Parametri neurofisiologici e neuropsicologici nel potenziamento cognitivo

Pubblichiamo in queste pagine gli interessanti risultati ottenuti dal progetto di ricerca condotto a Messina dalla prof.ssa Rosa Angela Fabio e dal prof. Tortorella con le rispettive équipe.

R.A. Fabio1, A. Gagliano1, .R. Siracusano2, G. Di Rosa2, E. Germanò2, A. Nicotera2, S. Cardile1, E. Troise1, S. Polimeni1, G. Tortorella1,

1Facoltà di Scienze della Formazione, Università di Messina

2U.O.C. di Neuropsichiatria Infantile, Dipartimento di Scienze Pediatriche, Università di Messina

Alcuni teorici hanno ipotizzato che i comportamenti che sono “neurologicamente guidati” non si modificano. Nonostante queste affermazioni, uno studio recente condotto da Fabio e coll. (2011) ha dimostrato che le ragazze con RS, a seguito di un intervento tarato di potenziamento cognitivo, migliorano le abilità discriminative di stimoli poco conosciuti.

L’obiettivo del presente studio, condotto presso l’università degli studi di Messina, era dimostrare che l’intervento di potenziamento cognitivo produce non solo un miglioramento nei parametri neuropsicologici ma anche in quelli neurofisiologici.

esempio-di-immagine-presentata-mediante-lo-strumento-eye-trackerEsempio di immagine presentata mediante lo strumento Eye tracker

Allo studio hanno partecipato 12 ragazzine con Sindrome di Rett con età media di 14,6 anni, tutte le pazienti provenivano dal Sud Italia sono stati accolte presso l’Azienda Ospedaliera Universitaria Policlinico di Messina.

Ci si aspettava dei miglioramenti sia neuropsicologici sia neurofisiologici a seguito di un’attività di potenziamento cognitivo della durata di 5 giorni consecutivi.

Il disegno di ricerca utilizzato è un baseline multiplo a misure ripetute: A-B-A- B A-B-A dove nelle fasi A c’è l’accertamento delle abilità e nelle fasi B l’intervento tarato di potenziamento.

Come si osserva nella figura n°1 nella prima giornata, innanzitutto le ragazzine sono state sottoposte a registrazione elettroencefalografiche della durata di 10 minuti per valutare l’attività elettrica celebrale di base (senza alcuna stimolazione).

Figura n°1

POTENZIAMENTO COGNITIVO A LUNGO TERMINE (5 GIORNI )

1°giorno                                         5gg                                         5°giorno

potenziamento-cognitivo

Potenziamento a breve termine                training               Potenziamento a breve termine

 

Successivamente sempre in presenza di registrazione elettroencefalografica le ragazzine sono state sottoposta ad un test mediante la tecnologia Eye Tracker della durata di 5 minuti (fase A). Il test presentato ha valutato la capacità discriminativa delle ragazze mediante la scelta tra 2 diverse immagini appartenenti alla stessa categoria semantica (indumenti, alimenti, giochi, oggetti, emozioni).

Ogni immagine è stata presentata 5 volte secondo somministrazione destra/sinistra al fine di ridurre la probabilità di risposte casuali.

Durante la fase B le bambine venivano sottoposte ad un training della durata di 30 minuti circa, lo sperimentatore orientava lo sguardo della ragazzina sullo stimolo target associato al distrattore e in questa fase era possibile fornire rinforzi positivi in caso di risposta corretta.

Nel post-training (fase A) le ragazzine venivano sottoposte nuovamente al test e alle registrazione elettroencefalografiche. Tale fase ci permetteva di verificare i possibili miglioramenti a seguito del training.

I tre giorni consecutivi sono stati caratterizzati dalla presenza di un training giornaliero della durata di un’ora circa. Lo stimolo target è stato associato ad un distrattore di difficoltà crescente, questo permetteva un apprendimento graduale.

Nell’ultimo giorno le ragazze sono state nuovamente sottoposte alla prima fase di ricerca (FASE A-B-A). (Vedi figura n°2)

 

somministrazione-del-test-durante-registrazioni-elettroencefalograficheFigura n°2 Esempio di immagine presentata mediante lo strumento Eye tracker

 

Per valutare le potenzialità di base dei partecipanti sono state somministrate le scale Vineland e RARS, la prima valuta il comportamento adattivo delle bambine, la seconda indica il livello di gravità della sindrome. Per evidenziare il livello intellettivo sono state utilizzate le matrici di Raven modificate; infine è stato registrato e tarato un filmato della serie “Pimpa” della durata di 5 minuti individuando gli indici mnestici da una giuria di 5 osservatori.

Dai risultati si evidenziano, in generale, dei miglioramenti negli indici neuropsicologici a seguito dell’attività di potenziamento cognitivo (Figura n°5); dopo cinque giorni di attività di potenziamento, a livello neurofisiologico si rileva un maggior livello di attivazione e le ragazzine sono più reattive ed attente al compito (Figura n°7). Questo indice correla positivamente con i parametri neuropsicologici forniti dallo strumento Eye Tracker, infatti nel lungo termine le bambine guardano per più tempo e più velocemente lo stimolo target presentato sullo schermo (Figura n° 3 e 4).

Figura n°3

Dalla immagine si osserva l’intensità dello sguardo; mentre nella prima giornata la bambina guarda entrambi gli stimoli, l’ultimo giorno, dopo l’attività di potenziamento cognitivo, guarda prevalentemente lo stimolo target.

1°giorno                                                               5°giorno

dalla-immagine-si-osserva-l-intensita-dello-sguardo

dalla-immagine-si-osserva-l-intensita-dello-sguardo-2

 

Figura n°4

esempio-di-epoche-selezionate-durante-il-primo-giorno-di-training

Esempio di epoche selezionate durante il primo giorno di training (I registrazione) e il quarto giorno (II registrazione),rispettivamente in assenza di stimolo, prima del

potenziamento e dopo il potenziamento.

Figura n°5

Rappresentazione grafica relativa al primo e ultimo giorno a seguito dell’attività di potenziamento a lungo termine.

rappresentazione-grafica-relativa-al-primo-e-ultimo-giorno

 

Di contro nella stessa giornata, dopo 30 minuti di presentazione degli stimoli le bambine si annoiano, diminuendo l’attenzione ad esso, infatti dagli indici neuropsicologici si osserva che l’accesso allo stimolo è meno rapido e guardano per meno tempo l’immagine (Figura n°6).

 

Figura n°6

Rappresentazione grafica relativa alle fasi di pre-post durante la prima giornata.

rappresentazione-grafica-relativa-alle-fasi-di-pre-post-durante-la-prima-giornata

Figura n°7

Nella rappresentazione grafica si osserva che le bambine sono più attive a seguito di una attività di potenziamento cognitivo.

nella-rappresentazione-grafica-si-osserva-che-le-bambine-sono-piu-attive

Conclusioni

L’attività di potenziamento cognitivo ha modificato sia i parametri neuropsicologici che neurofisiologici. In particolare, le registrazioni elettroencefalografiche hanno mostrano un aumento delle frequenze medie dominanti (onde theta) dopo il potenziamento cognitivo a lungo termine mentre nel breve termine le frequenze medie dominanti (onde theta) hanno mostrato una diminuzione. Nel lungo termine sono aumentati i parametri relativi alla lunghezza delle fissazioni e al numero delle fissazioni mentre sono diminuiti i parametri relativi al tempo dalla prima fissazione. Nel breve termine diminuiscono o si stabilizzano i parametri relativi alla lunghezza e al numero delle fissazioni, invece aumenta il tempo impiegato nell’osservare lo stimolo target.

Gli indici neurofisiologici sono risultati correlati positivamente con le misure attentive. Gli indici neurofisiologici hanno presentato correlazioni significative inverse con gli indici comportamentali ottenuti attraverso la scala R.A.R.S.