Lo psicologo nubivago

“Overcrowded in your brain
You’ll find a way out, or you will fall

Overcrowded in our minds
We’ll find a way out right now”

Gojira- The cell

Il controllo cognitivo, noto anche come funzioni esecutive, è un insieme di abilità mentali fondamentali che permettono agli individui di comportarsi in modo finalizzato, indipendente e adattivo. Questo concetto, introdotto per la prima volta nel 1983 da Muriel Lezak, include abilità come la pianificazione delle attività, il monitoraggio del comportamento, l’inibizione delle risposte impulsive, la risoluzione dei problemi e la gestione delle emozioni. Studi recenti hanno rivisitato questo concetto, evidenziando come il controllo cognitivo sia una proprietà emergente del sistema cognitivo, capace di modificarsi in modo flessibile in base alle regolarità presenti nel contesto attraverso meccanismi impliciti come l’apprendimento associativo e lo statistical learning.

Modelli di Controllo Cognitivo

Modelli Unitarie

I modelli unitari considerano il controllo cognitivo come un unico sistema supervisore. Tra questi, il modello del Sistema Attenzionale Supervisore (SAS) di Norman e Shallice distingue tra processi automatici e il sistema attentivo supervisore, che pianifica e organizza nuove azioni in situazioni nuove. In questo modello, quando si eseguono comportamenti semplici e automatici, si attiva un processo automatico di selezione competitiva. Tuttavia, in situazioni nuove o complesse, entra in gioco il Sistema Attentivo Supervisore che permette di pianificare e organizzare nuove azioni evitando risposte inadeguate.

Un altro esempio è il modello della Memoria di Lavoro di Baddeley, che suddivide la memoria di lavoro in tre componenti principali: il loop fonologico, il taccuino visuo-spaziale e l’esecutivo centrale. Il loop fonologico è responsabile dell’elaborazione e del mantenimento delle informazioni fonetiche e fonologiche, il taccuino visuo-spaziale gestisce le informazioni visuo-spaziali, mentre l’esecutivo centrale integra e manipola le informazioni contenute nella memoria di lavoro. Nel 2000, Baddeley ha aggiunto una quarta componente, il buffer episodico, che consente di modificare le azioni in funzione dell’esperienza passata.

Modelli Multi-Componenziali

Numerosi studi hanno sottolineato l’efficacia dei modelli multi-componenziali nel descrivere il controllo cognitivo. Ad esempio, il modello di Miyake e colleghi individua tre componenti principali: l’inibizione, la memoria di lavoro e la flessibilità cognitiva. Queste componenti sono moderatamente collegate tra loro ma chiaramente separabili. Questo modello è stato osservato in campioni di soggetti di varie età, dimostrando che la differenziazione del controllo cognitivo emerge gradualmente durante lo sviluppo.

Diamond ha ampliato questo modello, suggerendo che da queste tre componenti di base derivano processi di ordine superiore come il ragionamento, la risoluzione dei problemi e la pianificazione. Inoltre, Diamond ha approfondito il concetto di controllo inibitorio, distinguendo tra il controllo dell’interferenza e l’inibizione della risposta, entrambi cruciali per il controllo delle emozioni e dei comportamenti. Il controllo dell’interferenza si riferisce alla capacità di controllare e regolare l’attenzione, mentre l’inibizione della risposta riguarda la capacità di modulare i propri comportamenti, pensieri ed emozioni.

Un altro modello interessante è quello di Zelazo e Muller, che distingue tra funzioni esecutive “hot” e “cold”. Le funzioni “hot” sono coinvolte in situazioni emotivamente e socialmente rilevanti, come il decision making affettivo, la regolazione delle emozioni e la capacità di ritardare la gratificazione. Le funzioni “cold” si riferiscono a compiti cognitivi astratti e neutrali dal punto di vista emotivo, come il pensiero critico e il ragionamento analitico. Studi neuropsicologici e di neuroimaging hanno messo in luce una dissociazione a livello neurale tra le funzioni “hot” e “cold”, con le prime associate all’attivazione delle aree prefrontali ventrali e mediali e le seconde alle regioni prefrontali dorsolaterali.

Sviluppo e Valutazione del Controllo Cognitivo

Negli ultimi decenni, c’è stato un crescente interesse per lo studio dello sviluppo del controllo cognitivo, che emerge precocemente e si sviluppa lungo un arco di tempo esteso. Durante il periodo prescolare, tra i 3 e i 5 anni, si osservano i cambiamenti più significativi. Per valutare il controllo cognitivo, sono stati sviluppati vari strumenti e compiti che consentono di misurare le diverse componenti, tenendo presente che ogni compito può coinvolgere più processi cognitivi.

Inibizione

L’inibizione è la prima componente del controllo cognitivo a svilupparsi e si considera un costrutto multidimensionale già dall’età prescolare. Studi hanno dimostrato che, già a partire dai 4 mesi, i bambini sono capaci di inibire risposte automatiche. Ad esempio, un compito sperimentale utilizzato per valutare l’inibizione oculomotoria nel primo anno di vita è l’Antisaccade task, che valuta la capacità di inibire una risposta automatica verso uno stimolo a favore di un secondo stimolo più attraente. Compiti come l’Antisaccade task e il Go-NoGo task sono utilizzati per valutare questa abilità. Le competenze inibitorie migliorano significativamente dai 3 ai 5 anni e continuano a svilupparsi durante l’età scolare.

Memoria di Lavoro

La memoria di lavoro permette di mantenere e manipolare informazioni temporanee. Anche se presente già nel primo anno di vita, questa capacità si sviluppa progressivamente. Compiti come l’N-back task, il Letter memory, e il Backward digit span sono utilizzati per valutarla. La memoria di lavoro visuo-spaziale raggiunge il suo picco di performance tra i 15 e i 29 anni, mentre quella verbale si sviluppa fino ai 20-29 anni. Un altro compito comunemente usato per valutare la memoria di lavoro è il Corsi Block Test, che valuta la componente visuo-spaziale richiedendo al soggetto di toccare una serie di cubi nello stesso ordine in cui sono stati toccati dall’esaminatore.

Flessibilità Cognitiva

Secondo il modello di Diamond, l’inibizione e la memoria di lavoro costituiscono la base della terza componente del controllo cognitivo, ovvero la flessibilità cognitiva. Questa si sviluppa più tardivamente rispetto alle altre due e fino ai 6 anni risulta strettamente associata alle componenti più precoci del controllo cognitivo. La flessibilità cognitiva richiede di mantenere attive più rappresentazioni e di sopprimere una delle due per poter passare all’altra. Questa abilità migliora con l’età, raggiungendo un livello di performance paragonabile a quella degli adulti intorno ai 12 anni.

Per valutare la flessibilità cognitiva, vengono utilizzati compiti di task switching, come il Wisconsin Card Sort Test (WCST) e il Trail Making Test. Questi compiti richiedono di alternare in modo flessibile tra diverse regole o compiti, mettendo alla prova la capacità di adattarsi a nuovi contesti. Ad esempio, nel WCST, i partecipanti devono riordinare una serie di carte basandosi su regole che cambiano senza preavviso, mentre nel Trail Making Test devono collegare numeri e lettere in un ordine specifico nel minor tempo possibile.

Controllo Cognitivo Adattivo

Tradizionalmente, il controllo cognitivo è stato visto come un insieme di processi esecutivi che esercitano un controllo top-down sui processi di ordine inferiore. Tuttavia, ricerche recenti suggeriscono che anche i processi high-level possono essere guidati da meccanismi di apprendimento associativo, influenzati dalle caratteristiche bottom-up presenti nell’ambiente. Sin dai primi anni di vita, gli individui sono capaci di estrapolare pattern di regolarità statistiche nel mondo esterno, creando modelli predittivi interni che ottimizzano le risorse cognitive in modo adattivo.

Valutazione del Controllo Cognitivo Adattivo

A livello sperimentale, è possibile studiare l’adattamento dinamico del controllo cognitivo modificando compiti classici attraverso manipolazioni che favoriscono la costruzione di modelli predittivi interni. Ad esempio, compiti come lo Stroop task possono essere manipolati per creare contesti predittivi. Lo Stroop task è un classico compito di conflitto che richiede ai partecipanti di nominare il colore dell’inchiostro di una parola, che può essere congruente o incongruente con il significato della parola stessa. Manipolazioni come il List-Wide Proportion Congruency (LWPC), il Context-Specific Proportion Congruency (CSPC) e l’Item-Specific Proportion Congruency (ISPC) possono essere utilizzate per studiare come i partecipanti si adattano a diverse proporzioni di congruenza.

Prospettiva dell’Apprendimento Associativo

Recenti studi suggeriscono che il controllo cognitivo possa essere una proprietà emergente guidata da meccanismi di apprendimento associativo di base. Le rappresentazioni percettive, motorie e di obiettivo vengono attivate contemporaneamente durante un compito, creando una rete associativa che codifica il contesto generale. Questa prospettiva permette di integrare e semplificare le diverse concettualizzazioni del controllo cognitivo, evidenziando la sua capacità di adattarsi ai cambiamenti ambientali.

Modello del Dual Mechanisms of Control (DMC)

Il modello di Braver propone che il controllo cognitivo possa funzionare secondo due modalità: reattiva e proattiva. La modalità reattiva permette l’utilizzo di risorse attentive solo quando necessario, mentre la modalità proattiva mantiene attive le informazioni rilevanti per influenzare in maniera ottimale i sistemi di attenzione, percezione e azione. Studi dimostrano che il controllo proattivo viene elicitato quando l’aspettativa di occorrenza di un’interferenza è elevata, mentre il controllo reattivo risolve interferenze improvvise e inaspettate.

In bambini, la presenza del controllo reattivo e di quello proattivo è stata dimostrata attraverso compiti come il cued task switching. Studi hanno dimostrato che prima dei 5 anni, i bambini utilizzano principalmente il controllo reattivo, mentre il controllo proattivo emerge progressivamente tra i 5 e i 10 anni. Tuttavia, i bambini a partire dai 5 anni possono già utilizzare il controllo proattivo in situazioni in cui è più vantaggioso rispetto a quello reattivo.

Conclusioni

Il controllo cognitivo è una funzione complessa e multifacetica, fondamentale per il comportamento adattivo e mirato. Comprendere le sue componenti e il loro sviluppo è cruciale per progettare interventi educativi e terapeutici efficaci, soprattutto per bambini con difficoltà di autoregolazione come quelli con ADHD. La continua ricerca in questo campo promette di migliorare significativamente il supporto e le strategie di intervento per varie popolazioni cliniche, offrendo nuove opportunità per ottimizzare il funzionamento cognitivo attraverso approcci personalizzati e basati sull’evidenza.

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