Memoria nella prima infanzia

Forse la memoria è stata la facoltà cognitiva che è stata studiata in modo più esauriente da tutti i professionisti delle neuroscienze. In un secolo che è stato caratterizzato dall'aumento dell'aspettativa di vita, gran parte degli sforzi si sono concentrati sullo studio del declino, normale e patologico, della memoria nella popolazione anziana. 

tuttavia, Oggi parlerò, a grandi linee, dello sviluppo della memoria nei primi anni. Essendo specifico, dello sviluppo della memoria nel feto (vale a dire, dalla nona settimana di gravidanza fino a quando non è concepito, la settimana 38 circa) e nel neonato.

Memoria nell'infanzia

Probabilmente saremo tutti d'accordo che i bambini sono super intelligenti e che stanno già imparando nell'utero della madre. Più di una mamma potrebbe dirci più di un aneddoto su questo, ne sono sicuro. Ma la memoria dichiarativa esiste davvero? E, se esiste, perché la maggior parte di noi non ricorda nulla della nostra infanzia prima di tre anni? 

Inoltre, ti informo che se hanno una memoria da prima 2-3 anni probabilmente è un falso ricordo. Questo fenomeno è chiamato amnesia infantile. E ora potremmo chiederci, se c'è amnesia infantile, vuol dire che né il feto, né il neonato, né il bambino fino a 3 anni hanno un ricordo? Ovviamente no. In generale, si presume che la memoria sia fornita in modi diversi e che ciascuna di queste presentazioni coinvolga diverse regioni e circuiti cerebrali. L'apprendimento coinvolge molti meccanismi di memoria e alcuni di essi non sono correlati all'ippocampo (la struttura fondamentale per il consolidamento di nuove memorie).

Parlerò di tre meccanismi di apprendimento fondamentali: il classico condizionamento, il condizionamento operante e il memoria esplicita o dichiarativa. Introdurrò brevemente ciascuno di questi concetti e mostrerò quali sono le principali ricerche umane sul neurosviluppo di queste funzioni, essenziali per il normale apprendimento del bambino, postulato..

Condizionamento classico

Il condizionamento classico è un tipo di apprendimento associativo. È stato descritto nella s. XIX di Ivan Pavlov -l'esperimento ampiamente parlato della campana e dei cani che sbavano. Fondamentalmente, nel condizionamento classico uno "stimolo neutro" (senza alcun valore adattativo per l'organismo) è associato a uno "stimolo incondizionato". Cioè uno stimolo che produce innatamente una risposta (in modo simile, ma non uguale, ad un riflesso). Pertanto, lo "stimolo neutro" diventa uno "stimolo condizionato" poiché darà origine alla stessa risposta dello "stimolo incondizionato"..

Quindi, i bambini si associano? È stato eseguito un piccolo esperimento in cui hanno fatto una piccola boccata d'aria, o "buf", nell'occhio (stimolo incondizionato), che ha comportato una risposta intermittente dovuta alla modalità di riflesso dell'aria. Nei test successivi il "buf" è stato eseguito mentre la somministrazione di uno specifico tono uditivo ("stimolo neutro"). Dopo alcune prove, la semplice produzione del tono ha dato origine alla risposta del flicker - era diventato uno "stimolo condizionato" -. Pertanto, il tono e il "buf" erano stati associati.

E il feto, è in grado di associarsi? È stato visto che i bambini possono rispondere agli stimoli che sono stati presentati loro prima della loro nascita. Per questo, è stata misurata la frequenza cardiaca di una melodia presentata durante la gravidanza attraverso l'addome della madre. Una volta nato il bambino, la risposta cardiaca è stata confrontata presentando nuove melodie (melodie di controllo) della melodia precedentemente appresa. È stato osservato che il tasso cardiaco è cambiato in modo selettivo prima della melodia presentata durante la gravidanza. Pertanto, il feto è in grado di associare gli stimoli.

Da un punto di vista neuroanatomico non è sorprendente che i bambini e il feto generino associazioni. In questi tipi di apprendimento associativo, in cui la paura o altre risposte emotive non intervengono, una delle principali strutture cerebrali responsabili è il cervelletto.. 

Neurogenesi - la nascita di nuovi neuroni - della corteccia del cervelletto è completata da 18-20 settimane di gestazione. Inoltre, alla nascita il Cellule di Purkinje -cellule maggiori nel cervelletto - mostrano una morfologia simile a quella degli adulti. Durante i primi mesi dopo la nascita ci sono cambiamenti a livello biochimico e connettività neuronale che portano al pieno funzionamento del cervelletto. 

Anche così, ci saranno piccole variazioni. Nei primi mesi gli stimoli più condizionati sono il gustativo e l'olfattivo, mentre nelle fasi successive le condizioni sono aumentate ad altri stimoli. Quando gli aspetti emotivi intervengono nel condizionamento classico, l'apprendimento associativo coinvolge altre strutture, il cui sviluppo neurologico è più complesso, dal momento che devono essere presi in considerazione più fattori. Pertanto, non ne parlerò oggi perché sviarebbe il tema principale dal testo.

Condizionamento operativo

il condizionamento operante o strumentale è un altro tipo di apprendimento associativo. Il suo scopritore era Edward Thorndike, che indagato la memoria dei roditori attraverso labirinti. Fondamentalmente è un tipo di apprendimento che se i comportamenti sono seguiti da conseguenze piacevoli si ripeterà di più, e lo spiacevole tenderà a scomparire.

Questo tipo di memoria è complicato da studiare nel feto umano, quindi gli studi più recenti sono stati condotti su bambini al di sotto di un anno. Un metodo sperimentale che è stato utilizzato è la presentazione di un giocattolo a un bambino, come un treno che si muoverà se il bambino tira una leva. Ovviamente i bambini associano il tiro della leva al movimento del treno, ma in questo caso troveremo differenze significative in base all'età. Nel caso di bambini di 2 mesi, se una volta associato il movimento della leva con quello del treno rimuoviamo lo stimolo, l'apprendimento strumentale durerà circa 1-2 giorni. Ciò significa che, se dopo circa quattro giorni presentiamo lo stimolo, l'apprendimento sarà stato dimenticato. Tuttavia, lo sviluppo del cervello in tenera età avanza a ritmi frenetici e, al contrario, i soggetti di 18 mesi possono sostenere l'apprendimento strumentale fino a 13 settimane dopo. Quindi, possiamo riassumere dicendo che il gradiente mnesico del condizionamento operante migliora con l'età.

Quali strutture implicano il condizionamento operante? I principali substrati neurali sono quelli che formano il neoestremato -Caudado, Putamento e Núcleo Accumbens-. Per coloro che non sono consapevoli di questa struttura, sono fondamentalmente nuclei di sostanza grigia sottocorticale - cioè, sotto la corteccia e superiore al tronco cerebrale. Questi nuclei regolano i circuiti motori piramidali, responsabili del movimento volontario. Interviene anche nelle funzioni affettive e cognitive e c'è una relazione importante con il sistema limbico. Quando nasce lo striato, è completamente formato e il suo schema biochimico matura a 12 mesi. 

pertanto, si potrebbe dedurre la possibilità di un condizionamento strumentale primitivo nel feto; sebbene le circostanze e il contesto rendano difficile pensare a progetti sperimentali efficaci per valutare questa funzione.

Memoria dichiarativa

E ora arriva il problema fondamentale. I neonati hanno una memoria dichiarativa? Per prima cosa dovremmo definire il concetto di memoria dichiarativa e differenziarlo dalla sua sorella: il memoria implicita o procedurale. 

La memoria dichiarativa è aciò che è popolarmente conosciuto come memoria, cioè la fissazione nei nostri ricordi di fatti e informazioni che vengono acquisiti attraverso l'apprendimento e l'esperienza, e a cui accediamo in modo consapevole. D'altra parte, la memoria implicita è quella che corregge schemi e procedure motorio che si rivela dalla sua esecuzione e non tanto dalla sua memoria cosciente - e se non mi credi, cerca di spiegare tutti i muscoli che usi per andare in bici e movimenti cose specifiche che fai-.

Troveremo due problemi fondamentali nello studio della memoria dichiarativa nei neonati: in primo luogo, il bambino non parla e, quindi, non possiamo usare test verbali per la loro valutazione. In secondo luogo, e come conseguenza del punto precedente, sarà difficile discriminare i compiti in cui il bambino fa uso della sua memoria implicita o esplicita.

Le conclusioni sull'ontogenesi della memoria di cui parlerò tra qualche istante saranno dal paradigma della "preferenza alla novità". Questo metodo sperimentale è semplice e consiste in due fasi sperimentali: in primo luogo, una "fase di familiarizzazione" in cui il bambino viene mostrato durante un determinato periodo di tempo una serie di stimoli (generalmente immagini di tipi diversi) e un seconda "fase di test" in cui vengono presentati due stimoli: uno nuovo e uno che aveva già visto in precedenza nella fase di familiarizzazione. 

generalmente si osserva la preferenza visiva per la novità da parte del bambino, attraverso diversi strumenti di misurazione. Pertanto, l'idea è che se il neonato sembra più tempo per il nuovo stimolo significa che riconosce l'altro. Sarebbe, quindi, il riconoscimento di nuove immagini un paradigma adatto per la costruzione della memoria dichiarativa? È stato osservato che i pazienti con danno al lobo temporale mediale (LTM) non mostrano alcuna preferenza per la novità se il periodo tra la fase di familiarizzazione e il test è più lungo di 2 minuti. Negli studi sulle lesioni nei primati è stato anche visto che LTM e, soprattutto, l'ippocampo sono strutture necessarie per il riconoscimento e, quindi, per la preferenza alla novità. Anche così, altri autori hanno riferito che le misure comportamentali di preferenza per la novità sono più sensibili al danno ippocampale rispetto ad altri compiti di riconoscimento. Questi risultati metterebbero in discussione la validità costruttiva del paradigma di preferenza per la novità. Tuttavia, in generale è considerato un tipo di memoria pre-esplicita e un buon paradigma di studio, sebbene non l'unico.

Caratteristiche della memoria dichiarativa

Quindi, allora, Parlerò di tre caratteristiche fondamentali della memoria dichiarativa da questo modello sperimentale:

codifica

Con la codifica - non il consolidamento - ci riferiamo a la capacità del bambino di integrare le informazioni e risolverle. In generale, gli studi dimostrano che i bambini di 6 mesi mostrano già una preferenza per la novità e, pertanto, concludiamo che riconoscono. Anche così, abbiamo riscontrato differenze significative nei tempi di codifica rispetto ai bambini di 12 mesi, ad esempio, che necessitavano di questi ultimi tempi di esposizione nella fase di familiarizzazione per codificare e fissare gli stimoli. Essendo specifico, un bambino di 6 mesi ha bisogno di tre volte di più per mostrare una capacità di riconoscimento simile a quella di un bambino di 12 mesi. Tuttavia, le differenze in relazione all'età sono attenuate dopo i 12 mesi di età e si è visto che i bambini di età compresa tra 1 e 4 anni mostrano un comportamento equivalente con periodi di familiarizzazione simili. In generale, questi risultati suggeriscono che mentre l'inizio della memoria dichiarativa appare nel primo anno di vita, troveremo un effetto dell'età sulla capacità di codifica che si verificherà specialmente nel primo anno di vita. Questi cambiamenti possono essere correlati a diversi processi di neurosviluppo di cui parlerò in seguito.

ritenzione

Con la ritenzione ci riferiamo al tempo o "ritardo" in cui il neonato può conservare un'informazione, per riconoscerlo più tardi. Applicarlo al nostro paradigma sarebbe il tempo che passiamo tra la fase di familiarizzazione e la fase di test. Con tempi di codifica equivalenti, i bambini con più mesi possono mostrare percentuali più elevate di conservazione. In un esperimento in cui le prestazioni di questa funzione sono state confrontate in bambini di 6 e 9 mesi, è stato osservato che solo i bambini di 9 mesi potevano mantenere le informazioni se veniva applicato un ritardo tra le due fasi dell'esperimento. D'altra parte I bambini di 6 mesi hanno mostrato di preferire la novità solo se la fase di test è stata eseguita immediatamente dopo la fase di familiarizzazione. In generale, si è visto che gli effetti dell'età sulla ritenzione si verificano fino alla prima infanzia.

Recupero o evocazione

Per evocazione ci riferiamo a la capacità di recuperare una memoria dalla memoria a lungo termine e renderla operativa per uno scopo. È la capacità principale che usiamo quando portiamo le nostre esperienze o memorie al presente. È anche la capacità più difficile da valutare nei bambini a causa della mancanza di linguaggio. In uno studio che ha utilizzato il paradigma di cui abbiamo parlato, gli autori hanno risolto il problema del linguaggio in modo molto originale. Fecero diversi gruppi di neonati: 6, 12, 18 e 24 mesi. Nella fase di familiarizzazione, hanno presentato oggetti in uno sfondo con un colore specifico. Quando i 4 gruppi sono stati immediatamente applicati alla fase di test, tutti hanno mostrato preferenze simili alla novità, a condizione che il colore di sfondo nella fase di test fosse lo stesso della fase di familiarizzazione. Quando non era così, e nel test è stato applicato un fondo di un altro colore, solo i bambini di 18 e 24 mesi hanno preferito la novità. Questo dimostra che la memoria dei bambini è estremamente specifica. Piccoli cambiamenti nello stimolo centrale o nel contesto possono portare alla capacità di recupero di essere colpiti.

Il neurosviluppo dell'ippocampo

Per capire il neurosviluppo dell'ippocampo e collegarlo agli eventi comportamentali che abbiamo discusso, dobbiamo comprendere una serie di processi correlati alla maturazione neuronale che sono comuni in tutte le aree del cervello.. 

Prima di tutto, abbiamo il pregiudizio di pensare che la "neurogenesi", o la nascita di nuovi neuroni, sia tutto in cui lo sviluppo del cervello è riassunto. Questo è un errore. La maturazione implica anche "migrazione cellulare", con la quale i neuroni raggiungono la loro corretta posizione finale. Quando hanno raggiunto la loro posizione, i neuroni inviano i loro assoni alle regioni bersaglio che innervano e, successivamente, questi assoni saranno mielinizzati. Quando la cellula è già operativa, inizieranno i processi di "arborizzazione dendritica" del corpo cellulare e dell'assone. In questo modo, otterremo un gran numero di sinapsi - "Sinaptogenesi" - che saranno ampiamente eliminate durante l'infanzia sulla base delle nostre esperienze. In questo modo, il cervello si assicura di lasciare solo quelle sinapsi che partecipano ai circuiti operativi. In più stadi adulti, anche l'apoptosi svolgerà un ruolo molto importante, eliminando quei neuroni che, analogamente alle sinapsi, non hanno un ruolo rilevante nei circuiti neuronali. Pertanto, la maturazione nel nostro cervello non riguarda l'aggiunta, ma piuttosto la sottrazione. Il cervello è un organo spettacolare e cerca sempre efficienza. La maturazione è simile al compito svolto da Michelangelo di scolpire il suo David da un blocco di marmo. L'unica differenza è che siamo scolpiti dalle nostre esperienze, genitori, persone care, ecc., Per dare origine al nostro fenotipo.

Con questo discorso volevo dire qualcosa di molto semplice che ora capiremo velocemente. Se osserviamo la neuroanatomia ippocampale sorpresi di sapere che la maggior parte delle strutture che si riferiscono a questo (corteccia entorinale, subiculum, Ammonis corno ...) già si può distinguere la 10a settimana di gestazione, e settimanali 14-15 già differenziato cellulare. Anche la migrazione cellulare è molto veloce e nel primo trimestre assomiglia già a quella di un adulto. Quindi, perché se l'ippocampo è già formato e operativa entro tre mesi dalla nascita del bambino, vediamo molta differenza nei nostri esperimenti tra i bambini di età compresa tra 6 e 12 mesi, per esempio? Bene per la stessa ragione per cui ho già sottolineato in altre voci: l'ippocampo non è tutto e nemmeno la neurogenesi. Il giro dentato dell'ippocampo -a struttura vicina richiede un periodo molto più lungo di sviluppo che l'ippocampo e gli autori dicono che i loro strati di cellule granulari maturano a 11 mesi dopo la nascita e adottano una simile morfologia yearling adulti. Inoltre, nell'ippocampo sono diversi gruppi inhibitorias- cellule interneuroni GABAergici -piccoli ha dimostrato di giocare un ruolo fondamentale nei processi combinati di memoria e attenzione. 

Le cellule GABAergiche sono quelle che impiegano più tempo a maturare nel nostro sistema nervoso e si è persino visto che il GABA svolge ruoli opposti a seconda dell'età che osserviamo. Queste cellule maturano tra i 2 e gli 8 anni. Così, gran parte del gradiente mnemonico osservato nella capacità di codifica, la conservazione e il recupero sarà dovuto alla maturazione delle connessioni tra l'ippocampo e giro dentato e anche per la formazione di circuiti inibitori.

La cosa non finisce qui ...

Come abbiamo visto, la memoria dichiarativa dipende dal lobo temporale mediale (LTM) e la maturazione del giro dentato spiega gran parte delle differenze osservate nei bambini da 1 mese a 2 anni. Ma è tutto? C'è una domanda a cui non abbiamo ancora risposto. Perché è l'amnesia infantile? O perché non ricordiamo nulla prima dei 3 anni? Ancora una volta si risponde alla domanda se lasciamo l'ippocampo da soli per un po '. 

La maturazione delle connessioni tra l'LTM e le regioni della corteccia prefrontale è stata correlata a un gran numero di strategie mnesiche nel bambino adulto. La memoria dichiarativa è in continuo sviluppo durante l'infanzia e migliora grazie a strategie nella capacità di codifica, conservazione e recupero. Studi di neuroimaging hanno dimostrato che mentre la capacità di richiamo di una storia è correlata alla LTM in bambini di età compresa tra 7 e 8 anni; nei bambini di età compresa tra 10 e 18 anni, è correlato sia alla LTM che alla corteccia prefrontale. Pertanto, una delle principali ipotesi che spiegano l'amnesia infantile sono le scarse connessioni funzionali tra la corteccia prefrontale e l'ippocampo e l'LTM. Anche così non c'è una conclusione definitiva a questa domanda e anche altre ipotesi molecolari a riguardo sono interessanti. Ma sono punti di cui ci occuperemo in un'altra occasione.

conclusioni

Quando nasciamo, il cervello rappresenta il 10% del nostro peso corporeo - quando siamo adulti è il 2% - e spende il 20% dell'ossigeno del corpo e il 25% del glucosio - questo è più o meno lo stesso di un adulto-. In cambio di ciò, siamo esseri dipendenti che hanno bisogno della cura dei genitori. Nessun bambino può sopravvivere da solo. Siamo un obiettivo facile in qualsiasi ambiente naturale. La ragione di questa "neuro-decompensazione" è che il feto e il bambino hanno una quantità considerevole di meccanismi di apprendimento, alcuni dei quali non sono stati menzionati qui, come la capacità di "innescare" -. C'è qualcosa che dicono tutte le nonne ed è vero: neonati e bambini sono spugne. Ma lo sono perché la nostra evoluzione lo ha richiesto. E questo non solo negli umani, ma in altri mammiferi.

pertanto, La memoria dichiarativa o esplicita esiste nei bambini, ma in modo immaturo. Per maturare in modo soddisfacente richiede l'esperienza e l'educazione dell'ambiente sociale in cui siamo coinvolti come mammiferi gregari. Ma perché studiare tutto questo? 

In una società che ha messo la sua attenzione di assistenza clinica nel cancro e il morbo di Alzheimer più minoranza come paralisi infantile, autismo, vari disturbi di apprendimento, ADHD-che esiste signori dimenticano, se esiste, la epilessie nei bambini e una lunga eccetera (mi dispiace molto se lascio molte altre minoranze ancora senza nome); che influenzano i nostri figli. Hanno ritardi nel loro sviluppo scolastico. Inoltre producono un ritardo e un rifiuto sociale. E non stiamo parlando di persone che hanno completato il loro ciclo di vita. Stiamo parlando di bambini il cui inserimento nella società potrebbe essere in gioco. 

Comprendere il normale sviluppo neurologico è essenziale per comprendere lo sviluppo patologico. E la comprensione del substrato biologico di una patologia è essenziale per cercare obiettivi farmacologici, efficaci terapie non farmacologiche e cercare modalità di diagnosi precoce e preventiva. E per questo non dovremmo indagare solo sulla memoria, ma su tutte le facoltà cognitive che sono affette nelle patologie sopramenzionate: linguaggio, normale sviluppo psicomotorio, attenzione, funzioni esecutive e così via. Capire questo è essenziale.

Testo modificato e modificato da Frederic Muniente Peix

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