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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 R+A
RD RD
R+A AD RD RD
R+A R+A
RD AD AD
R+A R+A R+A
AD AD RD
R+A 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**
WM Symptoms of f
Inattention
-0.28*
PS 0.46*
0.59*
Inhibition 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 Visiva
lavoro
Uditiva
Semantico Spaziale
(conoscenza)
Relazionale
Episodico
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
Imaggiori 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:
Ragionamento (Carlson, (Baddeley, 1988)
Acquisizione linguistica 1997; Kyllonen &
Prendere bridge (Kiewra & Benton,
Giocare a appunti (Clarkson-Smith & Hartley,
Problem-solving (Passolunghi, Cornoldi & Di
Gathercole & Papagno,Tuholski, comprensione
1990)
Christal, 1990; Engle, 1998) e Laughin &
Liberto, 1999, Passolunghi & Siegel, 2001)
Conway, 1999; Conway, Cowan, Bunting &
del testo (Daneman & Carpenter; De Beni,
Therriault (2002)
Palladino, Pazzaglia 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
At risk normal
15.00
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
0.65
reader
0.60
Control
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 Comprensione
breve termine del testo
4 6 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.
Good Poor
Kind of task Age
comprehenders comprehenders
VWM &
Cain (2006) Study 2 9-10 13 13
VSWM
Study 1 STM 8-11 12 13
Cain, Oakhill & Lemmon (2004)
Study 2 VWM VSWM 9-10 12 12
Experiment 1 18-30 15 12
Carretti, Cornoldi, De Beni & Palladino (2004) VWM
Experiment 2 18-30 19 18
Experiment 1 8-11 109 109
Carretti, Cornoldi, De Beni & Romanò (2005) Updating
Experiment 2 12 30 30
Experiment 1 VWM & 26 26
Cornoldi, De Beni & Pazzaglia (1996) 12-15
Experiment 2 VSWM 20 20
STM
De Beni & Palladino (2000) Experiment 1 8-11 12 12
VWM
STM
Experiment 1 18-30 22 22
De Beni, Palladino, Pazzaglia & & Cornoldi (1998) VWM
Experiment 2 18-30 15 15
VWM
Floyd, Bergeron & Alfonso (2006) VWM VSWM 7-18 50 28
Study 1
Leseaux, Pearson & Siegel (2006) VWM VSWM 9-10 314 65
Study 1
VWM &
Nation, Adams, Bowyer-Crane, & Snowling (1999) Experiment 3 10 15 14
VSWM
Oakhill, Hartt & Samols (2005) Experiment 1 VSWM 9-11 12 12
Esperiment 1 18-30 14 16
Experiment 2 STM 18-30 17 12
Palladino, Cornoldi, De Beni & Pazzaglia (2001)
Experiment 3 Updating 12-15 30 30
Experiment 4 18-30 20 18
Rankin (1993) Experiment VWMl 18-20 16 16
Stothard & Hulme (1992) Experiment 2 VWM 7-8 14 14
Experiment 1 VWM & 33 22
Swanson & Berninger (1995) 8-12
Experiment 2 VSWM 34 30
VWM VSWM
Swanson, Howard & Sáez (2006) 7-18 15 14
Updating
Yuill, Oakhill & Parkin (1989) Experiment 1 VWM 7-8 42 42
Compiti o misure considerate
nella meta-analisi
Memoria a breve termine
7
Digit span, word span 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.
d r
• Il valore ottenuto è stato
interpretato utilizzando le Piccolo .20 .10
indicazioni di Cohen (Cohen, Medio .50 .30
1988).
Largo .80 .50
Risultati
Number
of participants
Good Poor
Number
comprehenders comprehenders
Working memory measures of outcomes d 95% CI r I2 95% CI
Simple span 11 109 107 .29 .10 - .47 .14 0% 0 - 51
Working memory span
29 695 399 .77 .65 - .88 .36 38% 0 - 60
Verbal
Visuo-spatial 9 447 182 .36 .19 – .51 .18 0% 0 - 54
High attentional controlled task
(Updating) 7 235 230 1.07* .66 – 1.47 .47 71% 14 - 85
-
Intrusion errors (Inhibition) 10 163 262 -.91* -1.27 – -.55 .41 70% 30 - 82
Verbal working memory 8 87 83 .89 .64 – 1.15 .41 17% 0 - 63
Young adults
Children 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 MADRE CANE PAROLA NOTTE
ANNO CAMPIONE GAS POSTO INCONTRO
DONNA DAINO TESTA VISITA 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 MADRE CANE PAROLA NOTTE
ANNO CAMPIONE GAS POSTO INCONTRO
DONNA DAINO TESTA VISITA 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
20 Intrusioni
animali
15 Intrusioni non-
animali
10
5
0
Cattivi lettori Buoni lettori
De Beni, Palladino, Pazzaglia & Cornoldi (1998)
Il compito di aggiornamento
scoiattolo
Albero
stella
Onestà Le parole in Fucsia sono gli
uovo Penna item da ricordare.
ombrelloCalzino Le parole in Verde sono gli item
lampadina
Vergogna da dimenticare in momento
successivo (intrusioni
Automobile
automobile
successive).
limone Ruota
albero Sentimento Le parole Celeste sono item da
elefanteStella
dimenticare subito (intrusioni
immediate).
penna Odio
ruota Ombrello
fungo Elefante
CRITERIO:
scopa Personaggio
3 item più in basso
calzino Fungo
pallla Pigrizia
Esperimento 1
Buoni lettori Cattivi lettori
M SD 95% CI M SD 95% CI
Comprensione 11.05-
11.25 1.05
11.45 7.15 1.43 6.87-7.42
del testo
Lettura 18.74- 18.45-
19.31 2.99
19.88 19 2.92
19.55
decifrativa
Ragionamento 15.62- 14.84-
16.29 3.54
16.97 15.4 2.97
15.97
spaziale PMA
Risultati Esp. 1 e 2
Esperimento 1 Esperimento 2
Cattivi Cattivi
Buoni lettori Buoni lettori
lettori lettori
M SD M SD M SD 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 2.78 4.57 2.1 12.2 12
Intrusioni immediate 0.10 0.30 0.28 0.82 3.10 1.96 4.13 3.0
Altri errori 0.26 0.46 0.35 0.63 0.53 1.14 0.4 0.5
Intrusioni lista precedente 0.12 0.33 0.18 0.44 0.60 0.77 1.03 1.2
Omissioni 0.88 1.14 1.44 1.92 3.07 2.93 8.37 8.5
Disturbo nonverbale (NLD)
al Corsi su un gruppetto di bambini
Analisi
NLD (Mammarella e Cornoldi, 2005; Cognitive
Neuropsychology)
6
Forward Corsi
5
Backward Corsi
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5
Controls VNLDLSLD
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 Mean SD
Il problema di NLD in ML
CONTROL Corretta 87,02 7,01
visuospaziale è evidente, ma riguarda
Intrusion 2,87 3,03 soprattutto gli errori di intrusione
Invention 3,23 2,17
NLD Corrett a 72,10 10,00
Intrusion 8,86 3,85
Invention 5,59 3,51
LD Corretta 85,03 9,25
Intrusion 3,13 3,09
Invention 3,73 3,45
Conclusioni
L’endofenotipomnestico dei DSA sembra
legato alla Memoria di Lavoro, ma diverse
componenti sono in gioco a seconda del tipo di
DSA
