Riassunto completo Basi funzionali e cognitive dell'intersoggettività

Elaborazione dei volti: una prospettiva neurale

Alcuni dati recenti affermano che alcune tecniche di neuro-modulazione (come la TBCS) potrebbero migliorare tale deficit. Per cui ci dovrebbe essere un deficit a livello neurale non immediatamente visibile.

31 - Francesco Aveta © Giovedì 19 marzo '20

Lezione 4.1.

[prambolo su lezioni precedenti di BFCI]

Modello di Haxby e Gobbini (2011)

Haxby sta indagando sulla via ventrale, e su cosa sia sensibile (corteccia extra-striata). Ha iniziato quindi a presentare una serie di stimoli di diversa forma e colore, e tra questi anche volti. Con la presentazione dei volti si accendono alcune regioni, che sembrerebbero particolarmente sensibili a questi stimoli.

Così emerge il modello neurale più completo di elaborazione dei volti. Successivamente alla elaborazione nella modalità visiva che avviene durante i primissimi stadi nella corteccia visiva primaria, i neuroni diventano via via sempre più specializzati.

Nelle loro proprietà di risposta. Nei primati, i neuroni della corteccia inferotemporale rispondono a specifiche forme ma non a dove queste forme sono presentate nello spazio (1972, Gross et al.). Questo suggerisce fortemente che questi neuroni sono specializzati nell'apparenza degli oggetti piuttosto che alla loro posizione. Via visiva dorsale e via visiva ventrale.

Questo modello prevede l'esistenza di due diversi sistemi:

Core system, un sistema centrale per l'elaborazione visiva dei volti.

Extended system, un sistema esteso che farà qualcosa dopo l'elaborazione visiva da parte del core system.

Il core system è il sistema di analisi visiva dei volti e include tre regioni della corteccia visiva extrastriata occipito-temporale, il giro occipitale inferiore, la regione fusiforme per i volti (la face fusiform area, FFA) e il solco temporale superiore (STS). 32 - Francesco Aveta © C'è qualcosa in comune tra il modello di Haxby

Il core system. In linea con il modello di Bruce e Young, questo sistema sarebbe adibito a due classi di operazioni relativamente alla percezione dei volti. Queste classi di operazioni si riferiscono all'analisi di caratteristiche invarianti e di caratteristiche mutevoli. Abbiamo utilizzato termini simili quando abbiamo parlato della tassonomia di Adolphs & Birmingham riguardo alle caratteristiche sociali, in particolare del volto. cue e segnali. Gli aspetti mutevoli sarebbero i segnali, mentre gli aspetti invarianti sarebbero i cue. Il giro occipitale inferiore e il giro fusiforme laterale sarebbero principalmente implicati nella costruzione di una rappresentazione del volto per il successivo recupero di informazioni relative all'Identità e all'attribuzione di attrattività, affidabilità percepita e altri cue (caratteristiche invarianti, stabili). Mentre il solco temporale superiore sarebbe principalmente coinvolto nell'elaborazione di aspetti mutevoli.

Quali le espressioni facciali, la direzione dello sguardo e più in generale nella percezione del movimento biologico, quindi anche in relazione ai corpi. Vediamo meglio con degli esempi.

Il primo sistema costituito dalle due regioni OFA (Occipital Face Area - Giro Occipitale Inferiore) e FFA (Fusiform Face Area - Giro Fusiforme Laterale) ci permetterebbe di ignorare tutte le caratteristiche mutevoli di un volto per l'estrazione di caratteristiche invarianti. → riconoscimento dell'identità.

Ad esempio in questo caso ci consentono di riconoscere Jim Carrey, nonostante in ogni immagine appaia visivamente molto diverso rispetto ad ogni immagine. Per questa straordinaria abilità dobbiamo ringraziare queste due piccole regioni del core system.

Per il riconoscimento delle espressioni facciali viceversa, proprio quelle caratteristiche che sono irrilevanti per il riconoscimento dell'identità, anzi interferenti, sono

È di fondamentale importanza, inoltre la stessa categoria di espressione facciale viene riconosciuta anche quando espressa da diversi individui…

Il solco temporale superiore è quella regione che riesce a “ignorare” le caratteristiche invarianti estraendo le informazioni mutevoli. Significa che grazie al solco temporale superiore riconosciamo la rabbia? Non proprio ma ci torneremo successivamente… però tenetelo a mente questo punto delicato!

Il modello propone distinzione anatomica per queste due classi di operazioni: OFA e FFA elaborano principalmente le caratteristiche invarianti, mentre STS è coinvolto nell’analisi dei movimenti del volto, inclusi espressioni facciali e direzione dello sguardo.

Questa ipotesi si basa sicuramente sui modelli cognitivi esistenti (tipo Bruce e Young) ma anche su alcune centrali evidenze nell’ambito delle neuroscienze. In particolare, centrale è uno storico studio di Hasselmo et al. del 1989 che

haimpiegato la registrazione da 45 neuroni nella corteccia del macaco.34 – Francesco Aveta ©

Questi non sono gli stimoli originali di Hasselmo ma quelli di uno studio simile.

Sono raffigurati diversi esemplari di macaco e ogni esemplare è raffigurato mentre esprime 3 diverse espressioni facciali:

• Lipsmaking* (positiva)
• Neutra
• Aggressiva (negativa)

*Lipsmaking: In many primate species, lip-smacking, defined as the rapid closing and opening of the mouth and lips, facilitates tolerance and affiliative interactions. Baboons and macaques, for example, often produce lip-smacks during friendly approaches or face-to-face greetings, as well as during mother-infant interactions. espressione affiliativa, che corrisponderebbe al bacio dell'essere umano.

Il punto è che quando il macaco con gli elettrodi impiantati osservava lo stesso individuo macaco esprimere diverse espressioni facciali i neuroni del solco temporale superiore rispondevano in

modoselettivo ai cambiamenti di espressione, mentre ineuroni della corteccia infero-temporalerispondevano selettivamente ai cambiamenti diidentità.“Dina prima mi manda bacetti e poi si arrabbia, ah queste donne!”

◼ →cambiamento di espressione facciale attivazione STS→“Uh prima Dina mi manda bacetti e poi anche Amanda, è proprio la mia giornata!” cambiamento di identità attivazione dei neuroni della corteccia ifero-temporale ventrale OFA e FFA

In questo lavoro Hasselmo e colleghi osservano che nella corteccia infero-temporale ventrale i neuroni erano più responsivi (scaricavano con maggiorefrequenza) a variazioni di identità, mentre nel solco temporale superiore i neuronirispondevano maggiormente a variazioni delle espressioni facciali.Questo dimostra una dissociazione tra la zona della corteccia idero-➔ temporale ventrale (che corrisponde a OFA e FFA) e il solco temporalesuperiore (STS).

Lezione

4.2. Esistono prove di questa dissociabilità anche nel core system umano? Sì! 35 – Francesco Aveta ©

Ad esempio uno studio fMRI di Hoffman & Haxby del 2000 ha evidenziato, mediante manipolazioni di attenzione selettiva che se viene richiesto ai partecipanti di prestare attenzione all’identità di una serie di volti questo si traduce in un’aumentata attività di FFA, mentre se viene richiesto di prestare attenzione alla direzione dello sguardo dei volti questo si traduce in un’aumentata attività del STS.

Altre evidenze sperimentali: un lavoro di Puce del 1998 fornisce evidenza empirica che i movimenti di bocca e occhi elicitano una maggiore attività in STS, ma non in FFA.

Inoltre, a sostegno ulteriore che STS è sensibile alle caratteristiche dinamiche del volto, la sua attività è particolarmente pronunciata per espressioni facciali dinamiche piuttosto che statiche.

Al netto di questa dissociazione tra FFA+OFA e STS