Memoria ecoica | Psicologia Wiki

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La memoria ecoica è uno dei registri di memoria sensoriale; una componente della memoria sensoriale (SM) che è specifica per conservare le informazioni uditive. La memoria sensoriale dei suoni appena percepiti è la forma della memoria ecoica. A differenza della memoria visiva, in cui i nostri occhi possono scandire gli stimoli più e più volte, gli stimoli uditivi non possono essere scanditi più e più volte. In generale, le memorie ecoiche sono conservate per periodi di tempo leggermente più lunghi delle memorie iconiche (memorie visive). Gli stimoli uditivi sono ricevuti dall’orecchio uno alla volta prima di poter essere elaborati e compresi. Per esempio, ascoltare la radio è molto diverso dal leggere una rivista. Una persona può sentire la radio solo una volta alla volta, mentre la rivista può essere letta più e più volte. Si può dire che la memoria ecoica è come un concetto di “serbatoio di contenimento”, perché un suono non viene elaborato (o trattenuto) finché non si sente il suono seguente, solo allora può essere reso significativo. Questo particolare magazzino sensoriale è capace di immagazzinare grandi quantità di informazioni uditive che vengono trattenute solo per un breve periodo di tempo (3-4 secondi). Questo suono ecoico risuona nella mente e viene riprodotto per questa breve quantità di tempo poco dopo la presentazione degli stimoli uditivi. La memoria ecoica codifica solo aspetti moderatamente primitivi degli stimoli, per esempio l’altezza, che specifica la localizzazione nelle regioni cerebrali non associative.

Esempio

Un semplice esempio di memoria ecoica di lavoro è avere un amico che recita una lista di numeri, e poi improvvisamente si ferma, chiedendo di ripetere gli ultimi quattro numeri. Per cercare di trovare la risposta alla domanda, dovete “riprodurre” i numeri nella vostra mente come li avete sentiti. Poiché la memoria ecoica dura alcuni secondi, se non c’è stata alcuna pausa tra il momento in cui il tuo amico ha smesso di recitare la lista e il momento in cui ti ha chiesto di ripetere le ultime cifre, allora la tua memoria ecoica sarebbe stata in grado di raccogliere gli ultimi numeri e di recitarli abbastanza accuratamente. Tuttavia, se c’è stata una pausa tra il momento in cui ha smesso di contare e il momento in cui ti ha chiesto di ripetere i numeri, il tuo ricordo non sarebbe così alto perché i numeri hanno lasciato la tua memoria ecoica (Brown, 2001).

Panoramica

Poco dopo gli studi di George Sperling sulla memoria sensoriale visiva, i ricercatori hanno iniziato a studiare la sua controparte nel dominio uditivo. Il termine memoria ecoica è stato coniato nel 1967 da Ulric Neisser per descrivere questa breve rappresentazione di informazioni acustiche. Inizialmente è stata studiata utilizzando paradigmi di relazione parziale simili a quelli utilizzati da Sperling; tuttavia, le moderne tecniche neuropsicologiche hanno permesso lo sviluppo di stime della capacità, della durata e della posizione del magazzino di memoria ecoica. Usando il modello di Sperling come analogo, i ricercatori continuano ad applicare il suo lavoro al magazzino sensoriale uditivo usando esperimenti di relazione parziale e intera. Hanno scoperto che il magazzino ecoico ha una durata fino a 4 secondi, e in assenza di interferenze ha dimostrato di durare fino a 20 secondi. Tuttavia, sono state proposte diverse durate per l’eco esistente una volta che il segnale uditivo è stato presentato. Guttman e Julesz hanno suggerito che può durare circa un secondo o meno, mentre Eriksen e Johnson hanno suggerito che può durare fino a 10 secondi.

I primi lavori

Il modello di Baddeley della memoria di lavoro consiste nel blocco di schizzi visuospaziale che è legato alla memoria iconica, e un anello fonologico che si occupa dell’elaborazione delle informazioni uditive in due modi. Il primo è un magazzino fonologico che ha la capacità di conservare le informazioni per 3-4 secondi prima di decadere, una durata molto più lunga della memoria iconica (che è inferiore a 1000ms). Il secondo è un processo di prova sub-vocale per continuare a rinfrescare la traccia della memoria utilizzando la propria “voce interiore”. Tuttavia, questo modello non riesce a fornire una descrizione dettagliata della relazione tra l’input sensoriale iniziale e i successivi processi di memoria.

Negli studi condotti da N. Cowan, ha notato che ci sono prove che la memoria ecoica è coinvolta nell’attenzione uditiva, oltre a trovare prove di due sistemi separati (Cowan 1984), che hanno rafforzato la proposta di Baddeley, e il suo modello di memoria di lavoro (Baddeley 1978). Questa idea è stata poi ampliata da Ben Weedon e Zofia Kaminska che hanno studiato il ruolo della memoria ecoica nell’attenzione uditiva e hanno scoperto che la memoria ecoica può giocare un ruolo significativo nei modelli di attenzione uditiva dopo aver notato che la capacità attenzionale era di 3 flussi uditivi quando la memoria ecoica era in grado di contribuire alle prestazioni della memoria (Weedon & Kaminska, 1999).

Un modello di memoria a breve termine proposto da Nelson Cowan cerca di affrontare questo problema descrivendo in modo più dettagliato l’input e la memorizzazione della memoria sensoriale verbale. Suggerisce un sistema di immagazzinamento sensoriale pre-attentivo che può contenere una grande quantità di informazioni accurate in un breve periodo di tempo e consiste in una fase iniziale di input di 200-400ms e una fase secondaria che trasferisce l’informazione in un magazzino di memoria più a lungo termine per essere integrata nella memoria di lavoro che inizia a decadere dopo 10-20s.

Metodi di test della memoria ecoica

Parziale & Relazione completa

Seguendo le procedure di Sperling (1960) sui compiti di memoria iconica, i futuri ricercatori erano interessati a testare lo stesso fenomeno per il magazzino sensoriale uditivo. La memoria ecoica è misurata da compiti comportamentali in cui si chiede ai partecipanti di ripetere una sequenza di toni, parole o sillabe che sono stati presentati loro, di solito richiedendo attenzione e motivazione. Il più famoso compito di relazione parziale è stato condotto presentando ai partecipanti uno stimolo uditivo nella sinistra, nella destra e in entrambe le orecchie simultaneamente. Poi è stato chiesto loro di riferire la posizione spaziale e il nome della categoria di ogni stimolo. I risultati hanno mostrato che la posizione spaziale era molto più facile da ricordare rispetto alle informazioni semantiche quando si inibiscono le informazioni da un orecchio rispetto all’altro. Coerentemente con i risultati sui compiti di memoria iconica, le prestazioni nelle condizioni di relazione parziale erano di gran lunga superiori alla condizione di relazione completa. Inoltre, è stata osservata una diminuzione delle prestazioni all’aumentare dell’intervallo interstimolo (ISI) (lunghezza del tempo tra la presentazione dello stimolo e il richiamo).

Mascheramento uditivo di riconoscimento a ritroso

Il mascheramento uditivo di riconoscimento a ritroso (ABRM) è uno dei compiti di maggior successo nello studio dell’audizione. Si tratta di presentare ai partecipanti un breve stimolo target, seguito da un secondo stimolo (la maschera) dopo un (ISI). La quantità di tempo in cui l’informazione uditiva è disponibile in memoria viene manipolata dalla lunghezza dell’ISI. La performance indicata dall’accuratezza delle informazioni del target aumenta con l’aumento dell’ISI fino a 250 ms. La maschera non influenza la quantità di informazioni ottenute dallo stimolo, ma agisce come interferenza per l’ulteriore elaborazione.

Mismatch Negativity

Un compito più obiettivo e indipendente in grado di misurare la memoria sensoriale uditiva che non richiede attenzione focalizzata sono i compiti di mismatch negativity (MMN), che registrano i cambiamenti di attivazione nel cervello mediante l’uso dell’elettroencefalografia (EEG).Questo registra elementi di potenziali evento-correlati uditivi (ERP) di attività cerebrale suscitati 150-200 ms dopo uno stimolo. Questo stimolo è uno stimolo incustodito, infrequente, “oddball” o deviante presentato tra una sequenza di stimoli standard, confrontando così lo stimolo deviante con una traccia di memoria.

Input nella memoria fonologica

La memoria ecoica può essere ampliata se viene ripetuta nel loop fonologico che riprova le informazioni verbali per mantenerle nella memoria a breve termine. In questo caso, se il tuo amico ti desse il suo numero di telefono, lo ripeteresti mentalmente a te stesso, una sorta di “voce interiore”. Quindi, se lui smettesse di recitare i numeri e ti chiedesse di ripeterli, ci sarebbe una maggiore probabilità che tu possa recitare correttamente tutti i numeri, nonostante ci sia stata o meno una leggera pausa (Bogen, 2006).

Basi neurologiche

Si è scoperto che la memoria sensoriale uditiva è memorizzata nella corteccia uditiva primaria controlaterale all’orecchio di presentazione. Questo immagazzinamento di memoria ecoica coinvolge diverse aree cerebrali, a causa dei diversi processi in cui è coinvolto. La maggior parte delle regioni cerebrali coinvolte si trova nella corteccia prefrontale (PFC), poiché è qui che si trova il controllo esecutivo ed è responsabile del controllo attenzionale. Il magazzino fonologico e il sistema di ripetizione sembrano essere un sistema di memoria basato sull’emisfero sinistro, poiché è stata osservata una maggiore attività cerebrale in queste aree. Le principali regioni coinvolte sono la corteccia prefrontale ventrolaterale sinistra (VLPFC), la corteccia premotoria sinistra (PMC) e la corteccia parietale posteriore sinistra (PPC). All’interno della VLPFC, l’area di Broca è il luogo principale responsabile della prova verbale e del processo articolatorio. La PMC dorsale è utilizzata nell’organizzazione ritmica e nelle prove, e infine la PPC mostra un ruolo nella localizzazione degli oggetti nello spazio.

Le aree corticali del cervello che si ritiene siano coinvolte nella memoria sensoriale uditiva esposta dalla risposta MMN non sono state localizzate in modo specifico. Tuttavia i risultati hanno mostrato un’attivazione comparativa nel giro temporale superiore (STG) e nel giro temporale inferiore (ITG).

Sviluppo

Sono stati osservati aumenti correlati all’età nell’attivazione all’interno delle strutture neurali responsabili della memoria ecoica, dimostrando che con l’età aumenta la capacità di elaborare le informazioni sensoriali uditive.

I risultati di uno studio (MMN), suggeriscono anche che la durata della memoria sensoriale uditiva aumenta con l’età, significativamente tra i due e i sei anni da 500-5000ms. I bambini di 2 anni hanno mostrato una risposta MMN in ISI tra 500ms e 1000ms. I bambini di 3 anni hanno una risposta MMN da 1 a 2 secondi, i bambini di 4 anni oltre 2 secondi e i bambini di 6 anni da 3 a 5 secondi. Questi cambiamenti di sviluppo e cognitivi e che si verificano in giovane età, e si estende in età adulta fino a diminuire di nuovo alla vecchiaia.

Ricercatori hanno trovato accorciato la durata della memoria ecoica in ex parlatori tardivi (LT), i bambini con la sindrome di cattura precordiale (PCS), e fessure orali, con informazioni che decadono prima di 2000 ms. Tuttavia questa ridotta memoria ecoica non è predittiva di difficoltà linguistiche in età adulta.

In uno studio, si è scoperto che quando le parole vengono presentate sia a soggetti più giovani che a soggetti adulti, i soggetti più giovani superano i soggetti adulti man mano che aumenta la velocità di presentazione delle parole

L’effetto della capacità di memoria ecoica sembra essere indipendente dall’età.

Problemi

I bambini con deficit nella memoria uditiva hanno dimostrato di avere disturbi del linguaggio in fase di sviluppo. Questi problemi sono difficili da valutare poiché la performance potrebbe essere dovuta alla loro incapacità di comprendere un dato compito, piuttosto che a un problema con la loro memoria.

Persone con danni unilaterali attribuiti alla corteccia prefrontale dorsolaterale e alla corteccia temporale-parietale dopo aver subito un ictus sono state misurate usando un test MMN. Per il gruppo di controllo l’ampiezza MMN era maggiore nell’emisfero destro, indipendentemente dal fatto che il tono fosse presentato nell’orecchio destro o sinistro.

MMN era notevolmente ridotto per i pazienti con danni temporo-parietali quando lo stimolo uditivo era presentato all’orecchio controlaterale del lato lesionato del cervello. Questo aderisce alla teoria della memoria sensoriale uditiva immagazzinata nella corteccia uditiva controlaterale alla presentazione dell’orecchio. Ulteriori ricerche su vittime di ictus con una ridotta riserva di memoria uditiva hanno dimostrato che l’ascolto di musica quotidiana o di audiolibri migliorava la loro memoria uditiva. Questo mostra un effetto positivo della musica nella riabilitazione neurale dopo un danno cerebrale.

Schizofrenia

La memoria ecoica è stata studiata in pazienti che soffrono di schizofrenia. Quando gli sono stati dati due toni diversi, i pazienti schizofrenici non sono stati in grado di abbinare due toni dopo un tempo di ritardo molto breve (300 millisecondi), ma sono stati in grado di abbinare correttamente quando non c’era ritardo tra i toni. Questo ha dimostrato che la schizofrenia colpisce le regioni del cervello che controllano la memoria ecoica al di fuori della corteccia prefrontale (Strous et al., 1995).

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Ulteriori letture

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Strous, R.D. et al. (1999).Disfunzione della memoria sensoriale uditiva (“ecoica”) nella schizofrenia. Associazione Psichiatrica Americana. 152, 1517-1519.
Weedon, B & Kaminska, Z. (1999). Memoria ecoica nell’attenzione selettiva uditiva primitiva. Recuperato l’8 dicembre 2006, sito web: http://gsd.ime.usp.br/sbcm/1999/papers/Ben_Weedon.pdf

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