Psicologia dei processi cognitivi -Brandimonte

Capitolo primo: Metodi

Psicologia e scienza

Psicologia scientifica è uguale a fare scienza attraverso la raccolta e l'analisi sistematica dei dati. Quindi l'elaborazione di una teoria che può essere di tipo “ingenuo” quando è basata sull'esperienza personale o di tipo “scientifico” quando è basata principalmente su un metodo di ricerca sperimentale.

Il metodo sperimentale

Il metodo sperimentale si deve basare su osservazioni oggettive (non dipendenti da esperienze personali), quindi attraverso uno strumento di misura, infatti se un'osservazione è totalmente oggettiva, può essere ripetuta da altri soggetti, in altri luoghi o in altri tempi, ottenendo lo stesso risultato.

Gli scopi della ricerca scientifica

I due scopi principali della ricerca scientifica sono:

• Scoperta di regolarità che comprende la descrizione del fenomeno oggetto di studio e la relazione regolare tra i vari aspetti del comportamento.
• Sviluppo delle teorie che è la spiegazione delle relazioni tra gli eventi.

Gli studi sperimentali

Il metodo sperimentale si basa sullo studio delle relazioni tra variabili, cioè tra elementi fondamentali all'esperimento che possono essere misurati e quindi valutati. Le variabili possono essere di tipo indipendente, controllata cioè dal ricercatore e di tipo dipendente perché appunto dipende dalla manipolazione che il ricercatore fa della variabile indipendente. Utilizzando i metodi statistici si può effettivamente stabilire se e in che misura la manipolazione della variabile indipendente ha influito sulla variabile dipendente. In corso di esperimento va considerata non solo la variazione tra un gruppo osservato e l'altro, ma anche la variazione all'interno dello stesso gruppo. Per ottenere il valore chiamato rapporto critico dovremo quindi dividere il risultato della variazione tra un gruppo e l'altro per la variabilità all'interno dello stesso gruppo osservato. Quindi:

Rapporto critico: Differenze tra le condizioni sperimentali

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Variazione casuale tra i punteggi

Più alto è il rapporto critico (quindi minore è la variazione all'interno del gruppo) più la differenza tra i gruppi sperimentali osservati è “statisticamente significativa”.

Gli studi correlazionali

Quando si considerano ricerche per le quali i ricercatori non manipolano le variabili studiate, ma si limitano ad osservarle ed a stabilire un indice statistico chiamato coefficiente di correlazione, questi studi vengono detti correlazionali. Gli studi correlazionali potrebbero non essere esatti poiché non dimostrano l'esistenza di una relazione causale tra due variabili.

Metodi per lo studio del comportamento e dei processi cognitivi

La psicofisica

La psicofisica serve per misurare l'intensità delle sensazioni suscitate da uno stimolo.

I metodi cronometrici

I metodi cronometrici ovvero la cronometria mentale viene utilizzata per misurare i tempi di reazione delle operazioni mentali, cioè quanto tempo impiega la mente a reagire ad un determinato stimolo e quanto è più lungo il tempo di reazione laddove viene richiesto di discriminare lo stimolo. Studi significativi basati sul metodo cronometrico sono l'esperimento di Stroop, nel quale i partecipanti devono denominare il colore dell'inchiostro ignorando la parola scritta (che è sempre il nome incongruente di un colore), dovranno poi denominare il colore dell'inchiostro di parole senza significato (neutre) ed infine denominare il colore dell'inchiostro in una terza tabella che contiene nomi di colori congruenti al colore dell'inchiostro utilizzato. I tempi di reazione saranno molto più lunghi e meno precisi nel primo caso e ciò dimostra che (anche se lo vogliamo) non siamo in grado di ignorare lo stimolo derivante dal significato della parola stessa. Un altro esperimento importante è l'esperimento di Sternberg effettuato per stabilire i tempi di reazione per la ricerca di un dato elemento all'interno della memoria a breve termine. Nell'esperimento i partecipanti ascoltavano una serie di numeri e a breve distanza un numero denominato sonda. Il compito assegnato ai partecipanti era quello di stabilire se il numero sonda era presente o meno nella serie di numeri precedentemente elencati. Sternberg osservò che i tempi di reazione aumentavano con l'aumentare del numero di elementi presenti nella serie e che i tempi di reazione erano uguali sia per le risposte negative che per quelle positive. Ciò ci induce ad affermare che l'operazione di verifica con il numero sonda viene effettuata singolarmente con ogni elemento della serie. Anche in caso affermativo i partecipanti all'esperimento confrontavano comunque tutti i numeri di ogni serie.

La neuropsicologia

La neuropsicologia trova le sue origini nella metà del XIX secolo, quando si iniziarono a studiare i disturbi del linguaggio prodotti da lesioni cerebrali. Broca e Wernicke tentarono di stabilire una connessione tra lesioni di aree specifiche del cervello e disturbi afasici. Oggi la moderna neuropsicologia cognitiva, per capire il funzionamento dei processi mentali normali, studia attraverso l'osservazione del comportamento di pazienti affetti da disturbi neuropsicologici, che mostrano un danno selettivo ad una particolare componente del sistema cognitivo. Ciò dimostra l'esistenza di un modulo che risponde solo a stimoli di una particolare categoria. Gli studi neuropsicologici hanno anche fornito dati significativi per distinguere i sistemi di memoria.

La neuroimmagine funzionale

La neuroimmagine funzionale è il metodo per studiare le funzioni neurali del cervello utilizzando attrezzature come la PET (Tomografia ad emissione di positroni) e la fMRI (Risonanza magnetica funzionale) che effettuano una scansione computerizzata ed una visualizzazione dell'attività cerebrale sia di tipo motorio che di tipo cognitivo. La regione del cervello interessata dall'attività dell'individuo esaminato presenterà infatti un flusso sanguigno maggiore.

La simulazione

Il metodo simulativo si basa sulla creazione di un programma per computer che riproduce in maniera fedele il comportamento umano. La simulazione consente di verificare la consistenza di una teoria e di elaborarne di nuove osservando i fenomeni simulati e manipolando le variabili per valutarne gli effetti.

Capitolo terzo: Processi percettivi di base

L'informazione ottica

La luce è una condizione necessaria ma non sufficiente per la visione. Senza luce non c'è visione, ma ciò non è una inferenza, ovvero se c'è luce non è detto che ci sia visione. In condizione di nebbia di luce ne arriva all'occhio, ma poiché omogenera non c'è visione. La nebbia dimostra che la variabile importante per la visione degli oggetti non è l'energia luminosa ma l'informazione ottica. L'esperimento della nebbia è stato riprodotto in laboratorio dallo psicologo Tedesco Metzeger (1899-1979), immergendo un osservatore in un GANZEFELD (in tedesco campo totale) cioè in una condizione limite in cui l'energia luminosa è identica in tutte le direzioni.

Codificazione e organizzazione

L'informazione è un tipico concetto relazionale. Non tutti gli osservatori sono uguali. Dobbiamo distinguere l'osservatore ideale dall'osservatore reale. L'osservatore ideale in grado di utilizzare tutta l'informazione possibile. L'osservatore reale (un dato essere umano): in grado di utilizzare soltanto una parte. Si può dimostrare con l'esempio della connessione. Molti fenomeni importanti per lo studio scientifico della percezione hanno a che fare con la contrapposizione tra quello che c'è nell'immagine e ciò che viene effettivamente percepito. La presenza di un segmento obliquo in mezzo a segmenti dritti salta all'occhio (pop out). L'effetto di asimmetria della ricerca visiva indica che la percezione è organizzata. Gli esempi ci dimostrano che c'è una chiara differenza tra mondo fisico e mondo fenomenico.

Struttura dello spazio visivo

Lo spazio percepito è strutturato intorno a 2 assi, verticali e orizzontali= riferimenti cardinali. Ci sono forme geometriche e forme percepite. La verticale dello spazio percepito non possiede soltanto una direzione, ma possiede anche una polarità. Es: Diritto – Storto - Capovolto.

• Diritto-storto = direzione della verticale percettiva
• Diritto-capovolto = Polarità sopra sotto

Wolfe sostiene che trovare un elemento capovolto in mezzo a tanti elementi diritto sia più facile che non viceversa.

Oggetti, immagini e percetti

Per capire meglio è necessario collegare appropriatamente 3 tipi di entità: gli oggetti fisici, le immagini che di tali oggetti possono essere raccolte in un qualsiasi punto di un ambiente percorso dalla luce (senza nebbia ovviamente). I percetti (oggetti percepiti). Questi 3 entità costituiscono la catena psicofisica. Dato un oggetto e un punto di osservazione l'immagine è determinata in modo univoco, mentre non è vero l'inverso. In molti casi l'immagine ottica contiene proprietà che risultano dal prodotto di più condizioni fisiche: 6 x 4 = 24 3x8=24 12 x 2= 24.

Es: Vista da uno spioncino (camera da letto quanto grande?) Sono problemi di ottica inversa in cui si tratta di risalire da un'immagine all'oggetto che l'ha generata superando l'indeterminazione che caratterizza l'anello centrale della catena psicofisica (la mediazione ottica).

Articolazione figura/sfondo

Nella comune osservazione visiva gli spazi vuoti tra gli oggetti non vengono notati. Noi vediamo gli oggetti come entità dotate di forma mentre gli spazi ne sono privi, tranne se ci concentriamo con uno sforzo sugli spazi e non sulle forme. In natura questa inversione è più facile con il profilo del cielo modellato dalle colline. Edgar Rubin fa l'esempio di un cerchio con 2 frecce una nera e una bianca. In questo caso avviene un'inclusione, ovvero tende a diventare figura la regione inclusa. Area Minore Tendono ad essere viste le figure con un'area minore. In questo caso avviene una doppia rappresentazione nel senso che lo sfondo continua percettivamente dietro alla figura, anche se in quella zona la sua esistenza non è accompagnata dalla qualità che sempre accompagna le superfici viste in primo piano e che quindi consideriamo modale, cioè il colore. La presenza dello sfondo dietro alla figura rappresenta un caso di completamento amodale.

La larghezza costante

Codificare una forma regolare è meno costoso che codificare una forma irregolare. Queste leggi possono essere interpretate come espressione del principio del minimo per il quale il sistema visivo tende a minimizzare il costo delle rappresentazioni degli oggetti.

Completamento amodale di superfici

Quando delle superfici dette occludenti nascondono parzialmente altre superfici queste tendono ad unificarsi completandosi dietro agli occludenti. Il processo di unificazione è riconducibile alla tendenza percettiva a considerare i bordi come dotati di una sola funzione.

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.

• Prossimità: vengono unificati gli elementi più vicini.
• Articolazioni senza resti: prevale l'organizzazione che riduce al minimo le parti senza ruolo figurale.
• Buona Continuazione: Prevalgono le organizzazioni che minimizzano il cambiamento di direzione. Anche queste leggi possono essere interpretate come espressioni del principio del minimo.

Teorie della percezione

Nella teoria della psicologia della percezione sono emersi 2 approcci teorici fondamentali alla soluzione del problema dell'interminazione ottica, la psicologia della Gestalt e le teorie empiriste (Helmohltz).

Psicologia della Gestalt

Il principio del minimo è espressione della tendenza alla semplicità. La tendenza alla semplicità è inerente al funzionamento del sistema visivo.

Teorie Empiriste

La percezione è basata su giudizi inconsci che valutano la probabilità che nel mondo esterno esistano determinati oggetti. Gibson risolve il problema alla radice dell'indeterminazione ottica negandone l'esistenza.

Capitolo sesto: Attenzione e coscienza

Che cos’è l’attenzione

Per attenzione possiamo intendere l’insieme di diversi processi di selezione che il cervello mette in atto nei confronti degli stimoli che giungono dal mondo esterno attraverso gli organi di senso. Fu William James ad osservare che l’essere umano deve elaborare una quantità di informazioni sensoriali troppo elevata per essere in ogni istante consapevole di tutto. Il sistema cognitivo dell’uomo possiede una quantità limitata di risorse di elaborazioni. L’attenzione può quindi essere identificata come l’insieme dei meccanismi che consentono di concentrare le proprie risorse mentali su alcune informazioni piuttosto che su altre determinando ciò di cui siamo coscienti in ogni dato istante. Lo studio sperimentale dell’attenzione è ancora basato misurando i TR (tempi di reazione) o dell’accuratezza delle risposte. Ci sono 2 classi di paradigmi sperimentali. Il primo dimostra che l’attenzione facilita la percezione di oggetti ed eventi, il secondo ha l’obiettivo di stabilire se la percezione consapevole di un soggetto viene influenzata quando la funzione attentiva è danneggiata attraverso opportune manipolazioni sperimentali o a seguito di patologie neurologiche.

L’attenzione spaziale

Il fenomeno "guardare con la coda dell’occhio" dimostra che è possibile spostare l’attenzione nello spazio a prescindere dallo sguardo.

Il paradigma del suggerimento spaziale

Michel Posner negli anni '80 fu uno dei primi ad utilizzare il paradigma del suggerimento spaziale, divenuto poi il paradigma di Posner per studiare lo spostamento dell’attenzione. Con l’esperimento dei quadrati (al partecipante viene presentata, sullo schermo di un computer una croce, affiancata da 2 quadrati, sulla quale si deve mantenere lo sguardo per l'intera durata della prova. Il compito consiste nel rilevare il più velocemente possibile, premendo un tasto della tastiera, la comparsa di un oggetto in uno dei quadrati. Mezzo secondo prima della comparsa dell'oggetto, il quadrato in cui è più probabile che appaia l'oggetto, viene indicato da una freccia) si è dimostrato che i soggetti rispondevano più velocemente al target nelle prove dove fu spostata preventivamente l’attenzione nella posizione indicata dal suggerimento. Ciò infatti, accresce la volontà di elaborazione dell’informazione in quel punto. L'attenzione è quindi diretta verso un punto preciso per analizzare le informazioni in quel punto. Metaforicamente l’attenzione è stata descritta come un fascio di luce che si muove nell’ambiente andando ad illuminare differenti regioni dello spazio in momenti diversi o come il punto focale di una lente in cui sono concentrati tutti i raggi luminosi.

Il paradigma della ricerca visiva

Anne Treisman elaborò un nuovo paradigma della “ricerca visiva” che consiste nel presentare sullo schermo di un computer un certo numero di elementi. I partecipanti dovevano verificare se tra gli elementi era presente il target specificato all’inizio del test. È stato dimostrato che quanto più il target ha una caratteristica che lo rende unico, tanto più la ricerca è efficiente ed il tempo di risposta non varia all’aumentare di elementi distrattori (analisi in parallelo). Se invece il target è poco distinguibile rispetto ai distrattori, il tempo di risposta aumenta all’aumentare degli elementi distrattori. Ciò dimostra che il sistema visivo opera attraverso un meccanismo “seriale”, analizzando la scena elemento per elemento. Quindi l’elaborazione in parallelo è un meccanismo preattentivo, mentre l’analisi seriale richiede l’intervento dell’attenzione.

Il controllo dell’attenzione

L'orientamento volontario e automatico

Nell'esperimento di Posner l'attenzione è diretta in modo volontario o endogeno (dall'interno), infatti il soggetto dirige l'attenzione nel quadrato indicato dalla freccia perché sa che quella è la posizione più probabile della comparsa del target. Ma l'attenzione può anche essere diretta in modo automatico o esogeno (dall'esterno) cioè indipendentemente dalla volontà del soggetto. Di solito questo tipo di orientamento ha luogo in seguito alla comparsa improvvisa di un breve segnale luminoso in una certa posizione. Alcuni esperimenti hanno confermato che un segnale luminoso periferico è in grado di produrre un orientamento automatico che per dirsi tale deve rispettare almeno 3 criteri:

• Essere indipendente dal carico cognitivo, cioè si verifica anche se il soggetto sta svolgendo un'altra attività mentale.
• Essere resistente alla soppressione, quindi una volta iniziato non può essere interrotto.
• Non dipende dalle aspettative cioè il suggerimento non è utile alla fine del compito.

In sostanza l'orientamento automatico si comporterebbe come un riflesso.

Interazione tra fattori volontari e automatici

Se dobbiamo ricercare un target la nostra attenzione sarà guidata sia da componenti volontarie (la salienza dell'oggetto) sia da componenti automatiche (la conoscenza dell'obiettivo della ricerca). Tuttavia a volte accade che alcuni elementi catturano la nostra attenzione mentre stiamo cercando volontariamente altro e quindi i fattori automatici giocano un ruolo significativo.