CogPsyLab, Laboratorio di psicofiosiologia cognitiva

STRUMENTI

Gli strumenti utilizzati nel laboratorio sono quindi una cuffia su cui sono applicati gli

elettrodi, un elettroencefalografo e un programma istallato su computer che permette di

leggere in forma grafica e analizzare i dati registrati tramite EEG.

Cuffia

La distribuzione degli elettrodi nella cuffia segue lo standard denominato Sistema

Internazionale 10/20; ogni elettrodo è definito da una lettera e un numero, corrispondenti

al lobo cerebrale sottostante (F= Frontale, T= Temporale, P=Parietale, C= Centrale,

O=Occipitale; A=elettrodi di riferimento) e alla posizione rispetto alla linea mediana

(numeri pari per l’emisfero destro e dispari per il sinistro; “z” per gli elettrodi mediani).

Sono inoltre applicati degli elettrodi esteriormente allo scalpo: uno su entrambi i mastoidi,

che funzionano da references per il calcolo dei potenziali registrati, ed alcuni in prossimità

degli occhi, che permettono la registrazione dell’attività elettrica legata allo sbattimento

delle palpebre ed ai movimenti oculari.

Tutti gli elettrodi sono fatti aderire allo scalpo in modo da ridurre il più possibile

l’impedenza dovuta a capelli, cellule epiteliali morte ecc. ed un gel conduttivo applicato in

loro corrispondenza facilita la trasmissione del segnale.

Elettroencefalografo

Tutti gli elettrodi sono connessi all’elettroencefalografo, macchina che amplifica il voltaggio

tra gli elettrodi attivi e le references. Questo è a sua volta collegato al computer che,

grazie ad un programma mirato, permette allo sperimentatore di controllare l’effettivo

funzionamento di tutti gli elettrodi e di visualizzare sul monitor l’attività cerebrale da essi

registrata. ESPERIMENTO

L’esperimento svolto in laboratorio, al quale ho partecipato come soggetto sperimentale,

voleva indagare su come l’estetica e l’affordance influenzino l’ elaborazione cerebrale di

un oggetto. L’onda ERP principale oggetto di studio è la P300 (che appare intorno ai

300ms), elicitata da stimoli rilevanti infrequenti; si studia come questa possa assumere

caratteristiche diverse nel caso che lo stimolo raro rilevante presentato sia valutato

esteticamente bello oppure brutto dal soggetto, o nel caso in cui lo stimolo infrequente sia

considerato più o meno dotato di affordance.

Fasi dell’esperimento:

Somministrazione tests: al fine di ben valutare i dati che saranno ottenuti

- successivamente, vengono prese in considerazioni diverse variabili del soggetto

sperimentale, a partire da sesso, età, l’essere destrimani o mancini. Vengono

somministrati tests che indagano i tratti della personalità del soggetto sperimentale

come il suo rapporto con l’ansia, la sua propensione a ricercare sensazioni forti, la

sua reazione di fronte a nuove esperienze, la sua attuale condizione riguardo ad

eventuali sintomi depressivi.

Preparazione del soggetto sperimentale e attivazione degli strumenti: Il

- soggetto sperimentale deve togliere orecchini, piercings e quant’altro possa

produrre interferenza con la misurazione; una volta seduto, indossa la cuffia. Gli

sperimentatori attaccano gli elettrodi in prossimità degli occhi e sui lobi delle

orecchie e mettono il gel in corrispondenza di tutti gli elettrodi. Tramite un

programma sul computer, collegato all’elettroencefalografo, è possibile controllare

quanto gli elettrodi registrino effettivamente l’attività cerebrale, in modo che gli

sperimentatori possano sistemarli a piacimento finché tutti gli elettrodi non

raggiungono il grado di trasmissione del segnale desiderato: sul monitor vediamo

una mappa degli elettrodi corrispondente alla situazione reale degli elettrodi

applicati sul soggetto sperimentale; tramite differenti colori, ogni elettrodo sulla

mappa è associato a un preciso livello di segnale trasmesso; quando tutti gli

elettrodi dello schermo raggiungono il blu o il nero (ovvero un buon livello di

trasmissione) possiamo passare oltre la fase preparatoria.

Registrazione dell’attività cerebrale del soggetto sperimentale durante lo

- svolgimento del compito (di tipo odd-ball): sullo schermo adesso è possibile

vedere il tracciato EEG dell’attività cerebrale ed il programma ne permette la

registrazione sul computer in modo da poterlo analizzare a posteriori. Il soggetto

sperimentale, seduto, posto di fronte ad uno schermo sul quale appariranno stimoli

visivi, viene istruito sul comportamento da tenere durante gli esercizi cui sarà

sottoposto: dovrà rimanere rilassato, non dovrà muoversi, dovrà mantenere lo

sguardo diretto al punto di fissazione che comparirà sullo schermo prima

dell’apparizione dell’immagine e potrà battere le palpebre o effettuare movimenti

oculari solo quando lo schermo sarà bianco, ma non in presenza dello stimolo. Gli

esercizi sono di due tipi, i primi sull’estetica, i secondi sull’affordance:

1) si indaga l’attività cerebrale del soggetto sperimentale in corrispondenza della

vista di oggetti a suo parere esteticamente attraenti/non attraenti.

Il compito si divide in due fasi:

- contemplazione di due oggetti presentati, esteticamente diversi ma con

stessa funzione: il soggetto osserva le due immagini e dentro di sé valuta

esteticamente i due oggetti. Lo sperimentatore indica al soggetto in

corrispondenza a quale dei due oggetti, che saranno poi presentati, dovrà

premere un pulsante rosso.

- presentazione degli stimoli: i due oggetti vengono presentati in sequenza

seguendo un paradigma “stimolo infrequente tra stimoli frequenti” 25/75 ed il

soggetto preme il pulsante ogni volta che appare lo stimolo concordato (stimolo

raro, target).

Lo stesso esercizio viene ripetuto, ma adesso il soggetto deve premere il pulsante

in corrispondenza della presentazione dell’altro oggetto (adesso è questo che viene

presentato in maniera infrequente).

Dopo una breve pausa vengono presentati altri due oggetti, anche in questo caso

esteticamente diversi, ma con stessa funzione, ed il soggetto è sottoposto al

medesimo esercizio. Lo stesso vale per un terzo esercizio. Gli stimoli presentati

sono in tutto 600.

2) si indaga l’attività cerebrale del soggetto sperimentale in corrispondenza della

vista di oggetti a suo parere dotati o meno di affordance.

Anche in questo caso il compito si divide in due fasi con le stesse

caratteristiche (il soggetto in fase di contemplazione adesso dovrà valutare non

più l’estetica, ma l’affordance dell’oggetto, pensando a come potrebbe essere

utilizzato e manipolato) e viene ripetuto per 3 volte, utilizzando gli stessi

paradigmi di presentazione.

Elaborazione ed Analisi dei tracciati EEG (fase off-line): i tracciati vengono

- elaborati in modo da togliere i potenziali elettrici non di origine cerebrale (artefatti),

la cui presenza è dovuta a svariate cause: campi elettromagnetici (accensione di

apparecchiature elettriche, scarsa umidità), anomalie dell’apparecchio EEG o degli

elettrodi, attività muscolare, movimenti oculari, sudorazione, tremore, ecc. Vengono

quindi applicati dei filtri di riduzione delle interferenze.

Sono presi in considerazione anche i dati comportamentali (m/f, destrimani/mancini,

tempi di risposta agli stimoli presentati, risposte giuste/sbagliate ecc.), registrati

anch’essi sul computer.

Il tracciato viene suddiviso in epoche e vengono identificate e rimosse quelle in cui

sono presenti artefatti, in particolare saccadi e ammiccamenti. Per isolare gli ERPs

dal rumore dell’attività di fondo (l’attività spontanea cerebrale, non quella evocata

dalla presentazione dello stimolo), si applicano precise tecniche di estrazione del

segnale; la più comune è la averaging : una volta eliminate le epoche inutilizzabili,

tutte le restanti sono sommate algebricamente per consentire una loro media, al

fine di formare il potenziale evento-correlato. Viene infine fatta la media delle medie