Memoria a breve termine e
Apprendimento Seriale
Silvia Stentella
Argo Penovi
The Problem of Serial Order
Come facciamo a memorizzare e recuperare una sequenza di
elementi nell'ordine corretto? Perché tali sequenze a volte
rimangono a lungo termine e altre volte no? Si tratta di un
problema che è da tempo oggetto di studio.
Lashley: “The problem of serial order in behavior” (1951)
Il lavoro di Richard Nevill e Astley Henson (1996), presenta
una risposta a questo problema (la Teoria Posizionale) almeno per
quanto riguarda la memoria episodica a breve termine per
l'ordine temporale di materiale verbale: una memoria sicuramente
sfruttata dal compito di richiamo seriale.
Il paradigma dell’apprendimento
seriale
Le prove di rievocazione seriale consistono nel rievocare gli elementi di
una lista (uditiva /visiva) cercando di ripetere l'ordine esatto
con cui gli elementi sono stati presentati.
Nello studio della memoria a breve termine le sequenze sono in
genere elenchi di elementi verbali (codice visivo:span di cifre, lettere,
fonemi)
Le prove si dicono guidate se prevedono l'uso di stimoli aggiuntivi (cues)
in qualche modo connessi con gli elementi da ricordare, in modo da
facilitarne la rievocazione.

La ricerca moderna considera l’apprendimento seriale un
problema di memorizzazione e recupero, nel quale svolgono
un ruolo processi dello stesso tipo operanti in altri test di
memoria, e cioè i processi soggettivi di organizzazione (Von
Restorff) e suddivisioni in blocchi mnestici.
Il paradigma dell’apprendimento
seriale
Nel ricordo si possono distinguere tre aspetti:
• acquisire ed elaborare l’informazione (codifica)
• mantenerla nella memoria (ritenzione)
• riportarla allo stato attivo (recupero)
La codifica si riferisce al modo in cui la nuova informazione viene
inserita in un contesto di informazioni precedenti (elaborazione più
profonda
traccia mnestica più duratura)
La ritenzione varia a seconda del sistema di memoria coinvolto. Ad
esempio se l’informazione viene ripetuta mediante la reiterazione subvocalica (ripetizione
silente), essa può essere mantenuta nella memoria a breve termine
Il paradigma dell’apprendimento
seriale
I fattori agenti sicuramente sul processo di fissazione degli elementi
seriali:
-
la lunghezza della serie;
-
la modalità d’esercizio: distribuito (pause non brevi tra le presentazioni) o massivo
(senza pause o pause brevi) tra una presentazione e l’altra della serie.
- l’ "effetto Von Restorff“: in una serie, l’elemento isolato, "singolare",
è ricordato meglio di quello ripetuto in modo monotono
l’omogeneità, la mancanza di rilievo e di organizzazione appaiono
elementi
Il paradigma dell’apprendimento
seriale
Il recupero Ciò che una persona ricorda non dipende
soltanto dalle proprietà della traccia di memoria Le tracce di
memoria sono solo disposizioni o potenzialità



Affinché il recupero avvenga devono essere presenti uno o più
suggerimenti (cue) appropriati che attivino la traccia
La compatibilità tra la traccia quale è stata codificata e le
caratteristiche dell’informazione presente al recupero
determina il ricordo (principio di specificità di codifica): i cue
presenti in codifica devono essere presenti anche al recupero
I cue devono anche essere sufficientemente distintivi da poter
permettere di recuperare la traccia voluta (non devono essere
associati a molte altre potenziali risposte)
Teorie dell’ordine seriale
Ci sono tre teorie di base relative all’ordine seriale:
1.
la chaining theory,
2.
la positional theory,
3.
la ordinal theory
Ogni teoria si basa sulle condizioni generali in base alle quali è
possibile ordinare una sequenza di elementi: essi possono
essere le cifre in un numero di telefono, i movimenti di
un'azione complessa, o gli eventi nella memoria autobiografica
Chaining Theory
(Teoria del concatenamento)



Questa teoria presuppone che l’ordine di una lista venga
memorizzato sulla base della formazione o del rafforzamento
di associazioni tra elementi successivi (1-1 o 2-1).
L'ordine viene recuperato rinforzando queste associazioni in
un processo chiamato concatenamento, in cui ogni elemento
stimola il richiamo del suo successore (estensione dello stimolorisposta).
In questi modelli composti dal concatenamento lo spunto
consiste in un numero di elementi precedenti (un approccio che è
popolare nelle reti neurali ricorrenti)
Chaining Theory
(Teoria del concatenamento)

I modelli a concatenamento semplice (simple chaining
model) assumono solo le associazioni a coppie tra gli
elementi adiacenti di una sequenza e un cue che
coincide con la risposta immediatamente precedente.

I modelli a concatenamento composto (compound
chaining models) sono invece quelli in cui il cue consiste nel
numero degli elementi precedenti (un approccio che è
popolare nelle reti neurali ricorrenti)
Chaining Theory


Storage (stoccaggio)
R
M
Retrieval (recupero)
Q
RM

R

M
M
?
?
Q
Modelli di concatenazione semplici e composti
Con i segnali composti (secondo esempio) che consentono la disambiguazione o utilizzando due
rappresentazioni simboliche diverse dello stesso cue (es: minuscolo/maiuscolo)
Chaining Theory
Aspetti critici e possibili soluzioni:
 Come si possono gestire sequenze con elementi ripetuti, in cui
due o più elementi diversi condividono lo stesso cue?

Come si possono eventualmente recuperare gli errori dopo che si
è associato erroneamente il cue con una risposta errata?
a) Con i segnali composti (secondo esempio) che consentono la
disambiguazione o utilizzando due rappresentazioni simboliche
diverse dello stesso cue (es: minuscolo/maiuscolo)
b) Con Modelli specifichi che consentono di recuperare gli errori, ma
sono tecniche che necessitano della correttezza della risposta
precedente e, dunque, sono utilizzabili solo a patto che “ci si
accorga” subito dell’errore.
Chaining Theory
Vi sono anche altri argomenti contro l'adeguatezza della teoria del
concatenamento come spiegazione generale del comportamento
sequenziale:
- il problema dell’interferenza per esempio, come potrebbe
l'ordine delle lettere nelle parole “pat”, “apt” e “toccare” essere
recuperato se ogni lettera è associata con quasi tutti gli altri
(Houghton & Hartley, 1996)?
- le convinzioni di Lashley, secondo cui:
1) l'ordine coinvolge più la struttura lineare che la teoria del
concatenamento,
2) molte azioni vengono eseguite così velocemente che non c'è
tempo per un sufficiente feedback prima di dare la risposta
successiva. (Es la velocità di scrittura di una dattilografa è tale che non è possibile per
lei gestire un feedback propriocettivo)
Positional Theory

Questa teoria presuppone che l’ordine venga
memorizzato associando ciascun elemento con propria
posizione nella sequenza.

L'ordine viene recuperato utilizzando ogni posizione di
riferimento del suo elemento associato.

In altre parole, piuttosto che usare le associazioni vocevoce della teoria di concatenamento, la teoria
posizionale utilizza le associazioni posizione-item.
Positional Theory
Storage
R
Retrieval
M
?
Q
R
M
Q
?
Positional Theory
Conrad’s “box” model of short-term memory (Conrad, 1965)
Conrad presume che le persone possiedano “un numero di
caselle in memoria”, in cui possono essere posizionati gli
elementi di una sequenza.
Gli elementi possono essere recuperati procedendo attraverso le
caselle in base ad una predeterminata
routine.
Questo modello non ha problemi con gli elementi ripetuti, perché
sono memorizzati in scatole separate, né con il recupero da
errori, perché il meccanismo di recupero può
passare alla casella successiva, indipendentemente dal fatto che
il contenuto della scatola precedente sia stato corretto (come
nelle reti di Von Neumann)
Positional Theory
Come modello psicologico tuttavia, tale semplice modello è
inadeguato.
- quanti cassetti ha nella sua MBT un soggetto?
- il modello comporta errori legati al fatto che:
√ i codici di posizione si confondono nel tempo
√ i codici posizionali si sovrappongono un caso di
ripetizioni
La teoria posizionale non risolve inoltre il problema di
interferenza già considerato nella precedente teoria.
(es. Se dobbiamo archiviare e recuperare l'ordine delle lettere in pat, apt e toccare,
allora dobbiamo utilizzare diversi codici di posizione per ogni parola altrimenti
ogni lettera viene associato a diverse posizioni).
Positional Theory

Tuttavia, Nevill e Henson hanno provato che le persone
usano i codici di posizione per la memoria a breve
termine applicata ad un apprendimento di ordine seriale.

La questione è se un tale modello posizionale è
sufficiente anche per la memoria a lungo termine
Ordinal Theory

Questa teoria presuppone che l’ordine venga
memorizzato lungo una sola dimensione. Esso è
definito dalla posizione relativa che ogni oggetto occupa
su quella dimensione rispetto agli altri.

L'ordine può essere recuperato muovendosi lungo la
dimensione, in una o nell'altra direzione (ordine
crescente o decrescente, dall’alto in basso o viceversa,
da sinistra a destra o viceversa).
Ordinal Theory
Storage
R
M
Q
Retrieval
R
M
Q
Ordinal Theory
Grossberg (1978) presume che l’ordine sia memorizzato in un
gradiente che fa riferimento ai “punti di forza” nella memoria del
soggetto in modo che ogni elemento è più forte del suo
successore.
L'ordine degli elementi viene recuperato selezionando l'elemento
più forte, sopprimendolo, per poi selezionare quello
successivamente più forte, e così di nuovo.
Ordinal Theory
Riflessioni sulla teoria (i pro e i contro)

I modelli ordinali non richiedono valutazioni di risposte

Per quanto riguarda gli errori, i modelli ordinali comportano il
susseguirsi degli errori (uno tira l’altro!), perché l’ordine è definito
relazionalmente.

Alcuni modelli ordinali sono stati perfezionati in modo da
superare il problema della interferenza

Così la teoria ordinale sfugge ad alcune delle critiche rivolte alle
altre due teorie ma non per questo convince gli autori.
Chaining Theory e Phonological
Similarity
Premessa :
 L'ordine di elementi che sono pronunciati similmente (anche se
sono letti in silenzio), come B, D, P, è più difficile da ricordare che
l'ordine degli elementi che vengono pronunciati in modo diverso,
ad esempio C, F, J.


Questo effetto di somiglianza fonologica (Baddeley, 1986) si
verifica nonostante il fatto che gli stessi elementi hanno maggiori
probabilità di essere richiamati, proprio in quanto simili, e sebbene
nell’ordine sbagliato, nella rievocazione libera.
Gli elenchi con elementi fonologicamente simili sono quindi
formalmente equivalenti alle liste con elementi ripetuti.
Chaining Theory e Phonological
Similarity
Gli errori che vengono compiuti sono fonologicamente simili alla
lettera da ricordare: parole o lettere dal suono simile generano
infatti una confusione nel magazzino fonologico e durante la
ripetizione subvocalica (interferenza)
Ciò invece non si verifica quando le parole sono
semanticamente simili.
Il significato, infatti:
 non interferisce significativamente con il ricordo a breve
termine,
 diventa una variabile cruciale nel ricordo a lungo termine,
 attiva strutture di memoria a lungo termine che
facilitano il ricordo.
Chaining Theory e Phonological
Similarity
Baddeley ha verificato se la somiglianza fonologica
influisce sul cueing degli elementi, come suggerito dai
modelli di concatenamento, o se essa riguarda il loro
recupero (1968, Esp.V)
Ha usato:
- una lista di 6 items alternati, elaborati rispettivamente da
un insieme di lettere pronunciate similarmente e da una
di lettere pronunciate in modo dissimile
- una lista contenente solo items confondibili
- una lista contenente solo items non confondibili
Chaining Theory e Phonological
Similarity
Risultati e Conclusioni:
 la maggior parte degli errori nelle liste con alternanza di
tipologia di items si sono verificati per gli elementi
confondibili
la somiglianza fonologica agisce per il
recupero piuttosto che sul cueing.
 Infatti, il fatto che gli elementi confondibili negli elenchi
alternati hanno poco o nessun effetto sul richiamo delle voci
nonconfondibili, se confrontati con quelli in liste
nonconfondibili, suggerisce che non vi sia alcun effetto di
somiglianza fonologica che agisca per il recupero.
Richard Nevill e Astley Henson hanno ripetuto
l’esperimento per verificare l’utilizzabilità della Chaining Theory
nella MBT per l'ordine seriale
ESPERIMENTO
Soggetti 17 maschi e 31 donne, età media del gruppo anni 27
Materiali e Procedura
Gli stimoli erano liste di sei consonanti, generate da un vocabolario
di dodici. Le lettere sono state classificate secondo la loro
confondibilità fonologica (B, D, G, P, T,V) e secondo la loro nonconfondibilità ( H, K, M, Q, R,Y.)
Sono state composte le liste secondo il criterio esposto in tabella
(durante la procedura le varie liste sono state randomizzate con
un IBM- computer). Ogni soggetto è stato sottoposte a prove,
con ordine randomizzato, consistenti in 4 blocchi da 12 liste.
Ogni blocco conteneva un elenco di tipo PC, uno di tipo PN, uno di
tipo A1 e uno di tipo A2.
Prima del primo elenco di ogni blocco, le 6 lettere che appaiono nei
12 blocchi erano presentate in un cerchio ( in modo da far
familiarizzare i soggetti con le possibili risposte)
Composition of lists in Experiment
(C=confusable item, N=nonconfusable item).
Condition
List Type
List
Structure
Lettere Set
(Example list)
Number
of list
12
PC
PC
CCCCCC
BDGPTV
PN
PN
NNNNNN
HKMQRY
12
A1
CNCNCN
DQTMPK
6
A2
CNCNCN
BHGYVR
6
A1
NCNCNC
QDMTKP
6
A2
NCNCNC
HBYGRV
6
AC
AN
ESPERIMENTO
Performance
Circa il 20% delle liste per PC, il 58% delle liste di PN, il
55% delle liste di AC e il 51% delle liste di AN
sono state richiamate in modo corretto. Le omissioni
hanno riguardato circa il 5% degli errori, mentre le
intrusioni sono state pari a solo il 3%. La rarità di tali
errori rifletteva il piccolo vocabolario sperimentale,
e probabilmente rappresenta il più alto livello di
prestazioni di un esperimento del tipo di quello di
Baddeley.
Measuring Serial Recall
Classification of Errors
Error Type
Omissions
Transpositions
Intrusions
Confusions
Repetitions
Associates
Interpositions
Protrusions
List
(Input Positions)
R M Q J HV
RMQJHV
RMQJHV
RMQJHV
RMQJHV
R M Q J HV
RMQJHV
FPYKZW
RMQJHV
Report
(Output Positions)
RMKJ-RMQHJV
RMFJYV
RMQKHP
RMQRHM
R M J HV Q
RMVJHQ
F PY K ZW
RMYPZV
Gli errori sono in grassetto, mentre le voci corrispondenti ad un particolare tipo di
errore sono sottolineate
Gli errori vengono riportati in un grafico cartesiano (curve
di posizione dell’errore) o in forma matriciale

A conclusione dei lavori svolti, visto che gli elementi
fonologicamente confondibili hanno mostrato avere poco
effetto rilevabile sul cueing, sia attraverso un effetto della
somiglianza che attraverso un effetto di errore, è stato
difficile con i modelli attuali spiegare il concatenamento.
N.B.: per quanto detto, Richard Nevill e Astley Henson
ritengono inutile perseguire una Chaining Theory della MBT
per l'ordine seriale.
Sostegno per il Modello dei Magazzini
Multipli

Doppia dissociazione tra
- un paziente (KF, Shallice & Warrington, 1970) che aveva
problemi alla MBT (span ed effetto recency ridotti) ma non alla MLT
- i pazienti amnesici (prestazione scarsa in compiti associati alla
MLT ma non alla MBT)

Paziente HM (Milner, 1966), con problemi all’ippocampo, che
mostra una compromissione selettiva nell’apprendimento, ma non
alla MBT o alla MLT
• Distinzione sensata tra tre tipi di strutture mnestiche sulla base di
una serie di evidenze: durata temporale, capacità, meccanismi del
dimenticare, effetti delle lesioni cerebrali

Baddeley e colleghi hanno ampiamente impiegato il paradigma del
compito doppio (dual tasks) per comprendere quali componenti della memoria di
lavoro fossero impiegate in diversi tipi di compito