Riassunto esame Psicologia cognitiva, Prof. Arduino Lisa, libro consigliato Psicologia cognitiva, Eysenck, Keane

LIBRO 2 - CAPITOLO 1 “Approccio alla cognizione umana”

Psicologia cognitiva: cerca di comprendere l’attività cognitiva umana (attenzione, percezione, apprendimento,

memoria, linguaggio, soluzione problem solving), pensando a dei compiti per le persone che vadano a stimolare proprio

quel processo mentale e osservandone poi il comportamento.

Applicazione pratiche: problemi di memoria, attenzione e concentrazione; disturbi di apprendimento; difficoltà

psicologiche (depressione, ansia, etc).

Approcci allo studio dell’attività cognitiva umana:

1.​ Psicologia cognitiva sperimentale.

2.​ Neuroscienza cognitiva.

3.​ Neuropsicologia cognitiva.

4.​ Scienza cognitivo computazionale.

1. Psicologia cognitiva sperimentale:

Usa il metodo sperimentale per stabilire relazioni causa effetto, dunque individua evidenze comportamentali (sviluppata

col comportamentismo). Cerca quindi di comprendere l’attività cognitiva umana usando evidenze comportamentali

(nasce dal comportamentismo ma si oppone a quest’ultimo, in quanto la psi cognitiva sperimentale ha lo scopo di far si

che le evidenze comportamentali diano info sui processi mentali).

Il primo approccio usato è quello di elaborazione delle info (approccio lineare che prevede una sequenza consecutiva

di eventi : stimolo -> attenzione -> percezione -> processi di pensiero -> decisione -> risposta e azione). Secondo tale

visione la presentazione di uno stimolo causa il verificarsi di determinati processi cognitivi interni che alla fine producono

la risposta desiderata. Questo approccio ad oggi è stato superato, ma è stato l’approccio iniziale che consentì di

sviluppare tante teorie. Infatti, inizialmente si riteneva che l'elaborazione fosse seriale (bisogna concludere un processo

per passare al successivo, quindi secondo questo modello, se non ho prestato attenzione allo stimolo non posso

percepire, e se non ho percepito non posso attuare dei processi di pensiero) e bottom-up (si considerano le

caratteristiche esterne dello stimolo, per cui è un processo guidato dai dati).

Poi Neisser dimostrò che quasi tutta la nostra attività cognitiva deriva da una continua interazione tra processi dall'alto

verso il basso (o top-down: processi mentali influenzati dalle aspettative e dalle conoscenze del soggetto) e dal basso

verso l’alto (o bottom-up: processi mentali influenzati dalle caratteristiche dello stimolo ambientale). L’elaborazione delle

info, quindi, non procede in maniera unicamente seriale, bensì può avvenire in modo parallelo (più processi cognitivi

possono avvenire simultaneamente).

Quindi i processi mentali sono processi costruttivi e inferenziali che integrano input sensoriali (bottom-up) e conoscenze

pregresse (top-down).

Applica il metodo sperimentale per comprendere i processi cognitivi su soggetti sani. Si attua quindi: manipolazione della

VI e misurazione delle VD; controllo delle altre variabili; creazione dei gruppi (sperimentale e controllo).

Durante lo svolgimento di un compito si misurano: velocità (tempi di reazione) e accuratezza delle prestazioni. Questi

dati vengono usati per trarre info sui processi cognitivi sottostanti.

Tuttavia, si presenta spesso il problema dell’impurità del compito: durante lo svolgimento di un compito cognitivo,

svolgono un ruolo importante più funzioni cognitive contemporaneamente (es: attenzione, percezione, inibizione,

esecuzione, etc.). I risultati possono quindi essere difficili da interpretazione. La soluzione è l’utilizzo di test differenti ma

che abbiano una componente “pura” in comune, ovvero ciò che voglio veramente misurare.

Questo problema è stato affrontato in diversi modi, ad esempio nel caso di processi inibitori.

Come studiare i processi inibitori?

Processi inibitori = meccanismi di controllo cognitivo che permettono di sopprimere, bloccare o modulare risposte

automatiche, info irrilevanti o interferenti, con lo scopo di favorire un comportamento adattivo e orientato all'obiettivo.

Sono quindi comportamenti centrali delle funzioni esecutive e consentono di evitare risposte impulsive, ignorare stimoli

distraenti, interrompere azioni inappropriate e selezionare info rilevanti.

Test che misurano questi processi:

-​ Stroop test: mostrare una pagina di parole e colori, nella prima c’è una lista congruente (colore scritto nel colore

appropriato), nella seconda vi sono delle X di un colore specifico (lista di controllo), e nella terza c’è una lista

incongruente (colore scritto nel colore sbagliato). Il compito è dire il colore con cui la parola è scritta. La terza lista

è quella che misura meglio il processo inibitorio, in quanto non devo leggere il colore che viene scritto, ma con

quale colore viene scritto.

-​ Compito anti-saccadido: si guarda uno schermo mentre qualcuno registra i movimenti oculari del soggetto, e vi

è un pallino verde che si muove. Il compito non consiste nel seguire il pallino, bensì occorre andare nella

direzione opposta. Si misura quindi quanto tempo e quanti errori il soggetto fa.

-​ Compito del segnale di stop: i partecipanti devono classificare le parole come appartenenti o meno al regno

animale il più rapidamente possibile, ma devono inibire la risposta alla presentazione del suono.

Quindi attraverso queste diverse analisi statistiche, è possibile estrapolare l’elemento comune ai tre compiti, dimostrando

che questi tre compiti implicano l’utilizzo della stessa funzione cognitiva.

Limiti:

Nonostante i successi, la psicologia sperimentale presenta diverse criticità. Molte ricerche soffrono di una scarsa validità

ecologica: l'ambiente asettico del laboratorio rende difficile generalizzare i risultati alla vita quotidiana. Inoltre, le misure di

velocità e accuratezza forniscono solo evidenze indirette dei processi interni. Spesso le teorie sono espresse in modo troppo

vago e soffrono della specificità del paradigma, ovvero i risultati valgono solo per quel particolare test e non per la funzione

cognitiva in generale. Infine, manca ancora un'architettura teorica generale che unifichi tutte le scoperte.

2. Neuroscienza cognitiva:

Usa le evidenze derivanti dal comportamento e dal cervello per comprendere l’attività cognitiva.

Per descrivere le specifiche aree cerebrali, i neuroscienziati usano coordinate anatomiche: dorsale (sopra), ventrale (sotto),

anteriore (fronte), posteriore(dietro), laterale (esterno) e mediale (centro). La corteccia cerebrale è divisa nei lobi frontale,

parietale, temporale e occipitale, separati da solchi principali come il solco centrale e la scissura laterale.

(I lobi frontali sono divisi dai parietali con il solco centrale; la scissura laterale separa i lobi temporali da quelli parietali e

frontali; e il solco parietale-occipitale e l'incisura preoccipitale divide i lobi occipitali dai parietali e temporali.

Fondamentale è la mappa di Korbinian Brodmann, che ha diviso la corteccia in 52 aree di Brodmann (BA) basandosi sulla

variazione della struttura cellulare.

Tecniche per lo studio del cervello:

Tecniche per stabilire dove e quando alcuni processi cognitivi hanno luogo nel cervello (utilizzo di tecniche neuroimaging

cerebrali).

Le varie tecniche differiscono in quanto a risoluzione spaziale e temporale. Ogni tecnica ha i suoi vantaggi in termini di

risoluzione spaziale (dove accade) e risoluzione temporale (quando accade):

- Registrazione a unità singola - studio dei singoli neuroni: questa tecnica implica l’inserimento di un microelettrodo nel

cervello al fine di studiare l’attività presente in un singolo neurone. È una tecnica molto sensibile perché è possibile rilevare

cariche elettriche di un milionesimo di volt.

Una delle più note applicazioni è quella di Wiesel nell’ambito della ricerca neurofisiologica dei fondamentali processi visivi nei

gatti e nelle scimmie. Scoprirono che nella corteccia visiva primaria c’erano cellule semplici e complesse e che entrambi i tipi

rispondono a stimoli che hanno un particolare orientamento. Grazie ad essa è possibile ottenere informazioni sull'attività

neuronale in uno spettro molto ampio di intervalli di tempo, a partire da una frazione di secondo fino a diverse ore o giorni.

Inserendo l’elettrodo sulla corteccia visiva, mentre il fatto osservava degli stimoli visivi semplici come barre luminose con

diverso orientamento ed ampiezza, osservarono che ciascun neurone risponde solo ad uno specifico orientamento dello

stimolo visivo.

- Elettroencefalogramma (EEG): registrazione dell'attività elettrica del cervello misurata sulla superficie del cuoio capelluto. Si

è osservato che un’attività elettrica c’è sempre, anche quando non si esegue un compito specifico (chiamata attività spontanea

/ di sfondo), il che oscura l’impatto dell'elaborazione dello stimolo sulla registrazione EEG.

- Potenziali evento-correlati (ERPs): Basati sull'elettroencefalogramma (EEG), estraggono segnali elettrici legati a specifici

stimoli, generando una sola forma d’onda (media). Hanno un'eccellente risoluzione temporale (es. l'onda N400 legata al

significato delle parole) forniscono info molto dettagliate sulla durata dell'attività cerebrale, e consentono di distinguere gli

effetti autentici della stimolazione dell’attività cerebrale di sfondo, ma una scarsa risoluzione spaziale (non indicano in modo

preciso quali regioni del cervello siano maggiormente coinvolte nell’elaborazione, in quanto i tessuti nel cranio e i tessuti

cerebrali distorcono i campi elettrici che emergono dal cervello).

- Tomografia ad emissione di positroni (PET): Misura il flusso

sanguigno tramite un liquido che contiene isotopi radioattivi. Quando c’è

un’attivazione di una parte specifica del cervello, il sangue con all’interno

questo liquido tende a spostarsi in quella regione. La PET si basa quindi

sull’individuazione di positroni (particelle atomiche emesse da alcune

sostanze radioattive). Fornisce info di tipo quantitativo e qualitativo sui

processi biochimici e biologici in atto. Buona risoluzione spaziale, ma non

temporale (ci dice quali aree si attivano ma non in che ordine).

Limiti: fornisce solo una misura indiretta dell'attività neurale; è una tecnica invasiva poiché ai sogg deve essere iniettato il

liquido radioattivo.

(Immagine: Mild Cognitive Impairment è una fase che spesso precede l’Alzheimer).

- Risonanza magnetica Strutturale (MRI): Le onde radio eccitano gli atomi del cervello, e questa variazione viene rilevata dal

magnete che circonda il paziente. Queste variazioni vengono poi interpretate da un computer e trasformate in un’immagine

tridimensionale (fa vedere tutte le aree anatomiche cerebrali; utile per evidenziare lesioni, traumi, ictus, atrofie). Dà info sulla

struttura cerebrale, ma non sulle sue funzioni (in quale compito è coinvolta ciascun’area).

- Risonanza magnetica funzionale (fMRI): Misura la variazione della deossiemoglobina (usata quando i neuroni consumano

ossigeno) nelle diverse parti del cervello durante lo svolgimento di un compito cognitivo. Le variazioni del segnale della

deossiemoglobina prodotta all’aumento dell’attività neurale richiedono tempo, quindi la risoluzione temporale è di 2-3 secondi.

Anche la risoluzione spaziale è ottima. Consente quindi di rilevare, per qualunque compito cognitivo che stiamo studiando,

quali aree si attivano E in che ordine.

Limiti:

-​ Misura indiretta dell’attività neurale (associazioni no relazioni causa-effetto)

-​ Distorsioni sistematiche del segnale in alcune aree che non vengono rilevate bene (es corteccia orbito-frontale)

-​ Scanner rumoroso: non è possibile effettuare studi con presentazione di stimoli uditivi perché non si sentirebbero

abbastanza. Inoltre, il rumore può inficiare le prestazioni.

-​ No studi con risposte verbali perché il movimento del partecipante altererebbe i risultati

-​ Esperienza potenzialmente claustrofobica

Fornisce ottime mappe spaziali, specialmente con la fMRI evento-correlata (efMRI) (tipo di fMRI che confronta l’attivazione

cerebrale associata a diversi eventi).

- Magneto-encefalografia (MEG): Misura i campi magnetici cerebrali tramite lo SQUID. Offre un ottimo equilibrio tra

risoluzione spaziale e temporale, ma è molto costosa.

- Stimolazione magnetica transcranica (TMS): Permette di creare una "lesione virtuale" temporanea tramite impulsi

magnetici (brevi e potenti, impercettibili al sogg) somministrati sullo scalpo. Questo impulso induce infatti nella superficie

corticale al di sotto del coil una corrente elettrica transitoria, che causa la depolarizzazione delle membrane cellulari e l’avvio di

potenziali d’azione nell’area stimolata. Causa quindi una lesione temporanea, di cui si possono valutare le conseguenze sui

compiti cognitivi. È l'unica che permette di stabilire un nesso di causalità tra un'area e un compito (Se area A è coinvolta nel

processo cognitivo X ma non nel processo cognitivo Y, alterando l’attività dell’area A dovrei osservare delle conseguenze sulle

prestazioni al compito cognitivo X ma non su quello Y. Per deduzione: l’area A gioca un ruolo causale nel processo X). Quindi

se la TMS applicata ad una certa area cerebrale causa una riduzione della prestazione, su può concludere che quell’area è

necessaria per l’esecuzione del compito. Al contrario, se la TMS non sortisce alcun effetto sull’esecuzione del compito, l’area

in questione non è necessaria per eseguire il compito.

Vantaggi: studi sperimentali (valutazione causa-effetto); vantaggi rispetto a lesioni cerebrali “vere” (no riorganizzazione, no

aree coinvolte estese).

Limiti: gli effetti della TMS possono essere complessi (riduzione di alcune funzioni, ma temporaneo potenziamento di altre);

difficoltà nello stabilire la precisa area cerebrale da stimolare (usare fMRI in associazione); rari effetti indesiderati sui

partecipanti (convulsioni).

Nella ricerca neuroscientifica è considerata una metodica complementare alle altre, e non sostitutiva agli studi di

neuroimmagine tradizionali.

La forma ripetitiva è la rTMS.

La neuroscienza cognitiva corre il rischio della "nuova frenologia", ovvero pensare che ogni area sia un modulo isolato. In

realtà, il cervello funziona per integrazione funzionale tra reti neurali. Mentre le tecniche di imaging mostrano associazioni,

solo la TMS permette di verificare se un'area è davvero necessaria per un compito.

3. Neuropsicologia cognitiva:

Questo approccio studia i pazienti con lesioni cerebrali per ottenere

info sul funzionamento cognitivo sano.

Si considerano alterazioni strutturali del cervello causate da:

-​ Disordini vascolari (ictus, ischemia, emorragia).

-​ Tumori.

-​ Malattie degenerative.

-​ Traumi.

Pz cerebroleso: AC era un uomo di 67 anni che aveva subito vari ictus, in seguito ai quali incontrava gravi problemi nel

riconoscimento degli oggetti. Non sembrava possedere alcuna info visiva sugli oggetti (es: colore, zampe, etc). Tuttavia,

riusciva a classificare gli animali come pericolosi o meno, a decidere quali siano commestibili e a rispondere a domande

relative alla conoscenza uditiva. Si può concludere che: Non esiste un singolo sistema di riconoscimento degli oggetti; La

nostra conoscenza immagazzinata delle proprietà visive degli oggetti è separata da quella di altre proprietà.

Si poggia su 4 assunti teorici:

1.​ Modularità: (o specificità di dominio) la mente è fatta di elaboratori cognitivi specializzati e dominio-specifici

indipendenti (funzionano in modo indipendente dal resto del sistema). Esistono anche dei processori generali

dominio-dipendenti per coordinare e integrare le risposte dei singoli moduli.

2.​ Modularità anatomica: ogni modulo ha una sua collocazione in un’area specifica e potenzialmente identificabile del

cervello (evidenze da pazienti con lesioni limitate a piccole porzioni della corteccia; minor numero di evidenze in caso

di compiti complessi. Es: Cortex prefrontale dorso-laterale attiva nel 20% dei compiti anche se molto diversi tra loro).

3.​ Uniformità dell’architettura funzionale tra le persone, anche se ci sono sempre più evidenze dell’individualità

cerebrale funzionale, soprattutto a livello corticale. L'organizzazione sottocorticale mostra invece meno variabilità tra le

persone.

4.​ Sottrattività: una lesione elimina o danneggia una o più componenti di un sistema cognitivo, senza alterare

l’organizzazione delle componenti rimaste intatte. Tuttavia, questo assunto è criticato perché:

a.​ Le lesioni possono generare riorganizzazioni funzionali.

b.​ Possono emergere strategie compensatorie.

c.​ I sistemi cognitivi possono essere dinamici e distribuiti, non rigidamente modulari.

Si basa quindi sulla speranza che i pazienti non cambino radicalmente il loro sistema cognitivo dopo la lesione (assunto di

sottrattività).

La ricerca in neuropsicologia cognitiva:

Per studiare i moduli si cercano:

-​ Dissociazioni: quando un paziente esegue bene il compito A, ma le sue abilità sono

danneggiate nell’eseguire il compito B. (Es: buona prestazione nella MBT ma non in

quella a LT).

-​ Limite: potrebbe essere che i due compiti implichino veramente due diversi moduli

di elaborazione, ma la differenza potrebbe anche essere dovuta al fatto che il

compito B è più difficile del compito A.

-​ Doppie dissociazioni: il paziente 1 esegue bene il compito A ma le sue abilità sono

danneggiate nell’eseguire il compito B; mentre il paziente 2 esegue bene il compito B ma

male il compito A. I risultati in questo caso non possono essere spiegati dicendo che un

compito è più difficile dell’altro (quindi risolve i limiti della dissociazione semplice). Queste

permettono quindi di evidenziare l’esistenza di due sistemi, uno necessario per il compito

A e uno necessario per il compito B.

-​ Limiti: il mod