"Memoria a breve termine: come cambia in diverse fasce d'età"
- 1. Esperimento a cura di: Simona Anelli Mariana Conte Valentina Tosca AA: 2011/2012 Corso di laurea: Teorie e tecnologie della comunicazione
- 2. 1. Abstract 2. Introduzione 3. Metodi 3. 1 Soggetti 3. 2 Strumenti e procedure 3. 3 Signal Detection Theory 4. Risultati 4. 1 Gruppo A 4. 2 Gruppo B 4. 3 Gruppo C 4. 4 Gruppo D 4. 5 Matrici Stimolo – Risposta 4. 6 Matrici Z 4. 7 d’, c e bias 5. Discussione 5. 1 Analisi delle immagini 6. Conclusione 7. Bibliografia
- 3. Questo esperimento si propone di verificare se la capacità di identificare e memorizzare un oggetto sia un’abilità collegata all’età dell’osservatore: con il passare degli anni si affievolisce o risente invece di un miglioramento dovuto al maggiore esercizio? Sono state prese in considerazione quattro fasce d’età: • Under 15; • 20-30; • 30-40; • Over 50. I soggetti presi in esame sono 20 in totale, 5 per ogni fascia d’età: ad ognuno di loro sono state mostrate 60 immagini per 4 secondi l’una; sono poi state mostrate 51 immagini (alcune appartenenti al campionario precedente, altre no) e per ognuna di queste è stato chiesto all’osservatore di identificare se faceva parte di quelle precedentemente mostrate o meno. Utilizzando la Signal Detection Theory, è stato possibile calcolare la sensibilità del processo sensoriale (d’) e il criterio di risposta nel processo di decisione (c). Benché le nostre aspettative prevedessero un graduale indebolimento della memoria dai 30 anni in poi, i risultati ottenuti non mostrano significative differenze tra le diverse età.
- 4. I nostri occhi contengono il 70% dei recettori sensoriali presenti sul nostro corpo: ogni secondo inviano milioni di informazioni al cervello attraverso i nervi ottici. Non c’è da sorprendersi quindi che la nostra memoria abbia una componente visiva molto forte, benché anche gli altri sensi svolgano un ruolo importante. Numerosi studi dimostrano come la nostra mente riesca a elaborare e ricordare bene le informazioni visive: uno dei più importanti è stato condotto nel 1973 da Lionel Standing alla Bishop’s Univesity, in Canada. Standing mostrò a dei volontari 10.000 diapositive fotografiche, raffiguranti una gran varietà di soggetti. Queste immagini furono mostrate loro per 5 secondi ognuna e per un periodo di tempo di 5 giorni. Al termine dei 5 giorni, tra quelle già visionate fu scelto un campione casuale di 160 immagini che i ricercatori accoppiarono con altrettante immagini inedite, che i soggetti non avevano osservato in precedenza: i volontari dovevano individuare, per ogni coppia, l’immagine che avevano già visto. I soggetti riuscirono a ricordare una percentuale molto alta di immagini: individuarono infatti la risposta corretta nel 73% dei casi. Il nostro studio si propone di verificare se quella percentuale risulta in qualche modo influenzata dal fattore età.
- 5. L’esperimento è stato sottoposto a 20 soggetti di età differente. In particolare, a cinque persone per ognuno dei seguenti gruppi : • Gruppo A: under 15; • Gruppo B: 20-30 anni; • Gruppo C: 30-40 anni; • Gruppo D: over 50; I soggetti – benché al corrente dello scopo della ricerca – non si sono mostrati tanto interessati a questa, quanto piuttosto ai dati del loro test: trattando l’esperimento come un quiz, hanno associato la capacità di ricordare all’intelligenza; molti infatti, avendo l’idea che il test mettesse alla prova la loro “bravura”, vi si sono sottoposti volentieri, nonostante fosse relativamente lungo (15-20 minuti a soggetto). Quasi tutti i soggetti erano convinti di aver fatto meno della metà degli errori effettivamente commessi. Ad ogni soggetto è stata proiettata una serie di 60 immagini per 4 secondi ciascuna; all’osservatore veniva poi mostrata un’immagine (che poteva appartenere o non appartenere a quelle viste prima) e gli si chiedeva di rispondere «Sì» se la ricordava tra quelle viste precedentemente, o «No» in caso contrario.
- 6. Le immagini che il soggetto doveva identificare erano 51, di cui 31 già effettivamente mostrate e 20 inedite. In media, le immagini che sono state confuse sono15, sul totale di 51. Per dare omogeneità al materiale da ricordare, abbiamo scelto immagini prese dal mondo della pittura pre-rinascimentale e rinascimentale (vedi allegato) e abbiamo dato loro una misura di 500x500 px. In particolare, sono state scelte molte rappresentazioni dell’Annunciazione e della Vergine col Bambino; la maggior parte delle opere è sconosciuta anche a chi ha studiato Storia dell’Arte, anche se non mancano opere minori del Raffaello, di Botticelli o del Gianbellino. Questa potrebbe sembrare una scelta infelice, perché la memoria è legata all’affettività e mostrare immagini prese dal repertorio artistico può influenzare la capacità mnemonica dell’osservatore, il quale sarà più propenso a ricordare un’immagine che gli ha suscitato un’emozione. Hermann Ebbinghaus (1850-1909), psicologo e studioso della memoria, nei suoi esperimenti, infatti, sceglieva di proposito sillabe senza senso e impronunciabili, in modo che la memorizzazione avvenisse nella maniera più meccanica possibile. Tuttavia, dato che in questo test si tratta non solo di memorizzazione (ricordare un elevato numero di immagini), ma anche di percezione ed identificazione (trovare elementi nell’immagine che ne permettano il riconoscimento è fondamentale, soprattutto quando l’oggetto da ricordare viene mostrato per un tempo così limitato), sarebbe stato molto meno interessante effettuare l’esperimento utilizzando linee e forme geometriche imperfette. In quel caso, infatti, l’osservatore avrebbe dovuto fare un enorme sforzo di concentrazione e di memoria per dare risultati soddisfacenti, ed è probabile che – indifferente alla finalità dell’esperimento – avrebbe preferito non impegnarsi a rispondere correttamente; l’affidabilità dei risultati sarebbe rimasta dunque in dubbio.
- 7. Grazie a questa scelta di immagini, inoltre, è possibile verificare quali di queste sono state riconosciute o confuse maggiormente, e quindi quali sono le caratteristiche che rendono una figura più o meno memorizzabile, cosa difficilmente percettibile quando la memorizzazione avviene in modo puramente meccanico. Quando abbiamo mostrato la prima serie di immagini (quelle da ricordare), tra una e l’altra abbiamo inserito una maschera, ovvero un’immagine di disturbo che aiuta a tenere distinte l’immagine appena vista dalla successiva. Il metodo utilizzato per analizzare i dati raccolti è la Signal Detection Theory: questa teoria presuppone l’esistenza di un processo sensoriale e di un processo di decisione. Si assume che il processo sensoriale sia caratterizzato da un rumore di fondo continuo: quando il segnale è presente, risulta essere immerso nel rumore di fondo. La sensibilità di un osservatore alla presenza del segnale (stimolo fisico) è rappresentata dalla distanza tra la distribuzione del rumore (N) e la distribuzione del segnale + rumore (SN). La distanza tra le due distribuzioni corrisponde alla sensibilità del sistema sensoriale e viene espressa in un indice chiamato d’.
- 8. La SDT assume che l’osservatore risponda “Sì” se la sensazione è superiore ad un certo valore c. Il rapporto della PDF del rumore e della PDF del segnale+rumore nel punto c è una misura chiamata bias. Soggetto # 1 Soggetto # 2 Yes No Yes No SN 20 11 SN 24 7 N 4 16 N 4 16 Soggetto # 3 Yes No SN 19 12 N 7 13 Soggetto # 4 Soggetto # 5 Yes No Yes No SN 25 6 SN 11 20 N 5 15 N 2 18
- 9. Soggetto # 6 Soggetto # 7 Yes No Yes No SN 19 12 SN 23 8 N 6 14 N 1 19 Soggetto # 8 Yes No SN 8 23 N 1 19 Soggetto # 9 Soggetto # 10 Yes No Yes No SN 18 13 SN 27 4 N 5 15 N 0 20 Soggetto #11 Soggetto #12 Yes No Yes No SN 25 6 SN 16 15 N 5 15 N 1 19 Soggetto # 13 Yes No SN 23 8 N 8 12 Soggetto # 14 Soggetto # 15 Yes Yes No No SN 21 10 SN 24 7 N 7 13 N 6 14
- 10. Soggetto # 16 Soggetto # 17 Yes No Yes No SN 19 12 SN 23 8 N 0 20 N 7 13 Soggetto # 18 Yes No SN 22 9 N 9 11 Soggetto # 19 Yes No Soggetto # 20 Yes No SN 21 10 SN 22 9 N 5 15 N 5 15 I risultati dell’esperimento sono poi stati inseriti in questa matrice di probabilità condizionale.
- 11. Soggetto #9 Yes No Soggetto # 1 SN 0,58 Yes No SN 0,64 N 0,25 N 0,2 Soggetto # 2 Soggetto #10 Yes No Yes No SN 0,77 SN 0,87 N 0,2 N 0.05 Soggetto # 3 Yes No Soggetto #11 Yes No SN 0,61 SN 0,8 N 0,35 N 0,25 Soggetto # 4 Yes No Soggetto #12 Yes No SN 0,80 N 0,25 SN 0,51 N 0,05 Soggetto # 5 Yes No SN 0,35 Soggetto #13 N 0,1 Yes No SN 0,74 Soggetto # 6 Yes No N 0,4 SN 0,61 N 0,3 Soggetto #14 Yes No Soggetto # 7 Yes No SN 0,67 SN 0,74 N 0,35 N 0,05 Soggetto # 8 Yes No Soggetto #15 Yes No SN 0,25 SN 0,77 N 0,05 N 0,3
- 12. Soggetto # 16 Yes No SN 0,61 N 0,05 Soggetto # 17 Yes No SN 0,74 N 0,35 Soggetto # 18 Yes No SN 0,71 N 0,45 Soggetto # 19 Yes No SN 0,67 N 0,25 Soggetto # 20 Yes No SN 0,71 N 0,25
- 13. Per poter calcolare d’, c e bias è necessario standardizzare i valori. Applichiamo quindi la trasformazione Probit. Soggetto # 1 Soggetto # 6 Yes No Yes No SN 0,28 SN 0,37 N -0,52 N -0,84 Soggetto # 2 Soggetto # 7 Yes No Yes No SN 0,75 SN 0,64 N -0,84 N -1,64 Soggetto # 3 Yes No Soggetto # 8 Yes No SN 0,28 SN -0,67 N -0,38 N -1,64 Soggetto # 4 Yes No Soggetto # 9 SN 0,86 Yes No N -0,67 SN 0,2 N -0,67 Soggetto # 5 Yes No SN -0,37 N -1,28 Soggetto # 10 Yes No SN 1,12 N -1,64
- 14. Soggetto # 11 Yes No Soggetto # 16 SN 0,86 Yes No SN 0,28 N -0,67 N -1,64 Soggetto # 12 Yes No Soggetto # 17 Yes No SN 0,04 SN 0,64 N -1,64 N -0,38 Soggetto # 13 Yes No Soggetto # 18 Yes No SN 0,64 SN 0,55 N -0,25 N -0,12 Soggetto # 19 Yes No Soggetto # 14 Yes No SN 0,46 SN 0,45 N -0,67 N -0,38 Soggetto # 20 Yes No Soggetto # 15 Yes No SN 0,55 SN 0,75 N -0,67 N -0,52
- 15. Soggetti Gruppo d' c bias 1 A 1,21 0,24 1,33 2 A 1,59 0,04 1,06 3 A 0,67 0,05 1,03 4 A 1,53 -0,09 0,87 5 A 0,91 0,82 2,12 6 B 0,81 0,11 1,1 7 B 2,28 -0,5 0,31 Gruppo A: 14 anni 8 B 0,97 -1,15 0,32 9 B 0,87 0,23 1,23 Gruppo B: 24 anni 10 B 1,12 -0,56 0,53 11 C 1,54 -0,09 0,86 Gruppo C: 35 anni 12 C 1,68 0,8 3,86 13 C 0,9 -0,19 0,83 Gruppo D: Over 50 14 C 0,84 -0,03 0,96 15 C 1,27 -0,11 0,86 16 D 1,92 0,68 3,73 17 D 1,03 -0,13 0,87 18 D 0,67 -0,21 0,86 19 D 1,13 0,1 1,12 20 D 1,22 0,06 1,07
- 16. Ora verificheremo se il d’, il c ed il bias dei diversi gruppi differiscono significativamente. età; Medie MQ Eff. corrente: F(3, 16)=1.2957, p=.31007 Decomposizione ipotesi effettive Le barre vertiali indicano intervalli di confidenza al 0.95 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 d' 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 A B C D età Test Significatività Univariati p er d' (dati_ANOVA) Parametrizzazione sigma-ristretta Decomposizione ipotesi effetti ve SS Gradi di MS F p Effetto Libertà Intercetta 29.81682 1 29.81682 84.59632 0.000000 età 1.37002 3 0.45667 1.29567 0.310069 Errore 5.63936 16 0.35246
- 17. età; Medie MQ Eff. corrente: F(3, 16)=1.9246, p=.16630 Decomposizione ipotesi effettive Le barre vertiali indicano intervalli di confidenza al 0.95 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 c -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 A B C D età Test Significatività Univariati p er c (dati_ANOVA) Parametrizzazione sigma-ristretta Decomposizione ipotesi effetti ve SS Gradi di MS F p Effetto Libertà Intercetta 0.001411 1 0.001411 0.008149 0.929193 età 0.999944 3 0.333315 1.924630 0.166302 Errore 2.770939 16 0.173184
- 18. età; Medie MQ Eff. corrente: F(3, 16)=.34159, p=.79559 Decomposizione ipotesi effettive Le barre vertiali indicano intervalli di confidenza al 0.95 3.0 2.5 2.0 1.5 beta 1.0 0.5 0.0 -0.5 A B C D età Test Significatività Univariati p er beta (dati_ANOVA) Parametrizzazione sigma-ristretta Decomposizione ipotesi effetti ve SS Gradi di MS F p Effetto Libertà Intercetta 28.82401 1 28.82401 35.37274 0.000020 età 0.83506 3 0.27835 0.34159 0.795592 Errore 13.03784 16 0.81486
- 19. Il nostro esperimento non ha evidenziato significative differenze nelle diverse età, sebbene si possa riscontrare un deciso abbassamento del livello del criterio di decisione per quanto riguarda i membri del gruppo B (20-30 anni). Nello stesso gruppo, l’indice d’ risulta invece più elevato, anche se si parla sempre di differenze non significative. Probabilmente, con un campione più esteso, queste differenze sarebbero state più marcate, ma a causa del tempo relativamente lungo del test (20 min. circa) non molte persone hanno accettato di partecipare all’esperimento. Ai soggetti Under 15, poi, l’esperimento è stato sottoposto durante le ore scolastiche (grazie alla collaborazione di un’insegnante del Liceo L. Respighi di Piacenza), dunque non potevamo approfittare oltre della disponibilità di tempo concessaci. Il soggetto che ha fornito meno risposte errate (Soggetto #10, 4/51), ed anche quello che ne ha invece fatte di più (Soggetto #8, 24/51), appartengono entrambi al gruppo B. La media delle risposte errate è di 15 su 51. Di seguito riportiamo una breve analisi delle immagini che sono state correttamente identificate nella totalità o almeno nella maggior parte dei casi.
- 20. • Immagini correttamente identificate nel 100% dei casi: Nessuna di queste era stata mostrata in precedenza, e tutti gli osservatori le hanno riconosciute come inedite. • Immagini correttamente identificate nell’85% dei casi:
- 21. Anche in questo caso, le risposte corrette fanno riferimento a immagini inedite. • Le seguenti cinque, invece, sono state correttamente riconosciute dall’80% degli osservatori: Le prime due non fanno parte di quelle mostrate in precedenza, mentre le successive sì.
- 22. La seguente immagine è invece quella che è stata maggiormente confusa: sebbene fosse stata mostrata tra le 60 immagini iniziali, è stata riconosciuta solo dal 30% degli osservatori. Questo potrebbe essere dovuto a due fattori: • L’elevata presenza, tra le immagini, di raffigurazioni della Vergine con il Bambino; • Il tempo trascorso da quando l’immagine è stata mostrata la prima volta a quando invece è stato chiesto di riconoscerla (la figura era tra le prime diapositive da ricordare e tra le ultime da identificare).
- 23. Con l’esperimento da noi condotto, intendevamo verificare che vi fosse – con il passare degli anni – un graduale indebolimento della memoria visiva. Tuttavia, i risultati ottenuti non hanno confermato le nostre aspettative: tra le diverse fasce d’età non sussistono infatti differenze significative, anche se è opportuno sottolineare una marcata tendenza dei membri del gruppo B (20 – 30 anni) ad abbassare il livello del criterio di decisione. E’ possibile supporre che prendendo in esame un numero maggiore di soggetti, la differenza tra i diversi gruppi sarebbe stata effettivamente significativa. In ultimo, si può notare come la maggior parte delle risposte corrette faccia riferimento a immagini inedite: si può quindi dedurre che per un soggetto (indipendentemente dall’età) sia più facile identificare come estranea un’immagine nuova, piuttosto che ricordarne una già vista in precedenza.
- 24. • Adele Bianchi, Parisio Di Giovanni, Psiche e società, 2001 •Lionel Standing. Learning 10.000 pictures, Quarterly Journal of Experimental Psychology, 25: 207-222, 1973 •Green, D M, Swets, J A (1966). Signal Detection Theory and Psychophysics, New York: J. Wiley & sons.