Neuroscienze comportamentali

Elaborazione dell'informazione visiva e riconoscimento degli oggetti

In funzione del tipo di processo mentale, alcune aree vengono reclutate per elaborare l'informazione visiva rilevante. Quindi, il modello a rete sembra più plausibile di un modello a 2 vie. È da tenere in considerazione che comunque il modello a 2 vie è considerato molto robusto, ci sono molti studi al riguardo che si basano su di esso; comunque, c'è chi si sta chiedendo se sia effettivamente questo il modello più convincente, più affidabile e più ottimale a spiegare i meccanismi di riconoscimento dell'informazione visiva.

Aspetti computazionali più critici per il sistema di riconoscimento degli oggetti. Uno dei principi più importanti è la variabilità dell'informazione sensoriale e il fatto che siamo in grado di riconoscere gli oggetti nonostante la variabilità sensoriale degli stimoli; noi siamo capaci di riconoscere lo stesso oggetto in diversi contesti con differenti aspetti.

• costanza dell'oggetto
• capacità di riconoscimento in contesti diversi
• punto di osservazione
• illuminazione
• elementi aggiuntivi
• ombre, occlusioni
• capacità di cogliere differenze tra membri di una stessa categoria o classe

• riconoscimento veduta indipendente
• meccanismi di Presupposto: il riconoscimento non dipende dalla semplice analisi delle informazioni relative allo stimolo ma da informazioni strutturali e dalle relazioni fra di esse. Le proprietà critiche rimangono indipendenti, sebbene il contesto possa variare.

stesso oggetto partendo da alcune strutture che caratterizzano lo stesso oggetto e ci permettono di delinearlo; gli elementi salienti ci permettono in automatico di riconoscere l'oggetto.

riconoscimento veduta dipendente meccanismi di

Presupposto: non ci sono elementi salienti per riconoscere l'oggetto, ma una serie di input sensoriali distinti - il nostro sistema ha rappresentazioni distinte dello stesso oggetto in diversi contesti.

Immagazzinamento in memoria (sistema di memoria) diverso per ciascun punto di vista = memoria oberata

Interpolazione? Si presuppone esista un meccanismo di interpolazione che permetta di estrapolare informazioni che non abbiamo e con le quali non abbiamo ancora fatto esperienza dalle conoscenze che possediamo nel magazzino.

Dunque, il meccanismi di riconoscimento parte da un livello di base a approda ad un riconoscimento reso possibile da proprietà complesse a livello più alto (Tarr et al. 1997)

Meccanismi di riconoscimento: evidenze

un livello di variazione del segnale BOLD in aumento quando gli oggetti modificano la loro prospettiva; questo è indice di implementazione dei meccanismi veduta-dipendente da parte del giro fusiforme destro.! Anche il giro fusiforme sinistro contribuisce ai meccanismi veduta-dipendente, nonostante pare che sia il giro fusiforme destro quello maggiormente coinvolto; c'è comunque un livello di attività nel segnale BOLD, anche se non si registra una variazione con la presentazione di prospettive differenti.

Il cervello utilizza sia meccanismi veduta-indipendente che meccanismi veduta-dipendente nel riconoscimento dell'informazione visiva.

Il giro fusiforme destro è un'area nella parte più ventrale e laterale della zona occipitale che si estende dal lobo occipitale verso il lobo temporale.

Codifica della forma: quali sono gli aspetti salienti che permettono di riconoscere gli oggetti?

La percezione dipende dalla forma: la forma è

L'attributo più critico per il riconoscimento degli oggetti. Si basa sul contorno, sui dettagli: i neuroni visivi sono particolarmente sensibili; le cellule centro On/Off sono specializzate e tipiche per bordi e contorni, molto sensibili alle variazioni di intensità luminosa. Colore, trama e movimento contribuiscono al riconoscimento, ma anche se erronee non compromettono l'identificazione; non sono fondamentali. Per la codifica della forma il sistema visivo utilizza una gerarchia di rappresentazioni da singoli elementi a raggruppamenti di elementi aggiungendo complessità: in particolare nelle aree primarie (ma anche in quelle secondarie) si verifica un'elaborazione relativa agli elementi di base. Ma come vengono integrate queste informazioni? Ci sono specifiche aree cerebrali coinvolte e particolarmente sensibili all'elaborazione dell'informazione? In questo studio sono stati presentati 3 tipi di stimoli diversi: linee casuali che non vanno a

costruire nessunoggetto riconosciuto- oggetti insoliti (linee checompongono un oggetto,ma non facilmenteassociabili)- oggetti familiari: le lineecompongono oggetti chenoi conosciamo molto bene

Questi 3 tipi di stimoli hanno alcune proprietà in comune, altre no:

• negli stimoli A, B e C è necessario mettere in atto dei processi di estrazione delle linee (elaborazione di base)
• per gli stimoli A e B, quindi insoliti e familiari è anche necessario un processo di descrizione della forma
• infine, gli stimoli familiari, a differenza degli altri, hanno una chiara associazione con degli elementi contenuti in memoria e perciò riusciamo ad abbinarli e ad attribuire un contenuto semantico agli oggetti presentati (conoscenze che possediamo).

Facendo un'operazione di sottrazione - e quindi confrontando - la figura fMRI della condizione A con quella della condizione C, oppure la figura B con quella della condizione C notiamo che gli aspetti

caratteristici in comune sono nel primo caso le proprietà della forma (per A e B), mentre delle sole caratteristiche di base per B e C (secondo caso).

Dunque, effettuando questa operazione mi aspetto di estrarre i meccanismi neurali dell'elaborazione della forma; ciò che si è notato sottraendo la condizione con maggiore attivazione neurale A rispetto a C oppure la maggior attivazione neurale di B rispetto a C è che un'area, la cosiddetta corteccia occipitale laterale (LOC), è sensibile sia agli stimoli familiari che a quelli non familiari.

La corteccia occipitale laterale è quindi una regione critica per l'elaborazione della forma.

Ci sono anche altri esperimenti che riconducono alla corteccia occipitale laterale i processamenti delle informazioni specifiche per la forma; in particolare quello che è stato utilizzato in questo studio è una gamma di stimoli che identificano una forma, ma attraverso diverse modalità.

• Oggetti creati dal movimento di puntini (punti luce)
• Oggetti estrapolati in base a diversi livelli di luminosità
• Condizioni di controllo (stimolo rumoroso con punti che si muovono ma non creano alcuna forma)
• Stimolo rumoroso, ma statico

Quello che si vede dal segnale percentuale è che indipendentemente da come viene generata la forma (che sia creata dal movimento di punti luminosi o da livelli con luminosità differenti) la corteccia occipitale laterale aumenta il livello di attività per le figure che sembrano avere in comune l'elaborazione della forma. Qui la costanza dell'oggetto - che è il principio che permette di poter riconoscere l'informazione visiva - è probabilmente legata all'attività della corteccia occipitale laterale; quindi è fondamentale per la codifica della forma.

Deficit di riconoscimento: Un soggetto con agnosia visiva non è capace di riconoscere di che oggetto si tratta quando.

Qualcosa gli viene presentato; ma nel momento in cui gli si dà la possibilità di manipolare un oggetto – e quindi di esplorarlo con una modalità sensoriale che non sia la via visiva – esso è in grado di etichettarlo e di riconoscerlo. L'agnosia visiva è un deficit per nulla secondario ad un deficit di percezione; l'informazione viene registrata ma non è utilizzabile dal canale sensoriale visivo. Non si verificano deficit di altro tipo, quali attenzione, memoria e linguaggio. Un paziente affetto dal Morbo di Alzheimer, invece, dimostra avere questi deficit di attenzione, memoria e linguaggio; indipendentemente dalla modalità con cui interagisce con l'oggetto non è comunque in grado di riconoscerlo e di assegnare ad esso la corretta etichetta. La principale differenza tra i disturbi di memoria e le agnosie visive è che queste ultime presentano un deficit di riconoscimento modalità-specifico.

per cui l'incapacità di riconoscere gli oggetti è specifica per una singola modalità, ma non va a compromettere per intero il riconoscimento. I soggetti esplorano l'informazione visiva dell'oggetto considerato tramite altre modalità (es. uditiva o tattile) e sono in grado di riconoscerlo.

Agnosia visiva: sono informative riguardo i principali processi (compromissione di diversi "livelli" di elaborazione). Vediamo ora 3 principali tipologie di agnosia visiva, le più comuni:

• agnosia appercettiva
• agnosia integrativa
• agnosia associativa

agnosia appercettiva: Nel caso dell', quello che si riscontra è che tipicamente:

• non si osserva nessun problema di acuità visiva o capacità di discriminare informazioni differenti
• non c'è nessuna perdita di conoscenze visive
• c'è il riconoscimento corretto di oggetti

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