EF - Funzioni esecutive

LIVELLO

NASCOSTO

Consiste in un modello veramente semplice, in cui le informazioni scorrono dal basso verso l'alto

attraverso tre livelli: il livello di input, il livello nascosto ed il livello di risposta. Ciascun livello è

composto da nodi (che costituiscono le rappresentazioni), collegate da connessioni (associazioni

tra nodi). Lo spessore della linea indica il peso della connessione.

Oltre ai tre livelli, nel '96 Cohen e colleghi aggiungono una componente esecutiva fondamentale,

ossia il controllo attentivo: esso contiene un'indicazione dell'obiettivo corrente, così da poter

andare ad attivare i nodi relativi alla risposta corretta ed inibire quelli relativi alla risposta

sbagliata.

In condizioni di compiti di compatibilità, la somma delle connessioni e delle inibizioni sarà la

medesima, mentre nei compiti di incompatibilità le connessioni irrilevanti entreranno in

competizione con quelle rilevanti.

Un'altra componente aggiunta è quella del monitor di conflitto: componente atta a monitorare

la quantità di conflitto tra i nodi al livello di risposta e che, soprattutto, al crescere del conflitto

attiva l'attenzione esecutiva.

A livello neurobiologico, le aree coinvolte nell'attenzione esecutiva sono quelle del cingolato

anteriore, aree adiacenti alla parte ventrale del cingolato anteriore e altre nella corteccia

prefrontale dorsolaterale dell'emisfero destro.

MacDonald et al. (2000): esaminò tramite fMRI dei partecipanti che eseguivano il compito di

Stroop. In una prima situazione veniva chiesto di leggere le parole (corrispondenza positiva), in

una seconda prova veniva chiesto di determinarne il colore (corrispondenza negativa).

Quanto osservano dai risultati neurali è che la corteccia dorsolaterale prefrontale è

diversamente attiva nel compito di denominazione del colore da quello che richiede la lettura

della parola, mentre non trovano differenze nell'attivazione della cingolata anteriore. Pertanto

ne conclusero che la gestione dell'interferenza nella risposta è più relata all'attività della

corteccia cingolata anteriore mentre la gestione della focalizzazione dell'attenzione è più relativa

all'attività della corteccia dorsolaterale prefrontale.

Jodines et al. (2002) conducono poi una meta-analisi mettendo assieme i risultati ottenuti da

studi sull'attenzione esecutiva tramite fMRI e PET. Quando si vede, in generale da tutti gli studi, è

che l'attenzione esecutiva coinvolge aree che riguardano la corteccia prefrontale.

Attenzione esecutiva e categorizzazione

La categorizzazione è un processo che mettiamo in atto ogni volta che identifichiamo un

esemplare (vedi parte su rappresentazioni ndr*) e dobbiamo dargli una definizione. L'attenzione

esecutiva è una parte fondamentale in questo processo.

Rips (1989), Smith & Sloman (1994): idearono un esperimento atto a misurare il ruolo

che l'attenzione esecutiva coinvolge aree che riguardano la corteccia prefrontale.

Attenzione esecutiva e categorizzazione

La categorizzazione è un processo che mettiamo in atto ogni volta che identifichiamo un

esemplare (vedi parte su rappresentazioni ndr*) e dobbiamo dargli una definizione. L'attenzione

esecutiva è una parte fondamentale in questo processo.

Rips (1989), Smith & Sloman (1994): idearono un esperimento atto a misurare il ruolo

dell'attenzione esecutiva nella categorizzazione. Per far ciò diedero un'indicazione iniziale

riguardo all'item da classificare ("è un oggetto cui diametro misura 7 cm"), dopodiché fornirono

due categorie (MONETA e PIZZA - mentre per la categoria "moneta" le dimensioni costituiscono

una caratteristica fissa, per la categoria "pizza" le dimensioni sono una categoria variabile).

Un primo task chiedeva ai partecipanti di classificare secondo il criterio di somiglianza: i risultati

mostrarono un'equa distribuzione per entrambe le categorie.

Nella seconda parte dell'esperimento, veniva chiesto di classificare secondo il criterio di

ragionamento: ragionando sul quesito inevitabilmente si attiva l'attenzione esecutiva (poiché è

necessario focalizzarsi sugli elementi e le loro caratteristiche, dal momento che una moneta non

può avere diametro di 7 cm).

I risultati ottenuti da questo secondo task hanno dimostrato l'effettivo ruolo dell'attenzione

esecutiva nella categorizzazione su ragionamento.

Un'ulteriore conferma venne data dagli studi di Grossman et al. (2003), i quali ipotizzavano che

se per categorizzare servisse l'attenzione esecutiva (quindi l'attivazione della corteccia

prefrontale), allora i pazienti frontali non sarebbero stati in grado di eseguire tale compito: i

risultati confermarono la tesi iniziale.

2. Attenzione esecutiva (spostamento): nello spostamento dell'attenzione, il focus attentivo si

sposta da un'entità all'altra.

Come avvenga il funzionamento dello shifting attentivo è stato studiato attraverso la

somministrazione di serie miste, ossia compiti che vedono l'alternanza di task: nello specifico, si

osservano dati comportamentali e neurali durante lo svolgimento di un primo task, a cui segue

un secondo task, un terzo coi medesimi obiettivi del primo ed un quarto coi medesimi obiettivi

del secondo.

Per esempio, un tipo di esperimento del genere può considerare un primo task in cui vengono

mostrati dei numeri e viene chiesto di dire se essi siano maggiori o minori di 5, un secondo task

invece in cui si mostrano delle lettere e viene chiesto di dire se esse siano vocali oppure

consonanti. Dopodiché si ripeterebbe il primo task numerico e dopo ancora di nuovo il task

semantico, e così via.

Successivamente alla successione delle serie miste, avviene una somministrazione di serie pure,

ossia compiti che vedono un solo task con un solo obiettivo. Sempre nel caso del nostro

esempio, potrebbe essere somministrata come serie pura quella col task numerico.

Questa scelta ci serve per capire se l'atto dello spostamento dell'attenzione richieda tempo: il

costo di spostamento, come viene chiamato, si calcola sottraendo dalla media dei tempi di

risposta nelle serie miste la media dei tempi di risposta delle serie pure.

Il costo di spostamento esiste, è stato verificato da numerosi studi, e si aggira attorno a valori tra

i 100-300 millisecondi.

Modello di Rubestein et al. (2001)

Il modello di Rubestein è un'esemplificazione teorica del funzionamento dello spostamento

Il costo di spostamento esiste, è stato verificato da numerosi studi, e si aggira attorno a valori tra

i 100-300 millisecondi.

Modello di Rubestein et al. (2001)

Il modello di Rubestein è un'esemplificazione teorica del funzionamento dello spostamento

dell'attenzione, considerato a tutti gli effetti un metaprocesso.

Dato un determinato stimolo, il modello prevede due livelli di elaborazione:

• un livello di elaborazione del compito (1);

• un livello di elaborazione esecutiva (executive control process) (2).

Il livello di elaborazione del compito richiede una sequenza di processi:

Identificazione del valore dello stimolo per caratteristica distintiva;

○ Selezione della risposta appropriata;

○ Esecuzione del compito (del movimento).

○

Il livello di elaborazione esecutiva richiede altri processi:

Goal shifting (a), ossia lo spostamento dell'obiettivo da un compito all'altro;

○ Rule activation (b), ossia l'attivazione della regola (essa s'attiva una volta che abbiamo

○ spostato l'obiettivo dove necessario e permette di innescare il comportamento giusto).

Il presupposto teorico alla base del modello di Rubenstein è che vi sia una doppia dissociazione

tra livelli di elaborazione del compito e l'elaborazione esecutiva: il fatto che una variabile

influisca su un'elaborazione e non sull'altra implica che ci sia un meccanismo nella prima che non

è presente nella seconda, così come il fatto che esista una variabile che influisce sulla seconda

rappresentazione e non sulla prima implica l'esistenza di un altrettanto meccanismo.

Chiaramente, però, i meccanismi comunicano.

Un esempio di goal shifting può essere una serie mista in cui devo passare dall'identificazione

della forma di un oggetto all'identificazione del colore: in primo luogo si attiva l'attenzione

esecutiva ed il primo task viene portato a termine, dopodiché interviene il meccanismo

dell'elaborazione esecutiva di goal shifting solo ed esclusivamente se il primo task è stato

implementato e terminato, cosicché sia possibile iniziare il secondo.

Rubenstein et al. (2001):

Sylvester et al. (2003):

della forma di un oggetto all'identificazione del colore: in primo luogo si attiva l'attenzione

esecutiva ed il primo task viene portato a termine, dopodiché interviene il meccanismo

dell'elaborazione esecutiva di goal shifting solo ed esclusivamente se il primo task è stato

implementato e terminato, cosicché sia possibile iniziare il secondo.

Rubenstein et al. (2001):

Sylvester et al. (2003):

3. Inibizione della risposta: l'inibizione è la soppressione di una risposta parzialmente presentata.

Per comprendere la sua influenza vengono effettuati dei test:

• go/no-go: durante questo test i partecipanti vedono una serie di stimoli (per esempio delle

lettere) e devono premere un pulsante ogni volta che uno di quelli stimoli appare (risposta go),

eccetto che per una casistica (per esempio al presentarsi della lettera X) in cui non dovranno

premere il pulsante (risposta no-go).

La difficoltà del compito, atta a misurare l'inibizione, sta nel numero di volte che si ripetono le

risposte go (variabile manipolata): minori saranno le risposte go, più accurata sarà l'inibizione e

di conseguenza l'identificazione della risposta corretta. Maggiore, invece, sarà il numero di

risposte go, o anche solo la probabilità che la risposta sia go, più aumenta anche la possibilità che

il soggetto sbagli e prema il bottone anche al comparire di X.

• compito segnale-arresto (Logan, 1983): viene presentata ai partecipanti una schermata con

due parole e viene chiesto di fare un giudizio categoriale tra le due parole (per esempio si può

chiedere se le due appartengono alla stessa categoria, tipo "pera è un frutto?") oppure

semantico ("le due parole fanno rima?"). Tra la presentazione dello stimolo sullo schermo ed il

momento prima che il partecipante risponda viene presentato un cue sonoro che significa che in

quel momento il partecipante non può rispondere.

La variabile manipolata è il lasso di tempo tra un cue sonoro e l'altro, in questo modo possiamo

vedere come cambia la capacità di inibire in funzio