I Memoria semantica: Una breve panoramica
In breve, la memoria semantica coinvolge almeno due elementi chiave. Innanzitutto, c’è la rappresentazione della conoscenza semantica. Ciò include fatti sulle caratteristiche percettive (ad esempio, forma, colore) e caratteristiche funzionali (ad esempio, uso previsto di un attrezzo, attività intrinseca di una bestia da soma) associate agli oggetti., Consideriamo anche altri fatti al di là del riconoscimento degli oggetti, come le origini e le proprietà biologiche di tipi naturali come gli ANIMALI (usiamo le maiuscole per indicare concetti) e gli ALIMENTI e la gamma di variabilità percettiva mostrata da manufatti fabbricati come STRUMENTO e ARMA, pur mantenendo l’essenza del significato dell’oggetto. Alcune di queste caratteristiche sono componenti relativamente necessarie di un concetto (ad esempio, le mele crescono sugli alberi), mentre altre sono tipicamente associate a un concetto anche se non sono necessarie (ad esempio, molte mele sono rosse)., Considerando che consideriamo la conoscenza nella memoria semantica generalmente neutrale rispetto alla modalità, permettendole di essere rappresentata visivamente, auditorialmente o in qualsiasi altro modo, ci sono certamente dei vincoli sul modo in cui alcuni tipi di informazioni possono essere rappresentate. Ad esempio, la conoscenza semantica si estende a concetti non oggettivi che sono meglio rappresentati proposizionalmente, come la GIUSTIZIA, o che dipendono da rappresentazioni analogiche come un’immagine visiva (ad esempio, ROSSO)., La memoria semantica include anche azioni, modi di pensare ed emozioni che sono piuttosto plastiche nelle loro manifestazioni e spesso comportano informazioni relazionali.
La mera esistenza della conoscenza semantica non è sufficiente a garantirne l’effettivo utilizzo. Il secondo elemento chiave della memoria semantica coinvolge i processi necessari per implementare il contributo della conoscenza semantica nei nostri pensieri e azioni. Ad esempio, dobbiamo essere in grado di organizzare questa vasta gamma di conoscenze affinché possa essere utilizzata in modo rapido e coerente durante il pensiero e la comunicazione., Alcune delle proprietà dei concetti rappresentati nella memoria semantica possono raggrupparsi in modo categorico che raggruppa come caratteristiche e oggetti, ma tale “autoassociazione” non spiega come il volume massiccio delle nostre esperienze significative conviva in concetti. I processi specifici utilizzati per categorizzare gli oggetti possono aiutare a organizzare l’immensa quantità di informazioni sulle nostre esperienze significative., Uno di questi processi è pensato per essere ” basato su regole “e comporta un’analisi di un oggetto di test per le caratteristiche necessarie e sufficienti di un concetto; un secondo processo di categorizzazione si basa sulla” somiglianza” e comporta un confronto di un oggetto di test con un prototipo o con istanze ricordate di un concetto. Inoltre, dobbiamo essere in grado di accedere e recuperare la conoscenza semantica, e questa informazione concettuale deve quindi essere rappresentata in un sistema di simboli specifici per materiale, come la scrittura o la parola, ai fini della comunicazione., Abbiamo anche messo la conoscenza semantica a molti usi al di là di una raccolta enciclopedica di fatti per l’identificazione del concetto. Ad esempio, facciamo inferenze sul nostro mondo che non sono facilmente evidenti dall’aspetto superficiale e dalla funzione di un oggetto, e spesso acquisiamo nuove conoscenze sulla base della sua relazione con la conoscenza stabilita.
Ci troviamo di fronte al problema di mappare un sistema di memoria semantica come questo sul cervello, una massa gelatinosa di 3 libbre composta da miliardi di neuroni e un numero maggiore di cellule di supporto., In linea di massima, ci sono almeno due approcci alle basi neurali per la memoria semantica. In primo luogo, c’è un account distribuito, in cui le informazioni nella memoria semantica sono rappresentate in modo diffuso in tutta la materia grigia corticale superficiale del cervello. Diversi cambiamenti biochimici e microanatomici sono stati descritti durante l’apprendimento in organismi semplici come aplysia che si traducono in una maggiore forza connettiva tra i neuroni. La conoscenza complessa nella memoria semantica può essere rappresentata nella natura massicciamente interconnessa degli elementi neurali che portano questi cambiamenti microscopici., Durante l’apprendimento, ad esempio, possiamo immaginare una rete specifica di connessioni tra nodi che rappresentano caratteristiche particolari di un concetto facilitato da questi cambiamenti microscopici. Ciò consente alla rete neurale di stabilirsi in una soluzione che rappresenta la conoscenza specifica di un concetto. Da questo punto di vista, una categoria—una raccolta di concetti simili come FRUTTA—può essere una famiglia di soluzioni di rete simili. Il fatto che sia stata raggiunta una soluzione stabile a un concetto equivale al processo di recupero di un concetto., Questa ipotesi circa la base neurale per la memoria semantica è stato difficile da testare direttamente, ma i ricercatori hanno tentato di simulare questo approccio distribuito con i computer utilizzando reti neurali: simulazioni al computer di funzioni cognitive che coinvolgono grandi array di nodi interconnessi. Queste simulazioni sono riconosciute dai loro sviluppatori per rappresentare solo una pallida metafora della complessità veramente massiccia del sistema nervoso centrale, ma rappresentano un inizio importante., Un ulteriore supporto per questo approccio proviene da studi di neuroimaging che non riescono a trovare modelli di attivazione distinti per specifiche categorie di conoscenza.
Un secondo approccio alla base neurale per la memoria semantica ipotizza la rappresentazione localizzata della conoscenza semantica e dei processi semantici in specifiche parti del cervello. Ad esempio, le caratteristiche specifiche di un concetto nella memoria semantica possono limitare la distribuzione anatomica di questo concetto nel cervello perché la sua rappresentazione deve essere elaborata da una particolare modalità (ad esempio, la rappresentazione visiva dei concetti di colore)., Strumenti di imaging come la tomografia ad emissione di positroni (PET) e la risonanza magnetica funzionale (fMRI) sono disponibili per studiare direttamente il substrato neurale dei processi cognitivi coinvolti nella memoria semantica in vivo. Queste tecniche ci permettono di immaginare la distribuzione spaziale e topografica grossolana del cervello che lavora per risolvere una sfida cognitiva, ma questi strumenti ci danno poca comprensione del funzionamento microscopico del tessuto neurale umano quando si considera il significato di un oggetto., Abbiamo imparato a conoscere le caratteristiche temporali del pensiero da studi di potenziale cognitivo correlato agli eventi (ERP). Questa tecnica utilizza potenti rivelatori elettrici sulla superficie del cranio-e anche direttamente sulla superficie corticale durante il corso della neurochirurgia-per esaminare la distribuzione spaziale e temporale dei potenziali elettrici generati dai neuroni durante l’attività cognitiva. Il grande risultato di informazioni temporali ad alta risoluzione sulla memoria semantica purtroppo viene a costo di una risoluzione spaziale più povera., Studi su specie subumane hanno monitorato l’attività neuronale direttamente con elettrodi impiantati, ma studi elettrici comparabili nell’uomo (come preludio alla gestione chirurgica dell’epilessia intrattabile) comportano generalmente un monitoraggio extracellulare relativamente primitivo in circostanze altamente ristrette. Nuove tecniche come la magnetoencefalografia e gli studi sul potenziale evocato eseguiti nel foro di un magnete durante la fMRI offrono il potenziale di un’eccellente risoluzione temporale con una migliore risoluzione spaziale.,
In altre parole, siamo solo agli inizi della nostra esplorazione della base neurale per la memoria semantica, abbastanza analoga ai viaggiatori europei del XV secolo. Questi esploratori ipotizzarono un vasto mondo al di là delle loro coste, e avanzarono di fronte a frequenti passi falsi, strumenti scadenti e teorie fuorvianti. Nonostante questo quadro cupo, stiamo cominciando a capire la grossolana disposizione della terra, come delineato in questo articolo.