Appunti esame Psicologia cognitiva

Esercitazione esame psicologia cognitiva

Spiegare i processi top-down e bottom-up

I processi top-down e bottom-up analizzano gli stimoli percettivi visivi, affinché sia possibile dar loro un significato. La percezione visiva presenta delle connessioni reciproche, ciò vuol dire che le aree visive che inviano output ad altre aree ricevono input da quelle stesse aree. I processi bottom-up seguono l’informazione sensoriale proveniente dal mondo esterno per dare un significato allo stimolo percepito. Questo processo dunque segue più una modalità di elaborazione che parte dai dati sensoriali. A differenza, i processi top-down cercano attivamente e vanno ad estrarre informazioni sensoriali attraverso la propria conoscenza, aspettative e obiettivi. Quasi tutti gli atti di percezione coinvolgono entrambi i tipi di processi.

Un esempio di attivazione del processo top-down possiamo trovarlo quando ci troviamo a leggere un testo in una scrittura che non è la nostra. Se noi ci soffermiamo su una singola parola che non riusciamo a comprendere a causa della scrittura che non decifriamo velocemente, probabilmente non saremmo mai in grado di capire realmente cosa c’è scritto. Se invece leggiamo tutto il paragrafo riusciamo a comprendere l’essenza di tutto il paragrafo, grazie al contesto fornito dalle parole circostanti.

Il sistema bottom-up, invece, agisce andando a rilevare più informazioni sensoriali possibili al fine di costruire l’oggetto. Quindi va ad analizzare i punti e i margini dell’oggetto, scarta le informazioni che non risultano rilevanti e successivamente va ad unire tutte le proprietà dell’oggetto come orientamento, movimento e luminosità al fine di ottenere una percezione completa.

Modelli di riconoscimento visivo

Il riconoscimento visivo agisce abbinando rappresentazioni di input sensoriali con rappresentazioni immagazzinate in memoria. Il riconoscimento visivo inoltre non dipende da una specifica modalità sensoriale. Questo lo testimonia il fatto che pazienti senza deficit sensoriali presentino comunque difficoltà a riconoscere gli oggetti che li circondano. Questa condizione è detta agnosia ed è il risultato di una lesione cerebrale.

Il riconoscimento visivo, logicamente, è strettamente dipendente dal punto di vista, ovvero da dove noi osserviamo l’oggetto. In base alla nostra posizione visiva rispetto l’oggetto in questione, andranno ad essere proiettate immagini bidimensionali diverse. Il riconoscimento visivo inoltre dipende anche dalla distanza dal prototipo. Supponiamo di stare osservando una sedia, sapendo che ogni categoria di oggetti è composta da possibili esemplari diversi, noi capiamo che non esiste solamente la tipologia di sedia che stiamo osservando in quel momento ma che in tale categoria possono rientrare anche sedie a dondolo, sedie da tavolo e da spiaggia... Quindi pur essendo esemplari diversi rispetto alla sedia che stiamo osservando noi in quel momento, rientrano comunque nella stessa categoria del nostro oggetto perché svolgono sostanzialmente lo stesso compito.

Esistono diversi modelli di riconoscimento visivo, e ognuno di questi presenta vantaggi e svantaggi per il riconoscimento di alcuni oggetti.

• Modello di confronto di template: viene utilizzato per paragonare oggetti specifici con uno standard. Un esempio potrebbe essere quello di confrontare dei biscotti con lo stampo con il quale sono stati fatti. Questo modello però non accoglie variazioni minime né nelle dimensioni né nell’orientamento dell’oggetto.
• Modelli di confronto di proprietà: risulta più flessibile rispetto al modello di template. Supponiamo di voler confrontare un uomo e un animale. In questo caso capiamo che basta fare un confronto tra le proprietà. Nel caso dell’uomo andiamo a vedere se possiede occhi, naso e bocca, mentre nel caso dell’animale ricercheremo le zampe, la coda e la testa.
• Modello di riconoscimento per componenti (RPC): risulta utile nel riconoscimento di oggetti tridimensionali. Secondo tale modello è possibile descrivere e riconoscere un oggetto tridimensionale in base alle sue parti e alle relazioni spaziali tra di esse. Il modello prevede un set di forme geometriche, le quali hanno la capacità di comporre lo stesso oggetto indipendentemente dall’angolazione dalla quale l’oggetto viene osservato. Questo modello permette che l’oggetto sia totalmente indipendente dal punto di vista. Mostra però problemi nell’identificazione di oggetti specifici.
• Modello configurazionale: nasce per compensare le limitazioni dell’RPC. Tale modello risulta essere molto utile nel riconoscimento di diversi esemplari di una categoria, e sono utilizzati in particolar modo per il riconoscimento facciale. Questo è possibile poiché tutti i volti presentano le medesime componenti e la stessa organizzazione spaziale pur presentando dimensioni relative e distanze diverse.

Attenzione selettiva

L’attenzione in generale, è il processo che potenzia l’elaborazione di un’informazione, mentre va ad inibirne un’altra. Il potenziamento ci permette di selezionare alcune informazioni per elaborarle in modo più approfondito, mentre l’inibizione ci permette di trascurare alcune informazioni, al fine di non essere distratti da ciò che invece per noi sarebbe inutile e che quindi porterebbe solamente a un sovraccarico di informazioni. L’attenzione selettiva, ci permette dunque di soffermarci solo su ciò che noi riteniamo importante.

Quando l’attenzione selettiva viene intaccata, abbiamo quello che viene definito insuccesso della selezione. L’insuccesso della selezione si verifica quando vi sono troppe informazioni presenti nello stesso momento e non siamo in grado né di notarle tutte né di soffermarci su una singola informazione, poiché siamo distratti dal contesto. Un esempio di attenzione selettiva potrebbe essere ad esempio “sento parlare dei risultati dell’esame di matematica e di psicologia cognitiva”, in questo caso io porrò la mia attenzione selettiva solo nel sentire i risultati di psicologia cognitiva, tralasciando l’altra informazione.

Teorie dell’attenzione

L’attenzione, ci permette di non essere sopraffatti da una quantità eccessiva di informazioni. Esistono diverse teorie che provano a spiegare come funzioni l’attenzione anche se nessuna di loro riesce ad essere esaustiva e completa.

Broadbent, riteneva che la selezione dell’informazione da analizzare avvenisse a uno stadio precoce dell’elaborazione. Propose dunque un modello attentivo che conteneva un canale a capacità limitata, attraverso il quale solo una quantità limitata di informazioni poteva far accesso. Di conseguenza, Broadbent supponeva che ci fosse una sorta di filtro che si occupasse di ciò, cioè che selezionava quali informazioni dovevano essere elaborate, e quali invece non c’era bisogno che arrivassero alla fase di elaborazione essendo irrilevanti. Successivamente le informazioni che sono state filtrate, arrivano ad un magazzino sensoriale, dove vengono nuovamente analizzate.

Broadbent ipotizzò che il collo di bottiglia fosse posizionato subito dopo il magazzino sensoriale, e solo una piccola quantità di informazioni selezionate sulla base di caratteristiche fisiche, riuscisse a passare per procedere ad ulteriori livelli di elaborazione. Tale teoria supporta dunque l’idea di una selezione precoce dell’informazione.

Un esempio invece di selezione tardiva, potrebbe essere l'effetto del cocktail party. Per la selezione precoce, tale fenomeno non potrebbe esistere. Tale fenomeno però avviene in quanto molte volte anche altri input a cui non diamo inizialmente attenzione sono in grado successivamente di catturare la nostra attenzione. Quindi secondo Treisman (teoria del filtro attenuato) sarebbe più corretto affermare che l’informazione viene filtrata precocemente, ma le parole che sono ben conosciute dall’ascoltatore (es. il suo nome) vengono rilevate più facilmente.

Teoria del riflettore (spotlight): secondo questa prospettiva, l’attenzione spaziale va in modo automatico ad analizzare le informazioni comprese entro una regione circoscritta, scartando le informazioni al di fuori di quella regione. Studi recenti descrivono l’attenzione spaziale più che un riflettore, come un processo dinamico, il quale inibisce le informazioni non rilevanti, aumentando l’attenzione su ciò che invece deve essere elaborato nel dettaglio.

Teoria dell’integrazione delle caratteristiche e ricerca guidata: questa teoria si chiede quale ruolo giochi l’attenzione nella selezione e nell’integrazione di informazioni complesse. Per studiare tale teoria viene chiesto a dei soggetti di cercare una figura bersaglio sullo schermo del pc e di schiacciare un tasto quando l’hanno trovata. Queste prove possono essere caratterizzate da una ricerca disgiuntiva o da una ricerca congiuntiva. Nel caso della ricerca disgiuntiva, viene chiesto al soggetto di identificare come target un quadrato, in mezzo ad altre forme geometriche. Dunque in questo caso il target differisce dalle altre figure solo per una caratteristica, ovvero la forma. Nel caso invece della ricerca congiuntiva, viene chiesto al soggetto di identificare sullo schermo un cerchio colorato in nero, in mezzo ad altre figure geometriche anch’esse colorate. In questo caso i target da tenere in considerazione sono due e non più uno. Da ciò deduciamo che la ricerca disgiuntiva sia più semplice rispetto alla ricerca congiuntiva. Inoltre, con l’aumentare del numero di elementi da tenere in considerazione, peggiora la prestazione.

Per la teoria dell’integrazione, il sistema percettivo presenta delle mappe separate, ciascuna delle quali registra la presenza di una diversa caratteristica visiva. Ad esempio, se sappiamo che abbiamo come target una forma geometrica, utilizzeremo solo la mappa delle forme. Se invece ci viene richiesto come target forma e colore, utilizzeremo due mappe diverse.

Funzioni esecutive: parla di almeno 2 di loro

Le funzioni esecutive sono quei processi che ci permettono di coordinare l’attività mentale al fine di raggiungere un certo obiettivo. Ad oggi i processi esecutivi maggiormente analizzati sono cinque, ovvero: attenzione esecutiva, inibizione della risposta, monitoraggio, sequenziamento e codifica temporale.

L’inibizione della risposta consiste nel sopprimere una risposta parzialmente preparata. Ad esempio, se stiamo parlando con una persona e ci sta infastidendo, vorremo rispondergli male, ma grazie all’inibizione della risposta non lo facciamo. Sono stati creati numerosi compiti sperimentali per studiare l’inibizione della risposta. Uno di questi è il test go/no-go che viene utilizzato anche per valutare il funzionamento frontale. Viene somministrata al soggetto una sequenza di stimoli ad esempio delle lettere e devono premere ogni volta un bottone tranne quando appare la lettera “x” (risposta no-go). Finché la x compare con bassa frequenza, il compito richiede l’inibizione della risposta a premere il bottone. Diminuendo la comparsa delle “x”, il soggetto dovrà premere ripetutamente il bottone, di conseguenza aumenta la possibilità che il soggetto sbagli a rispondere quando gli viene presentata la “x”. Di conseguenza più è lunga la sequenza di prove GO, più è alta la probabilità di errore e dunque sarà difficile per il soggetto attivare una risposta inibitoria.

Un altro processo esecutivo è il monitoraggio, che consiste nella valutazione di prestazioni durante l’esecuzione del compito stesso. Esempio: ora sto scrivendo e il mio processo esecutivo (monitoraggio) valuta se effettivamente sto scrivendo nel modo corretto. Il monitoraggio avviene dunque, ogni qualvolta che valutiamo la nostra prestazione mentre risolviamo un compito che sia intellettivo o sociale.

Un altro processo è il sequenziamento: sequenziare rende possibile codificare l’ordine degli eventi, organizzandoli nello spazio di lavoro mentale fornito dalla W.M. al fine di rendere possibile il raggiungimento dell’obiettivo. Numerosi studi dimostrano l’esistenza di meccanismi di sequenziamento differenti che tengono conto della codifica dell’identità dell’oggetto o delle sue caratteristiche di ordine (Stenberg 1966, 1967; Estes, 1972), pur prevedendo entrambi l’immagazzinamento in WM di info relative, rispettivamente, all’identità dell’oggetto e alla sua posizione.

Prove a favore della dissociazione tra i processi di codifica dell’identità e sequenziamento:

• Pazienti con lesioni frontali mostrano deficit nella codifica della posizione (sequenziamento) maggiori rispetto alla codifica dell’identità dello stimolo.
• Pazienti con lesioni a carico della corteccia parietale cadono nelle prove di codifica delle info sull’identità dello stimolo, ma non in quelle di codifica dell’ordine.

Ipotesi frontale: il test di Stroop è un test psicologico classico per la valutazione attentiva. In questo test vengono presentati nomi di colori, scritti in lettere colorate, il compito del soggetto è quello di nominare il colore delle lettere, ignorando il nome del colore e quindi la parola che osserva. A volte il nome e il colore sono compatibili es. grigio e le lettere sono di colore grigio, altre volte invece il nome e il colore sono incompatibili, ad esempio parola grigio, lettere di colore blu, quindi il paziente al test dovrà rispondere con BLU e non con GRIGIO.

Con soggetti neurologicamente sani, l’accuratezza nelle risposte è alta anche nelle prove incompatibili ma il tempo impiegato per rispondere è maggiore rispetto alle prove compatibili. I pazienti frontali, in particolar modo con lesioni alla parte dorsolaterale della corteccia prefrontale si comportano diversamente. Il loro livello di accuratezza per le prove incompatibili è significativamente più basso. Questo perché i pazienti con tale lesione soffrono di deficit nell’attenzione selettiva e nell’inibizione. A tal proposito, tramite questo test si è dedotto che l’attenzione esecutiva e l’inibizione della risposta siano processi esecutivi mediati dalla corteccia prefrontale.

Formati delle rappresentazioni

Le conoscenze si basano su rappresentazioni. La rappresentazione è uno stato fisico che si riferisce ad un oggetto, ad un evento o ad un concetto. Le rappresentazioni vengono create nel momento in cui noi osserviamo un qualcosa per la prima volta, e vengono immagazzinate in memoria sotto forma di ricordo. Secondo il criterio di intenzionalità noi immagazziniamo in memoria le informazioni anche quando non stiamo cercando di fissarle. Un altro criterio importante delle rappresentazioni sta nel veicolare le informazioni, cioè la rappresentazione deve farci capire com’è fatto quel determinato oggetto e a cosa serve. La prova che un ricordo veicola l’informazione è che siamo in grado di categorizzarlo. Ad esempio, se io vedo per la prima volta una sedia a dondolo, so che sicuramente rientra nella categoria sedie.

La rappresentazione mentale presenta un formato, ovvero il modo attraverso il quale noi abbiamo registrato l’informazione, possa essere essa una descrizione visiva o verbale. Un altro aspetto delle rappresentazioni è il contenuto, cioè l’informazione che trasmette. I formati delle rappresentazioni sono quattro. Troviamo le rappresentazioni sotto forma di immagini. Un esempio potrebbero essere le immagini catturate da una macchina fotografica. Le caratteristiche delle rappresentazioni tramite immagini sono tre.

• Coordinate spaziotemporali: questo perché una fotografia, non è in grado di cogliere un’intera scena, ma solo una porzione definita di essa.
• Unità di immagazzinamento: nel caso della fotografia l’unità di immagazzinamento potrebbe essere il pixel. Le unità di immagazzinamento contengono informazioni sull’intensità della luce.
• Informazioni immagazzinate: racchiudono informazioni sull’oggetto/evento immagazzinato e possono esserci utili in ogni momento.

Rappresentazioni con modalità specifiche: registri di caratteristiche. Una caratteristica è un aspetto sensoriale dotato di significato di uno stimolo percepito. Ad occuparsi delle caratteristiche di un oggetto sono gruppi di neuroni, i quali si attivano categorizzando una regione di un’immagine e ponendo su questa zona maggiore attenzione. Un esempio dell’attività di questi neuroni è stata studiata sulle rane. I neuroni del sistema visivo delle rane rispondono in maniera differenziale agli oggetti che si presentano nel campo visivo della rana. Alcuni neuroni scaricano in risposta a piccoli oggetti rotondi (questo perché gli oggetti rotondi molte volte nel caso della rana potrebbero essere insetti e quindi cibo), mentre altri neuroni scaricavano in risposta al movimento di un oggetto. Quindi in questo caso la rappresentazione viene formata a partire da singole caratteristiche dell’oggetto.

Simboli amodali: non si sa ancora se esistano realmente o meno, ciò che è sicuro è che, se nel caso esistessero, sarebbero coinvolti nelle modalità di rappresentazioni senza modalità specifica. Ovvero nella rappresentazione amodale a partire da simboli astratti, arbitrari. I contenuti delle rappresentazioni amodali sono simboli come SOPRA D.