Modello di Baddeley della Working Memory
Modello di Baddeley della WM (anni '70): 3 componenti:
• Taccuino visuo-spaziale (localizzato nelle Regioni parieto-occipitali destre)
• Circuito fonologico (localizzato nelle regioni frontali laterali e parietali inferiori, sinistre)
• Esecutivo centrale (localizzato nella corteccia prefrontale dorsolaterale bilaterale)
Poi
Baddeley propose nel 2003 una versione più aggiornata, per il semplice
fatto che le informazioni che possono essere mantenute e manipolate
nella WM non sono solo quelle visuospaziali e linguistiche, ma quelle
di tutte le modalità sensoriali. Quindi in questo modello Baddeley
aggiunge un nuovo circuito, che è il buffer episodico, il quale rispetto
ai 2 già manzionati sarebbe specifico per le informazioni
multisensoriali (quindi tutto ciò che non rientra negli altri 2
circuiti).
Rispetto a questo modello sono state formulate altre
teorie interpretative, tra le quali è interessante il modello di Cowan
--> egli sostiene che la memoria di lavoro è organizzata in due
livelli integrati. Il primo livello di memoria di lavoro è costituito da
rappresentazioni di MLT in uno stato attivato --> tale attivazione
decade rapidamente se non è ripetuta. In questo modello, a differenza di
quello di Baddeley, le rappresentazioni della WM dei diversi tipi di
informazioni (verbale, visiva e così via) sono tutti conservati nello
stesso archivio di memoria a lungo termine piuttosto che in magazzini di
WM separati. Il secondo livello di WM è costituito da rappresentazioni
attivate che rientrano nel focus del controllo esecutivo, che possono
ospitare fino a 4 elementi alla volta.
Paradigma della risposta
ritardata: A sinistra vi sono 2 alternative, cioè 2 vaschette e in una è
presente il cibo e nell'altra no, poi vengono coperte. Quindi l'unico
modo per poter prendere il cibo è ricordarsi la sua posizione prima che
le ciotole fossero coperte (è diverso dalla memoria associativa, in cui
il paradigma è uguale, però i teli con cui vengono coperte le ciotole
hanno dei disegni e un particolare disegno, ad esempio una croce, viene
sempre associato alla ciotola con il cibo --> la differenza tra le 2
memorie è che nel primo caso si deve per forza trattenere
l'informazione, cioè la posizione, per un certo intervallo di tempo).
Questo paradigma ha permesso di osservare l'attivazione di alcune
strutture, in particolare della corteccia prefrontale dorsolaterale (che
è il substrato dell'esecutivo centrale). Animali con lesione in questa
area sono in grado di compiere il compito di memoria associativa ma non
di memoria di lavoro. [In questo tipo di compito vi sono 3 fasi: la fase
di codifica, in cui l’animale apprende la posizione in cui si trova il
cibo e la posizione in cui il cibo non c’è / la fase di ritardo, in cui
l’animale deve mantenere queste formazioni in memoria di lavoro / fase
di risposta, in cui l’animale emette una risposta sulla base delle
informazioni che ha ritenuto in memoria]
Il compito di risposta
ritardata può essere effettuato in tante varianti, una di queste è
quella per i movimenti ritardati, in cui viene chiesto all'animale di
fissare un punto, viene presentato uno stimolo e l'animale non deve
fissare lo stimolo e poi, dopo un certo periodo, deve spostare lo
sguardo in una posizione in cui non c'è niente ma in cui prima c'era lo
stimolo. Quindi l'animale deve aver mantenuto in memoria la posizione
dello stimolo, e solo così poi può spostare gli occhi sulla posizione
corretta. Anche qui ci sono una fase di codifica, una di ritardo e una
di risposta. Questo paradigma permette di osservare cosa succede nella
fase di ritardo, che è una fase in cui non c'è alcuna stimolazione
sensoriale e può durare un certo periodo di tempo --> si è osservato
che si verifica l'attivazione dei neuroni prefrontali dopo che è finito
lo stimolo e prima che venga effettuata la risposta (prima anche che
venga preparata l'azione). Questo ritardo può durare un periodo
piuttosto lungo, che è quello della WM (va da qualche secondo fino a
circa un minuto)a --> in questo periodo i neuroni prefrontali hanno
mantenuto l'informazione e noi possiamo vederlo perché continuano a
rispondere. Ovviamente non tutti i neuroni prefrontali sono attivi, ma i
neuroni rispondono in modo selettivo --> ad esempio ci sarà un
popolazione di neuroni che risponde a una determinata posizione,
un'altra popolazione che risponde a un'altra posizione. I compiti di
risposta ritardata sono stati anche fatti con esseri umani, e anche in
questi compiti c'è una fase di codifica, una di ritardo e una di
risposta.
Conclusioni di questi tipi di studi:
• L'attivazione persiste tipicamente per tutta la durata del periodo di ritardo
• L'attivazione
generalmente aumenta quando più informazioni devono essere tenute in
memoria (ad esempio il mantenimento di cinque facce rispetto a tre
facce).
• L'aumento dell'attivazione è stato associato a migliori
prestazioni della WM, in modo tale che l'attivazione tende a essere
maggiore quando le informazioni mantenute vengono utilizzate
correttamente al termine del periodo di ritardo
• L'aumento dell'attivazione è stato associato alla resistenza agli effetti distraesti di un compito di memoria concorrente
• L'attivazione
tende a essere maggiore quando il compito richiede la manipolazione dei
dati della WM (ad esempio modificando l'ordine dei dati secondo qualche
regola), piuttosto che il semplice mantenimento di tali informazioni.
Ritornando al modello di Baddeley, analizziamo le sottocomponenti specifiche.
Circuito fonologico:
è presente un meccanismo di immagazzinamento delle informazioni di tipo
fonologico (loop fonologico) e un meccanismo di ripasso (ripasso
articolatorio), che è una ripetizione sub vocalica. La componente
fonologica della WM è fondamentale per la comprensione e la produzione
del linguaggio, oltre che per la manipolazione di numeri ed il calcolo.
Sono due gli effetti più studiati:
• Effetto di similarità
fonologica (liste di parole fonologicamente simili sono ricordate peggio
rispetto a liste di parole fonologicamente più distinguibili)
• Effetto
di lunghezza (consiste nella peggiore prestazione nel ricordo immediato
di liste di parole lunghe rispetto a parole brevi --> è stato
interpretato a sostegno di un ripasso della traccia di natura
articolatoria, per cui più lunga è la parola, più tempo richiede il
ripasso e minore sarà il ricordo)
Il primo sarebbe una conferma
della modalità fonologica delle rappresentazioni immagazzinate, il
secondo la conseguenza del processo, il ripasso articolatorio, che
coinvolge alcuni dei meccanismi coinvolti nell’articolazione e nella
produzione del linguaggio. Le regioni coinvolte nella WM fonologica:
l'area specifica per il magazzino fonologico è l'area 40 di Broadmann
(corteccia parietale inferiore sinistra), mentre per il ripasso
articolatorio è l'area 44 di Broadmann (il giro frontale inferiore,
l'area di Broca). Casi clinici di deficit di WM fonologica: paziente KF
(lesione al lobulo parietale inferiore sinistro --> nella MBT
verbale ha uno span di 2 parole) e paziente EE (lesione all'area
temporo-parietale sinistra --> MLT preservata, WM fonologica
compromessa).
Nella nuova versione del modello di Baddeley
si trova anche la WM semantica: in uno studio fmri del 2004 i soggetti
devono svolgere un confronto fonologico o semantico nel compito di
abbinamento ritardato e il secondo è risultato associato a 2 aree:
• Corteccia frontale inferiore anteriore sinistra (BA 45/47)
• Corteccia temporale laterale sinistra
Questi
dati sono coerenti con il modello di Cowan secondo il quale regioni
frontali recupererebbero informazioni immagazzinate nella MLT.
WM
visuospaziale: La componente visuospaziale della WM è fondamentale per
l’interazione con gli oggetti e la navigazione. Anche in questo caso le
componenti sono almeno due:
• una di magazzino visivo e/o visuospaziale
• una di “reiterazione” o ripetizione
In
realtà la componente visiva e la componente spaziale sono state
dimostrate essere dissociate. Anche qui è stato utilizzato il compito di
risposta ritardata (in questo caso oculomotoria) --> per il
mantenimento delle coordinate oculomotorie si attivano i campi oculari
frontali destri (FEF, frontal eye fields), invece per il mantenimento
della posizione spaziale si attiva il solco intraparietale (IPS) destro.
Il modo per valutare dal punto di vista neuropsicologico i pazienti
cerebrolesi con una lesione nella regione parietale posteriore destra è
il test di corsi (la tavola con i cubetti). Così come nell’elaborazione
percettiva la via per il riconoscimento di oggetti e quella per la
determinazione della posizione spaziale sono dissociate, anche nella WM
gli aspetti visivi e quelli visuospaziali sono dissociati.
Studio
in cui il winsconsin card sorting task è stato effettuato su soggetti
sani in risonanza magnetica funzionale: al posto delle carte vi sono 4
pulsanti che riprendono esattamente le stesse categorie del test
originale e vengono presentati visivamente degli stimoli in cui compare
al centro la carta nuova (quella che deve essere categorizzata).
Utilizzando questa sperimentazione è stata individuate un'area specifica
che si attiva quando la regola viene cambiata, che è il solco frontale
inferiore bilaterale (questa risposta avviene circa 7 secondi dopo il
cambio della regola). L'attivazione è maggiore se le dimensioni da
considerare per la classificazione sono di più (effetto della
complessità).
Un altro esperimento effettuato su pazienti con lesione
prefrontale: task switching --> viene indagato il costo di dover
cambiare la regola. Vengono presentate delle lettere accompagnate da
numeri, se lo schermo è rosso il soggetto deve riportare il numero, se è
verde la lettera. La difficoltà è che dopo due item il colore dello
schermo viene cambiato quindi si deve cambiare regola. Facendo la
differenza tra il tempo di reazione del terzo trial (quello in cui il
colore cambia dopo 2 trial con lo stesso colore) e quello del quarto
trial (in cui il colore è uguale a quello di prima) si ottiene il costo
del cambiamento. Il costo è doppio nei pazienti prefrontali rispetto ai
soggetti di controllo. Se invece il compito è esattamente identico, ma
sullo schermo compare la regola da utilizzare, la differenza tra
pazienti e soggetti di controllo è piccolissima.
La corteccia prefrontale non è l'unica struttura coinvolta nelle funzioni esecutive --> un'altra struttura fondamentale è il giro del cingolo anteriore
(il giro del cingolo si trova sopra il corpo calloso e la sua parte
anteriore fa parte della corteccia prefrontale), che è fortemente
interconnesso con la CPF dorsolaterale. Quali sono le sue funzioni
cognitive?
• Monitoraggio esecutivo in condizioni di conflitto sia di risposte sia di decisioni.
• Allocazione
di risorse cognitive (dual task --> compiti di attenzione divisa,
cioè in cui il soggetto deve svolgere contemporaneamente compiti diversi
e quindi deve allocare l'attenzione in più di un compito)
• Inibizione della risposta (Stroop Test)
• Monitoraggio
e valutazione dei diversi sotto-obiettivi di un piano d’azione,
modificandoli in tempo reale o aggiustando la risposta dopo un errore
--> Sistema attentivo supervisore (SAS).
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Dettagli appunto:
- Autore: Mariasole Genovesi
- Università: Università degli Studi di Milano - Bicocca
- Facoltà: Psicologia
- Corso: Psicologia
- Esame: Psicologia Fisiologica 2015/2016
- Docente: Roberta Daini
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