Il test di Corsi, tra precursori ed epigoni

A 45 anni di distanza dalla sua introduzione, quello di Corsi è ancora un test ampiamente usato negli ambulatori clinici e nei laboratori sperimentali per misurare la memoria a breve termine visuospaziale.

Si può rintracciare nel manuale di riferimento e di devozione di ogni neuropsicologo, scritto da Muriel Deutsch Lezak - Neuropsychological Assessment (1). Alla prima pubblicazione del tomo nel 1976, sono seguite altre edizioni rivedute e ampliate, l'ultima è la quinta del 2012, scritta da Lezak e da Diane B. Howieson, Erin D. Bigler e Daniel Tranel.

Nella descrizione di Lezak, che poi come sempre include le Evidenze neuropsicologiche e le Varianti, il test consiste di 9 cubi neri di circa 4 centimetri, fissati in ordine casuale su una tavoletta nera e numerati progressivamente sulla faccia rivolta all'esaminatore. L'esaminatore toccherà i cubi in sequenze predeterminate di lunghezza crescente e il soggetto, seduto di fronte all'esaminatore, dovrà ripetere ciascuna sequenza toccando gli stessi cubi nello stesso ordine. Ne risulterà lo span visuospaziale ossia il massimo di posizioni che quel soggetto è in grado di mantenere nella memoria a breve termine spaziale.

It consists of nine black 1 ½ -inch cubes fastened in a random order to a black board (see Fig. 9-10). Each time the examiner taps the blocks in a prearranged sequence, the patient must attempt to copy this tapping pattern.

Il test di Corsi è stato descritto per la prima volta nel 1971 (2) dalla pioniera Brenda Milner – splendida neuropsicologa 97enne ancora al lavoro e della quale a volte ci si dimentica – ed era stato messo a punto dal suo allievo Philip M. Corsi, per studiare i disturbi di memoria nei soggetti sottoposti a resezione chirurgica del lobo temporale.

L'altro riferimento bibliografico è la tesi di dottorato di Corsi del 1972 (3), presentata “a parziale adempimento dei requisiti del titolo” al Dipartimento di Psicologia dell'Università McGill di Montreal in Canada.

La tesi presenta lo studio sperimentale di soggetti che avevano subito la resezione del lobo temporale di sinistra (n=39) o di destra (n=39) come terapia dell'epilessia. Una pratica chirurgica efficace in alcune epilessie resistenti alla terapia farmacologica.

Si trattava di soggetti con livello intellettivo nella media e con dominanza per il linguaggio nell'emisfero cerebrale sinistro. Inoltre, Corsi somministrò i quattro test approntati, anche al famoso paziente amnesico HM, a 15 anni dall'intervento neurochirurgico di asportazione bilaterale dei lobi temporali e dall'inizio della meravigliosa avventura degli studi neuropsicologici sulla memoria.

Nell'introduzione, Corsi descrive il comportamento quotidiano dei soggetti con amnesia globale da asportazione bilaterale dell'ippocampo: ogni evento viene dimenticato non appena l'attenzione si sposta su altri fatti e così “sembrano vivere da momento a momento”. È proprio quello che dice Hiroshi Sekine, nel film documentario di Hirokatzu Koreeda.

L'introduzione della tesi prosegue focalizzandosi sui soggetti con lesione unilaterale del lobo temporale, che manifestano deficit più specifici. Tipicamente, nelle persone che hanno la dominanza emisferica per il linguaggio a sinistra, le lesioni del lobo temporale sinistro causano difficoltà in compiti di apprendimento verbale e di memoria verbale, mentre le lesioni del lobo temporale destro causano difficoltà in compiti di apprendimento spaziale e di memoria visuospaziale.

I quattro test utilizzati da Corsi sui 39 soggetti con resezione temporale sinistra, sui 39 soggetti con resezione temporale destra, su un gruppo di soggetti di controllo e su HM erano rivolti ad esaminare in modo specifico la memoria a breve termine e l'effetto di interferenza durante la memorizzazione..

Due dei test prevedevano materiale verbale (numeri e stringhe di consonanti) e gli altri due si basavano su materiale visuospaziale, tra questi il nuovo test coi 9 cubi attaccati a una tavoletta, che ha preso il nome dell'ingegnoso autore.

L'intento di Corsi era di riprodurre con materiale visuospaziale il test di Hebb, che richiedeva di ricordare sequenze numeriche via via più lunghe.

Nella descrizione originale:

Block-Tapping Task. This task is identical in design to the Hebb digits task, but the items are spatial not numerical. The test material (see Figure 9) consisted of 9 black blocks (1-1/4" cubes) which were impartially arranged on a black board (9" x 11"). The examiner tapped the blocks with a 6" wooden stick in a particular sequence and, immediately thereafter, the patient was required to tap out exactly the same pattern.

L'esaminatore toccava sequenze di cubi di lunghezza crescente con un bastoncino e il paziente doveva ripetere immediatamente ciascuna sequenza. In tal modo veniva determinato lo span spaziale, ossia il massimo numero di cubi toccato nel corretto ordine da quel paziente. Successivamente, l'esaminatore presentava altre 24 sequenze di un numero di cubi corrispondente allo span+1, ad intervalli di 15 secondi tra una sequenza e l'altra. Ogni 3 volte veniva ripetuta la stessa sequenza. Si ottenevano così due punteggi: il numero di sequenze ricorrenti riprodotte correttamente e il numero di sequenze non ricorrenti riprodotte nell'ordine corretto.

I risultati dello span spaziale medio nei tre gruppi erano: 4.9 nei soggetti normali, 4.9 nei pazienti con lesione temporale sinistra e 4.8 nei pazienti con lesione temporale destra. Il punto di partenza era quindi lo stesso per i tre gruppi. Nell'analisi dei risultati della seconda parte del test, i pazienti con lesione temporale destra ottennero un punteggio nettamente inferiore ai soggetti di controllo e ai pazienti con lesione temporale sinistra, sia nelle sequenze ricorrenti che in quelle non-ricorrenti. 

I soggetti con lesione temporale destra mostravano un deficit selettivo nell'apprendimento spaziale. Inoltre, tale deficit variava direttamente con l'estensione della lesione: più estesa era la lesione, più profondo era il deficit, come mostra la figura seguente.

H.M. evidenziò difficoltà in entrambi i compiti supra-span – verbale e visuospaziale. Tale deficit non era interpretabile come la somma dei deficit derivanti da lesioni unilaterali, perché in ciascuno dei compiti era molto più severo rispetto a ciascuno dei due gruppi di pazienti.

Mostrò, tuttavia, un lieve effetto apprendimento sulle sequenze ricorrenti del test di Corsi, che riprodusse nell'ordine corretto il 10% in più di quelle non ricorrenti. Non mostrò lo stesso effetto sul test verbale di Hebb.

Il suo span era però ancora una volta nella norma: 6 per i numeri e 5 per i cubi!

Queste prime osservazioni neuropsicologiche hanno contribuito a farci scoprire i diversi sistemi attraverso i quali è organizzata e funziona la nostra memoria.

Corsi aveva così fornito un'ulteriore prova della specializzazione emisferica per determinati tipi di compiti.

Aveva, inoltre, dimostrato una doppia dissociazione tra gli effetti delle lesioni temporali a sinistra e a destra: i pazienti con lesione sinistra presentavano deficit nell'apprendimento verbale ma non nell'apprendimento spaziale, mentre i pazienti con lesione destra presentavano deficit nell'apprendimento spaziale ma non in quello verbale.

Infine, aveva messo in relazione la gravità del deficit selettivo di memoria a breve termine con l'estensione dell'area asportata nell'intervento neurochirurgico di lobectomia temporale: più ampia la resezione e coinvolgente la regione critica dell'ippocampo, più grave il deficit osservato in entrambi i gruppi di pazienti.

L'interpretazione di Corsi era che il deficit fosse dovuto non a uno spontaneo decadimento della traccia ma a una maggiore suscettibilità all'interferenza: il problema era nel consolidamento e impediva la registrazione di una traccia stabile nella memoria. In questa suscettibilità, secondo l'ipotesi originaria di Brenda Milner, giocava un ruolo l'ippocampo, che giace nella regione mesiale del lobo temporale.

Un aspetto fondamentale che Corsi enfatizzava nella tesi e che spesso si trascura, è l'importanza di confrontare, sugli stessi compiti e sul funzionamento degli stessi processi, ampi gruppi di pazienti con analoga estensione della lesione, stessa eziologia, stesso livello intellettivo, età omogenea, stessa dominanza emisferica, allo scopo di arrivare a conclusioni anche diverse ma da interpretare alla luce delle opzioni teoretiche alternative e non fuorviati dalla confusione metodologica.

Nella tesi c'era anche un'avvertenza ai neurochirurghi: dato che si è scoperto il ruolo delle regioni temporali mesiali nei processi di memoria, è opportuno che i pazienti candidati alla chirurgia siano informati, anche se non è semplice comunicare gli effetti negativi della cura di una patologia.

Yet, the evidence of memory loss after unilateral temporal lobectomy is clear and the communication of this information to surgical candidates would seem essential.

Molti studi successivi hanno seguito l'indicazione di Corsi di usare due semplici test di memoria a breve termine per misurare lo span e il supra-span verbale e spaziale:

The brief tests of short-term retention and learning employed here may also be helpful in the differential diagnosis of neurological disturbances. In particular, the Hebb digits task and block tapping analogue provide a nice means of assessing immediate memory span, supraspan recall and cumulative learning for both verbal and non-verbal material.

Difatti, il test di Corsi è ampiamente usato e ancora molto studiato, non sempre con il rigore metodologico di quella ricerca del 1972, che era poi solo un contributo parziale per il Dottorato!

Più recentemente è stata messa in discussione la specificità del test per la misura della memoria a breve termine spaziale o memoria di lavoro spaziale. Dal momento che il compito richiede oltre alla memorizzazione di sequenze visuospaziali anche la riproduzione di sequenze motorie e aspetti decisionali del piano motorio, per Della Sala e Logie (4) non si può parlare di un test “puro”:

Corsi blocks cannot be a “pure” test of a spatial working memory system, unless we consider that spatial working memory comprises visual and movement information as well as retention of sequential information, and a decision process that is required as participants choose which block to touch next in the sequence.

Della Sala, Gray, Baddeley, Allamano e Wilson hanno proposto una variante del test, che misura selettivamente la memoria visuospaziale: il Visual Pattern Test (5). Si tratta di matrici a scacchiera di diversa complessità che richiedono al soggetto di ricordare, dopo una fase di studio di pochi secondi, solo la posizione delle celle bianche e nere, riproducendola su una griglia.

Altre versioni del test di Corsi sono usate nelle batterie neuropsicologiche e permettono, ad esempio, di dissociare anche la memoria spaziale (posizioni) dalla memoria visiva (forme). 

Corsi fu l'inventore del test che porta il suo nome?

Nella versione dei 9 cubi su una tavoletta senz'altro sì.

Ma nel 2001, Vecchi e Richardson (6) hanno trovato un suo precursore: il test dei cubi di Knox.

Le sequenze dei cubi da riprodurre furono ideate dal medico Howard Knox, che le utilizzò assieme ad altri compiti per testare “il deficit mentale” nei migranti che arrivavano a Ellis Island. Si trattava di brevi prove non verbali, applicabili a individui di diverse lingue e culture, delle quali si trova ancora traccia nelle moderne batterie neuropsicologiche.

Nell'articolo del 1913, pubblicato sull'autorevole rivista JAMA (7), Knox riportò i risultati di più di 4000 persone sospettate di deficit mentale ed esaminate nei 18 mesi precedenti. Di questi, 400 furono certificati come “imbecilli” e quindi non rispondenti ai criteri per entrare negli Stati Uniti.

In ogni momento storico, ogni società, trova rapidi criteri di selezione arbitraria dello straniero, durante quei flussi migratori che ha contribuito a causare.

Il test di Corsi ha in comune con il test di Knox i cubi e le sequenze di cubi toccati, che il soggetto deve riprodurre ma in numero e procedura diversi. Rispetto al test di Knox, aggiunge un unico colore per i cubi (nero), l'informazione sulla posizione dei cubi nello spazio che è predefinita sulla tavoletta (non varia da soggetto a soggetto), un elevato numero di sequenze predeterminate con ordine e ripetizioni stampati su una scheda, il controllo della situazione di esame (il soggetto è di fronte all'esaminatore): tutte queste condizioni, che servono a esaminare con metodo rigoroso un processo cognitivo molto specifico, erano assenti durante gli esami condotti da Knox, al quale si deve riconoscere un notevole ingegno, messo al servizio delle autorità governative.

Nel 1961 compare la descrizione della prima versione modificata del test dei cubi di Knox, nella tesi di Doreen Kimura, la prima dottoranda seguita da Brenda Milner al Dipartimento di Psicologia della McGill: i cubi sono cinque, neri e disposti ancora in fila.

Modified Knox Cube. Five black blocks were placed in a row before the subject and the experimenter tapped each block with a pencil. On each trial the order in which the blocks were tapped was different. There were two conditions, with ten trials for each. (1) Irnmediately after the experimenter had tapped the blocks, the subject tapped the same blocks in the same order. (2) A delay was introduced between the experimenter's tapping of the blocks and the subject's tapping of the blocks.

Qualche anno dopo, nello stesso fervente Dipartimento, sarà sviluppato il più longevo test a 9 cubi, per la memoria a breve termine visuospaziale.

Sorprendentemente, Corsi non pubblicò su una rivista scientifica la sua tesi di dottorato Human memory and the medial temporal region of the brain – che dovrebbe essere letta da ogni studente che si cimenti negli stessi ambiti - ma fu coautore di una pubblicazione del 1991 sui giudizi temporali di recenza nei pazienti con lesioni frontali, assieme a Milner e Gabriel Leonard.

Rimarrà nella storia della neuropsicologia, nonostante impercettibili Impact Factor e H-index!

1. Muriel Deutsch Lezak. Neuropsychological Assessment. Oxford University Press,1995.

2. Milner B. Interhemispheric differences in the localization of psychological processes in man. Br Med Bull. 1971 Sep;27(3):272-7.

3. Corsi PM. Human memory and the medial temporal region of the brain. Unpublished doctoral dissertation, 1972, McGill University.

4. Della Sala S. & Logie RH. in Handbook of Memory Disorders (eds Baddeley A D, Kopelman MD & Wilson BA) 271–292, Wiley, Chichester, 2002.

5. Della Sala S, Gray C, Baddeley A, Allamano N, Wilson L. Pattern span: a tool for unwelding visuo-spatial memory. Neuropsychologia 1999 Sep;37(10):1189-99.

6. Vecchi T, Richardson JT. Measures of visuospatial short-term memory: the Knox Cube Imitation Test and the Corsi Blocks Test compared. Brain Cogn. 2001,46(1-2):291-5.

7. Knox HA. A scale, based on the work at Ellis Island, for estimating mental defect JAMA 1914;62:741-747.