Neuroscienze Cognitive

Encoding e performance

L’universo di conoscenze sulla memoria umana e sui suoi processi appare sconfinato e in continua evoluzione. Gli studi finora condotti hanno prodotto verità importanti, eppure parziali, e questo rende il tema ancora avvolto da un fascino particolare. Tra le tante vie che portano alla memoria, una sola conduce indietro: il ricordo. È proprio questa la […]

Neuroscienze — Encoding e performance
L’universo di conoscenze sulla memoria umana e sui suoi processi appare sconfinato e in continua evoluzione. Gli studi finora condotti hanno prodotto verità importanti, eppure parziali, e questo rende il tema ancora avvolto da un fascino particolare. Tra le tante vie che portano alla memoria, una sola conduce indietro: il ricordo. È proprio questa la strada da percorrere per esplorare i meccanismi delle funzioni mnestiche, in particolare il legame tra il modo in cui codifichiamo un’informazione (encoding) e la nostra successiva capacità di recuperarla (performance).

Non una memoria, ma più memorie

Per comprendere il rapporto tra encoding e performance occorre ricordare un dato fondamentale: non possediamo una sola memoria, bensì un insieme di sistemi mnestici distinti. Da questa premessa deriva, in modo logico e consequenziale, la necessità di studi specifici per ciascun tipo di memoria.

La distinzione di base separa la memoria a lungo termine (MeLT) dalla memoria a breve termine (MeBT). La MeLT si articola a sua volta in memoria dichiarativa, che comprende la componente semantica e quella episodica, e memoria non dichiarativa, che include le componenti procedurale, di priming, di condizionamento e di apprendimento non associativo.

La MeBT, dal canto suo, raccoglie diverse sotto-componenti legate alle modalità sensoriali: memoria fonologica, visuo-spaziale, visiva, uditiva non verbale, tattile propriocettiva, oltre alla memoria del dolore e delle emozioni. È un quadro articolato, che già lascia intuire quanto la modalità con cui un’informazione entra nel sistema possa influenzare il modo in cui verrà conservata e poi richiamata.

Encoding ed esplicito contro implicito

L’attenzione di questo approfondimento si concentra in modo selettivo sulla relazione tra il processo di codifica (encoding) nelle varie modalità sensoriali e la successiva performance in compiti di MeLT. Questi compiti si dividono in due grandi famiglie: la memoria esplicita (dichiarativa), che richiede un recupero consapevole e intenzionale del ricordo, e la memoria implicita (non dichiarativa), che si manifesta invece senza il bisogno di un richiamo cosciente, per esempio attraverso effetti di facilitazione come il priming.

La distinzione è cruciale perché, come vedremo, lo stesso tipo di codifica può produrre effetti molto diversi a seconda che il compito di recupero sia esplicito o implicito. Gli ultimi decenni sono stati particolarmente fecondi di ricerche orientate in questa direzione, caratterizzate da una crescente integrazione metodologica: l’impiego parallelo e incrociato di tecniche fisiologiche e di neuro-immagine ha fornito risultati complementari e particolarmente affidabili.

Tre studi che hanno fatto scuola

Paller (1990) e il Dn effect

Nel 1990 Paller si propose di registrare i potenziali evocati di superficie correlati ad eventi (ERPs) durante la fase di studio, cioè di encoding, di una lista di parole, per poi associarli alle rispettive performance nella fase di test, condotta in questo esperimento tramite free recall e cue recall. I risultati mostrarono che, per le parole effettivamente ricordate, gli ERPs erano nettamente più positivi. Questa differenza, denominata Dn effect, si manifestava però solo nei compiti di memoria esplicita. La Dn, intesa come profondità dell’elaborazione dello stimolo, risultava infatti maggiore nei compiti di codifica semantica, legati alla memoria dichiarativa, rispetto a quelli di codifica strutturale, associati alla memoria non dichiarativa.

Wagner e collaboratori (1998) e i network cerebrali

Nel 1998 l’utilizzo dei metodi di neuro-immagine permise a Wagner e collaboratori di compiere un passo avanti decisivo. Lo studio appurò che durante il processo di encoding non si attiva una singola area cerebrale, bensì un intero network di regioni. Soprattutto, gli autori evidenziarono come il pattern di attivazione vari in base alla natura dello stimolo, verbale o non verbale, neutro o emozionale, e al tipo di codifica effettuata, semantica o fonologica. La memoria, in altre parole, non ha una sede unica, e la qualità della codifica si riflette direttamente sull’estensione e sulla forma dell’attivazione neurale.

Canli e collaboratori (2000) e il ruolo dell’amigdala

Nel 2000 Canli e colleghi individuarono una correlazione importante tra il ricordo più frequente di scene a forte contenuto emotivo e una maggiore attivazione dell’amigdala, struttura appartenente al circuito di Papez. Questa attivazione non si registrava per le scene neutre e si verificava già durante l’encoding. Lo studio offrì così una conferma sperimentale del fatto che il carico emotivo di uno stimolo, codificato fin dal momento dell’ingresso dell’informazione, ne potenzia la successiva memorizzazione.

Perché tutto questo conta

I risultati di queste ricerche costituiscono un contributo fondamentale allo studio del funzionamento normale e patologico dei sistemi di memoria, sia nelle diverse condizioni di stimolazione e risposta dell’individuo, sia per quanto riguarda l’influenza esercitata sui processi mnestici dai fattori emotivo-cognitivi.

Il vantaggio pratico che si può trarre da queste situazioni sperimentali sta nella possibilità di comprendere con maggiore esattezza le relazioni tra le tecniche di memorizzazione e la capacità di recuperare in seguito il ricordo di un evento-stimolo. Comprendere che una codifica profonda e semantica, o un coinvolgimento emotivo, lasciano tracce più solide significa poter orientare meglio le strategie di apprendimento e, sul versante clinico, interpretare in modo più fine le alterazioni dei sistemi di memoria. Non sarebbe la prima sfida che l’uomo si propone di vincere nell’infinito e incommensurabile processo di autoconoscenza.

Domande frequenti

Che differenza c’è tra encoding e recupero del ricordo?

L’encoding, o codifica, è il processo con cui un’informazione viene trasformata e registrata nel sistema della memoria al momento in cui la si incontra. Il recupero è invece l’operazione successiva con cui quel ricordo viene riportato alla mente. La ricerca mostra che la qualità della codifica iniziale, ad esempio se è superficiale e strutturale oppure profonda e semantica, condiziona in misura significativa quanto e come l’informazione sarà poi recuperabile.

Qual è la differenza tra memoria esplicita e memoria implicita?

La memoria esplicita, o dichiarativa, richiede un richiamo consapevole e intenzionale delle informazioni, come quando proviamo a ricordare una lista di parole studiate poco prima. La memoria implicita, o non dichiarativa, opera invece senza bisogno di un recupero cosciente e si manifesta attraverso effetti indiretti come il priming o le abilità procedurali. Lo studio di Paller del 1990 ha evidenziato che alcuni correlati elettrofisiologici della codifica, come il Dn effect, emergono solo nei compiti di memoria esplicita.

Perché le esperienze emotive si ricordano meglio?

Perché il contenuto emotivo di uno stimolo viene elaborato fin dalla fase di codifica con il coinvolgimento di strutture specifiche. Lo studio di Canli e collaboratori del 2000 ha mostrato che le scene a forte carica emotiva si associano a una maggiore attivazione dell’amigdala durante l’encoding, attivazione assente per le scene neutre. Questo coinvolgimento contribuisce a rendere il ricordo più frequente e duraturo.

Esiste una sola area del cervello dedicata alla memoria?

No. Lo studio di Wagner e collaboratori del 1998, basato su tecniche di neuro-immagine, ha mostrato che durante l’encoding si attiva un network di aree cerebrali e non una singola regione. Il pattern di attivazione varia inoltre in funzione della natura dello stimolo, verbale o non verbale, neutro o emozionale, e del tipo di codifica adottata.

Da portare a casa. Non esiste una sola memoria, ma più sistemi mnestici distinti. Il modo in cui un’informazione viene codificata, la sua profondità semantica e il suo carico emotivo determinano in larga parte la successiva capacità di ricordarla. Gli studi di Paller, Wagner e Canli, integrando tecniche elettrofisiologiche e di neuro-immagine, hanno mostrato che la relazione tra encoding e performance è specifica, dipende dal tipo di compito (esplicito o implicito) e coinvolge reti cerebrali estese, con un ruolo speciale per l’amigdala nelle esperienze emotive.

Bibliografia

1. Paller, K.A. (1990). Recall and stem-completion priming have different electrophysiological correlates and are modified differentially by directed forgetting. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 16, 1021-1032.
2. Wagner, et al. (1998). Building Memories: Remembering and Forgetting of Verbal Experiences as Predicted by Brain Activity. Science, 281, 1188-1191.
3. Canli, et al. (2000). Event-Related Activation in the Human Amygdala Associates with Later Memory for Individual Emotional Experience. Journal of Neuroscience, 20:RC99.

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