I test cognitivi possono misurare davvero la nostra funzione cerebrale?

In che modo la valutazione cognitiva trae beneficio dall’appliance delle neuroscienze

Nel 1960, un ingegnoso esperimento fu progettato per testare gli effetti dell’alta quota e della fatica sulla cognizione. I partecipanti facevano tutti parte della “Silver Hut Expedition” – un’escursione himalayana guidata dal leggendario scalatore dell’Everest, Sir Edmund Hillary. Mentre erano seduti nelle loro tende fragili a 5800M, un gruppo di scalatori è stato sfidato a ordinare le carte in categorie, in base alle loro forme, colori e così via. I risultati hanno mostrato che era possibile un lavoro accurato ad alta quota, ma ci è voluto più tempo.

Nei sessanta anni che sono trascorsi dalla spedizione del capanna d’argento, molti dei modi in cui pensiamo di valutare la funzione cognitiva rimangono invariati. Ci aggrappiamo fedelmente ai test che sono stati progettati negli anni ’50 e ’60 per valutare gli aspetti delle prestazioni, molto prima che sapessimo molto del rapporto tra cervello e comportamento. Molti di questi test sono basati su concetti superati come “IQ” – dico “obsoleto” perché sono stati sviluppati prima (e quindi non ne tengono conto), la rivoluzione nella comprensione neuroscientifica che si è verificata negli ultimi 25 anni. Ma poi, non sono mai stati progettati pensando al cervello. L’esperimento himalayano fu motivato dall’eminente Fisiologo e Biochimico, Sir Joseph Barcroft, che aveva notato una certa quantità di “borbottii in alta quota” durante una spedizione al Cerro de Pasco in Perù nel 1920-21. Nel 1960, lo smistamento delle carte era come gli psicologi operavano e misuravano “bumbling”, ma questo era tutto; una misurazione più formale delle prestazioni.

Alla fine degli anni ’80, facevo parte di un team dell’Università di Cambridge, nel Regno Unito, che sviluppò e testò la prima batteria computerizzata di strumenti di valutazione cognitiva basata sul touch screen, progettata specificamente per testare la funzione del cervello umano. I test erano basati in gran parte sulla letteratura scientifica emergente da studi neuropsicologici di pazienti con danni a diverse parti del loro cervello. Questi studi stavano iniziando a rivelare che il funzionamento (e “disfunzioni”), di specifiche regioni del cervello, comprese quelle nella corteccia frontale e nei lobi temporali, poteva essere valutato direttamente con test attentamente controllati di memoria, attenzione, risoluzione dei problemi, ragionamento e pianificazione – tutte le cosiddette “funzioni cognitive superiori” che sono relativamente impermeabili al livello di istruzione, ma che caratterizzano molte delle persone di maggior successo al mondo. Questi strumenti computerizzati touch screen, anche se più veloci e accurati rispetto ai tradizionali test di performance, erano anche molto più potenti in termini di conclusioni che si potevano trarre su un individuo e, soprattutto, sul loro cervello. In parole povere, perché hanno misurato il funzionamento delle particolari regioni del cervello, piuttosto che la qualità di una persona in ogni test, i risultati sono stati predittivi delle prestazioni in una varietà di situazioni quotidiane che richiedono quelle parti del cervello. Era l’ apparecchio della neuroscienza per la valutazione cognitiva.

A metà degli anni ’90, ho trascorso tre anni al Montreal Neurological Institute (MNI) in Canada, che è probabilmente il luogo di nascita della Neuropsicologia umana e della sua incarnazione moderna, Cognitive Neuroscience. Tecniche di neuroimaging funzionale come la tomografia ad emissione di positroni (PET) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) stavano appena iniziando a decollare, consentendoci, per la prima volta, di sondare il funzionamento interno del cervello umano sano mentre si occupava della sua attività. Ho scansionato il cervello di centinaia di volontari mentre prendevano i nostri test computerizzati dimostrando, per esempio, che le prestazioni su qualsiasi compito che richiedesse “memoria di lavoro” sono il risultato di una bella interazione tra le diverse regioni del lobo frontale. La memoria di lavoro è un tipo speciale di memoria a cui dobbiamo solo resistere per un periodo di tempo limitato fino a quando tali informazioni non sono più necessarie; per esempio, dove abbiamo parcheggiato la nostra macchina questa mattina. Fondamentalmente, tuttavia, questi tipi di studi hanno dimostrato che i lobi frontali non sono solo coinvolti nei test della memoria di lavoro; essi contribuiscono a molti aspetti della vita quotidiana, tra cui l’attenzione, la risoluzione dei problemi, la pianificazione e il processo decisionale.

• Come sono diventato il mio soggetto di prova migliore
• La psicologia dietro le nostre reazioni alla firma della Bibbia di Trump

Il fatto che fossimo ora in grado di misurare come diverse parti del cervello – come i lobi frontali – contribuiscono a ciascuna di queste funzioni cognitive generali, ha reso possibile iniziare a fare previsioni su come i singoli individui possono esibirsi in molti giorni diversi- situazioni di oggi che richiedono quelle parti del cervello, piuttosto che fare affidamento esclusivamente sulle prestazioni in qualsiasi attività, come l’ordinamento delle carte.

Una nuova generazione di strumenti cognitivi online è in grado di misurare il funzionamento di specifiche regioni del nostro cervello, piuttosto che quanto siamo bravi in ​​ogni singolo test.

Fonte: Adrian Owen

Ma il vero potenziale di queste tecnologie emergenti viene pienamente realizzato solo ora che il World Wide Web è parte integrante di tutte le nostre vite quotidiane. Alla fine degli anni 2000, a Cambridge, nel Regno Unito, abbiamo riconfigurato i nostri test di valutazione cognitiva per la consegna su Internet. Sebbene più veloci, più patetici e più sensibili degli originali, hanno conservato tutti gli ingredienti neuroscientifici essenziali che 25 anni di raccolta di dati ci avevano insegnato erano essenziali per comprendere le differenze nella funzione del cervello umano. Nel 2010, siamo stati contattati dal “Bang Goes The Theory” della BBC, che ha chiesto se questo approccio potrebbe essere utilizzato per testare le affermazioni fatte riguardo al “brain training”. Più di 6 settimane, 11.700 membri del pubblico hanno mantenuto un regolare regime di allenamento del cervello usando versioni di alcuni dei giochi commerciali più popolari sul mercato, e abbiamo testato il loro cervello, sia prima che dopo. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature , erano inequivocabili. Mentre l’allenamento del cervello ha migliorato le prestazioni su ogni test che è stato addestrato, non c’è stato un miglioramento generale della funzione cognitiva. In breve, la pratica migliora le prestazioni, come succede in ogni aspetto della vita, ma non ti rende più intelligente. Nel 2012, abbiamo assunto il concetto di QI. Questa volta, 44.600 partecipanti hanno preso i nostri test per vedere se è vero che alcune persone sono più intelligenti di altre e che questa “differenza individuale” può essere sensibilmente ridotta a un singolo numero – il cosiddetto “QI”. I risultati, pubblicati sulla rivista Neuron , hanno mostrato abbastanza chiaramente che l’intelligenza umana non è supportata da un singolo sistema neurale.

Non che tutto ciò fosse sorprendente; dopo 30 anni di neuroimaging funzionale, se ci fosse un “punto IQ” nel cervello, allora qualcuno lo avrebbe trovato ormai.

Questi test, basati su tre decenni di indagini neuroscientifiche, sono stati presi più di 8 milioni di volte e stanno trovando nuove applicazioni nella valutazione sanitaria, test farmaceutici, valutazione clinica e formazione. Quali sono gli aspetti negativi? Alcuni temono che testare la funzione cerebrale sia un passo troppo lungo, un’invasione della propria privacy personale che potrebbe rivelare le informazioni che non sono state lasciate. Ma la funzione cerebrale è solo un’altra misurazione, come l’altezza, la frequenza cardiaca o le prestazioni su quei test psicometrici tradizionali a cui molti si sono affidati per così tanto tempo.

Se gli scalatori di Hillary si fossero seduti nelle loro tende oggi, non avrebbero smistato le carte. Si collegavano a Internet mentre i loro cervelli venivano monitorati in tempo reale e confrontati con il cervello di milioni di altri al livello del mare, per i segnali che l’altitudine e la fatica stavano influenzando la loro funzione cognitiva. Abbiamo fatto molta strada in 60 anni.

Riferimenti

Owen, AM, Hampshire, A., Grahn, JA, Stenton, R., Dajani, S., Burns, AS, Howard, RJ e Ballard, CG Mettendo l’allenamento del cervello alla prova. Nature , 465: 775-779, 2010.

Hampshire, A., Highfield, R., Parkin, B. e Owen, AM Frazionamento dell’intelligenza umana. Neuron , 76 (6): 1225-1237, 2012.