L’Esecutivo Centrale

Come abbiamo avuto modo di osservare nella figura 2.3 l’Esecutivo Centrale è il componente cruciale della memoria di lavoro. È un sistema flessibile, responsabile del controllo e della regolazione dei processi cognitivi. Inizialmente, era considerato da Baddeley in termini molto vaghi come un sistema con la funzione di decidere come gestire l’informazione fornita dai due sottosistemi. Era ritenuto anche essere un sistema con limitate risorse attentive e senza capacità di memoria, collegata con entrambi i sottosistemi e con la memoria a lungo termine.

Successivamente Baddeley (1996) ha individuato diverse funzioni principali dell’Esecutivo Centrale, quali la capacità di attenzione selettiva e di inibizione, che è determinante per concentrarsi sugli stimoli importanti, filtrando quelli irrilevanti; l’abilità di suddividere l’attenzione, che è cruciale per compiere

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contemporaneamente due azioni e coordinarne l’esecuzione simultanea; quella di spostare l’attenzione da uno stimolo all’altro e la funzione di integrare il materiale fornito dai due sottosistemi con l’informazione conservata dalla memoria a lungo termine.

Quindi in base alla teoria di Baddeley, grazie a questo sistema, i processi esecutivi vengono attivati ogni qualvolta le informazioni depositate all’interno dei magazzini devono essere manipolate, grazie alle capacità attentive che consentono la selezione e l’attivazione dei processi di controllo, il coordinamento delle attività eseguite all’interno della memoria di lavoro e la trasmissione delle informazioni, con il recupero del materiale dalla memoria a lungo termine.

A riguardo di quest’ultima funzione però è sorta un’incongruenza, ovvero il meccanismo della memoria a lungo termine non può essere relazionato al Circuito Fonologico né al Taccuino Visuo-spaziale, dal momento che la loro capacità di immagazzinamento è limitata, e neppure l’Esecutivo Centrale può essere ritenuto responsabile, dato che non presenta capacità di immagazzinamento. Inoltre, nel modello originale non viene nemmeno spiegato come vengono manipolate e integrate le informazioni provenienti dagli altri sistemi data l’assenza di un meccanismo appropriato per la conservazione.

Proprio per risolvere queste problematiche è stato aggiunto il quarto componente (Baddeley, 2000), il Buffer Episodico, ritenuto un sistema di memorizzazione capace di supportare codici multipli e di operare con diversi tipi di informazione. Perciò l’Esecutivo Centrale mantiene solo il ruolo di supervisione e controllo, che comunque è fondamentale nelle abilità cognitive per la sua capacità di mantenere e dividere l’attenzione. In più è anche un forte predittore della performance nei compiti cognitivi complessi, come la comprensione scritta, il problem solving, l’aritmetica (Baddeley, 2003).

Per quanto riguarda le basi neuroanatomiche dell’Esecutivo Centrale, gli studi di neuroimmagine hanno rivelato che questo dipende principalmente dai lobi frontali di entrambi gli emisferi, confermando le osservazioni iniziali di Atkinson e Shiffrin riguardo la centralità dei lobi frontali nelle abilità cognitive.

62 2.5.1.2. Il Circuito Fonologico

Il Circuito Fonologico è il componente della memoria di lavoro che è stato studiato più di tutti e, come accennato prima, è specializzato nel mantenimento temporaneo dell’informazione fonetica e fonologica. Include due sottosistemi indipendenti che sono il Magazzino Fonologico o Phonological Store, che si occupa di conservare temporaneamente l’informazione acustica, ma la sua capacità dura circa 2 secondi, e poi un Articulatory Rehearsal Process, che permette di migliorare la performance della memoria rinnovando il materiale presente attraverso la ripetizione sublocale (a mente). Per capire come funzionano i due meccanismi, basti immaginare una situazione tipica durante la quale dobbiamo imparare a memoria un numero di telefono: poiché la capacità di memoria è limitata, dobbiamo ricorrere al Rehearsal Process ripetendo la sequenza di numeri più volte (mentalmente o ad alta voce). Il Meccanismo di Ripetizione Articolatoria ha un ruolo cruciale poiché se l’informazione non viene rinnovata, viene dimenticata.

Oltre alla limitazione in termini di tempo, il Circuito Fonologico è limitato anche nelle dimensioni, infatti quando il numero di stimoli che deve essere rinnovato aumenta notevolmente, normalmente il primo elemento della sequenza viene dimenticato prima che venga ripetuto. Questo è il motivo per il quale è difficile ricordare lunghe sequenze di numeri o parole.

La seconda funzione che svolge il Sistema di Ripetizione Articolatoria riguarda la traslazione di materiale non-fonologico, come ad esempio parole scritte o immagini, nel codice fonologico, permettendo così il loro mantenimento temporaneo nella memoria a breve termine. Questa caratteristica è distinta dalla prima, tant’è che è stato dimostrato da Cubelli e Nichelli (1992) che queste due funzioni possono essere lesionate l’una a prescindere e indipendentemente dall’altra.

Inoltre, il Phonological Loop è collegato direttamente all’Esecutivo Centrale (Fig. 2.5.3), che può quindi eseguire operazioni sul materiale immagazzinato. Si assume, dunque, che ogni stimolo verbale uditivo entri automaticamente nel Magazzino Fonologico e gli stimoli verbali, presentati visivamente, vengono

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trasformati in codice fonologico dall’Articolazione Subvocalica e perciò codificati attraverso il Magazzino Fonologico.

Per quanto riguarda le basi neuroanatomiche del Circuito Fonologico, le prime intuizioni emergono da studi condotti con pazienti con lesioni cerebrali, i quali presentavano deficit fonologici, confermati poi da ricerche effettuate con le tecniche di neuroimmagine. I risultati hanno mostrato che questo è gestito principalmente nell’emisfero sinistro, e che l’immagazzinamento e il rinnovo sono supportati da circuiti neurali diversi. Mentre il Phonological Store riguarda le regioni parietali posteriori, gli Articulatory Rehearsal Processes sono collocati nelle regioni anteriori, come ad esempio l’area di Broca.

Per schematizzare, il Circuito Fonologico è dunque composto da due sottosistemi collocati principalmente nell’emisfero sinistro. Il Magazzino Fonologico si occupa del mantenimento temporaneo dell’informazione fonologica e il Meccanismo di Ripetizione Subvocalica a sua volta ha due funzioni: quella di migliorare la memoria rinnovando gli stimoli fin quando è necessario, e quella che si occupa di tradurre il materiale visivo nel codice fonologico.

Ulteriori studi (Papagno et al.,1991; Gathercole e Baddeley, 1992; Baddeley, 1999) hanno dimostrato che il Circuito Fonologico gioca un ruolo fondamentale anche nella cognizione umana, supportando l’acquisizione linguistica e permettendo soprattutto l’acquisizione fonologica a lungo termine. Una prima prova è stata fornita dalla correlazione trovata tra i bambini in età prescolare e i test di conoscenza del vocabolario, sequenze di cifre e ripetizione di non-parole, che sono test utilizzati proprio per misurare la memoria fonologica a breve termine. Nello specifico è stato trovato che i punteggi della ripetizione di non-parole all’età di 4 anni è altamente predittiva del punteggio del test del vocabolario un anno più tardi, e questo suggerisce che la ripetizione di non-parole ha un ruolo causale nello sviluppo del vocabolario e di conseguenza che il Circuito Fonologico ha un ruolo decisivo nell’acquisizione a lungo termine delle nuove parole (Gathercole et al. 1992). In aggiunta, per verificare questa supposizione, Gathercole e Baddeley (1992) hanno testato le abilità di bambini di 5 anni nell’imparare nuovi nomi di giocattoli a forma di animali e hanno trovato che i bambini con punteggi bassi nella

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ripetizione di non-parole riuscivano a ricordarne di meno rispetto a quelli con alti punteggi nella ripetizione. Questi risultati sono confermati anche dalla sperimentazione condotta presso il Centro Linguistico dell’Università di Pisa, durante la quale la stessa tipologia di test è stata somministrata a studenti universitari.

Inoltre, è stato trovato anche che la relazione che collega il Circuito Fonologico e la memoria fonologica a lungo termine è bidirezionale. Non è solo il primo ad influenzare la seconda, ma può avvenire anche il contrario.

Oltretutto, il Circuito Fonologico non è ritenuto fondamentale solo per imparare il vocabolario della propria lingua nativa, ma anche per l’apprendimento di una lingua straniera. Infatti, studi condotti da Papagno e colleghi (1991) hanno confermato che i deficit della memoria fonologica a breve termine ostacolano l’abilità di imparare nuove parole, mentre la corretta ripetizione di parole familiari indica un ruolo di sostegno della memoria fonologica a lungo termine. Perciò sembrano non esserci dubbi sulla funzione cruciale del Phonological Loop che sarebbe quella di supportare l’acquisizione di nuove parole nel lungo periodo, mentre l’abilità di ripetere sequenze di numeri o parole sarebbe semplicemente un effetto di questa capacità.