domenica 7 dicembre 2008

Stanchezza mentale

Prendo spunto dalla serie che ha cominciato Bluebeardburns sulle tecniche di apprendimento per compiere un exkursus dai soliti temi computazionali.

Il cervello dissipa circa il 20% dell'energia del nostro corpo. Si è scoperto che la quantità di energia dissipata non dipende da alcun fattore. Se state studiando un'equazione difficilissima di matematica o state imbambolati a fissare il vuoto aspettando l'SMS della vostra bella che anche quest'oggi vi fa penare, questo non interessa nulla al vostro cervello. Lui continua imperterrito a consumare il 20% della vostra energia.

Per prima cosa, deduciamo l'assurdità di portarsi snack e dolciumi vari durante un esame scritto o durante una sessione di studio. Durante quel periodo non avete assolutamente bisogno di più un energia che a casa. Anzi, probabilmente di meno perchè state seduti.

Tuttavia, sappiamo bene di avere una sensazione di "stanchezza mentale" dopo aver studiato a lungo. A cosa è dovuta? Questa è una domanda molto interessante per la quale non conosco una risposta. Vi trasmetto le mie riflessioni.

- Sicuramente non è dovuta a qualche motivo fisiologico: dato che i neuroni non lavorano di più nel vostro cervello, o per lo meno, non sensibilmente di più, è difficile affermare che possa avvenire un deterioramento delle scorte chimiche degli stessi. Escludiamo quindi che sia un problema chimico o fisico.

- D'altra parte, i vari tipi di memoria che utilizzate hanno una capacità limitata. Per esempio, la "memoria numerica naturale", cioè la quantità di numeri che potete ricordare in ordine avendoli sentiti una sola volta (senza usare mnemotecniche) è simile per tutti, e varia fra i 5 e i 7 numeri. Questo è anche il motivo per cui i numeri telefonici hanno fra le 5 e le 7 cifre.

- Si può supporre, allora, che mentre studiate le funzioni analitiche, caricate la vostra memoria primaria con un concetto dopo l'altro. Ad un certo punto, raggiungete la capacità massima di concetti che può contenere, e il vostro cervello vi avvisa che siete al limite della capacità. Questa potrebbe essere la "stanchezza mentale"

La prossima è un'osservazione più elaborata. Se avete caricato un concetto nella vostra memoria primaria e fate qualche esercizio, allora il concetto incomincia a filtrare della vostra memoria primaria al vostro disco rigido. Incominciate a sviluppare un'abilità, una padronanza inconscia delle funzioni analitiche. A questo punto, la strategia giusta è fermarsi e pulire la vostra memoria primaria prima di fare esercizi su di un altro concetto. In questa maniera avrete i vantaggi dell'aver fatto gli esercizi, senza gli svantaggi della stanchezza mentale. Si, ma come?

Supponiamo che la vostra memoria primaria possa contenere concetti (o istruzioni) di un solo tipo alla volta. Matematici, o motori, o sessuali, etc... Sembra ragionevole: se sto facendo matematica, difficilmente potrò contemporaneamente fare volteggi da equilibrista. Al contrario, mi riuscirà semplice passare ad un altro tipo di attività matematicha

Se questa assunzione è vera, allora il metodo di pulizia della memoria primaria è chiaro. Per un breve periodo facciamo qualcosa di completamente diverso, in maniera da svuotare la memoria primaria è caricarla con nuovo materiale. Dopodichè torniamo all'occupazione precedente. Dato che stiamo cambiando tipo di attività,la memoria primaria viene svuotata e ricaricata, e possiamo passare ad occuparci delle funzioni meromorfe, senza provare la stanchezza di aver studiato quelle analitiche.

La cosa bella è che questo è esattamente il metodo che si è soliti usare intuitivamente: fare una pausa e pensate ad altro, o farsi una chiacchierata con un amico. Il limite di questo metodo è che così abbassate solo il livello di concentrazione, ma non avete pulito la vostra memoria primaria. Per fare questo dovete momentaneamente fare qualcosa di diverso che richieda attenzione.

Quando ho fatto il mio corso di lettura fotografica, utilizzavamo questa tecnica: fra un'unità di studio e un'altra facevamo piccoli esercizi di giocoleria. Essi richiedevano una grande attenzione e concentrazione, ma di tipo motorio. In questa maniera, la memoria primaria veniva ripulita e caricata, e potevano riprendere a studiare con rinnovato vigore.

Da allora utilizzo questo metodo con tutti i miei studenti di ripetizioni. 30 minuti matematica - 5 minuti a giocare con le palline. L'aumento della capacità di concentrazione è incredibile, provate su voi stessi per credere.

5 commenti:

Anonimo ha detto...

Il mio numero di telefono fisso, senza prefisso, ha 8 cifre. Il mio numero cellulare ha 10 cifre.
Il numero di cifre dei numeri di telefono non ha nulla a che fare con la capacità che abbiamo di ricordarli, ma solo con la quantità di terminazioni che quella sequenza di numeri devono poter discriminare (questo è il motivo per cui nelle provincie più popolose i numeri di telefono hanno più cifre che in provincie meno popolose)

Lap(l)aciano ha detto...

Per quel che sapevo, all'inizio si scelsero numeri telefoni di 5-7 cifre esattamente per il fatto che è il massimo che si riesca a ricordare. Ma magari mi sbaglio. D'altra parte non ricordo da dove proviene l'informazione, che è peraltro irrilevante per il mio ragionamento.

D'altra parte che il tuo numero di cellulare abbia 10 cifre dimostra per l'appunto che il tuo ragionamento non funziona, dato che non mi pare che in Italia (o sei in Svizzera?) ci siano 10 miliardi di numeri di cellulare fra cui dover discriminare.

Bluebeardburns ha detto...

Io non escluderei un motivo fisiologico: a volte la stanchezza mentale puó tradursi in cefalea, e quand'anche la causa fosse psicologica dovrebbe tradursi in fisiologia, affinché noi possiamo percepirla.
Il mal di testa é dovuto in generale ai recettori dolorifici che si trovano nelle meningi, che sono un rivestimento del cervello. In questo rivestimento scorrono dei vasi, e qui si trovano i recettori. L'apertura di alcuni vasi puó essere regolata per far passare piú o meno sangue, principio sfruttato nella risonanza magnetica funzionale.
A questo punto propongo due idee:

1. La stanchezza mentale potrebbe essere dovuta al sovraccarico di alcuni vasi sanguigni, nel momento in cui questi devono aumentare il flusso sanguigno sempre nelle stesse zone;

2. la stanchezza mentale potrebbe essere attivata da un segnale rilasciato dal tessuto nervoso. In tal caso sarebbe uno "stratagemma" per evitare la scarica prolungata di cellule glutamatergiche. Il glutammato, a concentrazioni elevate, é tossico per i neuroni e ne induce la morte programmata.

Ma per queste teorie non ho altro sostegno che la mia creativitá, sorry ;)

Infine faccio notare che, sebbene verosimilmente il consumo totale del cervello non vari, é noto che questo varia localmente. Magari la stanchezza mentale dipende dal raggiungimento di una certa soglia di consumo di energia a livello locale, e non globale.

Lap(l)aciano ha detto...

La teoria 2) è interessante.

A proposito della variazione locale del consumo di energia, amo riportare l'opinione di G. Palm in proposito.

Lui, infatti, diceva di avere una scarsa opinione delle tecniche di MRI per il semplice fatto che le differenze in attività misurate sono in un ordine così basso da richiedere pesanti manipolazioni statistiche prima di capirci qualcosa.

Tu che ne pensi, Giulio? Non stai facendo anche tu imaging adesso?

Bluebeardburns ha detto...

G. Palm ha ragione, in linea di massima.
Ci sono numerosi problemi con gli studi di fMRI, tra cui:

- Si tratta di una misura di attivitá indiretta, come la PET, nella quale cioé si misurano il tasso di Ossigeno o di glucosio nel sangue per inferire l'attivitá neuronale. Ma la relazione tra queste grandezze e l'attivitá neuronale, e soprattutto l'attivitá di specifici gruppi di neuroni, non é nota con precisione. Logothetis (Tuebingen) fa notare, ad esempio, che l'attivazione di popolazioni di neuroni inibitori suscita un segnale simile a quello di neuroni eccitatori. Il che, capisci bene, puó creare un po' di confusione :)
- Il principio alla base é quello della sottrazione cognitiva di Donders. Cioé, io guardo che succede nel cervello di Lap(l)aciano mentre fa matematica, poi riguardo mentre fa matematica e contemporaneamente ha davanti a sé una spogliarellista, sottraggo una condizione dall'altra e affermo che quello che vedo é l'effetto della spogliarellista su Lap(l)aciano. Naturalmente questo non é sempre sostenibile ;)
- La variabilitá interindividuale sotto il profilo neuroanatomico ed emodinamico é tenuta in scarsa o nulla considerazione;
- Quello menzionato da Palm é il minore dei problemi, perché si puó migliorare tecnicamente aumentando la potenza del campo magnetico, che ora arriva fino a 3-4 Tesla (fino a 13 sugli animali; si é partiti da 0,5...).

A dispetto di tutto, la fMRI é stato ed é un portentoso strumento diagnostico ed ha arricchito di molto le nostre conoscenze. Anche se i dati sono di rado molto chiari, spesso sono ripetibili e corroborano o indeboliscono ipotesi che possono essere testate anche con altre tecniche.
Questi limiti sono tra i motivi per cui non si puó fare a meno della sperimentazione sugli animali: tutte le tecniche, prese singolarmente, sono inconclusive.

Ciao ciao