Disturbi della memoria e disturbi
specifici di apprendimento
C.Cornoldi,
Università degli Studi di Padova
Sintesi dell’intervento
• Geni, fenotipo, endofenotipo
• L’endofenotipo mnestico. Sistemi di
memoria
• Il ruolo particolare della Memoria di
Lavoro
Le basi biologiche dei disturbi di apprendimento sono state confermate da evidenze sia genetiche, sia
neuropsicologiche. La ricerca sta esaminando quali endofenotipi potrebbero caratterizzare i DSA e i questo
modo ha messo in luce come un rischio di carattere generale possa comportare dei rischi specifici (per
esempio legati alla comprensione linguistica, alla consapevolezza fonologica e al senso del numero) che
possono a loro volta produrre un problema di apprendimento. La relazione partirà da queste premesse per
esaminare il caso particolare rappresentato dalla memoria, con particolare riferimento alla memoria
fonologica che sorregge apprendimenti di base della lettura, scrittura e calcolo e la memoria attiva di lavoro
che sorregge apprendimenti complessi, come la comprensione e la produzione del testo scritto e la
soluzione di problemi.
Geni, endofenotipo,
fenotipo
Definizioni
• Phenotype: il comportamento osservabile
BEHAVIOURAL MANIFESTATION
• Endophenotype: il meccanismo sottostante
(intermedio fra gene e fenotipo)
• RISK FACTOR
Relazione fra i livelli
6
La comorbid(l)ità
• Spesso il profilo di difficoltà non è puro, ma
compare in presenza di altri problemi
Possibili collocazioni dei Geni che influenzano
Reading Disorder, ADHD, o entrambi
RD
RD
R+A
AD
RD
R+A
AD
RD
RD
RD
AD
RD
R+A
R+A
AD
AD
R+A
R+A
R+A
AD
R+A
R+A
RD
RD
RD
Traduzione in strumenti di valutazione (Pennington e al., 2005)
Variabile Latente
Reading Ability
Time limited word recognition task, PIAT Reading Recognition,
& PIAT Spelling
Inattention Symptoms
Mother, Father, Teacher, & Examiner Ratings
Hyperactive/Impulsive
Symptoms
Mother, Father, Teacher, & Examiner Ratings
PA
Phoneme Deletion (% correct, blocks 1 & 2), Pig Latin test, & the
Lindamood Auditory Conceptualization task
VR
Information, Similarities, Vocabulary, & Comprehension from
the WISC-R
WM
Nonword Repetition, Digit Span (Forward & Backward), Sentence Span &
Counting Span
Inhibition
Gordon Diagnostic System commission errors (Vigilance &
Distractibility), & Stop Signal Reaction Time from the Stop Task
PS
WISC-R Coding, WISC-III Symbol Search, Colorado Perceptual Speed
Task,Identical Pictures, Trailmaking Test, Rapid Automatized Naming
Task (Colors, Numbers, Letters, & Pictures) & Stroop Task (Word Naming
& Color Naming)
_____________________________________________________________________________________
Note. For ADHD, mean severity ratings from each rater were used as the indicators. This strategy allows for more variance than the more typical
strategy of defining ADHD using symptom counts.
Note. Errors from the same instrument (e.g., WISC Coding and Symbol Search) were allowed to correlate in both measurement models .
Relazioni fra endofenotipi e fenotipi riportate dal gruppo di
Pennington
Reading
0.44**
PA
Ability
0.33
**
VR
0.28**
Symptoms of
WM
f
Inattention
-0.28*
PS
Inhibition
0.46*
0.59*
Symptoms
of Hyperactivity/
Impulsivity
• L’endofenotipo
mnestico. Sistemi di
memoria
Articolazione della Memoria
• Memoria a breve e a lungo termine
• Sistemi di Memoria
• L’idea di sistemi separati ha antiche origini. Per
esempio Maine de Biran (1804) distingueva fra
memoria rappresentativa (consapevole),
meccanica (v. procedurale) e sensitiva
(affettiva)
Possibili requisiti per parlare di
un sistema specifico (Schacter e
Tulving, 1994; Schacter e al.,
2000):
• Class inclusion operations
• Properties and relations
• Convergent dissociations
Class Inclusion Operations
• Il sistema si caratterizza per svolgere operazioni
sue specifiche che non riguardano gli altri
sistemi
Properties and relations
• Proprietà rilevanti di un sistema di memoria
includono tipi di informazione, regole, substrati
neurali e funzioni, capacità di risolvere un
problema impossibile per un altro sistema
Evidenze neurali
• Le aree implicate sono differenti. Per es. le aree
temporali mediali e l’ippocampo sono critici per
la memoria episodica, mentre cervelletto, aree
motorie e gangli della base sono critici per gli
apprendimenti procedurali e le aree sensoriali
sono alla base dei ricordi sensoriali che si
riscontrano nel repetition priming
Convergent dissociations
•
•
•
•
•
Da più punti di vista si ritrovano dissociazioni:
A) pazienti neuropsicologici
B) andamenti evolutivi
C) disturbi evolutivi
D) differenze individuali
SISTEMA
SOTTOSISTEMI
Procedurale
Abilità motorie
Abilità cognitive
Condizionamento
semplice
Associazioni
semplici
Rappresentazione Visiva
percettiva
Uditiva
SISTEMA
SOTTOSISTEMI
Memoria di
lavoro
Visiva
Semantico
(conoscenza)
Spaziale
Episodico
Uditiva
Relazionale
Disabilità evolutive e Sistemi di
Memoria
• Tutti i sistemi di memoria sono interessati in
qualche misura, ma quelli prevalenti sono:
• DCM – Memoria Procedurale
• DSL – Memoria Semantica
• DSA – Memoria di lavoro
Caso dei DSA
•
•
•
•
Faremo riferimento a tre sottotipi importanti:
-Disturbo di lettura (decodifica)
-Disturbo di lettura (comprensione)
-Disturbo nonverbale
Memoria episodica
• Normalmente i DSA hanno buona Memoria
Episodica, ma questa è compromessa se è
richiesta l’elaborazione di stimoli per loro
difficoltosi
Un esempio di difficoltà in ME (NLD)
Copia della figura in un ragazzo NLD di
buona intelligenza verbale
Un altro caso NLD Copia della Figura di Rey
(B.L.)
Colori: rosso-rosa-blu
Memoria di lavoro
I
maggiori problemi dei DSA si ritrovano
comunque nella Memoria di lavoro, cioè nella
capacità di mantenere temporaneamente e
manipolare informazioni verbali o visuospaziali
Una delle possibili definizioni di
Memoria di Lavoro
ML
La ML comprende le componenti funzionali della
cognizioni che consentono all’essere umano di capire e
rappresentarsi mentalmente l’ambiente intorno a lui, di
mantenere informazioni circa le esperienze appena
passate, di sostenere l’apprendimento di nuove
conoscenze, di risolvere problemi, di formulare, collegare
e mettere in atto mete attuali (Baddeley & Logie, 1999)
La ML è legata allo svolgimento di
compiti cognitivi complessi
La ML non è un sistema per la semplice
memorizzazione degli stimoli, ma regola lo
svolgimento di attività complesse quali la:
Prenderea appunti
Acquisizione
Ragionamento
Giocare
bridge
linguistica
(Carlson,
(Clarkson-Smith
(Kiewra
1997;
(Baddeley,
& Benton,
Kyllonen
& 1988)
Hartley,
&
Problem-solving (Passolunghi, Cornoldi & Di
Gathercole
Christal,
1990)
1990;
& Papagno,
Engle, Tuholski,
1998) e comprensione
Laughin &
Liberto, 1999, Passolunghi & Siegel, 2001)
del testo1999;
Conway,
(Daneman
Conway,
& Carpenter;
Cowan, Bunting
De Beni,
&
Palladino, Pazzaglia
Therriault
(2002) e Cornoldi, 1998)
Modelli di organizzazione della
ML
Il modello a cono è nato proprio per i
DSA
Componente passiva fonologica
• Sono colpiti soprattutto i dislessici
ESEMPIO DI RICERCA
• Studio con figli di dislessici visti a 4,6,8 anni
(Snowling, Gallagher & Frith, 2003)
– follow up a 12-13 anni
(Snowling, Muter & Carroll, 2007)
[controlli provenienti da famiglie senza storia di dislessia e simile
livello socio-educativo]
• [più del 40% evidenzia difficoltà di (dislessia); confronto tra
lettori normale a rischio e controlli]
33
Oral Language
Age 4
35.00
30.00
25.00
At risk dyslexic
20.00
15.00
At risk normal
reader
10.00
Control
5.00
0.00
1
Expressive language
ML e elaborazione fonologica
Age 4
0.95
0.90
0.85
0.80
At risk dyslexic
0.75
0.70
At risk normal
reader
Control
0.65
0.60
0.55
0.50
1
Nonword Repetition
Disturbi della comprensione del
testo
Comprendere un testo non significa
solo mantenere delle informazioni
Comprendere un testo significa:
Considerare la relazione fra parole,
frasi e periodi che si susseguono
Costruire una coerente e significativa
rappresentazione del discorso
Integrare le informazioni nuove con
quelle già incontrate
Nonostante parlasse piano, il
moderatore di ieri fu in grado di
comprendere la domanda del bambino.
(Just & Carpenter, 1980)
Jack aveva comprato alla sua nuova
fidanzata una tartaruga per Natale.
Decise di riportarla al negozio, quando
scoprì che le piaceva la zuppa.
(Mitchell, 1982)
Memoria a
breve termine
4
6
Comprensione
del testo
9 7
?
Non è stata mai
trovata una
relazione forte
(Farnham-Diggory & Gregg, 1975; Perfetti & Goldman, 1976;
Rizzo, 1939)
Meta-analisi (L & ID, 2009)


Abbiamo cercato nei seguenti database Medline, Web of
Science and PsycINFO (da 1980 al September 2006)
usando una combinazione di termini come reading
comprehension difficulties e disabilities, poor
comprehenders, con le keywords WM, verbal span, spatial
span, short-term memory, phonological loop, visual-spatial
sketchpad, digit span.
La ricerca si è limitata a lavori scritti in Inglese in rivistecon
referee e libri.
Criteri per la meta-analisi

Criteri di inclusione ed esclusione.


I cattivi lettori dovevano essere selezionati con una
prova di comprensione standardizzata e il loro
punteggio doveva essere 2 deviazioni standard al di
sotto della media attesa o in alternativa 12 mesi
inferiore alla loro età cronologica .
Il gruppo dei cattivi lettori doveva essere confrontato
con un gruppo di lettori con una prestazione
adeguata rispetto alla loro età.
I gruppi dovevano essere appaiati in misure di funzionamento generale (QI
o simili) e, nel caso dei bambini, in misure di decodifica.
Kind of task
Age
Good
comprehenders
Poor
comprehenders
Cain (2006)
Study 2
VWM &
VSWM
9-10
13
13
Cain, Oakhill & Lemmon (2004)
Study 1
Study 2
STM
VWM VSWM
8-11
9-10
12
12
13
12
Carretti, Cornoldi, De Beni & Palladino (2004)
Experiment 1
Experiment 2
VWM
18-30
18-30
15
19
12
18
Carretti, Cornoldi, De Beni & Romanò (2005)
Experiment 1
Experiment 2
Updating
8-11
12
109
30
109
30
Cornoldi, De Beni & Pazzaglia (1996)
Experiment 1
Experiment 2
VWM &
VSWM
12-15
26
20
26
20
De Beni & Palladino (2000)
Experiment 1
STM
VWM
8-11
12
12
De Beni, Palladino, Pazzaglia & & Cornoldi (1998)
Experiment 1
Experiment 2
STM
VWM
VWM
18-30
18-30
22
15
22
15
VWM VSWM
7-18
50
28
VWM VSWM
9-10
314
65
Floyd, Bergeron & Alfonso (2006)
Leseaux, Pearson & Siegel (2006)
Study 1
Study 1
Nation, Adams, Bowyer-Crane, & Snowling (1999)
Experiment 3
VWM &
VSWM
10
15
14
Oakhill, Hartt & Samols (2005)
Experiment 1
VSWM
9-11
12
12
Palladino, Cornoldi, De Beni & Pazzaglia (2001)
Esperiment 1
Experiment 2
Experiment 3
Experiment 4
STM
Updating
18-30
18-30
12-15
18-30
14
17
30
20
16
12
30
18
Rankin (1993)
Experiment
VWMl
18-20
16
16
Stothard & Hulme (1992)
Experiment 2
VWM
7-8
14
14
Swanson & Berninger (1995)
Experiment 1
Experiment 2
VWM &
VSWM
8-12
33
34
22
30
VWM VSWM
Updating
7-18
15
14
VWM
7-8
42
42
Swanson, Howard & Sáez (2006)
Yuill, Oakhill & Parkin (1989)
Experiment 1
Compiti o misure considerate
nella meta-analisi
Memoria a breve termine

Digit span, word span
7
4
1
9
Memoria di lavoro
 Elaborazione e mantenimento delle informazioni
Verbale
 Reading span test e simili
La stima della dimensione
dell’effetto


Per stabilire la dimensione dell’effetto è stato
calcolato il classico indice proposto da Cohen (d,
Cohen, 1988).
Questo indice esprime la forza dell’associazione fra le
variabili.
• Il valore ottenuto è stato
interpretato utilizzando le
indicazioni di Cohen (Cohen,
1988).
Piccolo
d
r
.20 .10
Medio
.50 .30
Largo
.80 .50
Risultati
Number
of participants
Good
comprehenders
Poor
comprehenders
11
109
29
Visuo-spatial
High attentional controlled task
(Updating)
Working memory measures
Simple span
Working memory span
Number
of outcomes
d
95% CI
r
I2
95% CI
107
.29
.10 - .47
.14
0%
0 - 51
695
399
.77
.65 - .88
.36
38%
0 - 60
9
447
182
.36
.19 – .51
.18
0%
0 - 54
7
235
230
1.07*
.66 – 1.47
.47
71%
14 - 85
70%
30 - 82
Verbal
Intrusion errors (Inhibition)
10
163
262
-.91*
-1.27 – -.55
.41
Verbal working memory
Young adults
Children
8
87
83
.89
.64 – 1.15
.41
17%
0 - 63
16
548
283
.77
.62 - .91
.36
47%
0 - 69
*Due to the high value of hetereogenety index, the d value was computed with a random effect
analysis (see DerSimonian & Laird, 1986). In all the other cases a fixed effect model was used (see
Hedges & Olkin, 1985).
Una prova di Memoria di Lavoro
Categorization Working Memory Span
(De Beni, Palladino, Pazzaglia & Cornoldi, 1998)
Un esempio di un gruppo di liste:
COSA
ANNO
DONNA
MADRE
CANE
CAMPIONE GAS
DAINO
TESTA
PAROLA
POSTO
VISITA
NOTTE
INCONTRO
GIRAFFA
Il materiale consiste in 8 blocchi di liste di parole, composto
ognuno di 4 gruppi contenenti un numero crescente
di liste di parole (da 3 a 6).
Una prova di Memoria di Lavoro
Categorization Working Memory Span
(De Beni, Palladino, Pazzaglia & Cornoldi, 1998)
COSA
ANNO
DONNA
MADRE
CANE
CAMPIONE GAS
DAINO
TESTA
PAROLA
POSTO
VISITA
NOTTE
INCONTRO
GIRAFFA
I soggetti devono:
Possono essere distinte tre categorie di parole:
- battere la mano sul tavolo quando sentono il nome di un animale
Parole finali : NOTTE, INCONTRO, GIRAFFA
Parole interne elaborate : CANE, DAINO
- ricordare l’ultima parola di ogni lista nell’ordine di apparizione
Parole non finali : ad esempio COSA, MADRE
35
30
25
Intrusioni
animali
Intrusioni nonanimali
20
15
10
5
0
Cattivi lettori
Buoni lettori
De Beni, Palladino, Pazzaglia & Cornoldi (1998)
Il compito di aggiornamento
scoiattolo
Albero
stella
Onestà
uovo Penna
ombrello
Calzino
lampadina
Vergogna
automobile
Automobile
limone Ruota
albero Sentimento
elefanteStella
penna Odio
ruota Ombrello
fungo Elefante
scopa Personaggio
calzino Fungo
pallla Pigrizia
Le parole in Fucsia sono gli
item da ricordare.
Le parole in Verde sono gli item
da dimenticare in momento
successivo (intrusioni
successive).
Le parole Celeste sono item da
dimenticare subito (intrusioni
immediate).
CRITERIO:
3 item più in basso
Esperimento 1
Buoni lettori
M
Cattivi lettori
SD
95% CI
M
SD
95% CI
Comprensione
11.25
del testo
1.05
11.0511.45
7.15
1.43
6.87-7.42
Lettura
decifrativa
19.31
2.99
18.7419.88
19
2.92
18.4519.55
Ragionamento
16.29
spaziale PMA
3.54
15.6216.97
15.4
2.97
14.8415.97
Risultati Esp. 1 e 2
Esperimento 1
Buoni lettori
M
SD
Esperimento 2
Cattivi
lettori
M
SD
Buoni lettori
M
SD
Cattivi
lettori
M
SD
% Ricordo
85.93 7.26 65.29 15.67 82.78 6.13 62.92 14.
Intrusioni successive
1.86 1.04 5.92
Intrusioni immediate
0.10
0.30
Altri errori
0.26
Intrusioni lista precedente
Omissioni
2.78
4.57
2.1
12.2 12
0.28
0.82
3.10
1.96
4.13
3.0
0.46
0.35
0.63
0.53
1.14
0.4
0.5
0.12
0.33
0.18
0.44
0.60
0.77
1.03
1.2
0.88
1.14
1.44
1.92
3.07
2.93
8.37
8.5
Disturbo nonverbale (NLD)
 Analisi
al Corsi su un gruppetto di bambini
NLD (Mammarella e Cornoldi, 2005; Cognitive
Neuropsychology)
6
Forward Corsi
5
Backward Corsi
4
3
2
1
0
1
Controls
2
3
4
VNLDLSLD
5
Problemi inibitori (Mammarella &
Cornoldi 2005, Acta Psychologica)
Selezione di bambini da un campione di 392 :
tre gruppi di circa 20 bambini
Problemi inibitori (Mammarella & Cornoldi
2005a)
 22
bambini con VSLD, altri con disturbo
linguistico e controlli affrontano un compito
attivo di MLVS dove devono ricordare solo le
ultime posizioni di una serie di sequenze
Esempio del Visuo-Spatial Working Memory
Selective Task
Intrusione
Errore
Risposta
corretta
Invenzione
Confronto fra DSA verbali e nonverbali
GROUPS
CONTROL
NLD
LD
Mean
SD
Corretta
87,02
7,01
Intrusion
2,87
3,03
Invention
3,23
2,17
Corrett a
72,10
10,00
Intrusion
8,86
3,85
Invention
5,59
3,51
Corretta
85,03
9,25
Intrusion
3,13
3,09
Invention
3,73
3,45
Il problema di NLD in ML
visuospaziale è evidente, ma riguarda
soprattutto gli errori di intrusione
Conclusioni
 L’endofenotipo
mnestico dei DSA sembra
legato alla Memoria di Lavoro, ma diverse
componenti sono in gioco a seconda del tipo di
DSA