Riassunto esame Psicologia Cognitiva e della Percezione, prof. Brancati, libro consigliato Psicologia e Società, Giannini - Marzi - Viggiano

Sunto di psicologia cognitiva e della percezione - Prof. Brancati

Libro consigliato

Psicologia e società - Giannini, Marzi, Viggiano

Percezione visiva e cognizione

Il cervello umano

Il cervello è un organo complesso dal punto di vista sia anatomico che funzionale. Esso non solo integra e controlla tutti i processi fisiologici del corpo, ma è anche la sede dei processi mentali. Gli stimoli presenti nel mondo esterno vengono colti dai nostri organi di senso e trasmessi ad aree specifiche del cervello, dove hanno luogo l’analisi, l’integrazione e la coordinazione dell’informazione sensoriale.

Il cervello coordina anche le attività motorie, da quelle relativamente più semplici e innate, come camminare, a quelle più complesse e acquisite, come suonare uno strumento musicale. Il cervello umano è composto da un numero altissimo di cellule nervose, i neuroni, calcolato in circa 100 miliardi. Non è importante solo il numero di neuroni, ma soprattutto il numero delle connessioni tra di loro.

I neuroni

I neuroni sono le cellule specializzate la cui funzione consiste nell’analizzare e trasmettere informazioni. Essi sono formati dal corpo cellulare o soma, 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 ha la funzione di trasmettere impulsi ad altri neuroni. La connessione fra due neuroni viene chiamata sinapsi ed è attraverso la connessione sinaptica che l’impulso nervoso viaggia da un neurone all’altro.

La trasmissione di impulsi avviene attraverso il rilascio di neurotrasmettitori contenuti in vescicole sinaptiche. L’architettura anatomica del cervello ha una prima divisione fondamentale in strutture corticali e strutture sottocorticali. La corteccia cerebrale è divisa, a sua volta, in due emisferi simmetrici separati dalla scissura longitudinale che si estende lungo la linea mediana.

Gli emisferi cerebrali

I due emisferi sono connessi dal corpo calloso, la più grande commessura cerebrale che non solo trasferisce informazioni da un emisfero all’altro, ma integra anche l’attività svolta dai due emisferi. L’emisfero sinistro riceve informazioni dalla parte destra del corpo e a essa manda i suoi comandi; viceversa per l’emisfero destro nei confronti della parte sinistra del corpo. Ciascun emisfero cerebrale si suddivide in quattro regioni principali o lobi: lobo occipitale, lobo temporale, lobo parietale e lobo frontale. I lobi si distinguono l’uno dall’altro per la presenza di confini anatomici costituiti principalmente da solchi. I lobi sono coinvolti in misura diversa nei vari processi mentali.

Solo in linea generale possiamo attribuire specifiche funzioni di ordine psicologico a ciascuno di questi lobi. Il lobo frontale è la parte più anteriore del cervello. Oltre a svolgere un ruolo importante in varie funzioni mentali, contiene la corteccia motoria, che è direttamente implicata nel controllo del movimento. L’estensione della mappatura delle varie parti del corpo dipende dal grado di controllo motorio. Ad esempio, l’area dedicata alle dita è, in proporzione, più estesa rispetto a quella che rappresenta il tronco o la gamba, perché le dita richiedono un controllo motorio più fine.

Homunculus e aree del cervello

Questa mappatura spaziale conferisce all’homunculus una rappresentazione deformata. Davanti alla corteccia motoria nell’emisfero sinistro si trova una zona deputata al controllo delle capacità linguistiche, denominata “area di Broca”. La parte più anteriore del lobo frontale, la corteccia prefrontale, è coinvolta in molte funzioni complesse. La parte mediana del lobo frontale, in particolare la corteccia orbitofrontale, svolge un ruolo importante nell’elaborazione delle emozioni. Il lobo parietale è localizzato tra il solco centrale e il lobo occipitale. Contiene la corteccia somatosensoriale, un’area che elabora le informazioni sensoriali riguardanti la posizione e i movimenti del corpo nonché le informazioni sensoriali di tipo tattile, termiche e dolorifiche.

Nel lobo parietale sono localizzate le aree associative, cioè quelle aree che integrano le informazioni provenienti da più sistemi sensoriali e consentono, per esempio, di riconoscere un oggetto mediante il tatto. Il lobo parietale ha inoltre funzioni attentive ed è implicato nell’integrazione simbolica. Inoltre è coinvolto nel movimento e nella coordinazione visuo-motoria, processi che sono alla base dell’autoconsapevolezza. Nel lobo temporale si trova la corteccia uditiva, che elabora le informazioni appunto uditive. Vi è inoltre la sede del centro corticale, impegnato nella comprensione del linguaggio, denominata “area di Wernicke”.

La parte inferiore della corteccia temporale è coinvolta nel riconoscimento visivo di stimoli familiari e svolge, inoltre, un ruolo in alcuni processi di memoria. Il lobo occipitale occupa la parte più posteriore del cervello nell’elaborazione di stimoli visivi. L’elaborazione delle emozioni delle motivazioni ed è specializzato e alcuni processi di memoria sono mediati dal sistema limbico, una rete di strutture sottocorticali. Tra queste una particolare rilevanza hanno l’amigdala e la formazione ippocampale.

Amigdala e formazione ippocampale

L’amigdala è una struttura molto importante per l’elaborazione delle emozioni. Essa riceve informazioni da tutte le modalità sensoriali, si attiva in presenza di stimoli che producono un’emozione ed è implicata nell’elaborazione della paura e dell’ansia. La formazione ippocampale è un insieme di strutture che svolgono un ruolo decisivo nei processi di memoria. Essa è localizzata nella parte interna del lobo temporale e contribuisce a formare il lobo temporale mediale. Una lesione a questo livello causa una perdita di memoria. In particolare, un danno dell’ippocampo provoca un deficit nell’acquisizione di nuove informazioni.

I tre lobi posteriori del cervello sono connessi dalle rispettive fibre nervose a specifici organi di senso ed elaborano quindi una specifica informazione sensoriale in arrivo da questi ultimi: il lobo occipitale è connesso all’occhio, il lobo temporale all’orecchio e il lobo parietale ai vari recettori distribuiti sulla pelle. L’informazione olfattiva è ricevuta da recettori posti nella cavità nasale, e quella gustativa da recettori localizzati nella lingua. Entrambe le informazioni sono elaborate da strutture sottocorticali a loro volta connesse per una successiva elaborazione cognitiva a strutture corticali.

La percezione visiva

La modalità sensoriale implicata particolarmente nei processi mentali relativi al design è quella visiva. Appena viene visto, un oggetto è identificato in base alla sua forma e/o al suo colore e se ne riconosce facilmente la funzione. Ci si rende conto della complessità nell’identificazione e nell’uso di un oggetto quando, per un incidente o una malattia, viene colpita una particolare struttura cerebrale e si perde la capacità di distinguere una forma dall’altra o un colore dall’altro. La percezione visiva è il risultato di una serie di processi complessi che si realizzano nel nostro cervello in modo automatico e implicito.

Attraverso una rapida occhiata siamo in grado di cogliere i vari aspetti di un oggetto. Gli oggetti sottoposti al processo di identificazione devono essere innanzitutto isolati rispetto ad altre informazioni presenti nell’ambiente. La selezione e l’elaborazione avvengono in relazione alle aspettative e agli interessi dell’osservatore. Pertanto la selezione dell’informazione è un processo selettivo importante. La 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 spaziale e sulla sua identità. Il cervello analizza i messaggi sensoriali e li trasforma in percezioni consapevoli, sia combinando il materiale percepito con il bagaglio di conoscenze, esperienze e aspettative dell’osservatore, sia conferendo all’oggetto non solo l’identità, ma anche ciò che a livello emotivo-affettivo esso può rappresentare per l’individuo che lo percepisce.

Il sistema visivo

Uno dei vantaggi di una visione extracettiva è quello di poter rilevare da lontano un’entità potenzialmente pericolosa, come ad esempio un predatore. Per luce si intende la porzione di radiazioni elettromagnetiche che possono attivare i recettori dell’organo di senso della visione. Il processo percettivo inizia con l’energia luminosa ricevuta dai recettori localizzati nell’occhio: viene elaborata dalle varie cellule poste nell’occhio stesso, poi nelle strutture sottocorticali e infine nelle aree visive della corteccia cerebrale.

Nella specie umana l’occhio è una struttura sferica rivestita da tre membrane. La più esterna è la sclera. Nella parte anteriore dell’occhio la sclera diventa trasparente e prende il nome di cornea. La membrana intermedia è costituita dalla coroide, che ha il ruolo di ossigenare e nutrire l’occhio. La membrana interna dell’occhio, la retina, contiene numerose cellule specializzate implicate nella ricezione dello stimolo visivo e nella prima elaborazione delle sue caratteristiche. Dietro la cornea vi è una membrana, l’iride, costituita da una serie di fibre muscolari. La sua funzione è quella di restringersi o dilatarsi, in presenza rispettivamente di forte o debole illuminazione, diminuendo o allargando il foro centrale detto pupilla.

L’iride può essere di colore diverso. Dietro l’apertura pupillare si trova il cristallino, una lente che ha la funzione di mettere a fuoco l’immagine deviando i raggi luminosi che entrano nell’occhio in modo che cadano esattamente sulla retina. Il primo stadio di elaborazione dello stimolo luminoso avviene a livello della retina, la struttura dell’occhio sensibile alla luce. La retina si trova nella parte posteriore dell’occhio ed è costituita da uno strato di fotorecettori, distinti in base alla loro forma, e da neuroni. Quando la luce colpisce il pigmento dei fotorecettori si verifica una serie di reazioni chimiche che a loro volta fanno generare una variazione elettrica la quale genera l’impulso nervoso trasmesso alle varie cellule retiniche e, da queste, ai neuroni delle strutture sottocorticali e corticali.

Esempi di percezione

Supponiamo ora di entrare in un negozio per cercare un determinato oggetto, ad esempio una tazzina di caffè che abbia una forma particolare e sia nera. L’oggetto occupa una parte limitata del campo visivo, ma poiché lo stiamo fissando per vedere quello spazio ristretto, lo stiamo osservando con la regione della retina che è denominata fovea e in cui sono addensati i coni, che permettono di distinguere i dettagli e i colori. Le parti del campo visivo ai bordi dell’area fissata risultano sfuocate, non se ne percepiscono in modo preciso i dettagli e i colori. Un’altra nozione importante è quella di campo recettivo. Supponiamo che gli occhi siano fissi, puntati su una porzione specifica del campo visivo esterno. In tal modo ciascuna sottoparte di questa porzione invia uno stimolo distinto a un recettore altrettanto specifico della retina. Ogni cono e bastoncello ha quindi il proprio campo recettivo. Gli assoni che provengono dalle cellule gangliari delle regioni retiniche nasali vanno a costituire il ramo nasale del nervo ottico, quelli che provengono dalle regioni retiniche temporali generano invece il ramo temporale. I due rami nasali si incrociano nel chiasma ottico e si dirigono ciascuno all’emisfero controlaterale, mentre ciascun ramo temporale si dirige all’emisfero ipsilaterale.

Sulla base di questa organizzazione delle vie occhio-cervello è stato possibile studiare in maniera isolata le funzioni di ciascun emisfero. Dopo la biforcazione del nervo ottico nella struttura denominata chiasma ottico, si formano due rami principali di vie fibre nervose che si dirigono verso strutture sottocorticali e, da queste, alle aree visive della corteccia cerebrale. Il percorso che va dal chiasma ottico alle strutture sottocorticali è denominato tratto ottico, mentre il percorso che va dalle strutture sottocorticali alla corteccia cerebrale è denominato radiazione ottica. Nella corteccia cerebrale vi sono varie aree specializzate per l’elaborazione dell’informazione visiva. La prima area alla quale arrivano le fibre nervose provenienti dal corpo genicolato laterale è l’area V1. In questa area ha luogo un’ulteriore elaborazione delle caratteristiche fisiche dello stimolo visivo, già avviata nelle strutture precedenti. Tali caratteristiche sono la frequenza spaziale, l’orientamento e il colore. A questo livello ha inizio la percezione della forma, con l’analisi dei margini degli stimoli.

Sistemi magno e parvocellulare

Nella corteccia, il sistema magnocellulare è specializzato nell’analisi del movimento, del contrasto e delle relazioni spaziali, mentre il sistema parvocellulare è specializzato nell’analisi della forma e del colore. La stazione terminale della via magnocellulare è l’area V5, mentre la stazione di arrivo della via parvocellulare è l’area V4. La via occipito-temporale corre lungo il fascicolo nervoso longitudinale inferiore e congiunge le aree occipitali con i livelli inferiori del lobo temporale, includendo le aree corticali in cui avviene l’analisi di quegli attributi che servono alla percezione e al riconoscimento dello stimolo. Però non è importante soltanto riconoscere che cosa stiamo guardando, ma anche dove questa cosa è spazialmente collocata. Quest’ultimo processo coinvolge la via occipito-parietale che connette, tramite il fascicolo longitudinale superiore, le aree occipitali con il lobulo parietale superiore. Le aree coinvolte in questo processo sono specializzate nella percezione spaziale per determinare la posizione e il movimento di un oggetto. Entrambe le vie di dirigono poi verso le altre aree corticali, in particolare verso la corteccia prefrontale, dove vi sono aree specializzate nella gestione e organizzazione delle informazioni presenti nella memoria, le quali devono essere richiamate per identificare un oggetto.

La percezione della forma

Il processo che permette di riconoscere figure, oggetti, lettere, ecc. da un insieme di stimoli che arrivano separatamente ai nostri occhi è stato oggetto di numerose ricerche a partire dalla fine dell’Ottocento. Delle prime teorie, la più importante è stata la teoria della forma, avviata nei primi anni Dieci del Novecento da psicologi tedeschi. Questa teoria è nota anche come teoria della Gestalt.

Questa teoria si occupò delle leggi fondamentali della percezione, proponendo una spiegazione di come avviene che, al di là dei singoli elementi sensoriali, la nostra mente percepisca delle forme distinte. A partire dagli anni Sessanta sempre del Novecento, una nuova teoria, il cognitivismo, evidenziò come nel riconoscimento di un oggetto intervengano altri processi cognitivi, quali la memoria e il linguaggio. La teoria della Gestalt ha avuto una larga influenza sulle arti visive e sul design. Le leggi della Gestalt sono: vicinanza, somiglianza, destino comune, buona continuazione, chiusura, buona forma o pregnanza.

• Vicinanza. Secondo la legge della vicinanza, gli elementi più vicini tra loro tendono a raggrupparsi in unità percettive distinte.
• Somiglianza. Gli elementi simili per forma o colore tendono a raggrupparsi in unità percettive distinte.
• Destino comune. Gli elementi che si muovono simultaneamente sono percepiti come appartenenti a uno stesso insieme.
• Buona continuazione. Gli elementi che sono allineati vengono percepiti come la continuazione l’uno dell’altro.
• Chiusura. Gli elementi che danno origine a una figura chiusa tendono a essere raggruppati assieme, dando luogo alla percezione di una figura completa, sebbene manchino alcuni elementi.
• Buona forma o pregnanza. Gli elementi che danno origine a una figura semplice, regolare, simmetrica con un’impressione di stabilità ed equilibrio tra gli stessi elementi componenti, vengono raggruppati insieme.

Per la teoria della forma le leggi dell’organizzazione percettiva sono innate. Nell’evoluzione delle specie animali, esse hanno assicurato un vantaggio adattivo. Le conoscenza sui processi neuronali che sono alla base dei fenomeni percettivi studiati dalla teoria della forma sono progredite a partire dagli anni Cinquanta del Novecento, allorché è stato possibile registrare l’attività di singoli neuroni del sistema visivo. La differenza di luminanza tra un’area e l’altra è denominata contrasto. Si può dire che gli elementi di dettaglio di una figura corrispondono a frequenze spaziali alte, mentre la figura nel suo complesso globale è data da variazioni di luminanza a bassa frequenza spaziale. Nella corteccia visiva ha luogo l’integrazione finale tra le elaborazioni compiute dai neuroni specializzati nelle basse frequenze e quelle compiute dai neuroni specializzati nelle alte frequenze, dando luogo alla percezione della figura completa.

Il modello di Marr prevede tre stadi di elaborazione organizzati gerarchicamente. Nel primo stadio, definito abbozzo primario bidimensionale, sono analizzate le caratteristiche fisiche di base dello stimolo. Nel secondo stadio, definito abbozzo a due dimensioni e mezzo, sono aggiunte le informazioni relative alla profondità e al movimento.