Riassunto esame Psicologia Cognitiva e della Percezione, prof. Brancati, libro consigliato Design. Percezione visiva e cognizione, psicologia dell'arte, la scelta del prodotto: emozioni, decisioni e neuroestetica, Giannini, Marzi

Psicologia cognitiva e della percezione

prof. Brancati - Libro: Design. Percezione visiva e cognizione, psicologia dell'arte, la scelta

del prodotto: emozioni, decisioni e neuroestetica di Anna Maria Giannini e Tessa Marzi

1. Percezione visiva e cognizione

1.1 Introduzione

Nella progettazione, produzione e fruizione di un oggetto, la mente umana si avvale di tutti i

suoi processi psichici, che vengono divisi, in psicologia, in due gruppi​ : i processi cognitivi

​ ​

relativi al modo in cui conosciamo il mondo esterno, e i processi dinamici relativi ai bisogni

​

che spingono a interagire con esso e alle reazioni fisiologiche e psicologiche dovute

all’interazione. Lo studio di questi processi ha avuto una svolta importante negli anni ‘60 e

‘70 con un insieme di ricerche denominato neuroscienze​ : i risultati ottenuti consentono di

​

mettere in evidenza i meccanismi cerebrali che sono alla base della produzione e della

​

fruizione di un oggetto

.

​

1.2 Il cervello umano

Il cervello è un organo complesso che integra e controlla tutti i processi fisiologici del corpo

,

​

​

ma anche i processi mentali come la percezione, la memoria, il pensiero, ecc. Gli stimoli

esterni vengono colti dai nostri organi di senso e trasmessi ad aree specifiche per essere

analizzati. Inoltre, il cervello controlla le attività motorie, da quelle più semplici (camminare,

ecc.) a quelle più complesse (suonare, ecc.) La struttura del cervello è

​

macroscopicamente simile in tutti gli esseri umani a parità di età, ma possono esserci

differenze come variazioni di peso (rispetto alla media di 1400 g). Il cervello è composto da

un numero altissimo di cellule nervose, i neuroni​ , ma ciò che conta di più è il numero di

​ ​

connessioni tra i neuroni

, dato che la loro funzione consiste nell’analizzare e trasmettere

​

informazioni. I neuroni sono composti dal corpo cellulare, dai dendriti e dall’assone

. Il corpo

​

​ ​

cellulare contiene l’apparato metabolico

, che regola la funzione vitale del neurone,

​

​

trasforma le sostanze nutritive in energia ed elimina i materiali di rifiuto. I dendriti sono

​

prolungamenti ramificati che partono

dal corpo cellulare e servono per

ricevere informazioni da altri neuroni.

L’​ assone parte dal corpo cellulare e

si ramifica alla sua estremità,

terminando con rigonfiamenti

denominati terminazioni assoniche, e

ha la funzione di trasmettere impulsi

​

ad altri neuroni

. La connessione tra

​

neuroni viene detta sinapsi​ : l’impulso

​

nervoso viaggia attraverso una

trasmissione sinaptica, grazie al

rilascio di neurotrasmettitori contenuti

in vescicole sinaptiche.

L’architettura anatomica del cervello ha una prima divisione in strutture corticali (corteccia

​

cerebrale) e strutture sottocorticali​ . La corteccia è costituita soprattutto da corpi cellulari

​ ​

di neuroni, e presenta un colore grigiastro (materia grigia); è suddivisa in due emisferi

​

simmetrici, separati dalla scissura

longitudinale, che presentano una

superficie caratterizzata da una

formazione con numerosi solchi e

giri

. I due emisferi sono connessi

​

dal corpo calloso​ , che trasferisce

​ ​

informazioni da un emisfero all’altro

e integra le loro attività. Ciascun

emisfero riceve informazioni da

parti distinte del corpo: l’emisfero

​

sinistro riceve informazioni dalla

​

parte destra del corpo e comanda

tale parte, l’emisfero destro riceve

​

informazioni dalla parte sinistra del

corpo e comanda tale parte.

Ciascun emisfero si divide in quattro lobi che si distinguono per la presenza di confini

​

anatomici (solchi):

il lobo frontale​ è la parte più anteriore del cervello, e contiene:

​

● la corteccia motoria (controllo del movimento);

​

​

○ l’​ area di Broca

, deputata al controllo delle capacità linguistiche;

​

○ la corteccia prefrontale

, che media le capacità di pensiero astratto:

​

​

○ pianificazione e programmazione di risposte a stimoli, organizzazione delle

azioni in sequenze logiche e temporali, inibizione di risposte automatiche a

stimoli ambientali, recupero di eventi nella memoria;

la corteccia orbitofrontale

, che ha un ruolo principale nell’elaborazione delle

​

​

○ emozioni.

il lobo parietale​ , oltre ad avere funzioni attentive, e a essere implicato nel

​

● movimento e nella coordinazione visivo-motoria, contiene:

la corteccia somatosensoriale

, che elabora le informazioni sensoriali;

​

​

○ le aree associative

, che integrano le informazioni provenienti da più sistemi

​

​

○ sensoriali (riconoscimento di oggetti mediante sensi).

nel lobo temporale​ si trova:

​

● la corteccia uditiva

, che elabora informazioni uditive;

​

​

○ l’​ area di Wernicke

, impiegata nella comprensione del linguaggio.

​

○ la parte inferiore coinvolta nel riconoscimento visivo di stimoli familiari.

​

​

○

il lobo occipitale occupa la parte posteriore del cervello ed è specializzato

​

● nell’elaborazione di stimoli visivi.

I sistemi cerebrali che mediano le funzioni mentali comprendono anche strutture

​

sottocorticali collocate più in profondità. Il sistema limbico è una rete di strutture

​

sottocorticali, tra cui hanno rilevanza l’amigdala

, importante nell’elaborazione delle emozioni

​

​

e collocata nella corteccia prefrontale, e la formazione ippocampale (ippocampo, amigdala

​

e giri ippocampali) che svolge un ruolo decisivo nei processi di memoria ed è localizzata

nella parte interna del lobo temporale.

1.3 La percezione visiva

La modalità sensoriale implicata nei processi mentali relativi al design è quella visiva.

​

Appena viene visto, un oggetto viene identificato in base alla sua forma/colore e se ne può

riconoscere la funzione. La percezione visiva fa da perno ai processi di identificazione e

​

fruizione di un oggetto: è il risultato di processi complessi che si realizzano nel nostro

​

cervello in modo automatico e implicito. Vi sono sistemi distinti e specializzati nell’analisi

​

delle varie proprietà contenute nell’informazione visiva (forma, colore, movimento,

significato, ecc.) Gli oggetti sottoposti al processo di identificazione devono essere

​

innanzitutto isolati rispetto ad altre informazioni presenti nell’ambiente. Ad esempio: se sto

cercando delle forbici su un tavolo, la ricerca sarà guidata dalla forma, mentre se cerco

delle forbici specifiche in un gruppo di forbici, potrebbe essere guidata dal colore. Questa

selezione è attuata dal processo cognitivo distinto come “​ attenzione

”. Una volta selezionato

​

lo stimolo da analizzare, il sistema percettivo dev’essere in grado di fornire informazioni

sulla sua localizzazione nello spazio e sulla sua identità. Il cervello analizza i messaggi

​

sensoriali e li trasforma in percezioni consapevoli​ , combinando il materiale presente nel

​

bagaglio di conoscenza e conferendo un’identità all’oggetto.

1.4 Il sistema visivo

La visione può essere studiata sotto

vari aspetti​ : fisico (le radiazioni

​

elettromagnetiche che compongono

la luce visibile), fisiologico (l’occhio e

​

il cervello), psicologico (il

​

riconoscimento degli stimoli e la loro

valenza emozionale). Per “​ luce​ ” si

intende la porzione di radiazioni

​

elettromagnetiche che possono

attivare i recettori dell’occhio, che si

spostano a velocità costante

(300.000 km/s) ma possono variare

in frequenza e lunghezza d’onda). Il

processo visivo inizia con l’energia luminosa dello spettro visibile, che viene ricevuta dai

recettori localizzati nell’occhio e viene elaborata dalle cellule poste nell’occhio stesso.

Esistono due tipologie di occhi​ : l’occhio composto tipico degli artropodi (mosca, ape, ecc.)

​ ​

formato da numerosi sensori e ommatidi, e l’occhio a camera

, proprio dei vertebrati. Negli

​

​

uomini, l’occhio è una struttura sferica rivestita da membrane​ :

​

la sclera (bianco dell’occhio) che nella parte anteriore diventa trasparente e viene

​

● detta cornea

;

​

​

la coroide che ha la funzione di ossigenare e nutrire l’occhio;

​

​

● la retina che contiene recettori per la ricezione dello stimolo visivo;

​

​

● l’​ iride costituita da fibre muscolari in modo da restringersi o dilatarsi per gestire la

● quantità di luce ricevuta (il foro d’entrata viene detto pupilla);

all’interno troviamo il cristallino

, che ha la funzione di mettere a fuoco le immagini,

​

​

● deviando i raggi luminosi sulla retina.

Il primo stadio di elaborazione dello stimolo luminoso avviene nella retina​ , formata da

​ ​

fotorecettori (coni e bastoncelli) e neuroni; i coni (6 milioni) sono addensati nella parte

​ ​

centrale

, sono attivi a un livello più alto di luminanza e sono sensibili ai dettagli, mentre i

​

bastoncelli (120 milioni) sono maggiori nelle parti periferiche

, sono attivi a bassi livelli di

​

​

luminanza e sono più sensibili al movimento. I coni, inoltre, sono specializzati nell’analisi

delle lunghezze d’onda, per cui sono considerati come recettori dei colori. L’area centrale

della retina viene detta fovea

, ed è quell’area in cui si riconoscono le forme, i colori, ecc.

​

​

L’area ispezionabile dalla fovea dipende dalla distanza tra l’osservatore e l’oggetto, oltre

che dalla grandezza di quest’ultimo. Le aree laterali del campo visivo stimolano le regioni

periferiche della retina, dove sono presenti i bastoncelli.

Un’altra nozione importante è quella di campo recettivo​ : supponendo che gli occhi siano

​

fissi su una porzione specifica del campo visivo, ogni sottoparte di questa porzione invia

​

uno stimolo distinto a un recettore altrettanto specifico della retina

; possiamo quindi dire

​

che ogni cono e ogni bastoncello ha il proprio campo recettivo. Questi fotorecettori sono

poi connessi ad altre cellule della retina a cui trasmettono l’informazione: tra queste ci sono

​

le cellule gangliari​ , sulle quali convergono più coni o bastoncelli, e per questo il loro

​

campo recettivo è costituito dall’integrazione dei vari campi dei fotorecettori. Le cellule

gangliari possono essere di due tipi​ : le cellule ON rispondono alla comparsa di uno stimolo

​ ​

luminoso al centro del proprio campo recettivo, le cellule OFF rispondono alla comparsa di

​

uno stimolo nelle parti periferiche o alla scomparsa di uno stimolo nel centro.

Dalle cellule gangliari partono poi gli

assoni​ , che nel loro insieme

formano il nervo ottico

. Quelli che

​

​

provengono dalle regioni retiniche

nasali costituiscono il ramo nasale​ ,

​

mentre quelli che provengono dalla

zona delle tempie formano il ramo

​

temporale​ . I due rami nasali (occhio

dx e sx) si incrociano a formare il

chiasma ottico​ , prima di dirigersi

ciascuno nell’emisfero controlaterale

​

(lato opposto), mentre i rami

temporali si dirigono nell’emisfero

ipsilaterale (stesso lato). Ciascuno

dei due emisferi riceve informazioni

​

sia dall’occhio ipsilaterale che

dall’occhio controlaterale

; se uno

​

stimolo viene presentato in una parte molto periferica del campo visivo, essa attiva però

solo i recettori relativi alla metà nasale dell’occhio ipsilaterale e alla metà temporale

dell’occhio controlaterale, per cui uno stimolo nella parte periferica a destra viene

trasmesso all’emisfero sinistro, e viceversa. In questo modo è stato possibile studiare

​

separatamente le funzioni dei due emisferi

, osservando che quello sinistro è specializzato

​

per informazioni di tipo verbale, e quello destro per informazioni di tipo visuo-spaziale;

tuttavia i due collaborano tra loro grazie alle interconnessioni garantite dalle fibre del corpo

​

calloso.

Il percorso che va dal chiasma ottico alle strutture sottocorticali è denominato tratto ottico​ ,

​ ​

mentre quello che va dalle strutture sottocorticali alla corteccia cerebrale è denominato

radiazione ottica​ .

Nella corteccia ci sono varie aree specializzate nell’elaborazione di un certo tipo di

​ ​ ​

informazione

: nell’​ area V1

, per esempio, ha luogo un’ulteriore analisi delle caratteristiche

​ ​

fisiche dello stimolo, già avviata nelle strutture precedenti, come la frequenza spaziale,

l’orientamento e il colore (percezione della forma e analisi dei margini); l’area V5 è

​

specializzata nell’analisi del movimento, del contrasto e delle relazioni spaziali.

L’informazione elaborata nei lobi occipitali, poi, viene trasmessa ad altre aree corticali lungo

due vie di fibre nervose distinte

sul piano funzionale: la via

​

occipito-temporale (ventrale)

si collega con i livelli inferiori del

lobo temporale, includendo le

aree in cui avviene il

riconoscimento dello stimolo,

per cui viene chiamato “​ what

system

”; la via

​ ​

occipito-parietale (dorsale)​ ,

invece, viene detta “​ where

system

”, e si occupa dell’analisi

​

del movimento e della

collocazione spaziale di tale

stimolo, collegandosi al lobulo

parietale superiore.

1.5 La percezione della forma

Il processo che consente di riconoscere le forme è stato oggetto di numerosi studi: delle

prime teorie, la più importante è stata la teoria della Gestalt​ , elaborata nei primi del

​

Novecento da psicologi tedeschi; solo negli anni Sessanta, però, il cognitivismo evidenziò

​

come nel riconoscimento delle forme intervengano altri processi cognitivi, quali la memoria

​

e il linguaggio

. La teoria della Gestalt ha avuto un impatto decisivo sulle arti visive e sul

​

design, suscitando particolare interesse con le leggi dell’organizzazione percettiva​ ,

​

relative alle modalità di “raggruppamento” dei singoli stimoli in configurazioni che vengono

​

percepite come unitarie. Secondo la teoria della forma

, le leggi dell’organizzazione

​

​

percettiva sono innate; alcuni psicologi avanzarono l’ipotesi che vi fosse un isomorfismo tra

le leggi che agiscono a livello fenomenologico e quelle del funzionamento della corteccia

visiva. Le leggi della gestalt​ sono le seguenti:

​

Vicinanza

: gli elementi più vicini tra loro tendono a raggrupparsi in unità percettive

​

● distinte (fig. A);

Somiglianza

: gli elementi simili per forma o colore tendono a raggrupparsi in unità

​

● percettive distinte (fig. B);

Destino comune

: gli elementi che si muovono simultaneamente sono percepiti come

​

● appartenenti a uno stesso insieme (fig. C);

Buona continuazione

: gli elementi che sono allineati vengono percepiti come la

​

● continuazione l’uno dell’altro (fig. D);

Chiusura

: gli elementi che danno origine a una figura chiusa tendono a essere

​

● raggruppati insieme, dando luogo a una figura completa sebbene manchino alcuni

elementi (fig. E);

Pregnanza

: gli elementi che danno origine a una figura semplice, con un'impressione

​

● di stabilità e di equilibrio, vengono raggruppati insieme (fig. F).

A partire dagli anni Cinquanta del Novecento, è stato possibile registrare l’attività dei singoli

neuroni del sistema visivo. Questo ha portato a risultati importanti, soprattutto per quanto

riguarda il meccanismo fondamentale in base a cui uno stimolo diventa tale​ , ovvero

​

quando il suo valore di luminanza differisce in modo sufficiente dalle aree adiacenti

. La

​

​

differenza di luminanza tra un’area e l’altra è detta contrasto​ . Occorre un contrasto

​

maggiore in aree ad alta frequenza spaziale

, ovvero per la distinzione di dettagli, e minore in

​

​

quelle a bassa frequenza

, ovvero per distinguere una figura nel complesso. Ogni neurone

​

​

del sistema visivo è specializzato per gamme di frequenza spaziale​ , e nella corteccia

​

visiva ha luogo l’integrazione finale tra le elaborazioni delle basse e delle alte frequenze

,

​

​

dando luogo alla percezione della figura intera.

Nel 1982, lo psicologo e neuroscienziato David Marr elaborò un nuovo modello, dando

avvio all’​ impostazione computazionale che prevede la traduzione delle analisi in processi

​

e algoritmi machine readable:

​

nel primo stadio, detto “​ abbozzo primario bidimensionale

”, sono analizzate le

​

● caratteristiche fisiche di base (luminanza, frequenze spaziali, contrasto, ecc.);

nel secondo stadio, detto “​ abbozzo a due dimensioni e mezzo

”, sono aggiunte

​

● informazioni sulla profondità e sul movimento;

nel terzo stadio, detto “​ a tre dimensioni

”, l’oggetto è identificato completamente

​

● nella sua forma, integrando pure le