Il sistema della memoria dichiarativa e procedurale

Un’altra delle teorie sviluppate più di recente è quella che pone alla base della dislessia una disfunzione a livello di memoria procedurale, la quale è implicata nell’acquisizione e nel processing delle abilità motorie e cognitive, compensata dal ruolo della memoria dichiarativa (Ullman, 2005; Nicolson e Fawcett, 2007). Questa teoria è nota come ipotesi del deficit della memoria procedurale, e si basa sull’assunto che i diversi modi di acquisizione e tipi di memoria siano supportati da aree cerebrali differenti (Squire, 2004).

Come abbiamo avuto modo di osservare, la memoria può essere divisa in diverse sottocategorie basate sulla scala temporale, ossia a seconda di quanto a lungo può essere mantenuta un’informazione, e sulla scala qualitativa, ovvero quale tipo di informazione viene memorizzata. La memoria sensoriale codifica un gran numero di informazioni, di cui solo un ristretto numero viene mantenuto per soli circa 500ms nella memoria sensoriale visiva e per qualche secondo nella memoria sensoriale uditiva. La memoria a breve termine, inclusa quella di lavoro, può conservare le informazioni fino a qualche minuto, la sua capacità è di circa 5-9 elementi. La memoria a lungo termine invece non ha limiti sia in termini del numero di informazioni che può acquisire sia per il periodo di tempo che può conservarle.

71

Nel modello dichiarativo/procedurale di Ullman (2004) si presume che il linguaggio dipenda da due sistemi cerebrali, la cui funzione insieme ai loro sostrati anatomici, fisiologici e biochimici, porterebbero a predizioni specifiche riguardo ai loro ruoli nel linguaggio. Ullman (2005) e Nicolson e Fawcett (2007) propongono che alcuni disturbi evolutivi, tra cui la dislessia, possano essere originati da disfunzioni di parti della struttura cerebrale che stanno alla base dei due sistemi di memoria. In particolare la causa della dislessia evolutiva sarebbe uno sviluppo anomalo delle strutture cerebrali che costituiscono il sistema della memoria procedurale.

Questo è uno dei sistemi implicato nell’acquisizione di nuove abilità cognitive e senso-motorie e, una volta che queste vengono consolidate, nel loro controllo. L’acquisizione e il ricordo di queste procedure avvengono in maniera implicita, inconscia. Sebbene precedentemente fosse considerata importante soprattutto per le funzioni motorie, come ad esempio imparare ad andare in bicicletta, è diventato sempre più chiaro quanto questo sistema controlli anche un’ampia gamma di abilità linguistiche, cognitive e percettive, come ad esempio l’acquisizione e l’uso di regole e sequenze, del calcolo, ma anche nell’apprendimento della grammatica, quindi sintassi, morfologia e fonologia. Questo dipende da alcune parti della corteccia frontale, inclusa l’area di Broca, dai gangli basali, dalla corteccia parietale e dal nucleo dentato del cervelletto. Tale sistema può essere relazionato al flusso dorsale visivo, che sta alla base della trasformazione dell’informazione visiva permettendo l’esecuzione di programmi motori, ed è importante per l’acquisizione e l’esecuzione di abilità che coinvolgono sequenze di azioni. La rete di strutture cerebrali, i cui circuiti connettono la corteccia con i gangli della base, ha un ruolo cruciale.

Al contrario dell’acquisizione procedurale, che è lenta e graduale e necessita di ripetute presentazioni degli stimoli, l’apprendimento nella memoria dichiarativa è normalmente rapido e si può verificare anche dopo una singola esposizione allo stimolo. Questo sistema, infatti, è in stretta relazione con il flusso ventrale visivo, il quale si trova alla base della formazione delle rappresentazioni percettive degli oggetti e delle loro relazioni (Ungerleider, 1994). La memoria dichiarativa è

72

implicata nell’apprendimento, rappresentazione ed uso della conoscenza di fatti, ossia tutto ciò che una persona sa (memoria semantica), ed eventi o situazioni del passato (memoria episodica). La differenza qualitativa tra le due trova riscontro anche negli studi neurofunzionali che hanno mostrato che i patterns di attivazione cerebrale associati con la codifica e con il recupero della memoria episodica e semantica sono almeno in parte distinti (Cabeza e Nyberg, 2000).

Ci sono sufficienti prove che dimostrano che la codifica di nuovi ricordi episodici e semantici dipenda dall’integrità del sistema del lobo temporale medio, in particolare dell’ippocampo, che è in gran parte connesso con le regioni temporali e temporo-parietali neocorticali (Cohen e Squire, 1980). Studi condotti con tecniche di neuroimmagine e con pazienti con lesioni cerebrali hanno mostrato che l’area cerebrale temporale è necessaria non solo per il consolidamento, ma anche per il recupero delle informazioni dalla memoria dichiarativa dopo un po’ di tempo (mesi o addirittura anni) successivo alla codifica (Moscovitch et al., 2004). La memoria semantica, invece, può essere recuperata anche senza il coinvolgimento del lobo temporale medio. Il modello standard dei sistemi di consolidazione (Squire, Cohen, Nadel, 1984) propone che, una volta che il ricordo episodico si è consolidato, il lobo temporale non è più necessario per il suo recupero. Tuttavia, Nadel e Moscovitch (1997) hanno messo in dubbio questa ipotesi suggerendo invece che, quando si verifica un danno al lobo temporale medio, anche il recupero delle informazioni nella memoria episodica viene compromesso.

2.5.3.1. Il modello dichiarativo/procedurale

Secondo il modello dichiarativo/procedurale, la memoria dichiarativa è alla base del lessico mentale, mentre la memoria procedurale è alla base degli aspetti della grammatica mentale. Queste due sono le capacità dalle quali dipende l’uso del linguaggio. Il lessico mentale è un magazzino di tutte le informazioni idiosincratiche specifiche dei vocaboli, che include tutti quei termini le cui forme fonologiche e i significati non possono essere derivati l’una dall’altro, ovvero la cui associazione tra suono e significato è arbitraria; contiene tutte le informazioni irregolari dei lemmi, come ad esempio gli argomenti che accompagnano un verbo

73

e tutte le forme non prevedibili delle parole; le rappresentazioni di strutture linguistiche complesse il cui significato non può essere derivato dalle sue parti, come per esempio le frasi idiomatiche. La grammatica mentale, invece, raccoglie le regolarità del linguaggio, ovvero quelle regole che permettono alle forme lessicali e ai simboli astratti di combinarsi per creare rappresentazioni elaborate, e ci permettono di interpretare il significato di queste forme complesse, pur non avendole mai sentite o viste prima. L’apprendimento e l’uso delle regole e delle operazioni della grammatica sono generalmente inconsce, tuttavia le rappresentazioni complesse, una volta che sono state consolidate potrebbero essere immagazzinate nel lessico mentale dopo essere state costruite.

Secondo il modello, quella dichiarativa è una memoria associativa che immagazzina non solo fatti ed eventi, ma anche la conoscenza lessicale, incluso i suoni e i significati dei vocaboli, e come abbiamo visto, l’acquisizione delle nuove parole dipende per la maggior parte dalle strutture del lobo temporale medio. Dall’altro lato, la memoria procedurale è alla base dell’acquisizione implicita e dell’uso della grammatica relativamente alla sintassi, morfologia e fonologia. Il sistema può essere particolarmente importante nella costruzione di strutture grammaticali, quindi nella combinazione sequenziale e gerarchica delle forme e delle rappresentazioni astratte in strutture complesse.

Il modello dichiarativo/procedurale nasce ed è motivato dalle relazioni tra le funzioni del linguaggio da una parte, e le funzioni dei sistemi di memoria dall’altro. Tuttavia, queste relazioni non suggeriscono isomorfismo tra lessico e memoria dichiarativa, o tra grammatica e memoria procedurale. Infatti, vi possono essere parti di ciascun sistema che servono funzioni di tipo non-linguistico, le quali hanno solo un ruolo minimo nel linguaggio, oppure nessuno. Inoltre, è importante notare che il modello non sostiene che tutti gli aspetti del linguaggio dipendano dai due sistemi di memoria, o che questi siano gli unici sistemi alla base del lessico e della grammatica. Altre strutture neurali e altre componenti cognitive o computazionali potrebbero avere un ruolo importante nelle due capacità di linguaggio.

Dunque si ipotizza che i due sistemi di memoria interagiscano in diversi modi e che alcuni tipi di conoscenze possono essere acquisite anche da entrambi i sistemi.

74

Pertanto i due sistemi procedurale e dichiarativo non lavorano separatamente, piuttosto il loro rispettivo coinvolgimento durante la performance di compiti cognitivi sembra essere regolato dal materiale che deve essere ricordato e dall’interazione competitiva e cooperativa dei due sistemi. La prova del fatto che esista una relazione cooperativa deriva da studi che mostrano che le lesioni ad un sistema possono indurre uno spostamento delle funzioni, ovvero che il sistema preservato assuma le funzioni di quello danneggiato.

A livello neurobiologico ancora non è chiaro quali sono i meccanismi che sono alla base di queste interazioni: la possibilità è che siano mediate direttamente dai collegamenti anatomici tra i due sistemi, anche se non ci ancora sono studi che lo dimostrano, oppure dalle connesioni tra il lobo temporale e lo striato ventrale. In alternativa, le interazioni tra i sistemi procedurali e dichiarativi potrebbero essere messi in relazione dalla corteccia prefrontale, alla quale sia lo striato che il lobo temporale sono collegati (Poldrack e Rodriguez, 2004).