si tende ad usare il termine attenzione quando si vuole dare spiegazione di: 1) percezione diretta e selettiva ovvero, quando ci si vuole riferire ad attività nelle quali si è concentrati a svolgere qualche compito, come ad esempio sono concentrato a leggere un libro. 2) dimensione quantitativa legata all energia che si impiega per svolgere un compito. Un esempio lo si può trovare quando si è impegnati a fare svolgere una determinata attività, e ci viene richiesto di farne una ulteriore: stiamo scrivendo una relazione e un collega ci chiede di visionare la sua; in questo caso abbiamo anche una dimensione legata allo sforzo: prestare attenzione rappresenta un costo in termini di energia; 3) dimensione temporale: per quanto tempo dobbiamo prestare attenzione verso un determinato target, quanto tempo dura quel determinato compito. Ecco allora che questi diversi aspetti che interessano l attenzione devono essere tenuti in considerazione in modo differente tra loro, sia nelle attività di valutazione e diagnosi, sia nella attività riabilitative. Altro aspetto da tenere in considerazione quando si parla di attenzione è l attivazione, che a sua volta è strettamente connessa con la coscienza. La coscienza - secondo la definizione di C.W. Simon e W.H. Emmons del 1956 si riferisce agli stadi di stato vigile durante i quali si hanno vari gradi di consapevolezza degli stimoli esterni, e allo stato di transizione durante il quale stimoli interni, cioè i sogni, sono presenti e sono ricordati. In termini neurologici essa corrisponde all'attivazione di un'estesa rete di neuroni corticali, sostenuta da quella di aree sottocorticali. Il vissuto cosciente è frutto della cooperazione fra molte regioni cerebrali, il che rende inverosimile l'identificazione di una specifica zona deputata alla sua genesi. Dati sperimentali e clinici indicano piuttosto che la coscienza, le sue variazioni di stato e di contenuto dipendono dal grado di integrazione dell'attività di tre diversi livelli del Sistema Nervoso Centrale (SNC): - livello troncoencefalico, in cui l'attivazione dell'aras (Ascendine Reticular ActivatingSystem) produce lo stato di veglia tonica e di attenzione tonica, con conseguente desincronizzazione del tracciato elettroencefalografico. Le porzioni caudali e rostrali dell'aras sembrano esercitare un controllo a livello del talamo; - livello talamico, responsabile dell'integrazione, della codificazione e della proiezione delle afferenze sensoriali alla corteccia cerebrale; - livello corticale, in cui le informazioni provenienti dai sistemi talamo-corticali vengono trasformate da input privi di specifici significati in esperienza cosciente dotata di senso, attraverso processi di associazione, recupero e archiviazione Nel 1952 Penfield e Jaspers hanno descritto un sistema comprendente tutte le formazioni assiali che si estendono dal bulbo al mesencefalo, e contenente tutte quelle strutture che controllano sia fasicamente che tonicamente l'attività della corteccia cerebrale. Nella loro ipotesi troncoencefalica circa la genesi della coscienza gli elementi ad alta specializzazione (corticali), responsabili di tale fenomeno, vengono attivati dal sistema reticolare situato nel tronco dell'encefalo, sensibile alle informazioni provenienti dal mondo interno e da quello esterno. Tale sistema agirebbe mediante tre operazioni: 1)trasmissione degli input afferenti ed efferenti

2 2) presenza di output anche in assenza di input 3) firing spontaneo (non evocato da un evento specifico). Giuseppe Moruzzi nel 1972 scriveva il siste a reticolare atti atore ascen ente un siste a a roie ione i uso ca ace i au entare estesa ente l atti it ella corteccia cerebrale e uin i i au entare la vigilanza" 1. Anche nel suo modello il presupposto teorico è che il livello dell'attivit cerebrale neocorte in particolare) è sotto il controllo della reticolare troncoencefalica, il cui grado di attivazione dipende da fattori endogeni (umorali, neurochimici) ed esogeni input sensoriali). l processo di integrazione spaziale e temporale delle attivit essenziali per i vari stati di coscienza avverrebbe dunque a livello della formazione reticolare), a cui bisogna aggiungere l'attivit degli interneuroni e quella graduata delle sinapsi dendritiche e somatiche che condizionano elettrotonicamente l'eccitabilit di tutte le strutture del sistema. Ecco quindi che il concetto di attivazione inizia a chiarirsi. Particolari Anatomici del SNC: si nota la dislocazione della formazione reticolare Inoltre Moruzzi, assieme a Magun, indica che a un basso livello di attivazione, le attività compatibili sono quelle di coma o riferendosi ad una terminologia più recente e adeguata di stato vegetativo, a cui fa seguito un maggior livello di attivazione che corrisponde a quelle attività che noi definiamo come sonno, a cui fa seguito un ulteriore stato di attivazione che è il confine tra il sonno e la veglia, quell area critica di sonnolenza che spesso definiamo con il termine di dormiveglia. Tra questi stati esistono dei livelli di demarcazione sopra i quali i pazienti in stato vegetativo non vanno, e livelli sotto i quali i soggetti sani a loro volta non vanno. Risulta piuttosto chiaro a questo punto, che l attenzione 1 Il sistema, rappresentato da un complesso di neuroni del SNC, si sviluppa a rete sia nel mesencefalo, sia nel mielencefalo, collegando la formazione reticolare, situata a livello del ponte di Varolio, con il talamo e, attraverso questo, portandosi all'ipotalamo e alla corteccia cerebrale. Questo sistema si attiva a ogni stimolazione sensoriale ed eccita, a livello della corteccia, i centri deputati al loro riconoscimento. La sua funzione principale è quella di amplificare e diffondere le informazioni riguardanti le variazioni delle condizioni ambientali e favorire l'elaborazione da parte delle strutture corticali e sottocorticali. Questi circuiti neurali sembrano quindi costituire la base neuroanatomica almeno di alcune delle funzioni attentive.

3 necessiti di un certo livello di attivazione per potersi esprimere, e che al di sotto di un determinato livello di attivazione l attenzione non può esserci. Ora ben sapendo che attivazione e attenzione sono due dimensioni diverse, è necessario chiarire che esse sono strettamente connesse, e che c è una relazione ad U rovesciata tra l attivazione e la prestazione, ovvero a livelli molto bassi di attivazione risulta una bassa performance, cioè a livelli molto bassi siamo in assenza di attenzione; man mano che il livello di attivazione sale la prestazione aumenta, fino al raggiungimento di una soglia critica, superata la quale all aumento dell attivazione corrisponde una diminuzione della prestazione, provocata da fenomeni di natura stressogena che incidono pesantemente sulle prestazioni attentive, secondo il paradigma di Yerkes e Dodson. Paradigma di Yerkes e Dodson In ogni momento della giornata, le prestazioni di ogni individuo si collocano in uno dei punti della curva: la qualità della prestazione attentiva dipende dal livello di attivazione disponibile in quel dato momento. Detto questo sorgono almeno tre domande che riguardano sia l ambito clinico-terapeutico che non: -come la patologia influisce sulle prestazioni attentive? -quali variabili influiscono sulla prestazione del soggetto normale? -per quanto tempo è possibile mantenere il livello ottimale di attivazione? Si può affermare che ci sono elementi endogeni (fisiologici e/o patologici) ed esogeni che modificano il livello di attivazione e che quindi determinano una prestazione corrispondente ad un punto specifico della curva. Tali elementi possono migliorare o peggiorare le funzioni attentive e che fanno spostare il punto in cui ciascuno di noi si colloca lungo la curva. Ad un livello di attivazione intermedio corrisponde al massimo dell efficienza attentiva: efficienza attentiva che si traduce in un livello di perfomance ottimale per l esecuzione di un compito, che può essere la guida di un auto, un intervento chirurgico, un discorso in pubblico o una rischiosa attività tattico-operativa. Se il livello di attivazione è molto basso la prestazione risulta rallentata, deficitaria; se invece è troppo altro il controllo e la monitorizzazione possono essere carenti e la qualità della prestazione decresce in misura sensibile. Intervenendo e controllando gli elementi che possono modificare il livello di attivazione, è possibile migliorare le perfomance attentive; per i soggetti patologici si può pensare ad interventi riabilitativi il cui scopo è la restituito ad integrum, mentre in soggetti non patologici si potrebbe avere il fine di potenziare queste funzioni.

4 A questo punto diventa importante identificare le variabili sulle quali poter intervenire. Per quanto concerne le variabili endogene possiamo indicare: 1) la motivazione 1) l emotivit 2) le oscillazioni circadiane 3) la stanchezza 4) la fatica 5) lo stress 6) l assunzione di sostanze chimiche anche a fini terapeutici, come ad esempio ansiolitici, beta bloccanti, etc) 7) la lesione cerebrale Tra le variabili esogene possiamo invece segnalare: 1) durata del compito 1) la rilevanza del compito 2) la faticosità del compito Processi attentivi automatici e controllati Quando si parla di attenzione è necessario fare riferimento a due componenti separate (anche se a livelli elevati di sforzo diventano una dimensione unitaria): una componente automatica e una componente controllata o volontaria. La componente automatica, come indicato da Kahneman, è quella disposizione permanente a rispondere agli stimoli ambientali, è quel retaggio di animale inferiore che è sopravvissuto nella specie umana. L animale sopravvive perché ha una componente automatica che lo guida alla ricerca di cibo, di sesso, alla difesa dal predatore. E una risorsa cognitiva non appresa, che si modifica in maniera adattativa secondo le esigenze di sopravvivenza. Le caratteristiche dei processi attentivi automatici si esprimo attraverso risposte comportamentali a stimoli ambientali, che non necessitano di analisi consapevole. Tali risposte,che si attivano quando gli stimoli raggiungono una determinata soglia, si attuano a livello non cosciente e difficilmente inibibile, prevalgono su altre attività, ma soprattutto hanno uno scarso costo attentivo, Le caratteristiche dei processi attentivi controllati o volontari, si esprimono attraverso risposte comportamentali che sottendono una intenzione momentanea. Ecco che tali processi richiedono intenzionalit e consapevolezza e risentono negativamente dell esecuzione di altri processi simultanei, i quali se attuati, fanno decadere la qualità di esecuzione o in alcuni casi non rendendo possibile l esecuzione di più processi contemporaneamente. I processi volontari risentono negativamente del protrarsi del compito, del grado di difficoltà dello stesso ma soprattutto sono fortemente influenzati dal livello di attivazione. Se il livello di attivazione è molto basso la risposta comportamentale risulta troppo lenta, mentre se il livello di attivazione è molto alta, la risposta sarà veloce ma non controllata, e quindi anche in questo caso disfunzionale. In ambito clinico accade di trovarsi di fronte a patologie neurologiche o psichiatriche nelle quali si ha la prevalenza della componente automatica rispetto a quella volontaria, o la riduzione se non addirittura l assenza della stessa componente automatica. Ad esempio nelle lesioni cerebrali, che coinvolgono le aree frontali il cui esito spesso è una sindrome disesecutiva, il paziente risulta disinibito e preda di risposte automatiche, avendo una soglia di attivazione troppo bassa: ha una elevata distraibilità. Analizziamo perché ciò accade. Tutte le informazioni che provengono dagli organi sensoriali esterni, fanno

5 stazione ad un area sottocorticale denominata talamo. Tutti gli input che provengono dai sistemi sensoriali, ad eccezione di quello olfattivo, fanno stazione a livello talamico, che è un complesso di nuclei sottocorticali, grande all incirca come una noce, presente nel diencefalo degli esseri umani e di altri mammiferi. Il talamo, tra le molte altre funzioni ha quella di trasmettere le informazioni sensoriali che costituiscono l output degli elementi di elaborazione sensoriali periferici alla corteccia cerebrale in particolare la corteccia prefrontale. La corteccia prefrontale e nello specifico la porzione dorso laterale (DLPFC) invia afferenze (ricevendo anche efferenze) alla corteccia motoria supplementare (SM), alla corteccia pre-motoria (PM), ai campi oculari frontali (FEF), alla corteccia parietale (PC), alla corteccia visiva secondaria (V2) e alla corteccia uditiva secondaria (A2); la corteccia prefrontale e nello specifico la porzione ventromediale (VMPFC) invia afferenze (e anche in questo caso ricevendo efferenze) all amigdala, al lobo temporale mediale e alle cortecce somatosensoriali primaria e secondaria. Una connessione della DLPFC è invece unidirezionale ed è quella che proietta verso i gangli della base, ove il ritorno verso la DLPFC fa stazione al talamo. Così nel paziente con sindrome disesecutiva il filtro talamico non funziona più, quindi le strutture prefrontali funzionano male, e non sono in grado di inibire informazioni sottosoglia e pertanto il paziente è preda di ogni stimolo, con una iperattivazione dell attenzione che incrementa la componente automatica. Nella sindrome del neglect invece la componente automatica dell attenzione che consente la detezione e l'utilizzo di informazioni che provengono da un certo distretto spaziale, è ridotta o annullata. Infatti i pazienti sono incapaci di orientare e percepire tutti gli stimoli visivi, somatosensoriali e uditivi e/o di effettuare movimenti esploratori spontanei in un determinato emispazio, pur in assenza di deficit primari sensoriali e motori che potrebbero spiegare questo disturbo come nell emianopsia ad esempio). l neglect è più comune specie nei destrimani) nelle lesioni dell emisfero destro. l neglect, quando è grave, di solito dipende da lesioni fronto-parietali nel territorio dell arteria cerebrale media destra, ma può anche presentarsi con lesioni temporali, del cingolo, dello striato e del talamo, fornendo così una evidenza al fatto che l attenzione spaziale è mediata da una rete neurale distribuita in sede corticale e sottocorticale (Heimann et al, 1993; Mesulman, 2006b). Quando noi pensiamo al network corticale dell attenzione lo stesso Mesulam fornisce un modello in cui evidenzia i seguenti componenti: la formazione reticolare, che attraversa il centro del TE e riceve informazioni dai recettori sensoriali. Agisce in parte da filtro, e invia dati utili alla corteccia. E anche connessa con il lobo limbico e fornisce informazioni residenti in memoria. Attiva i sistemi attentivi; lobo frontale, area deputata oltre che alla oculomozione, permette di pianificare, di organizzare, di monitorizzare ciò che ci circonda;

6 corteccia temporo-perieto-occipitale punto d incontro di tutte le informazioni sensoriali, le quali, in questa area, perdono la specificità monosensoriale per essere integrate le une con le altre. Nel modello di Mesulam risultano però assenti aree che invece noi sappiamo essere rilevanti nelle funzioni attentive, e nello specifico: nuclei della base, talamo e tutti i suoi nuclei e cervelletto. Mentre per i nuclei della base e per il talamo risulta piuttosto evidente il loro coinvolgimento nei processi di attenzione, in passato il cervelletto era considerato un distretto di interesse esclusivo per le funzioni motorie. Nel novero delle funzioni cerebellari, alcuni studi hanno messo in evidenza anche un coinvolgimento nell apprendimento. Un aspetto tutt altro che secondario è rappresentato dal fatto che il cervelletto sembra particolarmente coinvolto negli stadi precoci del processo di apprendimento, in particolare nella fase in cui si osserva un rapido miglioramento nell esecuzione del compito, rispetto alle fasi tardive, in cui si correla con una significativa riduzione del livello di attivazione cerebellare. Ulteriori evidenze sperimentali confermano il coinvolgimento di varie aree cerebellari in altre funzioni cognitive quali la memoria a breve termine, la soluzione di problemi di collocazione spaziale ordinata di oggetti, la rappresentazione mentale di un atto motorio e l attenzione. n particolare per questa funzione cognitiva, è stata condotta un indagine che ha evidenziato l esistenza di una segregazione del pattern di attivazione cerebellare in risposta ad un compito di attenzione selettiva visiva, comparativamente a un compito motorio. I risultati di questo studio mostrano che l attenzione selettiva visiva, attiva in maniera significativa le regioni postero superiori dell emisfero cerebellare sinistro, mentre un compito motorio determina un aumento significativo dell attivit delle regioni anteriori dell emisfero cerebellare destro, aree associate al controllo somatomotorio della mano destra. Inoltre durante un compito in cui erano presenti sia componenti attenzionali che motorie, sono risultate coinvolte le regioni attivate durante le due condizioni precedenti. Questo può portare ad affermare che il cervelletto è coinvolto in compiti di attenzione selettiva e che questo ruolo poggia su basi anatomo-funzionali specifiche e diverse da quelle per il controllo motorio 2. 2 Il cervelletto dalle funzioni cognitive alla psicopatologia Di Paolo Castrogiovanni,Livia Luccarelli Collana Progressi in Psichiatria SEE Firenze 2000

7 Modelli di riferimento sull attenzione Posner e colleghi hanno proposto un modello anatomo fisiologico dell attenzione, che prevede tre sottosistemi mediati da strutture nervose distinte tra loro interconnesse. Vediamolo nel dettaglio: sistema della vigilanza: regola attraverso il locus coeruleus, e pertanto attraverso il circuito noradrenergico (strettamene connesso quindi all asse ipotalamo-ipofisi surrene e al Fight or Flight), il mantenimento di uno stato di attivazione. Permette di preparare e sostenere uno stato di allerta, aumentando i processi cognitivi, in particolare la velocità dell elaborazione delle informazioni oggetto di attenzione. Questo sistema pare essere lateralizzato nell emisfero destro; sistema attenzionale posteriore: è responsabile dell orientamento dell attenzione verso stimoli sensoriali, che della facilitazione verso stimoli selezionati per la loro posizione nello spazio o per la presenza di specifiche caratteristiche fisiche. Questo circuito è composto da tre strutture: la corteccia parietale posteriore, il pulvinar ( che è la parte posteriore del talamo ottico, connessa con la corteccia del lobo parietale) e il collicolo superiore; ciascuna struttura ha compiti ben specifici in particolare: corteccia parietale posteriore= sganciamento dell attenzione, pulvinar=agganciamento attenzione, collicolo superiore=spostamento dell attenzione; sistema attenzionale anteriore: ha funzioni di controllo esecutivo, di monitoraggio del comportamento e all elaborazione consapevole dell esperienza. E definito anteriore poiché il correlato neuro funzionale risiederebbe nella corteccia prefrontale mediale, inclusa l area supplementare motoria e la corteccia cingolata anteriore. Corbetta e Shulman (2002) propongono un modello che prevede due sistemi anatomo-funzionali parzialmente indipendenti: uno dorsale di cui fanno parte il solco intraparietale, il lobulo parietale superiore e i campi oculari frontali di entrambi gli emisferi, il quale sarebbe coinvolto nella selezione degli stimoli sulla base del compito (goal directed);

8 l altro ventrale, rappresentato dalla giunzione temporo-parietale e dalla corteccia frontale ventrale, coinvolto nella rilevazione di stimoli rilevanti e inaspettati (stimulus driven). Il modello funzionale multi-componenziale di Von Zomeren e Brouwer 1994) classifica i disturbi dell attenzione sulla base di due dimensioni principali: l una temporale espressa attraverso l intensit, e la seconda spaziale espressa attraverso la selettività. Selettività che indica la capacità di selezionare, cogliere, uno stimolo, e pertanto i domini attentivi sono quelli d attenzione focalizzata e divisa. La manipolazione di questi due fattori consente di misurare le funzioni attenzionali. Così qualsiasi processo cognitivo ha inizio da una intensit minima d attivazione generale dell individuo, che può essere aumentata o diminuita sulla base delle aspettative per periodi brevi o lunghi. Questa dimensione permette di definire due componenti dall attenzione: l allerta e l attenzione sostenuta. Sohlberg e Mateer 1987) con il loro modello gerarchico, forniscono un interessante (soprattutto per le attività di riabilitazione o di potenziamento) distinzione dei processi attentivi coinvolti in compiti di diversa natura: attenzione focalizzata: abilità a rispondere a stimoli discreti. Secondo le autrici questo processo deve ritenersi come il più elementare. In compiti di attenzione focalizzata, il primo processo è la detezione dello stimolo, che dipende in stretta misura dalla pregnanza dello stesso, a cui segue l'organizzazione della risposta comportamentale; attenzione selettiva: capacità di mantenere un set cognitivo che comprende sia attivazione che inibizione di specifiche risposte. Conosciuto anche come compito go no go, il soggetto deve essere in grado di mantenere un set cognitivo di attivazione per alcuni stimoli, ma di inibizione di altri, presentati comunque all interno dello stesso set. n questo caso si nota che nei soggetti normali, il processo di inibizione, che presuppone pertanto una scelta, rappresenta un costo attentivo, che fa dilatare, anche raddoppiare, i tempi di risposta; attenzione alternata: flessibilità mentale per passare da un compito all'altro. Esprime la capacità di rispondere in modo coerente a più situazioni che si alternano nel tempo e che richiedono compiti diversi; attenzione divisa: abilità a rispondere simultaneamente a compiti multipli, ovvero a monitorizzare con efficacia e svolgere in contemporanea più attività; attenzione sostenuta: abilità nel mantenere nel tempo un livello adeguato di risposta. Questo tipo di abilità si declina nei diversi domini attenzionali (attenzione focalizzata e attenzione focalizzata sostenuta, attenzione selettiva e attenzione selettiva sostenuta) Un ulteriore modello è quello che prevede l'esistenza di una particolare struttura cognitiva, denominata Esecutivo Centrale o Processore Centale o ancora Sistema Attentivo Supervisore, che ha il ruolo di mettere in atto strategie che permettono di controllare l'attivazione o il funzionamento dei processi implicati nell'attività cognitiva. Il modello dell'esecutivo centrale, elaborato nelle diverse versioni da vari autori tra i quali Shallice nel 1994, ipotizza l'esistenza di un'organizzazione gerarchica del funzionamento del sistema cognitivo, alla base della quale vi sono le operazioni di routine, mentre ai vertici vi sarebbe una struttura coordinatrice di gestione e controllo, appunto l'esecutivo centrale. Ciascuna operazione elementare presenta un livello di attivazione che dipende dalla quantità di segnali attivanti che riceve. Quando un livello di attivazione soglia viene raggiunto, l'operazione viene selezionata. Qualora ci sia un'operazione in contemporanea che competa, una delle due prevale (selezione competitiva). Shallice (1994) sostiene che esiste un sistema di controllo (SAS) che ha accesso ad una rappresentazione completa del mondo esterno e delle intenzioni dell'individuo. Il SAS esercita un controllo non sulle operazioni mentali ma sulla selezione competitiva dando un'attivazione aggiuntiva ad un'operazione o inibendola. Si osserva l'intervento del sistema del SAS in compiti di go-no go ovvero in quei compiti in cui è necessario mantenere contemporaneamente un set cognitivo di attivazione e di inibizione; tutto ciò si traduce pertanto in un costo attentivo e porta ad un aumento importante dei tempi di risposta ad uno stimolo.