Il cervello che impara: come si forma la mente infantile

Alberto Oliverio

Sapienza, Università di Roma

1. COMPETENZE INNATE E ACQUISITE

• Il neonato nasce con un corredo di comportamenti essenziali alla sua sopravvivenza. I riflessi, la capacità di distinguere i suoni del linguaggio sono

• già presenti nelle ultime fasi dello sviluppo intrauterino.

Il cervello infantile è organizzato dalla nascita ma col tempo la sua struttura si modifica profondamente.

L

Il cervello è organizzato dalla nascita. Contiene conoscenze innate e sofisticati programmi per l'apprendimento. L’ambiente «innesca» alcuni comportamenti tipicamente umani, come il linguaggio ma ci rende anche capaci di funzioni che ci siamo «inventati» come la scrittura. E’ l’ambiente a dare forma al cervello agendo sulla sua plasticità. Nei primi due anni di vita i cambiamenti della struttura del cervello sono imponenti

Neonato 1 mese 9 mesi 1 anno Adulto

Durante la crescita la trama nervosa diviene sempre più ricca, i neuroni si mettono in contatto gli uni con gli altri. E’ l’ambiente

che, in gran parte, promuove questi cambiamenti.

Alcune funzioni, come il linguaggio, dipendono dall’evoluzione di strutture nervose specifiche

Nei bambini di 3 mesi i cambiamenti della numerosità attivano la corteccia parietale, mentre i cambiamenti dell’identità degli oggetti attivano la corteccia temporale.

Il «senso del numero» è presente molto precocemente.

Stanislas Dehaene, Il senso del numero.

La presentazione di un numero sotto forma visiva o acustica attiva la corteccia parietale mentre ciò non avviene se si presenta una lettera o un colore.

Numeri e cervello

La scrittura: La corteccia parietale si attiva sia in risposta a stringhe di lettere coerenti, vale a dire a parole dotate di significato, sia anche a stringhe di lettere incoerenti, prive di significato. Scrivere una parola significa infatti tracciare dei segni verso l’alto, in basso, a destra e a sinistra, vale a

dire utilizzare delle competenze spaziali che dipendono, appunto, dal lobo parietale.

Scrittura e lettura speculari

Spiegazione degli errori speculari • Il nostro cervello contiene un meccanismo di riconoscimento visivo invariante, che si è evoluto per riconoscere oggetti e volti, indipendentemente dal loro orientamento.

Innescamento speculare per le immagini

Questa generalizzazione speculare

deve essere disappresa quando

impariamo a leggere.

Impariamo a riconoscere le lettere con

la regione che presenta la più grande

capacità di generalizzazione in

immagine speculare.

Non sorprende che tutti i bambini

abbiano difficoltà con le lettere

speculari.

MAMMA AMMAM

Leggere: Rappresentazione fonologica delle parole. Per quanto ci appaia semplice, leggere significa attivare la rappresentazione fonologica delle parole dipendente dai centri del linguaggio: la loro articolazione che implica l’attivazione di una specie di “voce interna” -la ripetizione subvocalica delle parole, cioè i movimenti virtuali di labbra, bocca e lingua che spesso i lettori meno esperti utilizzano apertamente anche nella lettura “muta” di un testo- e un processo di ri-codificazione attraverso cui le lettere scritte, percepite tramite la visione, vengono tradotte in rappresentazioni fonologiche. Quando invece gli stimoli sono presentati nella modalità uditiva (ascolto delle parole) la ri-

codificazione fonologica non è necessaria.

LETTURA E ASCOLTO La lettura implica un uso massiccio della cosiddetta memoria di lavoro, l’ascolto è meno impegnativo e richiede, per usare un’analogia informatica, meno risorse mnemoniche. Rispetto alla lettura il cervello è meno impegnato nell’ascolto, più libero di aggirarsi nei paesaggi creati dalla nostra immaginazione in risposta alla narrazione.

1. La lettura è influenzata dalla scrittura: i programmi motori e le esperienze sensoriali legate allo scrivere sono attivate durante la lettura.

2. Le esperienze legate alla scrittura manuale sono ben diverse rispetto a quelle legate all’uso di una tastiera digitale.

3. L’allenamento alla scrittura manuale comporta un miglior riconoscimento delle partole scritte rispetto alla digitazione.

4. FMRi indica che il riconoscimento visivo delle lettere attiva le aree motorie solo quando i bambini hanno praticato la scrittura manuale, non quella digitale.

5. Le esperienze sensorimotorie facilitano l’apprendimento

Kiefer e TrumppTrends in Neuroscience and Education, 1, 15-20, 2012

Scrittura manuale vs scrittura digitale e lettura

2. L’ATTENZIONE

Nel bambino piccolo l’attenzione è labile ma è alla base di ogni esperienza significativa.

La registrazione dell’attività elettrica cerebrale premette di comprendere quando un lattante è attento.

I TEMPI DELL’ATTENZIONE Man mano che un bambino cresce la sua attenzione migliora ma bisogna sempre tenere presente che a 6 anni un bambino si distrare dopo circa 10 minuti di spiegazioni per poi passare lentamente a tempi più lunghi man mano che la sua corteccia frontale matura. Per favorire l’apprendimento bisogna quindi utilizzare esperienze di breve durata, alternare argomenti e “codici” sensoriali: ad esempio, con un bambino della scuola materna ogni esperienza deve avere un carattere ludico mentre nei bambini della scuola primaria è opportuno fare pause frequenti, cambiare l’argomento di discussione o lettura e stimolare la sua attenzione con l’aiuto di immagini, aneddoti, richiami “leggeri”. Comunque, un aspetto fondamentale della scuola primaria risiede soprattutto nel favorire l’assunzione di un ruolo attivo: tanto più si è coinvolti in prima persona, cioè non si è passivi, tanto più l’attenzione è desta.

ATTENZIONE E COINVOLGIMENTO Il bambino presta attenzione a stimoli che lo incuriosiscono, quando l’osservazione lo coinvolge (una piantina che cresce, un seme che germoglia, un piccolo terrario, un aeroplanino di carta che vola). Tutte le interazioni concrete coinvolgono la sua curiosità e motivazione, sono all’origine di domande che richiedono una risposta da parte dell’adulto. È la domanda che nasce dall’osservazione e dalla curiosità da cui deve scaturire la spiegazione. Le sollecitazioni nei confronti del bambino dovrebbero comportare delle richieste di azione, dei verbi che implichino l’attività e il coinvolgimento diretto: “portami, fai, cambia, ecc”. L’apprendimento, nell’età infantile, nasce dal fare, dal coinvolgimento motorio e dalla concretezza, non dall’astrazione.

ATTENZIONE E STIMOLAZIONI INADATTE Uno dei problemi maggiori riguarda la labilità dell’attenzione che può derivare da un eccesso di “cattiva” stimolazione. Molti bambini e ragazzi sono abituati a un bombardamento di messaggi (TV e videogiochi) molto rapidi: in numerosi videoclip vi sono quasi 100 immagini che si succedono in un minuto per cui le situazioni che richiedono lentezza vengono vissute con intolleranza. È quindi necessario cercare di insegnare la lentezza e la concentrazione: ad esempio, si può tentare di favorire la capacità di osservare il comportamento animale, le variazioni stagionali della natura, insegnare ad avere cura delle piante ecc. Tutte queste sono strategie indirette ma utili per assumere nuovi tempi e modi di interagire con la realtà.

3. L’IMPORTANZA DELL’AZIONE

Il lattante osserva i movimenti materni e, quando ne è in grado, impara a controllare i propri movimenti. Lo sviluppo delle capacità motorie modella la mente.

CORPO E MENTE -I segnali corporei hanno un ruolo critico nella costruzione della mente. -Le tensioni muscolari, le pulsazioni cardiache, le modifiche vegetative sono tutte percezioni che contribuiscono a rappresentare il mondo esterno. -Il corpo è un costituente essenziale della mente ed è difficile postulare l’esistenza di funzioni simboliche disincarnate.

Il metodo Montessori e la motricità

I bambini sono invitati a movimenti coordinati, precisi, educati e in ogni caso ad esercizi di autocontrollo, di autocorrezione, di prudenza e rispetto, facendosi ‘maestri’ del proprio movimento e padroni del proprio carattere: “Così il bambino avanza nella propria perfezione ed è così che egli viene a coordinare perfettamente i suoi movimenti volontari”

(Maria Montessori, L’Autoeducazione nelle scuole elementari, 1916 (I edizione Garzanti

1962)

Motricità, sviluppo e

linguaggio: i movimenti

materni

Il mondo di un neonato è scandito dai

movimenti materni L’azione esercita un

profondo effetto sulle strutture

cognitive. .

I tempi dei movimenti (il prima e il

dopo) e le loro conseguenze (nessi di

cause e effetto) sono alla base delle

categorie temporali e causali delle

strutture linguistiche.

L’importanza dell’azione.

Il controllo motorio è in qualche modo il contrario di quanto si verifica nella percezione. Percepire significa costruirsi una rappresentazione del mondo esterno. L’azione, invece, inizia con un’ipotesi sulle conseguenze desiderate di un movimento e poi continua nella sua esecuzione.

.

Strategie

evolutive

sinergiche e

globali

I movimenti di un singolo dito, come l’indice, sono

caratterizzati dall’attivazione di tutta l’area della mano a

livello della corteccia. In realtà, il movimento di un solo

dito richiede un maggior controllo rispetto a quello di tutta

la mano quando, ad esempio, afferra un oggetto. Nei

movimenti di un singolo dito alcuni neuroni motori devono

inibire l’attività delle altre dita che è naturalmente

coordinata.

Motricità e linguaggio. Le aree linguistiche e quelle che si riferiscono al corpo, all’ambiente e al contesto in cui esso opera interagiscono tra di loro, il che è bene evidente in quelle situazioni in cui il movimento entra in conflitto con la formulazione di parole. Chiedete a un amico di parlare e ripetete ciò che sta dicendo mentre lui parla, come se foste la sua “ombra”. A questo punto cominciate a tamburellare con il dito medio della mano destra seguendo un ritmo regolare; provate ora con il dito medio della mano sinistra. Per la maggior parte delle persone è più difficile tamburellare con il dito medio della mano destra (controllato dalla corteccia motoria dell’emisfero sinistro) in quanto si verifica una competizione tra risorse linguistiche e motorie dell’emisfero sinistro.

Corteccia Premotoria

Area di Wernicke

Area di Broca

Corteccia uditiva primaria

Esperienze tattili e motorie.

Nel corso del suo processo evolutivo, il cervello ha bisogno di fare esperienze tattili e motorie perché si sviluppino quelle aree sensorimotorie che rappresentano il punto di partenza per la maturazione delle aree superiori, quelle del linguaggio e del pensiero complesso.

4. MUOVERSI E APPRENDERE

L’apprendimento, nell’età infantile, nasce dal fare, dal coinvolgimento motorio e dalla concretezza, non dall’astrazione.

Nelle nuove tecnologie si va verso

convenzioni (freccetta, manina)

AFFORDANCE: qualità di un oggetto che ci permettono di interagire con esso

MUOVERSI E IMPARARE Non bisogna mai dimenticare che una delle aree fondamentali del linguaggio, l’area di Broca, controlla l’esecuzione dei movimenti vocali ma anche la mano: parlare e agire hanno in sé aspetti comuni che parlano della fisicità della nostra mente. E’ necessario sfruttare queste caratteristiche della mente infantile: il cervello, di un bambino ha bisogno di essere irrorato dal sangue, di ricevere ossigeno e ciò avviene quando si praticano quelle attività aerobiche -correre, saltare, arrampicarsi- che sono spontanee nel bambino.

MOTRICITA’ E APPRENDIMENTO

L’apprendimento, nell’età infantile, nasce dal fare, dal coinvolgimento motorio e dalla concretezza, non dall’astrazione.

I movimenti messi in atto quando si modifica una qualche realtà (afferrare, prendere, sollevare, lanciare ecc.) mettono in gioco quelle che vengono definite “memorie procedurali”, memorie robuste, precoci, di lunga durata, mentre le “memorie dichiarative”, legate al linguaggio, si strutturano in età più tardive, sono più labili e fragili. Ogni apprendimento che coinvolga il movimento e l’azione diretta innesca successivamente delle memorie dichiarative, il fare dà luogo più facilmente a schemi e concetti generali.

Rappresentazioni motorie e apprendimento

L “apprendimento recitato” favorisce le associazioni tra rappresentazioni motorie e apprendimento. La tecnica sfrutta il fatto che le memorie motorie sono particolarmente robuste mentre quelle semantiche (per esempio, le memorie legate al significato delle parole) sono più fragili. L’apprendimento recitato è stato utilizzato per migliorare l’apprendimento di una seconda lingua: i bambini possono raggiungere prestazioni tre volte superiori rispetto a quelli che hanno seguito il metodo convenzionale di apprendimento linguistico. Anche l’esecuzione di brani musicali, possibile nei bambini più piccoli grazie a strumenti improvvisati e a vocalizzazioni, migliora le funzioni cognitive in quanto viene accelerata la maturazione della corteccia cingolata.

MULTIMEDIALITA’ Tutti gli apprendimenti che hanno una dimensione concreta e multimediale e che richiedono al bambino di essere attivo hanno maggiore successo (es. esplorare oggetti di diversa consistenza, grana, temperatura, colore ecc.). Associare a gesti un fonema, parola, concetto ecc. (Suzanne Borel-Maysonny), associare a un’emozione… Borel-Maisonny S., 1969, Éducation et perception, Neuchâtel, Delachaux et Niestlé

Attività aerobica e concentrazione

Dopo meno di 30 minuti di attività fisica aerobica (correre) la capacità di concentrazione migliora notevolmente: queste conoscenze dovrebbero tradursi in un’anticipazione dell’ora di educazione fisica all’inizio della giornata scolastica o nel fare brevi pause di attività fisica nel corso delle ore scolastiche. Più in generale, si è visto che nei bambini che presentano deficit di attenzione la pratica di esercizi basati sul controllo motorio aumenta le capacità di concentrazione.

Media di 20 bambini

A riposo dopo 20 min. passeggiata

Esperienze tattili e motorie Nel corso del suo sviluppo, il cervello ha bisogno di fare esperienze tattili e motorie: la realtà virtuale non è l’ambiente ideale per favorire lo sviluppo della mente infantile che è concreta, basata sull’interazione diretta, su una serie di tentativi, anche infruttuosi, promossi dal bambino e non prefigurati dal programma, su tempi lenti anziché rapidi.

5. IMMAGINAZIONE E IMMAGINARIO

L’immaginazione occupa un ruolo

centrale nel pensiero complesso in

quanto ci permette di rappresentare

ciò che è sconosciuto e ci fa

compiere veri e propri salti ideativi

Il cervello può ricostruire un’immagine significativa da un numero ridotto di indizi…

Le immagini aprono serrature biologiche. Ernst Gombrich,1953: A cavallo di un manico di scopa, Einaudi). Esiste un rapporto metaforico tra realtà e rappresentazione, tra il manico di scopa usato come cavalluccio dai bambini, e il cavallo vero: è una rappresentazione per “sostituzione” [teoria psicologica] in cui il bambino sceglie l’immagine minima necessaria per sostituire il giocattolo con l’oggetto. “Le immagini sono chiavi, capaci per puro caso di aprire certe serrature biologiche o psicologiche, altrimenti detto sono falsi gettoni, capaci tuttavia di far funzionare il meccanismo”.

Esiste un rapporto metaforico tra realtà e rappresentazione, tra il manico di scopa usato come cavalluccio dai bambini, e il cavallo vero: è una rappresentazione per “sostituzione” [teoria psicologica] in cui il bambino sceglie l’immagine minima necessaria per sostituire il giocattolo con l’oggetto.

L’immaginazione e il cervello - Pensare un movimento significa attivare la corteccia premotoria,

eseguirlo significa attivare la corteccia motoria. Vi sono perciò aree del cervello che predispongono il movimento e aree che lo realizzano.

-profferire parole relative ai movimenti (correre, battere, avvitare) attiva aree situate anteriormente a quelle coinvolte nella percezione dei movimenti nonché le aree motorie della corteccia frontale

-Questo parallelismo tra immaginazione e azione vale anche per la sensazione: il solo immaginare un oggetto, ad esempio una rosa, porta all’attivazione delle aree della corteccia visiva che vengono attivate quando quell’oggetto viene effettivamente visto

Un’azione è compresa perché la rappresentazione motoria di quell’azione è attivata nel nostro cervello

Informazione sensoriale

Neuroni che codificano la rappresentazione

Comando motorio

Modifiche dell’informazione sensoriale

L’immaginario ha una sua

dimensione estetica e

cattura la vista

L’immaginazione, è la

capacità della nostra mente

di costruire da sola degli

scenari.

L’immaginario è una specie

di viaggio organizzato,

l’immaginazione un

percorso che va costruito.

Immaginazione e immaginario.

IMMAGINAZIONE,

PENSIERO, ANALOGIE

L’immaginazione è legata al

pensiero simbolico, alla capacità di

saper creare un’immagine di

qualcosa, al saper “far finta che”

L’immaginazione occupa un ruolo

centrale nel pensiero complesso in

quanto ci permette di rappresentare

ciò che è sconosciuto e ci fa

compiere veri e propri salti

ideativi, come si verifica nel caso

delle analogie

L’immersione nelle numerose tecnologie informatico-

digitali, non è da sola sufficiente a promuovere le

competenze analogiche della nostra mente.

Il linguaggio svolge infatti un ruolo essenziale nello

strutturarle.

Adolescenza

Bianca e grigia

Le connessioni tra le cellule nervose aumentano sino agli 11 anni di età nelle bambine, ai 12 nei maschi: a questa fase di crescita ne segue una di potatura attraverso cui vengono eliminate le connessioni irrilevanti e vengono stabilizzate quelle utili.

L’adolescenza è un’età di profondi cambiamenti che non riguardano soltanto la maturazione sessuale ma anche la vita emotiva e cognitiva: è un’età di forti emozioni, di esperienze nuove, di instabilità e acquisizione di un’identità diversa rispetto a quella infantile.

Bianca e grigia • Man mano che si perfeziona il cablaggio cerebrale (fibre

mieliniche), aumenta il volume della bianca a scapito della sostanza grigia (neuroni).

• La diminuzione relativa della grigia non è uniforme nel cervello: le fibre del corpo calloso, che consentono una piena integrazione tra le funzioni dei due emisferi cerebrali, finiscono di maturare intorno ai 15-16 anni.

• La maturazione è ancora più tardiva in aree come la corteccia frontale dove permangono sino ai 20-22 anni chiazze di sostanza grigia (Giedd et al. 1999)

La maturazione dei lobi frontali continua sino a circa 20 anni, ed è associata a una potatura delle sinapsi, i punti di contatto tra neurone e neurone.

La motivazione e il piacere dipendono da vie nervose dopaminergiche: nel corso dell’adolescenza questo sistema implica spesso la ricerca di forti emozioni e stimoli, anche in quanto il controllo della corteccia frontale è scarso.