La cognizione numerica e le abilità matematiche sono capacità cognitive che, sebbene riscontrate in diverse specie di
animali non umani, raggiungono la massima espressione nella nostra specie e sono implicate in numerose attività
della vita quotidiana. Comprendere i meccanismi neuropsicologici che sottendono le competenze numeriche e la loro
acquisizione nel corso dell’età evolutiva permettere di sviluppare trattamenti riabilitativi di tipo neuropsicologico
rivolti a soggetti adulti o in età evolutiva con deficit nella cognizione numerica.
Studi neuropsicologici (basati sul metodo di correlazione anatomo-clinico su pazienti con lesioni cerebrali focali) e di neuroscienze cognitive (basati principalmente su studi di brain imaging) hanno permesso di sviluppare modelli sull’architettura anatomo-funzionale che sottende la cognizione numerica. Tali modelli evidenziano che le diverse abilità in matematica (ad esempio, la capacità di effettuare calcoli a mente o di discriminare le quantità) emergono dall’attività di diversi sistemi o moduli neuropsicologici che, sebbene interagiscano tra loro, risultano allo stesso tempo potenzialmente dissociabili. Ulteriori studi hanno inoltre messo in evidenza che alcuni meccanismi neuropsicologici dominio-generali sono implicati nello
sviluppo della cognizione numerica nei bambini. In particolare, numerosi studi convergono nell’indicare che la working memory visuo-spaziale (WM-VS) è tra i processi neuropsicologici dominio generali maggiormente coinvolti nello sviluppo della cognizione numerica in età evolutiva. Anche la WM-VS, analogamente alle competenze numeriche, coinvolge diversi sistemi neuropsicologici. In letteratura quindi si discute e si cerca di comprendere la relazione tra i diversi sistemi che compongono la WM-VS e le diverse abilità in matematica. In questo studio abbiamo valutato l’associazione tra i diversi sistemi che compongono la WM-VS e diverse competenze in matematica in un campione di 118 bambini con intelligenza nella norma e di età compresa tra i 7 anni e 9 mesi e gli 11 anni e due mesi. La cognizione numerica e la WM-VS sono state indagate attraverso due batterie neuropsicologiche standardizzate. Per ciò che riguarda le competenze numeriche, abbiamo valutato le seguenti: il recupero di fatti aritmetici, il calcolo scritto, le abilità di elaborazione la sintassi e la semantica del numero. Per ciò che riguarda la WM-VS, abbiamo valutato 4 componenti: la WM visiva passiva, la WM spaziale simultanea passiva, la WM spaziale sequenziale passiva e la WM simultanea attiva. Le associazioni tra le diverse componenti della WM-VS e le diverse abilità matematiche sono state analizzate attraverso la metodologia statistica della Network Analysis. Questa tecnica statistica permette di esplorare le associazioni tra diverse variabili interrelate tra loro in maniera complessa. Permette di rilevare la correlazione tra due variabili al netto della possibile influenza di altre variabili. La Network Analysis, sebbene caratterizzata da una bassa sensibilità, ovvero può non rilevare alcune correlazioni significative (falsi negativi), ha un’elevata specificità (pochi falsi positivi). I nostri risultati evidenziano che solo alcune componenti della WM-VS sono associate alle
competenze in matematica. E’ risultato evidente inoltre che una specifica componente della WM-VS è connessa solo ad alcune (e non a tutte) le competenze numeriche. In particolare, abbiamo rilevato che la WM visiva e la WM simultanea non sembrano associate a nessuna abilità numerica. Al contrario la WM sequenziale e la WM attiva sono connesse rispettivamente al calcolo scritto e alle abilità sintattiche e di recupero di fatti aritmetici. I risultati emersi dal presente studio possono avere diverse implicazioni, sia cliniche-riabilitative sia teoriche. Dal punto di vista teorico, il nostro studio conferma l’evidenza presente in letteratura relativa ad una stretta connessione tra WM-VS e abilità numeriche, e pone pertanto in evidenza che la cognizione numerica emerge, nel corso dell’evoluzione filogenetica e dello sviluppo ontogenetico, da meccanismi neurocognitivi che non sono deputati esclusivamente all’elaborazione del numero, ovvero da processi cognitivi dominio generali. I nostri dati indicano inoltre che l’elaborazione attiva e sequenziale dello spazio (piuttosto che quella visiva) sia cruciale nella abilità numeriche. Dal punto di vista clinico- riabilitativo, è possibile porre in evidenza che numerose condizioni in età evolutiva (ad esempio, paralisi cerebrali infantili e discalculia evolutiva) sono caratterizzati da severe difficoltà nell’elaborazione numerica e, nella letteratura internazionale, sono numerosi i protocolli di trattamento proposti che cercano di migliorare le competenze numeriche andando ad agire sulla WM-VS. Questi protocolli tuttavia contemplano interventi aspecifici rispetto alle diverse componenti della WM-VS, ovvero agiscono su tutte le componenti contemporaneamente, oppure tentano di agire solo su alcune componenti e non su altre in assenza di un razionale che giustifichi tale selezione. Il nostro studio suggerisce che, al fine intervenire efficacemente su specifiche abilità numeriche, è necessario intervenire in maniera focalizzata solo su specifiche componenti della WM-VS (componente attiva e componente sequenziale) e no su altre (visiva e simultanea).
Articolo originale:
Macchitella L, Tosi G, Romano DL, Iaia M, Vizzi F, Mammarella IC, Angelelli P
Visuo-Spatial Working Memory and Mathematical Skills in Children: A Network Analysis Study. Behav Sci (Basel). 2023 Mar 30;13(4):294.
doi:10.3390/bs13040294. PMID: 37102808; PMCID: PMC10136205.
JCR Impact Factor 2022: 2.6
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