Working Memory

Working Memory motore di ricerca dell’apprendimento
Un contributo dalle Neuroscienze
Nevegal Luglio 2012
Dr. Mauro Felletti, Neurologia dello Sviluppo, mauro. felletti@libero. it
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
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 15-20 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
Differenze tra memoria a breve termine e working memory
MBT
WM
• Immagazzina passivamente
le informazioni
• È dominio specifica
( visuospaziale o verbale)
• Non ha funzioni di
controllo
• Può operare
indipendentemente da
memoria a lungo termine
• 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
Breve storia dello studio della MEMORIA II
Modello Baddeley e Hitch 1974
Modello Baddeley 2000
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
Schema riassuntivo sui processi di memoria ed aree corticali coinvolte
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.
Modello di Baddeley della memoria di lavoro
A) l’esecutivo centrale :
( 1986-2000)
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
•
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
Aree cerebrali correlabili al modello teorico di Baddeley
Visuo-spatial sketch-pad corteccia
occipitoparietale destra
Loop fonologico: lobo temporale sinistro
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
Modelli evolutivi di WM
Teoria di Towse (2005)
•
•
•
esempio del paradigma utilizzato da Towse et al.
Per l’ autore la capacità della MdL dipende
(2005) è illustrato in figura
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
Modelli evolutivi II
Modello Barrouillet et al. (TBRS)
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. 2004.
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
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
)
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?
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
Caratteristiche comportamentali degli alunni con bassa
capacità di Working Memory
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•
•
•
•
•
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
Caratteristiche comportamentali degli alunni con bassa capacità di
Working Memory e quale approccio è il migliore nell’ambito della classe?
In genere descritti come
•
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•
•
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..)
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 ….
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)
Bibliografia e sitografia
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- Diagnosi
dei disturbi specifici dell'apprendimento scolastico di
Claudio Vio (Edizioni Erickson) - 2012
- Dislessia oggi. Prospettive di diagnosi e intervento in Italia
dopo la legge 170 di Giacomo Stella (Edizioni Erickson) - 2012
- La dislessia, Giacomo Stella, Il Mulino
- Difficoltà in matematica: osservare, interpretare intervenire
http://books.google.it/books?id=l6LeQE_U5iUC&lpg=PA45&dq=a
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
http://www.airipa.it/biblio_disturbi_apprendimento/articoli_dis
turb...
- http://www.maestroalberto.it/
Sostenere la motivazione
1)
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Audiolibri
Per scaricare alcuni audiolibri potete consultare questo sito:
http://www.radio.rai.it/radio1/fantasticamente/elencoaudiolibri.cfm... (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: http://www.rai.it/dl/Radio2/podcast.html 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: http://www.historycast.org/
- Lezioni del Prof. Gaudio: http://www.gaudio.org/
3) Visione di film e ascolto di canzoni a tema
• E' utile anche consultare Youtube.
Strumenti per memorizzare le informazioni
1) Mappe concettuali o schemi con Power Point
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Strumenti:
- C-Map, software gratuito per creare mappe concettuali: http://cmap.ihmc.us/download/
- Power Point, per creare schemi e mappe personalizzate
- SuperMappe, software per creare mappe concettuali (a pagamento):
http://www.anastasis.it/?q=object/detail&p=Prodotto/_a_ID/_v_51
- 2) Riassunti
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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)
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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:
http://www.foxitsoftware.com/pdf/reader/
•
- PDF Annotator. Versione demo scaricabile qui:
http://www.pdfannotator.com/indexg.php?ref=adwords&campaign=ano...
6) Riascoltare più volte la lezione con il lettore mp3
…..Arrivederci al 2013……