Psicologia dei processi cognitivi

Psicologia dei processi cognitivi – AutoverificazOrzi Girotto – Fondamenti di psicologia generale

Capitolo I - Metodi

Teorie ingenue e teorie scientifiche

Ogniqualvolta spieghiamo dei fatti attraverso qualcosa che non è direttamente osservato stiamo costruendo una teoria.

Per es., un vostro amico, di solito molto tranquillo, è di umor nero. Sapendo che oggi doveva sostenere un esame, concludete che non l’ha superato.

In questo caso si tratta di una teoria ingenua, di quelle che a tutti capita di formulare nella vita quotidiana.

Le teorie scientifiche si differenziano dalle teorie ingenue per il modo in cui costruiscono e controllano le loro spiegazioni.

Le teorie scientifiche individuano regolarità da cui ricavare leggi, ed elaborano un sistema di asserzioni che colleghi le leggi individuate.

Le teorie scientifiche controllano le spiegazioni facendo riferimento al metodo sperimentale, mentre le teorie ingenue fanno riferimento all’esperienza personale.

Il metodo sperimentale

In un esperimento viene considerata la relazione tra due o più variabili.

Variabile = proprietà di un evento che può essere misurata.

Si noti che la possibilità di misurazione garantisce l’oggettività (e quindi la scientificità) delle osservazioni; le teorie ingenue invece sono basate su valutazioni ed esperienze soggettive.

In un esperimento bisogna distinguere due tipi di variabile 1.

• Una variabile (variabile indipendente) viene controllata (o manipolata) dallo sperimentatore.
• Dalla sua variazione dipende la prestazione misurata (variabile dipendente).

Un esperimento è la procedura per cui un ricercatore manipola sistematicamente una o più variabili indipendenti per osservare se e come fanno variare la variabile dipendente.

Esempio: i maschi differiscono dalle femmine nella capacità di risolvere problemi matematici?

Si può rispondere attraverso il seguente esperimento.

• Due gruppi di soggetti sperimentali (50 maschi e 50 femmine).
• Variabile dipendente: accuratezza delle risposte (percentuale di problemi risolti).
• Variabile indipendente: sesso (maschio o femmina).
• Punteggio medio maschi = 81 su 100.
• Punteggio medio femmine = 78 su 100.

Come essere certi che la differenza di punteggio tra i due gruppi indichi una differenza reale nelle capacità matematiche?

Per rispondere bisogna tenere conto del fatto che la variazione nei punteggi può discendere da due fonti.

• Variazione tra i gruppi, indotta dalla variabile indipendente.
• Variazione entro ciascun gruppo, dovuta alle differenze individuali.

Per distinguere tra le due fonti occorre determinare il cosiddetto rapporto critico.

Il rapporto critico si calcola dividendo le differenze tra le condizioni sperimentali per la variazione casuale tra i punteggi.

Differenze tra le condizioni sperimentali
Rapporto critico = --------------------------------------------
Variazione casuale tra i punteggi

Quanto più è alto è il rapporto critico tanto più è probabile che ci sia una differenza tra i gruppi sperimentali causata dalla variabile manipolata dal ricercatore 2.

Gli studi correlazionali

Anche negli studi correlazionali, come negli studi sperimentali, viene considerata la relazione tra due o più variabili.

Però, diversamente dagli studi sperimentali, le variabili studiate non vengono manipolate sistematicamente.

Esempio: C’è una relazione tra autostima e successo negli studi universitari?

Si può rispondere a questa domanda misurando l’autostima di un gruppo di studenti e confrontandola con la media dei voti negli esami.

• Se all’aumentare dell’autostima aumenta anche la media dei voti la correlazione è positiva.
• Se all’aumentare dell’autostima la media dei voti diminuisca la correlazione è negativa.
• Il coefficiente di correlazione esprime direzione e forza della correlazione.
• Il coefficiente di correlazione varia tra -1 e +1; il valore 0 indica l’assenza di correlazione.

Limiti degli studi correlazionali

• Non danno alcuna indicazione sull’esistenza di una relazione causale tra due variabili.

Vantaggi degli studi correlazionali

• Possono essere usati come studi esplorativi o quando è impossibile realizzare un esperimento per ragioni pratiche o etiche.

I metodi per lo studio del comportamento e dei processi cognitivi

La psicofisica

La psicofisica è lo studio della relazione sistematica tra la sensazione soggettiva e la stimolazione fisica 3.

I metodi psicofisici permettono di determinare, per es., la minima quantità di stimolazione necessaria a evocare una sensazione o rilevare un cambiamento di intensità.

La cronometria mentale

Negli esperimenti di cronometria mentale vengono misurati valori come il tempo di reazione per ottenere informazioni sul funzionamento dei processi mentali.

Tempo di reazione = tempo che intercorre tra la comparsa dello stimolo e la pressione del tasto (latenza di risposta).

L’effetto Stroop

Ai soggetti vengono presentate parole che designano colori stampate con inchiostro colorato; il colore indicato dalla parola può essere congruente oppure incongruente con il colore dell’inchiostro.

• Compito: denominare il colore dell’inchiostro ignorando la parola scritta.
• Risultato: i tempi di reazione sono significativamente più brevi per gli stimoli congruenti rispetto a quelli incongruenti.
• Conclusione: non siamo in grado di ignorare il significato di una parola scritta perciò l’accesso al significato delle parole scritte è un processo automatico.

La neuropsicologia

La neuropsicologia studia le basi neurali delle funzioni mentali.

• Il metodo neuropsicologico classico nasce nella seconda metà del XIX secolo con lo studio della relazione tra disturbi del linguaggio e lesioni di aree specifiche del cervello (Broca e Wernicke) 4.
• Negli anni Settanta del XX secolo nasce la neuropsicologia cognitiva; essa studia il comportamento dei pazienti con disturbi psicologici allo scopo di capire meglio il funzionamento dei processi mentali normali.

Il principale strumento di indagine della neuropsicologia cognitiva è la dissociazione.

• Si ha dissociazione quando un paziente mostra un danno selettivo a una particolare componente del sistema cognitivo.
• L’esistenza di una dissociazione è interpretata come dimostrazione dell’esistenza di un modulo (cioè un sistema specifico che risponde solo a stimoli di una particolare classe).

La neuroimmagine funzionale

La neuroimmagine funzionale studia in vivo le funzioni neurali nel cervello umano.

• La neuroimmagine funzionale si basa su tecniche di scansione computerizzata e visualizzazione dell’attività cerebrale (PET e fMRI).
• Queste tecniche permettono di stabilire quali parti del cervello si attivano maggiormente durante l’esecuzione di un determinato compito.

La simulazione

I modelli simulativi sono modelli delle funzioni della mente umana espliciti dal punto di vista computazionale (cioè possono essere tradotti in un programma per computer che riproduca fedelmente il comportamento umano).

• I modelli simulativi sono un laboratorio sperimentale virtuale nel quale osservare i fenomeni (simulati) e manipolare le variabili per osservarne gli effetti.
• Un’importante classe di modelli simulativi è costituita dalle reti neurali artificiali (sistemi di elaborazione dell’informazione ispirati al funzionamento del cervello) 5.

Capitolo 3 - Processi percettivi di base

L’informazione ottica

• La luce è una condizione necessaria ma non sufficiente per la visione.
• La variabile cruciale per la visione è l’informazione ottica.
• Informazione ottica = insieme delle disomogeneità presenti nella distribuzione della luce.

Codificazione e organizzazione

Occorre distinguere tra osservatore ideale: in grado di utilizzare tutta l’informazione disponibile; osservatore reale: in grado di utilizzarne soltanto una parte.

Questa distinzione può essere illustrata con l’esempio della connessione.

• La proprietà geometrica della connessione non è sempre rilevabile ma è percepita soltanto in determinate condizioni (cfr. fig. 3.1).

Struttura dello spazio visivo

La percezione dipende da sistemi di riferimento (o ancoramento).

In particolare, lo spazio percepito è strutturato intorno all’asse verticale e all’asse orizzontale.

• Ne segue un effetto di asimmetria della ricerca visiva (cfr. fig. 3.2) 6.
• È facile individuare un elemento obliquo in mezzo a tanti segmenti diritti.
• A parità di scarto nell’orientamento, trovare un segmento diritto in mezzo a tanti segmenti obliqui richiede un maggiore sforzo attentivo.

La verticale dello spazio percepito non possiede soltanto una direzione ma anche una polarità: la polarità diritto-capovolto.

• Anche la polarità diritto-capovolto può produrre un effetto di asimmetria della ricerca visiva.
• Trovare un elemento capovolto (per es., la sagoma di un cane) in mezzo a tanti elementi diritti è più facile che non viceversa (cfr. fig. 3.6).

Problema dell’indeterminazione ottica

Catena psicofisica: Oggetto – immagine - percetto.

Indeterminazione ottica = data un’immagine non è possibile ricostruire in modo certo lo stato di cose che la ha determinata.

In che modo il sistema visivo fa fronte al problema dell’indeterminazione ottica?

Vi sono principi organizzativi che permettono di costruire una rappresentazione del mondo (abbastanza spesso) simile al vero.

L’emergere di oggetti strutturati

Articolazione figura-sfondo

• È il più semplice caso di stratificazione di un’immagine 7.
• La figura ha forma, lo sfondo è amorfo e indifferenziato.
• Il contorno appartiene alla figura e non allo sfondo (funzione unilaterale dei contorni).

Leggi dell’articolazione figura-sfondo

• Inclusione: Tende a diventare figura la regione inclusa.
• Area minore: Tendono a essere viste come figure le regioni di area minore.
• Larghezza costante (parallelismo dei bordi): Codificare una forma regolare è meno costoso che codificare una forma irregolare.

Queste leggi possono essere interpretate come espressione del principio di minimo per il quale il sistema visivo tende a minimizzare il costo di rappresentazione degli oggetti.

Completamento amodale di superfici

Quando delle superfici (dette occludenti) nascondono parzialmente altre superfici queste tendono a unificarsi completandosi dietro agli occludenti.

• Il processo di unificazione è riconducibile alla tendenza percettiva a considerare i bordi come dotati di una sola funzione (cfr. fig. 3.10).

Unificazione percettiva

Gli elementi e le parti dell’immagine tendono a raggrupparsi in funzione delle leggi di unificazione percettiva enunciate nell’ambito della psicologia della Gestalt, per es.

• Prossimità: Vengono unificati gli elementi più vicini 8.
• Articolazione senza resti: Prevale l’organizzazione che riduce al minimo le parti senza ruolo figurale.
• Buona continuazione: Prevalgono le organizzazioni che minimizzano i cambiamento di direzione.

Anche queste leggi possono essere interpretate come espressione del principio di minimo.

Teorie della percezione

Nella storia della psicologia della percezione sono emersi due approcci teorici fondamentali alla soluzione del problema dell’indeterminazione ottica, la psicologia della Gestalt e le teorie empiriste (Helmholtz).

• Psicologia della Gestalt.
  • Il principio di minimo è espressione della tendenza alla semplicità.
  • La tendenza alla semplicità è inerente al funzionamento del sistema visivo.
• Teorie empiriste (Helmholtz).
  • La percezione è basata su giudizi inconsci che valutano la probabilità che nel mondo esterno esistano determinati oggetti.

L’approccio ecologico alla percezione (Gibson) risolve alla radice il problema dell’indeterminazione ottica negandone l’esistenza stessa.

• In condizioni normali il sistema visivo ha a disposizione una grande abbondanza di informazioni tale da rendere praticamente insignificante l’indeterminazione ottica 9.

Capitolo 6 – Attenzione e coscienza

Natura e funzione dell’attenzione

Che cos’è l’attenzione?

• L’attenzione è l’insieme dei processi di selezione messi in atto nei confronti degli stimoli che giungono attraverso gli organi di senso.

A che serve l’attenzione?

• Il sistema cognitivo possiede una quantità di risorse di elaborazione limitata.
• L’attenzione permette di concentrare le proprie risorse mentali su alcune informazioni piuttosto che su altre.

Lo spostamento dell’attenzione

• L’attenzione può essere diretta verso un punto preciso per facilitare l’analisi dell’informazione in quel punto.
• L’attenzione può essere descritta metaforicamente come un fascio di luce che si muove nell’ambiente.
• Lo spostamento dell’attenzione può essere studiato attraverso il paradigma del suggerimento spaziale di Posner 10.

Il paradigma del suggerimento spaziale (cfr. fig. 6.1)

• Il compito del soggetto è rilevare il più velocemente possibile la comparsa di uno stimolo target.
• In alcune prove il target è preceduto da un suggerimento circa la sua posizione.
• Il risultato è che i soggetti spostano preventivamente l’attenzione nella posizione indicata dal suggerimento.

I meccanismi di analisi del sistema attentivo

In che modo vengono selezionate le caratteristiche rilevanti per individuare il target?

I meccanismi di selezione all’opera nel sistema attentivo possono essere studiati attraverso il paradigma della ricerca visiva di Treisman.

Il paradigma della ricerca visiva (cfr. fig. 6.2)

Sullo schermo di un computer vengono presentati un certo numero di elementi. Il soggetto deve individuare il target specificato all’inizio della prova.

• Per es., si osserva che l’individuazione del target è più difficile all’aumentare del numero di distrattori (gli elementi che non sono il target).

Orientamento volontario e automatico dell’attenzione

• L’attenzione può essere orientata in modo volontario ma anche automatico.
• Un orientamento è automatico quando:
  • È indipendente dal carico cognitivo (ha luogo anche se il soggetto sta svolgendo un’altra attività mentale).
  • È resistente alla soppressione (una volta iniziato non può essere interrotto) 11.
  • Non dipende dalle aspettative (è indipendente dal compito).

Attenzione basata sugli oggetti

• Un’alternativa all’idea dell’attenzione come qualcosa che si sposta ed è distribuita nello spazio.
• L’attenzione opera selezionando gli oggetti a prescindere dalla loro posizione spaziale.
• Il campo visivo è segmentato preliminarmente in unità percettive su cui l’attenzione opera successivamente.

Deficit attentivi indotti sperimentalmente

Attentional blink

• Incapacità di discriminare correttamente un evento quando la nostra attenzione è temporaneamente concentrata su qualcos’altro.
• Indica il raggiungimento dei limiti della selezione attentiva.

Change blindness

• Incapacità di notare consapevolmente cambiamenti rilevanti nella scena quando questi hanno luogo insieme ad altri eventi visivi di disturbo.
• Si ha quando l’attenzione non è focalizzata appropriatamente.

Deficit attentivi indotti da lesioni cerebrali

Negligenza spaziale unilaterale (neglect)

• Patologia neurologica comunemente associata a una lesione del lobo parietale destro.
• Consiste nella mancanza di consapevolezza degli stimoli presenti nella parte sinistra del campo visivo.
• Non va intesa come un deficit sensoriale ma come l’incapacità di orientare l’attenzione verso metà del campo visivo 12.

Attenzione e coscienza

L’elaborazione non cosciente

• Uno stimolo cui non si presta attenzione può essere comunque elaborato dal sistema visivo.
• Questi processi possono essere studiati attraverso tecniche indirette.
• Per es., nella tecnica del mascheramento visivo uno stimolo target viene seguito da un altro stimolo che lo nasconde rendendone difficile l’identificazione.
• L’elaborazione non consapevole è stata dimostrata anche in pazienti neglect.

Relazione tra attenzione e coscienza

• La coscienza è stata descritta come un “processore centrale” che opera serialmente sulle informazioni in ingresso.
• Essa può contenere una quantità di informazioni limitata.
• L’attenzione può essere vista come un canale privilegiato per l’accesso alla coscienza.
• Ciò è confermato dal fatto che nella maggior parte dei casi siamo coscienti solo di ciò cui prestiamo attenzione (vedi il fenomeno della change blindness).
• Si badi però che non sempre i contenuti della coscienza passano per la coscienza (vedi il fenomeno del