30 dicembre 2019

La nostra meravigliosa macchina cognitiva: la ristrutturazione neurale durante l’invecchiamento e la competenza linguistica

 

«Quant’è bella giovinezza, | che si fugge tuttavia!»: poche le parole di Lorenzo De’ Medici utili a riassumere un concetto cruciale dell’esistenza umana. Di fatto il nostro organismo, col passare degli anni, perde inesorabilmente l’efficienza che caratterizza, in linea teorica, gli anni della giovinezza. La nostra lingua non viene risparmiata dal  processo di ageing: gli errori linguistici, le disfluenze sempre più frequenti dovute ai così tanto noti ed improvvisi “vuoti di memoria” sono tra i segnali più evidenti del deterioramento della nostra competence linguistica - per dirla a' la Chomsky. Le scienze cosiddette “dure” ci rivelano che il normale processo di invecchiamento prevede una serie di cambiamenti a livello cerebrale, investendo sia la materia grigia sia quella bianca. Questi cambiamenti subiscono variazioni nel ritmo e nel tasso del declino.

 

Tuttavia, non è tutto così semplice e lineare come appare. Si può davvero escludere una qualsivoglia reazione del nostro organismo a questo processo del tutto naturale? Di fatto non vi è alcuna semplice corrispondenza tra il grado di cambiamento neurale e la performance cognitiva; ciò è forse dovuto, almeno in parte, a un “reclutamento” neurale compensatorio legato all'invecchiamento.

 

Pare dunque che il cervello subisca una ristrutturazione a livello neurale, una sorta di peculiare “adattamento” delle connessioni alle nuove condizioni dettate dall'età, concentrando l'attività nelle regioni prefrontali. Questo è quello che risulta da studi effettuati su adulti anziani con una performance relativamente preservata nelle competenze cognitive (che, tipicamente, si indeboliscono con il tempo), i quali, di fatto, mostrano un incremento nell'attività neurale, in particolare nelle regioni sopra menzionate.

 

I meccanismi coinvolti in questi processi sono estremamente complessi, presentano infatti ancora alcune aporie dovute dalla mancanza di dati sufficienti. Talvolta invece la loro trattazione diviene spinosa nel momento in cui si considera il fatto che il processo di invecchiamento, inteso come fisiologico deterioramento delle facoltà fisiche e mentali, è difficilmente distinguibile in maniera netta dal deterioramento delle facoltà dovuto a patologie neurodegenerative ben conclamate. Nel momento in cui ha inizio il processo di declino, si configura una sorta di “continuum”, in cui riscontrare una netta separazione fra fisiologico e patologico può divenire un'impresa tutt'altro che semplice. Come riferito in un articolo del 2018 della dott.ssa D. Beltrami et al., psicologo e psicoterapeuta presso l’Università di Bologna, studi condotti nel campo della ricerca sui possibili strumenti per il rilevamento del declino cognitivo precoce e sui risvolti che una correlazione tra esso e il deterioramento cognitivo debole (in inglese MCI, Mild Cognitive Impairment) può comportare nelle facoltà linguistiche hanno messo particolare accento sul ruolo della memoria, che risulta uno dei dominii più investigati. Si osserva infatti che alcuni aspetti concernenti le competenze linguistiche sono soggetti a interesse sempre maggiore di scienziati e linguisti: si parla di abilità e apprendimento verbale, ma anche di memoria episodica, denominazione (in inglese naming) e fluenza verbale, per nominarne solo alcuni. I progressi nel campo della linguistica computazionale e, in particolare, gli studi sui corpora linguistici elettronici (quelle che spesso si leggono con il nome di Natural Language Processing techniques) stanno fornendo nuove prospettive di indagine grazie all'analisi computerizzata della lingua parlata, che risulterebbe estremamente utile nel supportare gli studi linguistici in ambito clinico. Pertanto, nonostante la complessità e vastità delle considerazioni necessarie in questo campo, è possibile comunque tracciare alcune linee fondamentali per la comprensione del funzionamento della nostra “meravigliosa macchina cognitiva”.

 

Consideriamo un adulto giovane, in cui non sono presenti complicazioni dovute a patologie: è stato osservato che in soggetti di questo tipo le connessioni possiedono un'organizzazione modulare ottimizzata più forte a livello locale e più debole tra connessione e connessione. Il reclutamento sopra menzionato spesso coinvolge l'attivazione emisferica bilaterale in condizioni in cui il soggetto attiva solamente l'emisfero destro. Questo fattore suggerisce una riorganizzazione funzionale in cui regioni reclutate dell'emisfero sinistro si occupano delle funzioni di elaborazione normalmente prese in carico dall'emisfero destro; tuttavia, come affermato in un articolo del 2014 di M. A. Shafto, ricercatrice associata senior a Cambridge, e L. K. Tyler, docente presso la medesima università, rimane ancora da verificare che le funzioni compensate siano esattamente della stessa natura. Seguendo un principio che al profano ricorda quello dell'equilibrio, l'attività prefrontale è spesso accompagnata da una diminuzione dell'attività in regioni posteriori, come la corteccia occipitotemporale. Altro dato estremamente interessante consiste nella natura delle nuove connessioni: da quanto risulta da alcuni studi empirici, l'invecchiamento porterebbe a una riduzione dell'integrità fra le connessioni stesse e a un incremento della connettività fra di esse, dando origine a un assetto contrario a quello presente negli adulti più giovani. L'avanzare dell'età potrebbe portare dunque a declini cerebrali nella modularità dell'organizzazione delle connessioni intracerebrali, e proprio in questo senso l'aumento della connettività tra i network cerebrali può essere interpretato come un tentativo compensatorio, o una sorta di “adattamento”.

 

Ciò che avviene all’interno dell’encefalo è però assai diverso da quanto si manifesta nel concreto. Infatti quella che può essere una riconfigurazione ottimale delle connessioni neurali non corrisponde sempre a una strutturazione altrettanto efficiente del parlato, che, il più delle volte, è tra le prime facoltà a mostrare i segni del decadimento.

 

Riprendendo le parole di N. Grandi, docente ordinario di linguistica presso l’Università di Bologna, in una sua opera del 2015, «l'errore individua un insieme molto vasto e articolato di fenomeni linguistici accomunati dall'essere percepiti in qualche modo come devianti rispetto ad una regola o ad una norma» e si definisce come tale per contrasto: esso consiste, in termini generici, in un'aberrazione dalla norma linguistica. Questo fenomeno, così come riferito nell'opera di Grandi, viene solitamente suddiviso in due tipologie: «L' errore di esecuzione o di parole» e «l'errore di apprendimento e di acquisizione».

 

Il primo rappresenta la categoria di nostro interesse: infatti esso viene considerato un lapsus linguae prodotto da una discrepanza tra il livello di competenza e quello di esecuzione. Se in individui sani e giovani è possibile ricorrere all'autocorrezione quasi immediata, per soggetti più anziani (ma non solo) il processo potrebbe fermarsi alla sola produzione della forma aberrante.

 

Gli errori possono essere di varia natura in base all'apparato coinvolto nell'azione . Secondo una nota classificazione di V. Fromkin, si distinguono: a) slips of the tongue, b) slips of the ear, c) slips of the hand e d) slips of the pen.  

         

Il fondatore dell'interesse per lo studio degli errori del linguaggio fu il linguista austriaco R. Meringer (1859-1931). Dopo una formazione in germanistica e linguistica comparata all'Università di Vienna, pubblicò nel 1895 insieme a C. Mayer «Versprechen und Verlesen: Eine Psychologisch-Linguistische Studie», una raccolta di oltre ottomila errori concernenti il parlato, la lettura e la scrittura, fornendo dati essenziali per la ricerca successiva. Nonostante questa abbia subìto un forte impulso soltanto in tempi recenti grazie alle nuove tecniche di rilevamento dell'attività cerebrale, i dati relativi agli errori linguistici costituiscono un elemento fondamentale per la concettualizzazione di modelli, in particolare quelli che in inglese vengono definiti performance models. Questi non solo hanno il compito di mostrare un modello della competenza linguistica del parlante, ma racchiudono in sé anche fattori di tipo psicologico e fisiologico. Fattori di carattere psicologico non sono infatti esclusi nella produzione degli slips of the tongue (in seguito slips) , ampiamente descritti in principio da Sigmund Freud e reinterpretati successivamente da Meringer.

 

La maggior parte delle analisi linguistiche si incentra sugli errori di tipo fonologico concernenti il parlato spontaneo e la classificazione proposta da V. Fromkin prevede la distinzione in tre tipi principali di slips: a) alterazione dell'ordine delle unità in una sequenza di fonemi (stringa), b) l'omissione di un' unità, c) la sostituzione di un' unità. Per unità si intendono qui segmenti (che è il caso più frequente, costituente circa il 60% degli esempi), morfemi e parole. Accanto a questi, si ha un altro fenomeno indice dell’indebolimento delle connessioni neurali: il Tip of the Tongue (da qui in avanti TOT), ossia la tanto diffusa e frustrante sensazione di non riuscire a richiamare alla memoria una parola che in realtà si è convinti di conoscere. Essa rappresenta una delle cause principali di frustrazione del soggetto parlante e si manifesta con maggiore frequenza negli anziani, tuttavia la sua incidenza in fasce d’età meno avanzata non è esclusa: fattori come stanchezza e stress esercitano infatti una forte influenza sulla sua comparsa. Studi dei primi anni del Duemila condotti da D. M. Burke, docente presso il Pomona College di  Claremont, e M.A. Shafto riportano che il TOT è una delle manifestazioni più comuni di indebolimento delle connessioni neurali insieme ai casi di omissione negli slips. Ciò che risulta - in casi non patologici solo temporalmente - irrecuperabile alla memoria, non è tanto il significato della parola stessa, quanto il significante, ossia la sua struttura fonologica: si parla infatti di mancata attivazione di nodi fonologici nel sistema di rappresentazione mentale della parola, a fronte di una conservazione della competenza semantica. La natura stessa di tale sistema, ossia la sua architettura, fa sì che sia l'aspetto fonologico ad essere più vulnerabile ai deficit di trasmissione rispetto a quello semantico: dal momento che le rappresentazioni a livello cerebrale delle proprietà semantiche di una parola sono fortemente interconnesse, un deficit di trasmissione che interessi una data connessione sarà compensato da altre connessioni alla medesima proprietà.

 

Tre sono i fattori responsabili dell'indebolimento delle connessioni: 1) l'invecchiamento del parlante, 2) l'assenza di attivazione di rappresentazioni e, all'opposto, 3) la frequente attivazione di esse. Concentrandoci solo sul primo fattore, risulta che l'indebolimento delle connessioni dovute all'avanzamento dell'età negli adulti più anziani aumenta i deficit di trasmissione, dando origine sia a fenomeni di TOT che di omissione nel caso degli slips.

 

La domanda che probabilmente sorgerebbe spontanea ad ognuno di noi è: quanto spazio occupa nella nostra vita il declino linguistico e in che modo ne viene inficiata la qualità della nostra esistenza? Se consideriamo l'ammontare di parole che in questo preciso momento sono veicolate da parlanti e udite da ascoltatori in una certa porzione del nostro pianeta, gli errori si presentano solamente in una piccola percentuale di questo vastissimo numero di parole, sia che si tratti del parlante sia che si tratti dell'ascoltatore. Quando avviene un errore nella performance linguistica uno dei due interlocutori provvede quasi immediatamente alla sua correzione, secondo i dettami di quella che H.H. Clark ha chiamato joint action, ossia una continua collaborazione dei partecipanti ad una conversazione affinché questa avvenga in maniera efficace in un determinato contesto dialogico. La produzione linguistica ha inizio con l'intenzione del parlante di costruire un enunciato significativo a livello comunicativo. Seguendo quanto M. A. Shafto e L. Tyler hanno riportato in un loro articolo, similmente a quanto accade con la comprensione, ciò produce una serie di rappresentazioni rapide, che si sovrappongono a vicenda a livello semantico, lessicale, fonologico e articolatorio, alle quali si ricorre per costruire frasi strutturate in base alle regole della lingua parlata.

 

In contrasto con molti processi di comprensione, la produzione linguistica è maggiormente soggetta a fenomeni di declino. In contesti naturali, la produzione linguistica degli anziani è caratterizzata da sintassi e proposizioni semplici, con una prevalenza della paratassi rispetto all'ipotassi, le pause sono più lunghe e frequenti, il lessico risulta più vago rispetto all'uso che ne viene fatto da un adulto giovane e sano; in contesti sperimentali essi si mostrano più lenti nell'accesso all'informazione fonologica.

 

Se da una parte gli errori di produzione permettono ai linguisti e in generale alla scienza di formulare teorie del linguaggio e indagare più a fondo sulla sua organizzazione all'interno del cervello e le modalità di generazione di enunciati, dall'altra essi costituiscono un impedimento, una fonte di imbarazzo e emarginazione sociale per i soggetti più anziani che ne sono vittime. Nonostante le sfide cui la ricerca si deve ancora sottoporre siano numerose, è indubitabile che questa costituisca un mezzo non solo per comprendere i meccanismi più complessi della nostra mente, ma anche per scoprire il significato di alcuni importanti aspetti dell'interazione quotidiana con i nostri simili, spesso problematica, e a cui altrimenti non si darebbe la dovuta importanza.

 

Per saperne di più:

Beltrami  et al. (2018), Speech Analysis by Natural Language Processing Techniques : A Possible Tool for Very Early Detection of Cognitive Decline?, in Frontiers in Aging Neuroscience, retrieved in https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30483116 

 

Burke D.M., Shafto M.A. (2004),  Aging and Language production, author's manuscript in Current Directions of Psychological Science, 2004, 13(1): 21-24, retrieved in https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2293308/

 

Burke D.M., Shafto M.A. (in press), Language and aging, in Craik F.I.M., Salthouse T.A. (editors), The handbook of ageing and cognition (pp. 373-443), New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates

 

Clark, H.H. (1996). Using language, Cambridge: Cambridge University Press

 

Cutler A. (editor) (1982), Slips of the Tongue And Language Production, Amsterdam: De Gruyter Mouton

 

Fromkin V. (editor) (1973), Speech errors as linguistic evidence, The Hague: De Gruyter Mouton

 

Fromking V. (editor) (1980), Errors in linguistic performance. Slips of the Tongue, Ear, Pen, and Hand, London: Academic Press

 

Obler L.K., Albert M. (1981), Language and aging: A neurobehavioural analysis, retrieved in researchgate.net , https://www.researchgate.net/profile/Loraine_Obler/publication/292472642_Language_and_aging_A_neurobehavioral_analysis/links/57e9a51108aeb34bc08fdcd1/Language-and-aging-A-neurobehavioral-analysis.pdf, reprinted from AGING Communication Processes and Disorders, Beasley D.S. (editor), (1989), New York: Grune &Stratton

Shafto M.A., Tyler L.K. (2014), Language in the aging brain: The network dynamics of cognitive decline and preservation, in Science (31 October 2014), vol. 346, issue 6209, retrieved in http://www.cam-can.org/papers/Shafto_and_Tyler_2014.pdf or https://science.sciencemag.org/content/346/6209/583

  

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