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Nea-Science – Special Issue Vol.3

Nea-Science – Special Issue Vol.3

Technology to enhance Hands-on Psycho-pedagogical Practices


Download Special Issue: http://issuu.com/neascience/docs/issue_nov_13


Since their birth and maybe even before, children start learning about the world around them. Day by day they can count on wider sensory-motor functions that open to their cognitive development new ways. In the period of their life that goes from few months to 3-4 years hands are fundamental in conveying knowledge. A child points something, he/she handles, touches, tastes and manipulates while understanding an object features and functions. This every day observations reflect in eminent psychologists perspectives, consider for example Piaget (1926; 1936), Papert (1993), Bruner (1990) who recognize a fundamental role to manipulative activities for psychological development and cognitive representations birth. Also Vygotsky, the other giant father of cognitive development theory, believed that interaction with environment was an important way a child may learn, not the only one indeed. In his opinion, cognitive development relies on input from other people as well, thus underlying the importance of historical and cultural context children live in. Of course, adult humans do not learn only by pointing, reaching, touching and manipulating. During the cognitive development and learning processes, the “concrete” manipulative acts are gradually embedded and represented in our neurocognitive structures where they are performed as “simulated” actions (symbolic acts) in a virtual (mind) space (see Newcombe abd Shipley, in press). But the use of hands (or more in general, the body) coupled with a cognitive representation of the physical space are the latent and essential psychological biases of our learning/developmental processes. They strongly emerge when the environmental conditions invite us to use them. These biases are, probably, the main reasons why we think about Internet as a geometrical (virtual) space or why the (computer) “mouses” and the “touch screens” are immediately intuitive. In fact, the mouse extends our “pointing” and “reaching” actions in a computer screen graphic space and the current “touch screen” technology allows us to manipulate digital virtual objects. Recently, new technologies are candidates to enhance our attitude to know by manipulating. Basically, they are composed by common objects equipped with sensors and connected in wireless mode with a remote computer. Users enter in this sort of Internet of Things and interact with the smart objects through new interfaces (glasses, gloves, visors, etc.) or by traditional manipulation interpreted by (sophisticated) computer programs (see for example handwriting recognition systems).  We think that the new chances offered by the Smart Objects technology could produce innovative learning/teaching environments to enhance neuro-cognitive development especially in training context. Moreover, with these tools we could recover traditional and well known psycho-pedagogical practices that are not widely and massively applied because of their expensiveness. For example, it is the case of educational materials like Logic Blocks or Teaching Tiles. These are manipulative learning environments designed to teach a wide range of subjects (mathematics, geometry, languages, geography, etc.) and abilities (or soft skills) (problem solving, creative thinking, cooperative behaviour, etc.) for children aged from 3 and 10. Unfortunately, this type of material can be used individually or in small groups of students (3-4 children maximum) and requires a constant supervision by an adult (teachers, parents, educators, etc.). This is a strong constrain for their massive utilization. As said above, we think that the emerging field of smart technologies (software and hardware) could be addressed to overcome this constrain and exploit the huge potential lying in these materials/practice. This book aims to introduce the general theme of developing and using innovative teaching/learning environments based on the harmonic integration of (a) Referring to a well-known cognitive theoretical perspective;  (b) recovering traditional psycho-pedagogical practices, etc. (i.e. logical blocks, teaching tiles, handwriting); (c) applying Smart Technologies to enhance the psycho-pedagogical practices (i.e. hardware side: RFID/NFC sensors, augmented reality systems, intelligent interfaces, etc.; software side: artificial intelligence systems to enhance the learning-teaching experiences). The book is divided-up in two parts. The first part delineates the state the art of the overall field (theoretical perspectives, hand-on educational practices, smart technologies applied to education), the second part will  describe the Block-Magic  methodology-technology as a concrete and recent case of study. More in detail the first part reports the state of the art about theoretical perspective on learning and cognitive development that inspire hands-on educational practices. Moreover we will describe some relevant examples of hands-on educational practices, underlying their specific features, strengths and drawbacks and how they are related with the theories and methods describes in the first section. Finally, we will go a step further introducing tangible devices and smart technologies that allow people to interact with digital information through the physical environment (i.e. tangible user interface). Also in this case attention will be devoted to analyse these examples according to the proposed theoretical framework. The part II will widely describe a case study, the Block-Magic methodology . What is Block Magic? Why is it different from others platforms? What does it allow to do in training /educational context? Why is it effective? These questions will receive a reply through the description of concrete examples and applications by the Block- Magic Consortium, in the framework of EU funded research project. Many book authors are members of the Block-Magic consortium (www.block-magic.eu) that has developed learning/teaching materials and activities according to the above guidelines.

Ricordi per poter immaginare il futuro

Raccontare una vacanza… Nell’ambito degli studi sulla memoria, tale azione è possibile grazie alla memoria episodica: il ricordo di eventi passati, legati a precise coordinate spazio-temporali. Sebbene la maggior parte della ricerca negli anni passati si è concentrata sul ruolo della memoria episodica nel ricordare, alcuni autori hanno suggerito che la memoria episodica fornisce la base per un ”viaggio mentale” non solo nel passato, ma anche nel futuro . Questi studi hanno dimostrato che ricordare eventi passati e immaginare eventi futuri dipende in gran parte gli stessi meccanismi cognitivi: rappresentazioni mentali di eventi futuri sono, infatti, costruite sulla base di vari elementi che vengono estratti dalle esperienze passate. A supporto di tale ipotesi, studi di brain imaging hanno dimostrato elevati gradi di sovrapposizione dell’attività neurale nella corteccia prefrontale e nel lobo temporale mediale, come pure nelle regioni posteriori, in entrambe le condizioni. La memoria episodica fornisce quindi gli ingredienti necessari per la costruzione di rappresentazioni mentali del futuro . Come spiegare questo fenomeno? Secondo Schacter e Addis (ipotesi della simulazione episodico-costruttiva) dettagli di eventi passati, cioè le esperienze precedenti memorizzate nella memoria episodica , sarebbero ricombinate in maniera flessibile per creare scenari futuri.

Lo studio di seguito proposto esamina le differenze tra diverse fasce di età di adulti (young, young-old, old-old) nella creazione di immagini mentali dal passato e dal futuro. Ai soggetti venivano presentate delle parole chiave e per ognuna di esse veniva richiesto di ricordare un evento passato o immaginare un evento futuro. La performance è stata analizzata nei termini del tipo di immagine creata (specifica o generale) e della sua vividezza. I risultati hanno mostrato che i soggetti più anziani immaginano eventi futuri meno specifici rispetto alle altre fasce di età , inoltre producono più immagini generali del futuro rispetto al passato. Un pattern simile è emerso anche per la vividezza delle immagini prodotte. Gli effetti del declino cognitivo legato all’età (in termini di carenza nella vividezza e specificità dei ricordi passati, e decremento delle funzioni esecutive), sembrano dunque estendersi anche alla capacità di immaginare scenari futuri.

Per consultare l’intero articolo in inglese http://wmlabs.psy.unipd.it/Publication/borella/Beni%20et%20al._2013_Remembering%20the%20past%20and%20imagining%20the%20future%20age-related%20differences%20between%20young,%20young-old%20and%20old-old.pdf


De Beni R., Borella E., Carretti B., Zavagnin M., Lazzarini L., Milojev G. (2013). Remembering the past and imagining the future: age-related differences between young, young-old and old-old. Aging Clinical and Experimental Research, 25, 89-97.

Motivazione: un modello neuro-cognitivo

Nel contributo qui proposto si sostiene l’ipotesi che la motivazione ad apprendere emerga dal realizzarsi di una certa con-formità strutturale tra alcuni schemi concettuali presenti nel soggetto che apprende (rappresentazioni motorie) e la con-figurazione che viene ad assumere, per il soggetto, una certa situazione-stimolo. L’idea è che la conformità strutturale sia regolata dalle relazioni “di scopo” che collegano i diversi concetti (o le azioni che essi codificano) e che sia proprio la possibilità di cogliere le relazioni “intenzionali” tra concetti, o le azioni, ad attivare le condizioni (attenzione) che pre-dispongono o “muovono verso” (motivazione) la preparazione di un comportamento adattivo in risposta ad uno stimolo.

In tale prospettiva, la distinzione tra motivazione intrinseca ed estrinseca non sembrerebbe più tanto significativa, poiché la spinta ad agire emergerebbe dalla costante e imprescindibile relazione tra soggetto e mondo, tra configurazioni interne ed esterne. Sarebbe forse più utile chiedersi se la digitalizzazione dell’informazione, esponendo sempre più le nuove generazioni a stimolazioni visive, favorirà o danneggerà la creatività e la motivazione ad apprendere, considerato che il riconoscimento di configurazioni da parte del cervello ha preceduto la logica.

Per consultare l’intero articolo  http://www.aisc-net.org/home/wp-content/uploads/2013/11/ATTI-AISC2013.pdf


Mario D. (2013). La struttura della motivazione. Un modello neuro-cognitivo.  Atti del X Convegno Annuale AISC 2013, 177-182.

Costruzione attiva del proprio curriculum vitae

Un primo aspetto critico quando si redige un curriculum vitae è la sua linearità: le esperienze vengono compilate in successione diacronica, spesso sconnesse tra di loro e senza una struttura che avvicini le esperienze simili tra di loro, afferenti cioè ad un campo o ad un’area di interesse, inoltre, non sempre si è consapevoli che lo sforzo maggiore per elaborare un curriculum vitae è di tipo rappresentazionale: è infatti necessario articolare in modo chiaro e facilmente leggibile una rappresentazione efficace di se stessi e delle proprie attività in modo contestualizzato e attuale.

Gli autori dell’articolo di seguito proposto, hanno  pensato di progettare uno strumento utile per una  costruzione autonoma o condivisa  del proprio curriculum vitae: il Curriculum Visuo-Semantico web-CVSw (Salmaso, Bagnariol, Tosato, 2012). Il CVSw permette di ragionare sulle proprie esperienze e di raggrupparle in aree distinte, chiaramente riconoscibili l’una dall’altra e omogenee, in quanto al loro interno vengono riportati solo gli elementi che hanno costituito quello specifico campo. Inoltre,  il dispositivo, per le sue peculiarità orientative, di costruzione attiva e ad alto impatto visivo, può permettere un’elicitazione facilitata dei processi cognitivi e costituire un medium utile per facilitare la rappresentazione del proprio curriculum vitae in un ambiente web. Lo strumento prevede un’elaborazione processuale a step progressivi dentro un ambiente virtuale.  La persona coinvolta nel processo di costruzione viene guidata a strutturare le proprie esperienze di vita secondo tre settori affini al modello di curriculum vitae europeo: istruzione/formazione, attività, prodotti.  I due fattori innovativi introdotti dal CVSw riguardano: l’attribuzione di significati semantici e valoriali; una visualizzazione grafica facilitante per chi compila il CVSw e per chi lo consulta.  Questo strumento, dunque, può permettere un’elicitazione facilitata dei processi cognitivi coinvolti e, proprio per le sue peculiarità orientative, costituisce  un possibile oggetto a valenza formativa e comunicativa.

Per consultare l’intero articolo  http://www.aisc-net.org/home/wp-content/uploads/2013/11/ATTI-AISC2013.pdf


Salmaso L., Bagnariol S., Tosato P. (2013). Facilitare l’elicitazione di processi cognitivi in ambiente web per una costruzione attiva del proprio curriculum vitae: il CVSw-Curriculum Visuo Semantico Web. Atti del X Convegno Annuale AISC 2013, 207-212.

Come invecchiamo i lobi frontali?

Evidenze convergenti da studi su soggetti anziani normali condotti con metodi clinici e/o di neuroimaging sembrano evidenziare che i lobi frontali, e le funzioni esecutive ad essi riconducibili, presentano una particolare vulnerabilità ai processi di “fisiologico” invecchiamento cerebrale (la cosiddetta “frontal aging hypothesis”). La eterogeneità cognitiva e la “modularità” di tali funzioni ha inoltre condotto l’attenzione degli studiosi a individuare quali tra le funzioni esecutive risultino maggiormente suscettibili ai processi di invecchiamento. In questa prospettiva, alcuni autori hanno enfatizzato il ruolo di un precoce coinvolgimento della corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) e delle funzioni di astrazione, concettualizzazione ed “intelligenza sociale” ad essa sottese (McPherson et al., 2002). Per contro, studi di neuroimaging morfologico e funzionale indicano nella corteccia orbitofrontale (OFC) un sito di particolare vulnerabilità ai processi di invecchiamento (Resnik et al., 2008). La frontal aging hypothesis tuttavia è di non agevole verifica sperimentale. Nel corso del tempo i lobi frontali possono andare incontro a processi lesionali, degenerativi o vascolari, che mutano la storia naturale dell’invecchiamento da fisiologico a patologico. Inoltre, il fisiologico invecchiamento frontale probabilmente inizia in maniera sottile già in età presenile, e prosegue fino alle estreme età della vita. Tali fattori costituiscono una seria limitazione tecnica ed economica alla programmazione di studi prospettici che, per essere totalmente dirimenti, dovrebbero contemplare un follow-up cognitivo e di neuroimaging protratto per svariate decine di anni.

Un modo per aggirare, almeno in parte, tali limitazioni può consistere nel confrontare gruppi di anziani normali di differenti fasce di età, allo scopo di cogliere differenze quali-quantitative nel profilo delle funzioni esecutive. In considerazione della intrinseca eterogeneità delle funzioni “frontali” e della concomitanza di potenziali variabili confondenti in grado di influenzare la prestazione ai test dei soggetti più anziani (rallentamento psicomotorio, affaticabilità, ridotta tolleranza alla frustrazione) la scelta più opportuna sarebbe quella di ricorrere a batterie composite di rapida ed agevole somministrazione.

Nello studio di seguito proposto, gli autori hanno confrontato le prestazioni di anziani normali di due fasce di età, rispettivamente “young old” e “oldest old” ad una batteria rapida per le funzioni esecutive, la Frontal Assessment Battery.

Per consultare l’intero articolo  http://www.aisc-net.org/home/wp-content/uploads/2013/11/ATTI-AISC2013.pdf


Iavarone A., Ambra F.I., Carola F., Garofalo E., Matascioli F., Ronga B. (2013). Come invecchiano i lobi frontali? Atti del X Convegno Annuale AISC 2013, 166-170.

Gestire le terapie complesse nel paziente anziano

L’invecchiamento della popolazione richiede che i servizi sanitari tutelino la salute, il benessere e la qualità della vita di una quota crescente della cittadinanza. Sempre più anziani sono colpiti da una o più malattie cronico-degenerative e quindi chiamati a gestire schemi terapeutici complessi. Questa è una delle sfide più importanti per i sistemi sanitari occidentali che, seppur in modi differenti, stanno ridefinendo l’offerta di servizi al cittadino, dando una nuova centralità alla medicina di territorio e riservando agli ospedali la cura delle fasi acute o l’erogazione di prestazioni specialistiche.

Nel contributo di seguito indicato viene proposta una riflessione sui modi in cui i Medici di Medicina Generale (MMG) contribuiscono a garantire l’autonomia della popolazione anziana, supportandola nella gestione di terapie complesse nelle proprie abitazioni. A questo scopo è stato adoperato il concetto di user configuration (Woolgar e Grint, 1997; Oudshoorn et al., 2004), proveniente dagli studi sociali su scienza e tecnologia. Tale concetto porta a concentrarsi su:

– il processo di configurazione del paziente e degli altri attori coinvolti nella sua cura quotidiana sotteso dalle terapie complesse;

– le pratiche adottate dai MMG per mettere i pazienti e i loro caregivers in condizione di gestire autonomamente una terapia complessa.

Per consultare l’intero articolo  http://www.aisc-net.org/home/wp-content/uploads/2013/11/ATTI-AISC2013.pdf


Miele F., Piras E., Bruni A., Coletta C., Zanutto A. (2013). La medicina generale come lavoro di configurazione: gestire le terapie complesse nel paziente anziano. Atti del X Convegno Annuale AISC 2013, 271-276.

Abilità linguistiche ed extralinguistiche in pazienti con afasia

L’afasia è una condizione patologica che si verifica prevalentemente a seguito di una lesione cerebrale in specifiche aree dell’emisfero sinistro, che comporta deficit che limitano gravemente l’efficacia comunicativa nella vita quotidiana. Tradizionalmente sono state indagate soprattutto le implicazioni sul piano del linguaggio e sono stati proposti numerosi strumenti per la valutazione del puro deficit linguistico: WAB (Kertesz, 1982), BADA (Miceli et al., 1994), Test dei Gettoni (De Renzi e Vignolo, 1962).

Anche la componente gestuale della comunicazione, tuttavia, sembra compromessa. Alcuni studi hanno evidenziato prestazioni deficitarie dei pazienti con lesione cerebrale sinistra nella comprensione di atti comunicativi complessi, come inganni e ironie, espresse attraverso i gesti. La performance era, invece, paragonabile a quella dei soggetti di controllo nei compiti comunicativi più semplici. Sebbene l’utilizzo di gesti possa rappresentare una modalità di compenso del deficit linguistico nei pazienti afasici, questo sembra valere solo per compiti che non implichino la gestione di rappresentazioni mentali complesse.

Lo studio di seguito proposto, esposto nella sezione Poster del X Convegno Annuale AISC 2013, ha avuto come obiettivo quello di fornire un quadro delle abilità comunicative linguistiche ed extralinguistiche, in comprensione e in produzione, in un campione di pazienti afasici.

Per consultare l’intero articolo   http://www.aisc-net.org/home/wp-content/uploads/2013/11/ATTI-AISC2013.pdf


Gabbatore I., Angeleri R., Bara B.G., Bosco F.M., Sacco K. (2013) Abilità linguistiche ed extralinguistiche in pazienti con afasia. Atti del X Convegno Annuale AISC 2013, 255-262.

Ti fidi dei tuoi ricordi?

La gente di solito ritiene che quello che ricorda sia vero, e basa le proprie azioni sul presupposto secondo il quale i propri ricordi siano accurati e affidabili . Anche se questa ipotesi potrebbe essere corretta nella maggior parte delle situazioni, numerose ricerche hanno dimostrato che la memoria è fallibile, suggestionabile e, quindi, spesso distorta. Tra le altre, una delle “trappole” della memoria è il misinformation effect (Loftus, 2005, review): l’influenza di informazioni fuorvianti sui ricordi. Il paradigma è costituito tipicamente da tre fasi:

  • il soggetto assiste ad un evento,
  • viene esposto ad informazioni fuorvianti su alcuni dettagli dell’evento,
  • esegue un compito di memoria (richiamo).

Qualora le informazioni svianti vengano incluse e ricordate come parte dell’evento, si crea un “falso ricordo”. In che modo tale effetto ha luogo? La traccia mnestica originaria è danneggiata o semplicemente inaccessibile? Una delle possibili spiegazioni è quella dell’attribuzione erronea: poiché le informazioni ingannevoli si integrano ai ricordi reali, è possibile che i soggetti dimenticano la loro fonte ed erroneamente le attribuiscono all’evento originale.

Lo studio di seguito proposto ha cercato di valutare l’effetto dello stato d’animo sul grado di suggestionabilità al misinformation effect. Le nostre esperienze sono sempre colorate da una certa valenza affettiva, dunque è importante cercare di capire se e come i nostri sentimenti possono influenzare il contenuto e la precisione dei ricordi. I risultati hanno confermato che i partecipanti sono stati tratti in inganno dalle false informazioni fornite e che lo stato d’animo non ha avuto un effetto significativo sul misinformation effect, quanto sulla fiducia dei soggetti nei propri ricordi. Quando si è tristi, le persone danno maggiore credito e fiducia ad informazioni fornite dagli altri, rispetto invece a quando sono felici o arrabbiati. Tali evidenze hanno importanti implicazioni giuridico-cliniche, infatti la fiducia e la certezza dei propri ricordi sono fattori molti influenti nel determinare l’affidabilità delle testimonianze oculari.

Per consultare l’intero articolo in inglese  https://perswww.kuleuven.be/~u0047514/pdf/Journal_of_Cognitive_Psychology_2013.pdf


Van Damme I., Seynaeve L. (2013). The effect of mood on confidence in false memories. Journal of Cognitive Psychology, 25 (3), 309-318.

Cecità e cognizione spaziale

Lo studio di individui ciechi offre un’opportunità unica per analizzare il ruolo della visione in una vasta gamma di processi cognitivi e percettivi e nello sviluppo del cervello . Inoltre, distinguendo tra cecità congenita ed acquisita, è possibile valutare il ruolo evolutivo dell’esperienza visiva per una varietà di fenomeni cognitivi .

La cecità spesso di associa ad una riorganizzazione adattiva delle aree neurali che risultano essere risparmiate, il che si traduce in un potenziamento o affinamento delle altre modalità sensoriali (es. nitidezza uditiva, riconoscimento tattile). Eppure, le modalità non visive potrebbero non essere in grado di compensare pienamente la mancanza di esperienza visiva , come nel caso di cecità congenita. Come suggeriscono gli autori delle review qui proposta, l’esperienza evolutiva visiva sembra essere necessaria per la maturazione dei neuroni multisensoriali implicati nelle attività spaziali. Inoltre, la capacità di raccogliere e trasmettere in parallelo più informazioni, potrebbe non essere completamente compensata, dunque  la mancanza di esperienza visiva potrebbe danneggiare tutte le attività spaziali che richiedono l’integrazione di input sensoriali. Maggiormente compromessa è la capacità di rappresentare un insieme di oggetti sulla base delle relazioni spaziali tra gli oggetti  stessi (prospettiva allocentrica), piuttosto che la relazione spaziale che ogni oggetto ha con il punto di vista dell’osservatore (prospettiva egocentrica).

Per consultare l’intero articolo in inglese  http://webspace.qmul.ac.uk/mproulx/PasqualottoProulx2012.pdf


Pasqualotto A., Proulx M.J. (2012). The role of visual experience for the neural basis of spatial cognition. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36, 1179–1187.

La distanza fisica è lo specchio del tipo di rapporto sociale?

In ogni lingua ci sono innumerevoli modi per descrivere le relazioni spaziali. Ma gli stessi termini vengono utilizzati per parlare anche di altri tipi di distanza, tra cui la distanza nelle relazioni sociali. Ad esempio, quando si parla di rapporti amicali, il legame con l’altra persona viene spesso descritto in termini di vicinanza (intimità) o lontananza (estraneità, diffidenza). Il linguaggio spaziale che si riferisce alla prossimità è in grado di comunicare attaccamento, interesse, e affetto, tipiche espressioni sono: “Io sono dalla tua parte”, “Puoi appoggiarti a me nei momenti difficili”, “Siamo molto vicini”. Espressioni che, invece, implicano rifiuto, tradimento o disinteresse sono: “Mi ha raggirato”, “Mi sembri distante”, “Ti stai allontanando”.

Pochi lavori hanno indagato in che modo le persone concettualizzano lo spazio quando stanno pensando ad un rapporto amicale o ad altre relazioni sociali. C’è una relazione tra il tipo di rapporto sociale (amico, non amico) e la distanza spaziale? L’obiettivo del lavoro di seguito proposto è stato proprio quello di indagare tale connessione: attraverso tre esperimenti (che combinano disegno e stima delle distanze) è stata valutata l’ipotesi secondo cui il ragionamento spaziale è legato al pensiero del soggetto circa l’amicizia. In ciascun esperimento, ai partecipanti è fornita la mappa di un parco e viene loro richiesto di disegnare il percorso che avrebbero scelto per attraversarlo da un punto all’altro, incontrando sulla strada delle figure (amici o estranei). Veniva, inoltre, richiesto di stimare il tempo necessario ad eseguire tale percorso. I risultati hanno evidenziato che il tipo di relazione sociale influenza il modo in cui i partecipanti ragionano sulle distanze fisiche e sul tempo. Infatti, in tutti gli esperimenti i soggetti tracciavano rotte più vicine alle figure interposte lungo il percorso e stimavano dei tempi di viaggio più lunghi, qualora le ritenevano amiche. Nonostante tali risultati siano solo preliminari e indicativi, hanno notevoli implicazioni per la ricerca sulle distanze sociali e la concettualizzazione dello spazio.

Per consultare l’intero articolo in inglese   http://escholarship.org/uc/item/8kd6t9kw#page-1


Matthews  J.L., Matlock T. (2011). Understanding the link between spatial distance and social distance. Social Psychology, 42(3), 185-192.