Riassunto esame Psicologia generale 1, prof. Bricolo, libro consigliato Psicologia generale 1, Cherubini

le

ipotesi di ricerca, devono tutte comportare previsioni univoche su fatti osservabili, e quindi devono essere

empiricamente confutabili.

 il processo di ricerca è ciclico, autoalimentato, dinamico. In esso, le teorie hanno una doppia funzione:

- spiegano una determinata classe di fenomeni;

- aiutano a identificare problemi da risolvere.

 le teorie scientifiche sono insiemi internamente coerenti (non contradditori) di ipotesi esplicative confutabili,

ma non ancora confutate, espresse in un qualche linguaggio.

 sono basate su costrutti teorici: concetti inosservabili, che consentono di formulare leggi.

 le leggi spiegano regolarità osservabili

 le leggi psicologiche sono tutte probabilistiche, o non deterministiche

 le leggi mettono in relazione due o più eventi

 La legge stabilisce i dettagli della relazione causale, e fa previsioni, obiettivamente confutabili.

 le teorie sono quindi modelli concettuali che si propongono di spiegare dati sperimentali. Permettono di

organizzare osservazioni sperimentali diverse all’interno di un contesto strutturato e coerente.

 Tuttavia le stesse osservazioni possono essere spiegate da teorie diverse, basate su assunti e costrutti

diversi.

Qual è la migliore?

 nella scienza, quando due teorie sono contrapposte, la migliore è quella con maggior potere esplicativo:

quella in grado di spiegare, con i suoi principi e le sue leggi, un maggior numero di fenomeni, di fare un

maggior numero di previsioni, e di incorrere in un minor numero di falsificazioni empiriche.

 come fa lo scienziato a capire qual è la teoria migliore? Lo strumento che utilizza è la prova empirica:

quando due teorie fanno previsioni diverse su un particolare fenomeno, un esperimento può essere in grado

di stabilire quale delle due previsioni sia corretta e quale errata, identificando così la migliore (o anche

confutandole entrambe).

 se due teorie, pur prevedendo diversi costrutti e leggi, fanno le stesse previsioni su una classe di fenomeni,

sono scientificamente indistinguibili ( criterio epistemico detto rasoio di Ockham).

 il buon sperimentalista dovrebbe agire su base teorica, cercando, con i suoi esperimenti, di provare la

falsità di una qualche teoria.

 il buon teorico dovrebbe cercare di formulare teorie migliori, via via modificando o rivoluzionando gli asserti

confutati, e proponendone altri in grado di catturare e comprendere le osservazioni empiriche disponibili.

 l’interazione tra i due genera la scienza.

IL MESTIERE DELLO SPERIMENTALISTA:

1.2.1) LA SCOMPOSIZIONE IN VARIABILI:

lo psicologo sperimentalista sviluppa esperimenti analizzando specifici comportamenti in situazioni

controllate per verificare la correttezza di una teoria.

 a questo scopo gli eventi e i comportamenti devono essere caratterizzati da proprietà ben definite,

misurabili, e che possono assumere diversi valori: quindi, da variabili.

 l’esperimento, in psicologia, è il controllo della relazione tra due o più variabili.

 le variabili sono definite in modo operazionale, cioè in base alle operazioni che occorre fare per misurarne il

valore. Esempio: in una risposta verbale le variabili potrebbero essere:

- tempo di latenza

- accuratezza

- contenuto della risposta

 ma cosa succede se vogliamo misurare variabili come il grado di felicità o di benessere, il livello di

concentrazione..?

Queste variabili sono dette variabili inosservabili, perché essendo associate a concetti teorici non è possibile

misurarle direttamente.

 è possibile analizzare scientificamente i risultati di un esperimento che coinvolga anche queste variabili se

e solo se esse possono essere definite operativamente, specificando molto accuratamente quali variabili

osservabili secondarie sono considerate loro indizi.

esempio: potremo operazionalizzare la quantità di attenzione posta verso uno stimolo come la rapidità di

risposta a quello stimolo:

-la variabile inosservabile è il gradi di attenzione.

- la variabile osservabile secondaria (il suo indizio), quella che la operazionalizza, è il tempo di risposta.

 un concetto teorico inosservabile è considerato scientificamente studiabile se e solo se implica elle

conseguenze concrete e osservabili, che consentono di operazionalizzarlo.

 bisogna stare ben attenti a non confondere la variabile secondaria con quella teorica.

I TIPI DI VARIABILI E LE SCALE DI MISURA:

- le variabili quantitative o continue: variano lungo un continuum

(per esempio: tempo di reazione in millisecondi, peso in kg, altezza in cm …)

- le variabili qualitative o discrete o categoriche: possono assumere un solo valore entro una gamma finita.

(per esempio: veloce o lento, pesante o leggero, alto o basso, corretto o sbagliato, rosso o bianco …)

 in alcuni casi la natura della variabile è invariabile (per esempio: l’accuratezza  variabile discreta

corretto/sbagliato).

 in altri dipende da come si sceglie di misurarla. (per esempio: tempo di reazione  variabile continua in

millisecondi o variabile discreta classificandolo lento/veloce).

Le scale di misura utilizzate sono di 4 tipi: nominale, ordinale, a intervalli, a rapporti.

I livelli di misurazione assunti dalle variabili discrete sono:

1) nominale: informa solo sull’uguaglianza o diversità di due eventi (es. in un compito di ragionamento, una

risposta può essere “corretta” o “errata”). Assumono valori diversi ma non esiste relazione asimmetrica.

 variabili nominali possono essere: sesso, professione, colore dei capelli, mezzi di trasporto per arrivare al

lavoro, scolarità, materie scolastiche…

2) ordinale: oltre ad informare sulla diversità di due eventi, informa anche sull’ordine della differenza. (es.

grado di preferenza nei confronti di diverse opzioni in un compito decisionale scala Likert).

Assumono valori diversi ma con relazione asimmetrica d’ordine.

 una variabile ordinale può essere per esempio il comportamento di uno studente: insufficiente, sufficiente,

buono, ottimo.

I livelli di misurazione assunti dalle variabili continue sono:

3) a intervalli: esiste una scala di misura ma l’origine della scala è variabile; quindi ammette valori negativi.

quantifica inoltre la differenza che intercorre tra un livello e l’altro.

 esempio: la temperatura (0 gradi, 15 gradi…), la maggior parte dei test psicologici (QI,STAI,DPI…)

4) a rapporti: esiste un’unità di misura e l’origine della scala è fissa; esiste uno zero assoluto.

 esempio: l’età, l’altezza, il peso, la maggior parte delle variabili fisiche.

Affinchè la misurazione di una variabile sia utile, deve soddisfare criteri di validità, affidabilità e sensibilità.

 una misura è VALIDA se è diagnostica verso il costrutto che si intende misurare.

(es. se cerchiamo di misurare il macrocostrutto teorico “intelligenza” operazionalizzandolo come il QI

ottenuto da un test d’intelligenza standardizzato, la misura sarà senz’altro più valida rispetto ad una stima

dell’intelligenza basata sul colore dei capelli della persona).

 una misura è AFFIDABILE se genera risultati coerenti in condizioni simili.

(es. se pesassimo una persona su una bilancia e questa indica 70 kg e due minuti dopo, effettuando la

stessa misurazione, otteniamo 78 kg, la bilancia non è affidabile).

 una misura è SENSIBILE se genera risultati diversi quando misura cose diverse.

(es. se pesiamo due persone di peso diverso, una bilancia sensibile deve indicare due pesi diversi).

 quindi in ogni misura è intrinsecamente contenuta una certa quantità di errore. Gli errori possono essere:

A) ERRORI CASUALI: appartengono a qualsiasi misurazione e comportano, con pari probabilità, incrementi

o diminuzioni rispetto al valore reale. Se ne possono limitare gli effetti con opportuni metodi statistici.

B) ERRORI SISTEMATICI: anche detti bias di misura, sono errori di direzione ed entità costanti o quasi

costanti, in alcuni casi associati solo a determinati valori della variabile, e possono portare a conclusioni

erronee.

(es. se la tastiera di un computer registra sistematicamente in modo più lento la pressione di alcuni tasti

rispetto ad altri, e se uno sperimentalista che non se ne accorge chiede ai partecipanti ad un esperimento di

fornire le loro risposte con quella tastiera, potrà osservare differenze nei tempi di risposta che non hanno

nulla a che vedere con le ipotesi di ricerca da lui considerate).

1.2.2) LE STRATEGIE DI RICERCA:

il ricercatore deve scegliere di adottare una o più strategie di ricerca: modalità sistematiche di raccolta di

informazioni, che possano portare nel modo più idoneo a rispondere alla domanda da lui affrontata. Tra le

possibili strategie di ricerca in psicologia generale troviamo le ricerche descrittive, quelle correlazionali, e gli

studi sperimentali.

1) LE RICERCHE DESCRITTIVE:

- osservazione: permettono, basandosi sull’osservazione sistematica, di descrivere il comportamento di

persone o animali in determinati contesti. Per la sua natura descrittiva, questa strategia non permette di

identificare quali fattori sono la causa o la ragione delle variazioni di un determinato comportamento.

- questionari: quando non c’è possibilità di studiare in laboratorio i fenomeni di interesse (es. comportamento

sessuale, l’uso di sostanze…) si utilizzano questionari e inchieste, nelle quali vengono poste una serie di

domande ad un campione della popolazione riguardo a un qualche evento, opinione, comportamento o

atteggiamento.

Le difficoltà in cui possono incorrere queste ricerche sono legate, soprattutto, alla potenziale scarsa

rappresentatività del campione, o alla formulazione poco precisa delle domande, o anche al rifiuto dei

partecipanti di rispondere a domande che li riguardano personalmente.

Il loro punto di forza, invece, è la possibilità di raccogliere vasti campioni di informazione su comportamenti

complessi, legati alla vita quotidiana, difficili o impossibili da riprodurre in laboratorio. Possono tradursi in

ricerche correlazionali.

- caso singolo: è lo studio approfondito, la descrizione dettagliata di un singolo individuo.

Non è un metodo molto usato in psicologia, il cui scopo è quello di identificare leggi di comportamento che

valgano per tutti, o per una vasta parte, degli individui.

2) LE RICERCHE CORRELAZIONALI:

le ricerche correlazionali, come quelle descrittive, osservano determinati fenomeni senza apportarvi

modifiche.

Diversamente da quelle descrittive, tuttavia, nelle ricerche correlazionali, lo sperimentatore misura

quantitativamente due o più variabili, ambientali o comportamentali, potenzialmente rilevanti per quei

fenomeni, per scoprire se sono tra loro in relazione.

 possono individuare relazioni regolari tra variabili ma non rapporti causa – effetto.

esempio: come facciamo a dire che le persone tendono a sposarsi con altre persone che fanno lo stesso

lavoro?

- non possiamo selezionare le persone e poi “farle sposare” e vedere se divorziano oppure no

- possiamo solo utilizzare metodi alternativi (naturali) e osservare alcune correlazioni (ricerche

correlazionali).

 Per determinare, a posteriori, se due variabili sono associate, cioè se e in che misura l’una varia la variare

dell’altra, si misura la forza dell’associazione.

La forza di un’associazione è espressa da un parametro, chiamato coefficiente di correlazione, solitamente

indicato con r, che varia da -1 a 1.

0 = nessuna relazione tra le due variabili

-1 = associazione negativa perfetta: la crescita di una variabile si riflette in decrescita perfettamente

proporzionale dell’altra.

1 = associazione positiva perfetta: la crescita di una variabile si riflette in crescita perfettamente

proporzionale dell’altra.

-valori positivi o negativi diversi da -1 o 1 indicano associazioni parziali, tanto più deboli quanto più si

avvicinano a 0.

 Per rappresentare i dati relativi alla correlazione tra due variabili vengono utilizzati i diagrammi di

dispersione:

 misurando la sola correlazione non è dato sapere se è la variabile 1 ad influenzare la 2 o viceversa.

 è anche possibile che esista una terza variabile non considerata che provoca l’associazione indiretta tra le

due osservate. In questi casi si parla di correlazione spuria.

3) LE RICERCHE SPERIMENTALI:

consiste nell’osservazione di un fenomeno quando tutte le condizioni variabili di esso sono sotto controllo.

Lo sperimentatore “fa accadere” alcuni eventi: modifica alcune variabili in modo sistematico (variabile

indipendente), e osserva e misura se, facendo ciò, provoca cambiamenti in altre variabili (variabili

dipendenti).

 il metodo sperimentale ha in psicologia un ambito di applicazione limitato, perché nello studio dei fatti

mentali è spesso difficile identificare la variabile dipendente, e d’altro canto risulta impossibile tenere sotto

controllo tutte le variabili indipendenti che sono in numero teoricamente illimitato.

 a proposito di metodo sperimentale, bisogna distinguere fra gruppo sperimentale e gruppo di controllo.

- gruppo sperimentale: soggetti che si trovano in una situazione sperimentale in cui la variabile scelta dal

ricercatore viene manipolata secondo il progetto dell’indagine.

- gruppo di controllo: soggetti in una situazione identica a quella dei soggetti del gruppo sperimentale, salvo

che per essi non vi è alcuna manipolazione della variabile indipendente.

 se i due gruppi danno risultati differenti allora la manipolazione ha avuto un effetto e la variabile

indipendente è realmente una variabile decisiva del fenomeno allo studio.

 se i due gruppi danno risultati simili allora la manipolazione non ha avuto effetto perché:

- la variabile scelta come indipendente non è una variabile decisiva del fenomeno.

- l’aspetto del fenomeno scelto come variabile non è una variabile.

- l’esperimento contiene un errore, di progettazione o di esecuzione.

1.2.3) VALIDITÀ E CONTROLLO:

1) I TIPI DI VALIDITÀ E MINACCE ALLA VALIDITÀ:

esistono diverse accezioni della validità:

a) validità interna: riguarda la relazione tra variabile indipendente e variabile dipendente. Solo la variabile

indipendente deve candidarsi come possibile causa delle variazioni nella variabile dipendente; non devono

esistere altre variabili che covariano parallelamente alla variabile indipendente. Se esistono non è possibile

distinguere i loro effetti da quelli della variabile indipendente, e le due variabili sono tra loro confuse. Si tratta

di un errore sperimentale. L’eliminazione delle variabili confuse non è sempre possibile: ci possono essere

caratteristiche che variano che non possono essere sistematicamente controllate:

es: variabili relative ai partecipanti: genere, età, status sociale, etnia…

variabili ambientali non sempre controllabili: l’ora del giorno dell’esperimento, la temperatura del

laboratorio…

 in tutti questi casi l’unica strategia è la randomizzazione (attribuzione casuale dei partecipanti a diverse

condizioni).

b) validità di costrutto: concerne la relazione tra i risultati e la teoria. Esiste un’altra teoria che potrebbe

spiegare egualmente bene i risultati? Bisogna escludere spiegazioni teoriche alternative degli stessi risultati.

Per aumentare la validità di costrutto è fondamentale la corretta definizione operazionale delle variabili.

c) validità esterna: riguarda l’estensione dei risultati di una ricerca ad altre situazioni: altri partecipanti, altri

luoghi, altri tempi. Per assicurare validità esterna e generalizzabilità ai risultati è importante selezionare

correttamente un sufficiente ampio campione di partecipanti, rappresentativo rispetto alla popolazione di

interesse.

d) validità statistica: è legata alla validità interna e a quella esterna. Sia per aumentare la validità interna, sia

per aumentare quella esterna, gli esperimenti sono condotti non su una sola osservazione, ma su vasti

campioni di osservazioni. Quanto è probabile che la variazione osservata nella variabile dipendente sia

attribuibile al caso, e non agli eventuali effetti della variabile indipendente? Per rispondere esistono

numerose tecniche, sviluppate nella statistica inferenziale. Se la probabilità di ottenere per puro caso la

variazione osservata è elevata, i risultati non hanno validità statistica, e non è legittimo inferire la probabile

esistenza di un nesso causale tra la variazione della VI e quella della VD.

2) IL CONTROLLO:

il tentativo di ridurre le minacce alla validità dell’esperimento coincide con l’aumento del grado di controllo

sperimentale. L’essenza del controllo è la semplificazione: compiti chiari e ben definiti, somministrati in

ambienti semplici ben delimitati, previsioni che vertono su periodi di tempo relativamente brevi. Per esempio,

i dati di molti esperimenti sono raccolti in laboratori, le cui caratteristiche ambientali sono semplici, e molto

meglio controllabili rispetto a quanto lo siano nelle “ricerche sul campo”.

Un elemento fondamentale di un disegno sperimentale corretto è la definizione di un adeguato punto di

paragone con cui confrontare gli effetti di una VI. È necessario raccogliere altri dati, in almeno una

condizione di confronto identica in tutto e per tutto alla precedente, tranne che per il trattamento.

3) ESPERIMENTI ENTRO E TRA SOGGETTI:

A) l’esperimento tra soggetti o tra gruppi sta a significare che i diversi livelli della VI sono associati a diversi

gruppi di soggetti. In questo tipo di esperimenti, un possibile problema di validità potrebbe essere una

preesistente differenza tra i due o più gruppi. Per bilanciare i due gruppi la modalità più facile e frequente è

la randomizzazione, ma ci sono situazioni, negli esperimenti, in cui si sospetta la presenza di una variabile

importante, rispetto alla quale i soggetti differiscono, che potrebbe avere effetti sulla VD, con conseguente

minaccia della validità interna.

esempio: potremmo sospettare che il livello d’ansia di un soggetto sia in correlazione con il suo livello di

depressione, e che la semplice assegnazione casuale potrebbe non consentire un adeguato bilanciamento

del valore di depressione nei due gruppi.

In questi casi viene usato un altro tipo di bilanciamento, detto pareggiamento. Esso richiede l’identificazione

della caratteristica da pareggiare (es. grado di depressione), e la sua misurazione nei partecipanti,

precedente all’inizio dell’esperimento. I partecipanti saranno ordinati in base al loro livello di depressione e

quindi si andranno a costruire due gruppi molto simili.

B) Per ridurre la variabilità dovuta alle differenze tra i soggetti appartenenti ai gruppi, in alternativa a disegni

sperimentali tra soggetti, si può ricorrere a disegni sperimentali entro i soggetti. Ad ogni partecipante sono

presentate tutte le condizioni, e ciascuno diventa quindi il “controllo di se stesso”. Si paragonano i risultati

relativi alla condizione sperimentale e alla condizione di controllo dello stesso soggetto.

4) LE VARIABILI DI DISTURBO:

quando una variabile non di interesse per l’esperimento può tuttavia influenzarne i risultati è detta variabile di

disturbo. A differenze delle variabili confuse, esse non tendono a covariare con la VI,ma possono avere

effetti sulla VD.

es. sempre con riferimento all’ansia, il fatto che alcuni partecipanti ricevano il trattamento di mattina, e altri di

pomeriggio, potrebbe essere considerato una variabile di disturbo.

 Uno dei metodi per neutralizzare il loro effetto è di trattarle come vere e proprie VI, bilanciandole tra o entro

i soggetti. (per es. metà dei partecipanti, a prescindere dal trattamento loro somministrato, lo ricevono

sempre di mattina, metà sempre di pomeriggio.

5) GLI EFFETTI DELLE ASPETTATIVE:

A) effetti delle aspettative del partecipante: il partecipante che sa che sta prendendo parte a un esperimento

sa di essere osservato, e questo può influenzare il suo comportamento. Questo fenomeno è noto come

effetto Hawthorne.

L’unico modo per evitare questo effetto è quello di non informare i partecipanti che stanno prendendo parte a

una ricerca: ma questo è oggi espressamente vietato dai codici etici relativi alla sperimentazione su esseri

umani.

Una soluzione ammissibile dal punto di vista etico, è quella di informare i partecipanti che prendono parte ad

un esperimento, ma dicendo loro che saranno assegnati a caso al gruppo sperimentale o al gruppo di

controllo.

Non sapendo a quale gruppo appartiene, il partecipante non potrà farsi un’idea se ci si aspetta o meno da lui

un qualche cambiamento, e quindi non potrà comportarsi in modo coerente alle aspettative.

Questa procedura si chiama a singolo cieco.

B) effetti delle aspettative dello sperimentatore: vi sono invece situazioni in cui è importante tenere all’oscuro

anche gli sperimentatori, per impedire che interpretino i risultati come in linea con le previsioni, o sottilmente

influenzino i partecipanti a reagire nel modo “previsto”. Questo fenomeno è conosciuto come effetto

Rosenthal.

6) L’EFFETTO PLACEBO:

consideriamo per esempio uno studio per controllare se un determinato farmaco stimolante migliora

l’apprendimento. Potremmo utilizzare due gruppi di partecipanti consenzienti, somministrando al primo

gruppo una pillola stimolante, e al secondo gruppo nulla. A entrambi i gruppi sarà poi proposto del materiale

da studiare. Infine, a distanza di tempo, si controllerà quanto ne ricordano. I partecipanti che hanno ricevuto

la pillola generano un’aspettativa di efficacia della sostanza ricevuta, e l’aspettativa, di per sé, è in grado di

causare l’effetto (nell’esempio il miglioramento dell’apprendimento del materiale).

 un primo modo per ridurre questo effetto è il singolo cieco, ma in questo modo potrebbero intervenire gli

effetti delle aspettative degli sperimentatori, i quali potrebbero inavvertitamente influenzare i partecipanti.

 il metodo migliore è quindi il doppio cieco.

1.2.4) ESAMINARE I RISULTATI DI UNA RICERCA:

Per le analisi dei risultati si utilizzano in primo luogo le statistiche descrittive: procedure matematiche utili per

descrivere i risultati in modo sintetico. Poi si useranno alcune tecniche statistiche inferenziali, necessarie per

stimare quanto sia probabile che una differenza di una certa entità tra le condizioni si presenti per puro caso.

1) LE STATISTICHE DESCRITTIVE:

- una prima classe di misure descrittive consiste in diverse misure di tendenza centrale:

a) La media aritmetica: applicabile su scale a intervalli o a rapporti

n

1 ∑

μ= x

i

n i=1

b) la mediana: l’unica misura disponibile per dati su scala ordinale. Una volta ordinati i valori in ordine di

grandezza, la mediana corrisponde al valore del punto centrale. La mediana è spesso utilizzata anche per

dati su scala a intervalli o a rapporti, se il campione è piccolo.

- oltre che rappresentare la tendenza centrale, è importante rappresentare la variabilità all’interno del

gruppo.

Le misure di variabilità sono misure di dispersione: indicano in quale grado un insieme di valori numerici

differisce internamente. Due insiemi di valori possono infatti avere la stessa media e la stessa mediana, ed

essere comunque molto diversi. La misura di variabilità più utilizzata in psicologia è la deviazione standard,

perché ha proprietà matematiche utili per stabilire se la differenza tra due medie tratte da due campioni sia

probabilmente dovuta al caso oppure no. Il modo più comune per calcolare la deviazione standard è:

x

n 2

∑ i−μ)

(¿¿

i=1 n

σ = ¿

√

Dove μ è la media del campione.

Un altro parametro di dispersione, detto varianza, è semplicemente il quadrato della deviazione standard.

2) LE STATISTICHE INFERENZIALI:

se due campioni hanno medie diverse, la probabilità che la differenza sia imputabile al caso cresce al

crescere della loro dispersione. I metodi che ci permettono di calcolare questa probabilità, e quindi di stimare

se una differenza osservata sia un affidabile segno di efficacia della VI sulla VD, ricadono entro la statistica

inferenziale. Si tratta di un vasto insieme di procedure matematiche, fra le quali, la più nota e diffusa è

l’analisi della varianza (ANOVA).

Uno dei loro risultati è un valore di probabilità p, che corrisponde alla probabilità che la differenza osservata

tra due medie possa essere dovuta al caso. Il valore di p non è mai nullo: non avremo mai l’assoluta

certezza che la differenza osservata indichi un reale effetto della VI sulla VD, e non, piuttosto, un intervento

del caso. Tuttavia, quanto è più basso p, tanto più potremo ritenere plausibile che la differenza non sia

casuale, e possa essere imputata alla manipolazione della VI.

Tanto più è bassa la soglia, detta α, tanto più il nostro approccio sarà conservativo (cioè tenderemo a non

accettare risultati a meno che non siano davvero affidabili). Se il valore di p è inferiore alla soglia prestabilita

per α, la differenza è detta statisticamente significativa.

Il fatto che un risultato sia statisticamente significativo non implica che si tratti anche di un risultato

importante.

1.2.5) ETICA DELLA RICERCA IN PSICOLOGIA SPERIMENTALE:

gli psicologici sperimentalisti conducono esperimenti cui prendono parte persone e animali: quindi, devono

rispettare regole non solo scientifiche, ma anche etiche, nel trattamento dei partecipanti.

A questo proposito sono state fissate delle linee guida di trattamento dei partecipanti umani e animali agli

esperimenti. In Italia, come in molte altre nazioni, esiste una legge che richiede a ogni istituto che conduca

ricerche di stabilire una commissione interna di controllo chiamata comitato etico, che vagli i vari studi

proposti dai ricercatori per accertarsi che i partecipanti siano trattati adeguatamente.

IL MESTIERE DEL TEORICO:

Neisser (1976) sostiene che quasi tutta l’attività cognitiva sia costituita dall’interazione simultanea tra processi dal basso

verso l’alto (bottom – up) e dall’alto verso il basso (top – down).

Secondo il paradigma della Psicologia Cognitiva:

1) l’individuo è un essere autonomo, dotato di intenzionalità, che interagisce con il mondo esterno

2) La mente è un sistema di elaborazione di simboli

3) alcuni processi agiscono sui simboli trasformandoli e creando altri simboli, che a loro volta si collegano con le entità

del mondo esterno.

4) lo scopo della ricerca psicologica è quello di specificare i processi e le rappresentazioni simboliche che sono alla base

delle prestazioni nei diversi compiti cognitivi.

5) i processi cognitivi richiedono tempo e si possono formulare previsioni sui tempi di reazione

6) la mente è un processore a capacità limitata che presenta limiti strutturali e di risorse

7) il sistema simbolico dipende da un substrato neurologico, anche se non è completamente vincolato ad esso.

Negli anni 50 – 60, i ricercatori utilizzavano la metafora della mente come computer per capire il funzionamento della

mente. Negli anni ’70 sono stati invece sviluppati differenti linguaggi di programmazione che hanno portato all’utilizzo di

numerosi aspetti del sw e dei linguaggi di programmazione. In seguito si è sviluppato il modello basato sulle capacità

parallele di elaborazione del cervello.

1) I LIVELLI DI SPIEGAZIONE IN PSICOLOGIA:

L’approccio computazionale è una delle caratteristiche determinanti della psicologia cognitiva.

Per capire la psicologia cognitiva è necessario analizzare da vicino l’approccio computazionale di Marr.

Il cosiddetto approccio computazionale si basa sull’assunzione che la mente e il sistema nervoso possono

essere descritti con dei termini analoghi a quelli utilizzati per sviluppare i programmi dei computer.

Secondo Marr un sistema di elaborazione dell’informazione deve possedere 3 livelli di funzioni:

1) computazione (livello computazionale) ( formulazione di una teoria computazionale, che cosa viene

calcolato e perché?): quale problema deve essere risolto da un sistema intelligente/ computazionale/

informazionale e quale deve essere la logica della soluzione. È un livello funzionalista, dobbiamo chiederci

quali siano le funzioni.

2) Rappresentazione e algoritmi ( definire gli algoritmi per il calcolo e ipotizzare le rappresentazioni usate

per l’informazione): descrizioni di eventi percettivi, di ricordi, di azioni intenzionali. Come lo fa?

Gli algoritmi sono le procedure (processi) che permettono di generare e trasformare le rappresentazioni

(operare sulle descrizioni).

3) Implementazione ( implementazione degli algoritmi): la realizzazione fisica del sistema (nervi, muscoli,

articolazioni nel caso della motricità; strutture anatomiche, ottica, muscoli oculari, nervi nel caso della

visione).

2) I MODELLI COMPUTAZIONALI:

una spiegazione teorica scientifica di un insieme di fenomeni psicologici non deve solo essere pensata dal

teorico: deve anche essere comunicata, in forma esplicita, e in modo sufficientemente chiaro da consentire

previsioni non ambigue. Certamente il linguaggio naturale può essere usato per comunicare in forma non

ambigua concetti e nozioni teoriche, ma è preferibile, quando è possibile, esporre almeno i punti essenziali di

una teoria con la lingua franca: la matematica. Un modo speciale per formalizzare matematicamente una

teoria psicologica è quello di costruire una simulazione computerizzata dei meccanismi e processi che

postula.

Queste simulazioni si chiamano modelli computazionali di quella teoria.

Ci sono tre tipi di modelli computazionali:

1) sistemi di regole di produzione: una regola di produzione è un elemento atomico di conoscenza

associativa che lega una “condizione” a una “azione” (conseguenza). Si indica con: condizione 

azione

Nel programma, una regola di produzione non è altro che un operatore elementare di tipo “if ….. then”: “se

succede la condizione, allora fai l’azione”.

Condizioni e azioni possono essere composite: condizione 1, condizione 2, condizione 3  azione A, azione

B

(“ se si realizzano le condizioni 1,2,3, allora svolgi le azioni A e B”).

Una regola di produzione, da sola, non ha alcun particolare interesse o rilievo teorico.

Ma i sistemi di produzioni sono architetture cognitive che possono avvalersi di decine di migliaia di

produzioni, intersecate tra loro in schemi gerarchici, che agiscono all’unisono e in modo ciclico, e possono

generare autonomamente nuove produzioni.

 I sistemi di produzioni sono particolarmente adatti per simulare processi cognitivi “dall’alto al basso” (top –

down)

(problem solving, ragionamento, recupero da memorie semantiche, alcune forme di apprendimento guidato

dall’esperienza)

2) modelli connessionisti: I modelli connessionisti , chiamati anche “reti neurali artificiali” si ispirano

all’architettura distribuita e altamente interconnessa del cervello.

Inventati da McCulloch e Pitts e da Hebb sono modelli di elaborazione distribuiti e paralleli che possono

apprendere a generare alcune risposte, quando vengono presentati input determinati.

Una rete neurale è costituita da unità elementari (neuroni, o nodi) connesse tra loro in modo tale che ogni

unità abbia molti legami con altre unità.

Ogni unità può influenzare le altre inviando segnali inibitori o eccitatori. Ogni unità assume la somma pesata

di tutti i legami in ingresso e produce un unico valore in uscita che viene inviato ad un’altra unità se la

somma pesata supera il valore soglia prefissato. La rete nel suo complesso è caratterizzata dalle proprietà

delle singole unità da cui è formata, dai loro collegamenti e dalle regole usate per cambiare la forza delle

connessioni tra le unità.

Le reti possono avere diverse strutture o strati, per esempio possono avere uno strato di legami in ingresso

(strato input  V ), strati intermedi (hidden  V ) e uno strato di unità in uscita (strato output  V ).

i h o

Differenze: - computer: elementi veloci che lavorano serialmente

- modelli connessionisti: elementi lenti che lavorano in parallelo, costituiti da reti complesse di

unità/elementi di calcolo interconnessi, ciascuno dei quali simula il funzionamento di un neurone molto

semplificato.

Rete connessionista classica:  tre vettori – strati: input, hidden e output, ciascuno composto da un certo

numero di nodi. (Ogni nodo è contraddistinto da un certo livello di “attivazione”: un numero compreso tra 0 e

1). V × V V × V

i h h o

 Due matrici e , ciascuna contenente i pesi w che descrivono la forza eccitatoria o

inibitoria di ogni connessione tra nodi di uno strato e nodi dello strato successivo. (Di solito un numero

compreso tra -1 e 1)

Il contributo di un nodo all’attivazione dei nodi dello strato successivo è determinato da una funzione di

attivazione: come nel cervello un neurone (nodo) non genera un potenziale d’azione lungo il suo assone e

verso il neurone successivo, se non dopo aver raggiunto un certo livello di eccitazione.

L’attivazione di ciascun nodo è data dalla sommatoria dei contributi di attivazione che gli provengono da tutti

i nodi dello strato precedente.

ogni stimolo diffonderà la sua attivazione nella rete, attraverso il V , fino a V . Il pattern di attivazione di V è

h o o

la risposta a quel dato stimolo.

La regola delta è un algoritmo che calcola la differenza tra V effettivo e quello che la rete avrebbe dovuto

o

generare per rispondere correttamente.

retro propagazione dell’errore: A partire dall’entità dell’errore stimato dalla regola delta, la rete ripercorre a

“ritroso” le connessioni tra i diversi nodi dei diversi strati. Riduce il peso delle connessioni che hanno

contribuito al pattern fornendo troppa attivazione, e incrementa il peso delle attivazioni che ne hanno fornita

troppo poca.

Il tentativo è quello di fare in modo che alla successiva presentazione dello stimolo, la risposta sia un po’ più

vicina a quella desiderata.

 regola delta e retro propagazione dell’errore, agendo insieme, costituiscono un algoritmo euristico di

riduzione dell’errore ( o di approssimazione di una funzione) per discesa lungo il gradiente.

Come tutti gli algoritmi euristici, in alcuni casi può fallire; in altri casi può avere successo, e la rete può

“imparare” a fornire certe risposte a determinati stimoli.

apprendimento: dopo una fase di training in cui vengono presentati molti stimoli, e viene concesso alla rete

di ristrutturarsi tramite l’applicazione della regola delta e della retro propagazione dell’errore, la rete può

imparare a:

-fornire risposte corrette a molti o tutti gli stimoli di training

- generalizzare risposte a stimoli anche non presentati nella fase di training.

 i modelli connessionisti sono molto adatti per mostrare come proprietà complesse e difficilmente prevedibili

possano “emergere” a un livello per forward causation, a partire dall’azione congiunta di molte unità a

sottolivelli dove quelle proprietà non erano osservabili.

 non sono in grado di simulare come le proprietà di un livello possano essere modificate da un livello

superiore per backward causation.

 per questo sono più adatti i modelli basati su agenti artificiali.

3) modelli basati su agenti artificiali: - si programmano alcuni “individui virtuali” (descritti formalmente con le

funzioni comportamentali cui siamo interessati  ovviamente ciascun agente artificiale sarà estremamente

semplificato rispetto a un essere umano reale).

- si programma un ambiente virtuale (descritto formalmente con le sole caratteristiche che, nella nostra

teoria, consideriamo importanti per spiegare i fenomeni cui siamo interessati).

- si lasciano interagire tra loro gli agenti in quell’ambiente, varie volte e per diverse centinaia o migliaia di cicli

- si analizzano i risultati, valutando quanto spesso emerge, al livello sociale, una qualche proprietà

macroscopica non prevedibile in base alle competenze degli agenti individuali (e come quella proprietà

macroscopica a sua volta vincoli i comportamenti degli agenti individuali).

CAPITOLO 3:

I SISTEMI SENSORIALI:

INTRODUZIONE:

I sistemi sensoriali sono la via attraverso la quale gli stimoli presenti nel mondo esterno entrano in contatto

con il nostro corpo e possono essere elaborati dal sistema nervoso per generare sensazioni e produrre

risposte adeguate.

I sistemi sensoriali sono: il sistema visivo, il sistema uditivo, il sistema somatosensoriale e i sensi chimici

(gusto e olfatto). Specie diverse hanno sistemi sensoriali diversi: tutti vivono nello stesso mondo fisico, ma in

un mondo percettivo diverso.

Gli stimoli con i quali entriamo in contatto possono avere natura fisica molto diversa, ma il corpo ha la

capacità di trasformare tali stimoli (luminoso, doloroso, olfattivo…) in segnali nervosi. Questo meccanismo è

detto trasduzione.

La trasduzione è messa in atto dai recettori che rilevano in modo ottimale un determinato tipo di stimolo

fisico.

I recettori possono essere:

A) cellule nervose vere e proprie in grado di generare direttamente un segnale elettrico nervoso, per

esempio le terminazioni cutanee che rilevano il dolore.

B) cellule altamente specializzate che captano il segnale e, mediante sinapsi, attivano neuroni che

trasmettono l’informazione al cervello, come per esempio le cellule recettoriali acustiche.

La sensibilità dei recettori può variare a seconda del tipo di stimolazione e si può andare incontro a varie

forme di adattamento. Esempio: quando entriamo improvvisamente in un luogo buio dopo essere stati

esposti alla luce, per un certo periodo i nostri recettori visivi più sensibili al buio, i bastoncelli, sono “saturati”

dalla luce e ci vuole un certo periodo di tempo perché essi riescano a rispondere in maniera ottimale,

permettendoci di vedere anche in condizioni di luce scarsa.

 i nostri sensi si preparano e si adattano alle situazioni della vita quotidiana, cambiando la loro risposta in

modo da renderci maggiormente efficienti in ogni situazione.

Una volta operata la trasduzione del segnale e generato un impulso nervoso, questo viene inviato al cervello

attraverso vie di trasmissione specifiche costituite da catene di neuroni, detti afferenti.

L’impulso nervoso non viene trasmesso in modo stereotipato, ma viene progressivamente trasformato

(“raffinato”) già prima di giungere alla corteccia.

Infine le informazioni sensoriali arrivano ad aree della corteccia cerebrale dove raggiungono il loro massimo

grado di elaborazione, inclusa la percezione cosciente:

a

- 1 stazione: cortecce sensoriali primarie. Da qui le informazioni vengono trasmesse, attraverso fibre cortico

– corticali (fibre nervose che connettono diverse aree della corteccia) ad aree corticali di ordine superiore

nelle quali il segnale viene elaborato ulteriormente e integrato con segnali provenienti da altri organi di senso

a

(2 stazione).

Tuttavia, i segnali provenienti dai diversi organi di senso si integrano tra loro molto precocemente (es. a

livello del mesencefalo) e le aree sensoriali primarie sono influenzate in modo retroattivo da aree corticali più

complesse e aree sensoriali primarie appartenenti a modalità sensoriali diverse.

PRINCIPI GENERALI DEI SISTEMI SENSORIALI:

A) La distribuzione delle proiezioni afferenti che arrivano alle cortecce sensoriali primarie presenta criteri

topografici precisi, per cui ciascun punto della corteccia rappresenta una specifica caratteristica dello stimolo

afferente in una determinata dimensione.

(es. in ogni punto della corteccia visiva arrivano le info provenienti da un punto preciso del campo visivo).

B) Nelle cortecce sensoriali è tipicamente presente un’organizzazione colonnare: a vari livelli di profondità

nella corteccia vi sono cellule che hanno caratteristiche di risposta simili. (es. corteccia visiva primaria:

neuroni appartenenti alla stessa colonna risponderanno allo stesso orientamento o direzione di uno stimolo).

C) Il campo recettivo (CR) è l’ambito di risposta di un determinato neurone, sia esso periferico o centrale.

I campi recettivi variano per forma, dimensione, ma anche per proprietà di risposta. Man mano che

l’elaborazione del segnale procede verso aree corticali successive alla prima, i CR dei neuroni corticali

tendono a diventare più grandi, la specificità topografica diminuisce e le cellule acquisiscono caratteristiche

di risposta più complesse.

IL SISTEMA VISIVO:

la vista dà la possibilità di collegare immediatamente le informazioni sulla natura di un oggetto con quelle

relative alla sua forma, in modo da permettere di programmare velocemente atti motori rivolti verso di esso,

oltre a darci indizi molto precoci sulle intenzioni e i sentimenti altrui.

2.1.1) L’OCCHIO E LA RETINA:

gli oggetti presenti nel mondo esterno emettono radiazioni luminose quando vengono colpiti dalla luce.

Queste radiazioni sono costituite da onde elettromagnetiche di varie lunghezze d’onda.

Il nostro sistema visivo ne riesce a percepire solo alcune, quelle di ampiezza superiore alla luce ultravioletta

e al di sotto di quella infrarossa.

L’occhio è costituito da una prima membrana esterna, la cornea, dove entra la luce e da una seconda

membrana, la sclera, che riveste gran parte dell’occhio (è il “bianco dell’occhio”).

Nel fondo del globo oculare troviamo l’organo recettoriale per gli stimoli visivi, la retina, sulla quale vengono

messe a fuoco le immagini degli oggetti presenti nel mondo esterno.

I globi oculari possono essere spostati in modo sincrono per fare in modo che le informazioni luminose

provenienti dagli oggetti di interesse colpiscano la retina. Questo avviene grazie alla presenza di muscoli,

detti muscoli extraoculari che si inseriscono sulla superficie esterna dei globi oculari e che sono innervati dai

nervi cranici oculomotori III , IV , VI.

Le radiazioni luminose emesse dagli oggetti entrano nell’occhio attraverso un foro posto nella sua porzione

anteriore, la pupilla. Il diametro della pupilla varia a seconda delle condizioni di luminosità: si amplia quando

la luminosità aumenta, mentre si riduce quando la luminosità diminuisce.

Una volta entrati nella pupilla, i raggi luminosi attraversano il cristallino, una lente che ha la capacità di

cambiare il proprio grado di curvatura a seconda delle situazioni ambientali, e che serve per far convergere i

segnali visivi sul fondo dell’occhio in modo da ottenere immagini nitide.

All’interno dell’occhio i segnali luminosi attraversano il corpo vitreo, una sostanza trasparente che riempie il

globo oculare, e arrivano alla retina, l’apparato recettoriale vero e proprio.

La retina è una struttura sottile che tappezza il fondo dell’occhio e contiene i recettori per i segnali visivi e i

neuroni in grado di condurre i segnali trasdotti dai recettori verso la corteccia. Le onde luminose provenienti

da ciascun punto degli oggetti che osserviamo colpiscono un punto preciso della retina. Vi è quindi una

rappresentazione topografica, detta rappresentazione retinotopica, della realtà visibile nella quale ogni punto

dello spazio corrisponde a un punto della retina. La retina è composta da vari strati, ognuno dei quali è

composto da elementi cellulari diversi:

- nello strato più esterno sono contenuti i fotorecettori, gli elementi sensibili alla luce.

- più internamente i fotorecettori sono connessi ai neuroni bipolari, i quali sono collegati alle cellule gangliari

che conducono il segnale fuori dalla retina verso la corteccia.

La regione dei fotorecettori che contiene i fotopigmenti, ovvero le molecole che hanno la funzione di

assorbire la luce, si trovano nel segmento esterno dei fotorecettori, che è cilindrico nei bastoncelli ed

appuntito nei coni.

Esistono due tipi di fotorecettori:

1) i coni, più corti, contengono una quantità inferiore di foto pigmento e sono, quindi, meno sensibili alla luce

e adatti alla visione diurna (fotopica). Si trovano nella fovea, al centro, che è il punto su cui cadono i raggi

luminosi provenienti dagli oggetti sui quali dirigiamo lo sguardo. Sono sensibili ai colori: verde, rosso e blu.

2) i bastoncelli, contengono una quantità maggiore di fotopigmento, risultando più sensibili alla luce e quindi

adatti alla visione notturna (scotopica). Funzionano anche con luce bassa. Sono maggiormente presenti

nella porzione periferica della retina.

La minore convergenza dei segnali provenienti dai coni e diretti alle cellule bipolari rende conto della miglior

risoluzione nella percezione dei dettagli di un’immagine (acuità visiva) nella regione centrale foveale del

campo visivo. La periferia della retina, invece, dato il maggior grado di convergenza e la prevalenza di

bastoncelli, possiede minore acuità visiva, ma maggiore sensibilità alla luce.

 Quando il fotorecettore non è colpito dalla luce, il retinale si trova in uno stato di inattività e la membrana

del fotorecettore è attraversata da correnti ioniche entranti al sodio (corrente al buio), che mantengono il

fotorecettore in uno stato di depolarizzazione. In questa condizione il recettore rilascia glutammato.

All’arrivo della luce viene attivato il retinale e, attraverso un meccanismo proteina – G dipendente, viene

chiuso il canale al sodio e cessa la corrente al buio. In questa condizione il recettore si ripolarizza e

l’emissione di glutammato si riduce.

Il glutammato agisce sugli elementi cellulari successivi che sono i neuroni bipolari; essi possono rispondere

al glutammato in modo eccitatorio o inibitorio a seconda del recettore di membrana che posseggono.

I neuroni che si attivano col glutammato vengono attivati dal buio; gli altri, invece, sono inibiti dal glutammato

e quindi si attivano in presenza della luce.

Le cellule bipolari, a loro volta, trasferiscono il segnale alle cellule gangliari, attraverso brevi depolarizzazioni.

Gli assoni delle cellule gangliari si uniscono per costituire il nervo ottico.

I segnali condotti dalla catena fotorecettore – cellula bipolare – cellula gangliare sono modulati da

interneuroni (cellule orizzontali) che interferiscono con l’attività delle cellule circostanti.

Il campo recettivo di una cellula bipolare: La cellula riceve informazioni da un gruppo di

fotorecettori al centro del campo recettivo (più scuri

nella figura) e da un gruppo di recettori più periferici (più

chiari nella figura). Le informazioni ricevute dai primi

sono dirette (via diretta), le altre sono mediate da

interneuroni (via indiretta) che fanno sì che le risposte

della cellula bipolare siano opposte a quelle

determinate dalla stimolazione della via diretta.

La differenza di risposta della cellula per stimoli

provenienti dal centro o dalla periferia del campo

recettivo prende il nome di contrasto centro – periferia.

In particolare ci saranno cellule bipolari che

risponderanno in modo eccitatorio se la luce colpisce il

centro del campo recettivo, e inibitorio se essa colpisce

la periferia (cellule centro – on), e altre cellule che

risponderanno in modo eccitatorio alla comparsa

dell’ombra al centro del campo recettivo e in modo

quando essa compare alla periferia del

inibitorio

campo recettivo (cellule centro – off).

Dopo il NGL, le informazioni percorrono la radiazione ottica, un fascio di

fibre che si irradia in profondità nella sostanza bianca dei lobi temporale e

parietale. Questo spiega perché ci sono disturbi visivi in concomitanza con

lesioni profonde della corteccia temporo – parietale.

La radiazione ottica termina sulla superficie mediale del lobo occipitale,

nella corteccia visiva primaria (V1), area 17 di Brodmann, situata sui bordi

della scissura calcarina. Come per il NGL e per il tratto ottico, la corteccia

V1 di ciascun lato rappresenta le informazioni provenienti dall’emicampo

visivo opposto.

La corteccia visiva primaria riceve tutte le informazioni relative a luminosità,

forma, movimento e colore provenienti dalla retina e dal NGL.

Le varie parti del campo visivo non sono tutte ugualmente rappresentate

nella corteccia.

In particolare vi è una sovrapposizione della parte centrale del campo

visivo, detta magnificazione corticale, dovuta alla maggior concentrazione

di recettori sulla porzione foveale della retina, oltre che a una minor

convergenza dei segnali provenienti dai recettori foveali sulle cellule

gangliari.

Quando le afferenze giungono al III strato della corteccia V1, vi è una

convergenza delle informazioni provenienti dai due occhi, che fino a quel

punto hanno viaggiato segregate, su neuroni binoculari.

Secondo la teoria tricromatica della visione dei colori, ogni colore percepito risulta da una precisa

combinazione di attivazione dei tre tipi di coni (coni C  corrispondono al colore blu; coni M  corrispondono

al colore verde; coni L  corrispondono al colore rosso), cui il sistema percettivo fa corrispondere quel

determinato colore.

I recettori sensibili ai colori mostrano una speciale forma di adattamento che rende conto del fenomeno delle

immagini postume negative. Se fissiamo a lungo (per circa 30 secondi) un’immagine rossa, per esempio, i

recettori sensibili al rosso, esposti al loro stimolo preferito, si affaticheranno. Se, a questo punto, sposteremo

la nostra mira su un’immagine neutra, vedremo comparire una macchia di un colore complementare rispetto

a quello che abbiamo osservato (in

questo caso apparirà il verde). Questo Il primo elemento della via retino fuga è rappresentato dal nervo ottico.

accade perché, in presenza dello Questo contiene tutte le fibre provenienti dalla retina dell’occhio ipsilaterale.

stimolo neutro, la scarica dei recettori All’interno del nervo ottico le fibre sono distribuite a seconda della loro

sensibili al verde, che non sono stati provenienza dal settore temporale o nasale della retina.

stimolati dall’immagine, sarà superiore Quelle della porzione temporale procedono senza incrociarsi nel secondo

a quella dei recettori per il rosso, segmento della via retino fuga , il tratto ottico.

momentaneamente ipofunzionanti. Quelle della porzione nasale, invece, prima di inserirsi nel tratto ottico si

La parte di spazio visibile è incrociano in una struttura mediana denominata chiasma ottico.

denominata campo visivo. Gli oggetti Ogni tratto ottico, quindi, contiene le fibre provenienti dall’emiretina

presenti nel campo visivo vengono temporale ipsilaterale e da quella nasale dell’occhio controlaterale.

proiettati in posizione invertita sulla Questo fa sì che ogni tratto ottico contenga le informazioni provenienti dalla

retina. L’elaborazione corticale metà opposta del campo visivo.

successiva fa sì che l’immagine,

fisicamente rovesciata, venga fatta corrispondere a quella della reale posizione dell’oggetto fisico. Il centro

del campo visivo, cioè il punto sul quale centriamo la mira quando muoviamo gli occhi per fissare un oggetto,

corrisponde alla fovea.

Un secondo punto specializzato della retina è la papilla ottica, o disco ottico, che è il punto di passaggio dei

vasi sanguigni che vascolarizzano la retina e degli assoni delle cellule gangliari che escono dalla retina e

formano il nervo ottico. Questa regione non contiene fotorecettori; pertanto il relativo punto del campo visivo

non dà luogo a sensazioni e viene definito macchia cieca fisiologica. Infatti, quando si esamina il campo

visivo, alla papilla ottica corrisponde una piccola zona di cecità (scotoma). La macchia cieca non corrisponde

nei due occhi alla stessa parte della scena visiva: un occhio registra quindi quello che è perso dall’altro

occhio.

Il cervello poi completa l’informazione mancante. teoria tricromatica:

Agli inizi dell’800, Thomas Young, teorizzò l’esistenza di soli tre tipi di recettori, associati ai tre colori primari pittorici:

ciano, magenta e giallo.

 egli sosteneva che se i pittori riuscivano, a partire da una tavolozza molto limitata, a ricreare quasi ogni colore, anche

l’occhio avrebbe potuto fare altrettanto.

 esattamente come nelle mescolanze di colori dei pittori, i tre tipi di fotorecettori, ognuno sensibile ad un colore primario,

rilevavano tre diversi stimoli, che il cervello poi univa generando il colore.

Helmholtz estese il pensiero di Young ed espresse i “colori” in funzione delle lunghezze d’onda della luce riflessa.

 egli ipotizzò che i tre tipi di coni erano sensibili solo ad una certa fascia di lunghezze d’onda ed assorbivano solo la

componente della luce compresa in quella fascia.

 propose anche che il comportamento dell’occhio non era in realtà uguale al modo in cui si mescolavano i colori dei

pittori: i colori primari non erano quelli della tavolozza ma il rosso, verde e blu.

 propose due forme basilari di mescolanza: la sintesi additiva e la sintesi sottrattiva.

sintesi additiva: i colori fondamentali per la sintesi additiva sono i tre a cui sono sensibili i coni dell’occhio umano.

I colori misti sono visti come somma delle loro componenti RGB.

sintesi sottrattiva: i tre colori fondamentali per la sintesi sottrattiva sono i complementari dei colori fondamentali della

sintesi additiva:

- il giallo, complementare del blu;

- il magenta, complementare del verde;

- il ciano, complementare del rosso.

La sintesi sottrattiva si ottiene per esempio sovrapponendo più filtri colorati: il colore che giunge al nostro occhio è quello

che riesce a passare per tutti i filtri; ogni filtro sottrae una parte della luce che lo attraversa e questo giustifica il termine

sottrattivo.

2.1.2) LE VIE VISIVE:

La maggior parte delle informazioni trasmesse dalle cellule gangliari è diretta alla corteccia cerebrale.

Tuttavia un piccolo insieme di fibre raggiunge strutture sottocorticali molto importanti:

-1) alcune fibre raggiungono l’ipotalamo, sede del nucleo sopraottico, che contribuisce alla regolazione dei

ritmi circadiani in base al ciclo luce/buio.

-2) altre raggiungono il mesencefalo e terminano nei nuclei prettali che controllano il diametro pupillare e

l’accomodazione.

-3) altre ancora terminano nel collicolo superiore, che ha un’importanza cruciale nel controllo dei movimenti

oculari.

Gli oggetti presenti nel campo visivo producono onde luminose che colpiscono, per via della loro

inclinazione, l’emiretina nasale dell’occhio dello stesso lato e quella temporale dell’occhio controlaterale.

(vedi figura sopra).

Esiste una parte del campo visivo, quella all’estremità laterale di ciascun lato, che viene percepita solo

dall’emiretina nasale dell’occhio ipsilaterale a causa della presenza del naso, che copre l’altro occhio.

Questa parte di spazio, chiamata campo visivo monoculare, viene vista da un occhio solo e corrisponde alla

porzione laterale di spazio visivo che scompare se chiudiamo un occhio.

Le fibre contenute nel tratto ottico si interrompono nel talamo. Il nucleo talamico specifico per le informazioni

visive è il nucleo genicolato laterale (NGL), che è caratterizzato da una struttura stratificata (6 strati).

2.1.3) LA CORTECCIA VISIVA

Secondo il modello di Ungerleider e Mishkin, esisterebbero due flussi principali di informazione verso aree

successive alla V1:

-1) la via dorsale, costituita da aree occipito – temporali e parietali, sarebbe specializzata nell’analisi del

movimento, in particolare di movimenti complessi.

-2) la via ventrale, che comprende aree della corteccia occipito – temporale inferiore e ventrale,

specializzata nell’analisi della forma e del colore degli oggetti.

IL SISTEMA UDITIVO:

L’udito rappresenta, per l’uomo, una modalità sensoriale altamente efficiente ed integrata con le altre

modalità sensoriali, in particolare con la vista. Perché è importante l’udito?

- ci permette di individuare oggetti anche al di fuori del nostro campo visivo

- funziona perfettamente anche al buio

- a causa delle finissime proprietà di analisi temporale degli stimoli, l’udito diventa la modalità sensoriale

prevalente quando si tratta di utilizzare indizi temporali per l’analisi percettiva

- rappresenta uno strumento indispensabile per la comunicazione verbale.

2.2.1) LA TRASDUZIONE:

I segnali acustici, come i segnali visivi, hanno natura ondulatoria. Queste onde vengono generate da

vibrazioni prodotte da una fonte sonora e si propagano fino all’orecchio, che le trasforma in segnale nervoso.

Gli stimoli acustici si differenziano per:

1) l’ampiezza delle onde di pressione (che fa variare l’intensità del suono percepito);

2) la frequenza delle onde (che corrisponde a una tonalità più alta o più grave del suono percepito);

3) la complessità dell’onda di pressione (che rende conto del timbro del suono percepito).

L’orecchio è l’organo preposto alla trasduzione delle onde sonore e può essere suddiviso in tre parti:

A) orecchio esterno

B) orecchio medio

C) orecchio interno

Le onde sonore raggiungono l’orecchio esterno, vengono captate dal padiglione auricolare, attraversano il

condotto uditivo esterno e fanno vibrare la membrana timpanica. Le vibrazioni del timpano vengono

trasmesse all’orecchio medio, che contiene la catena degli ossicini (staffa, incudine, martello), i quali

trasmettono a loro volta le vibrazioni alla finestra ovale, che costituisce l’inizio dell’orecchio interno.

La scala media contiene invece un liquido detto “endolinfa”.

La scala media contiene l’organo dell’udito, detto organo del Corti, che poggia sul “pavimento” della scala

media, la membrana basilare, e contiene le cellule recettoriali acustiche. Queste sono dotate di

prolungamenti detti

stereociglia, che sono in contatto con una membrana che le sovrasta, detta membrana tettoria.

All’arrivo di uno stimolo acustico, le vibrazioni vengono trasmesse dall’orecchio medio alla perilinfa, la quale

trasferisce le vibrazioni alla membrana basilare con la conseguenza che tutto l’organo del Corti inizia a

vibrare.

La vibrazione dell’organo del Corti provoca la flessione ritmata delle ciglia e delle cellule acustiche. La

flessione delle ciglia apre un canale ionico permeabile al potassio che, essendo molto concentrato nella

perilinfa, entra nella cellula, depolarizzandola.

Le cellule acustiche, nelle fasi in cui vengono depolarizzate, rilasciano un neurotrasmettitore che attiva le

cellule nervose sensoriali a esse collegate. Queste cellule sono neuroni afferenti che hanno il corpo

cellulare in un ganglio, denominato ganglio spinale del Corti, che è una struttura allungata disposta lungo

l’asse maggiore della coclea.

2.2.3) LA RAPPRESENTAZIONE CORTICALE DEL SUONO: Nell’orecchio interno troviamo la coclea (dal

La localizzazione dei suoni non avviene attraverso una latino “chiocciola”), dove sono situate le cellule

rappresentazione topografica corticale, in quanto la corteccia recettoriali acustiche, e il labirinto osseo, che

acustica primaria non possiede una rappresentazione spaziale contiene il sistema recettoriale vestibolare

degli stimoli. (responsabile del senso dell’equilibrio).

Questa avviene piuttosto attraverso indizi binaurali d’intensità (la La coclea è costituita da un canale osseo

differenza di intensità con cui il suono giunge alle due orecchie) e suddivido in tre sezioni separate:

di tempo (es. ritardo interaurale: uno stimolo posto a sinistra, per 1) scala vestibolare

esempio, verrà percepito prima dall’orecchio sinistro e 2) scala timpanica

successivamente dal destro) e indizi monaurali spettrali 3) scala media

provenienti, cioè, da un solo orecchio e che si occupano di La scala vestibolare e quella timpanica

segnalare l’inizio e la durata di un suono. contengono un liquido detto “perilinfa”.

A livello corticale le informazioni riguardo al suono giungono alla

corteccia acustica primaria (A1) localizzata nel lobo temporale.

Nella A1 vi è una rappresentazione dei suoni non di tipo spaziale ma tonotipica.

 quello che viene codificato è la frequenza del suono percepito.

 Le basse frequenze sono rappresentate più rostralmente rispetto a quelle alte.

Dopo l’analisi nella corteccia acustica primaria, le informazioni acustiche vengono elaborate da altre aree:

- aree temporali: area di Wernicke; - aree parietali: aree associative.

Le aree associative sono responsabili di un’analisi più complessa dello stimolo acustico, che prevede il

riconoscimento dello stimolo e l’integrazione delle informazioni acustiche con quelle appartenenti ad altre

modalità sensoriali.

In particolare, l’integrazione con segnali di tipo visivo, operata tra l’altro nel solco temporale superiore, è

importante per favorire l’identificazione e la localizzazione spaziale degli oggetti.

IL SISTEMA SOMATOSENSORIALE:

Il sistema somatosensoriale è un sistema complesso che rileva informazioni relative a:

- sensazioni causate dal tatto

- variazioni della temperatura

- sensazioni interne al nostro corpo (es. sensazioni di dolore provenienti dai muscoli o dai tendini, sensazioni

interne relative alla posizione ai movimenti dei nostri arti…)

A cosa serve e che funzione svolge?

a) ci permette di entrare in relazione con il mondo esterno (es. esplorazione tattile degli stimoli, adattamento

all’ambiente).

b) gioca un ruolo nelle nostre competenze motorie (es. riconoscimento degli oggetti, vestirsi, lavarsi i

denti…).

c) è essenziale per la sopravvivenza (es. ruolo del dolore  segnala stimoli potenzialmente dannosi per

l’organismo  sistema d’allarme).

d) l’uso del tatto richiede azione (es. se vogliamo conoscere il peso di un oggetto dobbiamo sollevarlo).

Ricerche recenti sembrano indicare che i centri del cervello preposti all’elaborazione del dolore fisico sono

anche parzialmente coinvolti nell’elaborazione del dolore sociale, a sottolineare ulteriormente l’importanza

del dolore come segnale di adattamento.

2.3.1) LA TRASDUZIONE. RECETTORI DEL TATTO, PROPRIOCEZIONE, TEMPERATURA E DOLORE:

I recettori somatosensoriali sono i prolungamenti periferici dei neuroni sensoriali primari, che hanno il loro

corpo cellulare nel ganglio delle radici dorsali. Queste terminazioni nervose, una volta eccitate, conducono

dei potenziali d’azione verso il midollo. Essi rappresentano quindi l’elemento di trasduzione del segnale e i

primi neuroni della via afferente.

Nella cute i prolungamenti periferici possono essere:

a) direttamente a contatto con la cute stessa, sotto forma di terminazioni libere. (trasmettono il segnali senza

rielaborazione).

b) avvolti da strutture esterne che rielaborano il segnale prima di trasmetterlo. In questo caso si parla di

meccanocettori. (es. corpuscolo di Pacini).

 Esistono vari tipi di meccanocettori cutanei, che si differenziano sostanzialmente per la velocità di

adattamento e per la profondità alla quale si trovano nella cute.

Altri recettori servono per trasmettere il senso di posizione e lo stato di tensione dei muscoli. In questo caso

si parla di recettori cinestetici, i quali trasmettono la localizzazione fisica degli arti e il dolore interno e sono

localizzati nei tendini e nei muscoli. Essi trasmettono afferenze che vengono dette propriocettive.

2.3.2) LE VIE DI TRASMISSIONE DELLA SENSIBILITÀ SOMATICA:

La trasmissione del segnale somatosensoriale avviene attraverso due vie distinte:

1) tatto e propriocezione

2) dolore e temperatura

La struttura di conduzione della sensibilità è differente nelle due categorie di stimoli:

- tatto/propriocezione: il prolungamento centrale del neurone afferente entra nel midollo attraverso le radici posteriori e

sale senza interruzioni nei cordoni posteriori (fascicolo gracile e cuneato) della sostanza bianca midollare.

Arrivate al bulbo le fibre si interrompono nei nuclei del fascicolo gracile e cuneato. Qui si trova il corpo cellulare del

secondo neurone, il cui assone attraversa la linea mediana e sale controlateralmente in un fascio, detto lemnisco

mediale, che termina nel nucleo ventroposterolaterale del talamo. Qui si trova il corpo cellulare del terzo neurone, che

sale attraversando la capsula interna (struttura di sostanza bianca profonda) raggiunge la corteccia somatosensoriale

primaria (SI), situata nella circonvoluzione ascendente o postcentrale, dove si trova l’ultimo neurone della catena

sensoriale.

- dolore/temperatura: i neuroni afferenti primari del dolore contraggono la prima sinapsi appena entrati nel midollo, nel

corno posteriore della sostanza grigia midollare.

Vi sono due tipi di neuroni sensoriali primari deputati alla trasmissione del dolore:

a) le fibre mieliniche di piccolo diametro Aδ: segnalano un dolore più acuto e meglio localizzabile, o dolore primario.

b) le fibre mieliniche C: segnalano un dolore, detto dolore secondario, più persistente.

Il neurone postsinaptico sale controlateralmente in posizione anterolaterale nel midollo, formando il fascio spinotalamico.

Questo giunge direttamente al talamo, in parte nello stesso nucleo delle afferenze tattili (nucleo ventroposterolaterale),

soprattutto per il dolore primario, e in parte nei nuclei talamici intralaminari, per il dolore di tipo secondario. Dal talamo

parte il terzo neurone che giunge alla corteccia somatosensoriale primaria.

Un sistema di trasmissione leggermente diverso riguarda le afferenze dal volto. Queste afferenze vengono

trasmesse attraverso il nervo trigemino (V nervo cranico). Questo nervo, attraverso le sue 3 diramazioni

raccoglie le informazioni tattili e dolorifiche provenienti non solo dalla cute, ma anche dalle cavità nasali e

paranasali, dai denti e dalla congiuntiva dell’occhio.

Anche i visceri inviano informazioni sensoriali, genericamente indicate col termine di enterocezione.

Queste sensazioni originano da terminazioni libere contenute negli organi interni che sono in grado di

rilevare sensazioni come pressione, stiramento…

2.3.3) LA RAPPRESENTAZIONE CENTRALE DEL TATTO E DELLA PROPRIOCEZIONE:

L’area SI comprende 3 aree secondo la suddivisione di Brodmann (1,2,3)

Ogni area somatosensoriale primaria rappresenta il lato opposto della superficie corporea.

Nella corteccia si trova una rappresentazione della superficie del corpo che segue un preciso criterio

topografico ed è definita rappresentazione somatotopica.

Ogni punto della corteccia somatosensoriale rappresenta un punto della metà controlaterale del corpo.

Lo schema che raffigura questa rappresentazione topografica viene definito homunculus somatosensoriale.

La dimensione delle singole parti del corpo non

rispetta le proporzioni reali, ma dipende dal numero

di recettori sensoriali presenti in quel determinato

distretto corporeo.

Come per l’acuità visiva, le zone di cute con più

recettori avranno maggior capacità discriminativa.

Nel tatto, soprattutto, questo è apprezzabile con la

misurazione della discriminazione di due punti.

(es. sul polpastrello delle dita due punti

continueranno ad essere considerati separati anche

se a pochissimi mm di distanza; mentre per esempio

sulla cute della schiena occorrerebbe qualche cm

per ottenere lo stesso effetto).

La rappresentazione di una regione della cute può

modificarsi in seguito all’esperienza.

Le aree che rappresentano le parti della cute

stimolate si espanderanno, mentre quelle

interessate da una deprivazione sensoriale (es.

un’amputazione) si contrarranno.

Questa modificazione plastica è possibile in quanto l’esperienza è in grado di modificare le connessioni tra

cellule nervose corticali, favorendo, o sfavorendo, quelle che risultano di volta in volta più utili all’esecuzione

di un determinato compito, o quelle che si trovano a ricevere meno afferenze in conseguenza di una

deprivazione.

Dopo la corteccia SI le informazioni somatosensoriali raggiungono aree più complesse:

1) la corteccia somatosensoriale secondaria (SII). Quest’area della corteccia possiede una rappresentazione

più complessa del corpo rispetto alla SI, in quanto riceve, oltre ad afferenze talamiche, anche informazioni

dalle aree somatosensoriali dell’emisfero opposto attraverso il corpo calloso.

2) la corteccia parietale posteriore (in particolare le aree 5 e 7 di Brodmann) che svolge funzioni complesse

di integrazione con afferenze provenienti da altri sistemi sensoriali.

 La conoscenza (rappresentazione) che abbiamo del nostro corpo richiede, oltre le afferenze sensoriali e

l’intervento di molte aree cerebrali, anche l’intervento di processi cognitivi.

Alcuni fenomeni dimostrano come una corretta rappresentazione del corpo avvenga su diversi piani. Ne

sono un esempio i disturbi delle percezioni dell’esistenza e dell’appartenenza a noi stessi di una parte del

corpo (es. arto fantasma e somatoparafrenia).

arto fantasma: persistente sensazione che un arto amputato sia ancora presente. È una percezione fisica, molto spesso

fastidiosa e dolorosa, di un segmento del corpo che è stato amputato.

Cosa accade? È come se i nervi recisi continuassero a mandare informazioni al cervello sul segmento amputato. Il più

delle volte non si tratta solo della sensazione di avere ancora il segmento, ma di sensazioni vivide di poterlo muovere.

Si può percepire prurito, freddo, caldo, dita accavallate. Sono solitamente situazioni sgradevoli che non danno tregua.

Perché l’arto fantasma è importante in psicologia? Perché dimostra che l’afferenza proveniente da una parte del corpo

non è l’unico fattore che ne determina la percezione cosciente.

Che cosa renderebbe conto dell’arto fantasma? L’esistenza di un circuito cerebrale complesso detto neuromatrice (rete

di neuroni, la cui distribuzione spaziale e i cui collegamenti sinaptici inizialmente sono determinati geneticamente e

successivamente sono “scolpiti” dagli input sensoriali). Questo spiegherebbe la persistenza delle sensazioni corporee

anche dopo l’amputazione.

somatoparafrenia: complesso di fantasie e deliri riguardante i propri arti, contro laterali alla sede della lesione, vissuti

come alieni, cioè appartenenti ad altre persone. I pazienti affetti possono addirittura presentare comportamenti

aggressivi nei confronti dell’arto e accanirsi contro di esso in modo autolesionistico.

2.3.4) LA RAPPRESENTAZIONE CEREBRALE DEL DOLORE E L’ANALGESIA:

Le fibre dolorifiche non solo hanno una più ampia proiezione talamica rispetto a quelle tattili, ma proiettano a

un numero maggiore di aree corticali, quali la corteccia del cingolo anteriore, l’insula e parte della corteccia

prefrontale.

-corteccia del cingolo anteriore: questa regione è importante per attribuire agli stimoli dolorosi quella

componente emotiva di spiacevolezza che li caratterizza

- insula: riceve informazioni somatosensoriali tattili e dolorifiche e informazioni enterocettive dai visceri, ed è

collegata all’amigdala, una struttura che risponde fortemente a stimoli emotigeni.

L’insula consente quindi un collegamento tra le informazioni più somatosensoriali in senso stretto relative a

uno stimolo doloroso (dove è localizzato, quanto è intenso…) e quelle più legate alla spiacevolezza dello

stimolo.

- corteccia prefrontale: (es. aree 8, 9, 10, 11 di Brodmann) può svolgere un ruolo importante per gli aspetti

comportamentali valutativi e decisionali conseguenti all’arrivo di uno stimolo nocicettivo.

 i meccanismi di analgesia sono meccanismi fisiologici che ci permettono di limitare la percezione del

dolore.

I meccanismi di analgesia senza farmaci sono:

1) L’attività fisica: il cervello è in grado di produrre sostanze chimiche, dette endorfine, che agiscono

direttamente sui recettori specifici aumentando la resistenza al dolore e aumentando il tono dell’umore.

2) La meditazione: un particolare tipo di meditazione, detta mindfulness, è caratterizzata dalla

concentrazione del soggetto sul proprio respiro. Un training specifico può far raggiungere al soggetto la

capacità di analizzare, momento per momento, le sensazioni del proprio corpo in maniera molto più profonda

e completa rispetto a individui non abituati alla meditazione. Si è osservato che un breve training di

mindfulness riduce l’intensità e la spiacevolezza del dolore percepito, producendo una modulazione

dell’attività corticale in varie regioni del cervello (es. insula anteriore, corteccia cingolata anteriore e corteccia

orbito frontale) implicate nella regolazione cognitiva dell’esperienza dolorifica.

3) L’ipnosi: Lo stato di trance ipnotica è una condizione di rilassamento che induce una particolare

predisposizione a recepire, da parte del soggetto ipnotizzato, messaggi inviati dall’ipnotista. Questi messaggi

possono essere di vario genere e possono avere una valenza terapeutica che va al aldilà della seduta di

ipnosi.

Un soggetto sottoposto a stimolazioni dolorifiche può percepire un livello di dolore meno intenso o, a parità di

intensità percepita, considerare uno stimolo doloroso meno spiacevole.

 Il dolore è sempre uno stato psicologico soggettivo. L’esperienza personale del dolore comprende:

- componente sensoriale – discriminativa: (es: intensità, localizzazione, durata dello stimolo doloroso…)

- componente affettivo – motivazionale: (es. spiacevolezza del dolore).

I SENSI CHIMICI:

L’olfatto e il gusto sono sistemi sensoriali entrambi attivati da stimoli di natura chimica, strettamente legati sul

piano “psicologico” e “sociale”.

I recettori del gusto e dell’olfatto sono sensibili a determinate sostanze chimiche.

Esistono chemiorecettori in tutto il corpo: sia all’esterno (es. nelle mucose) sia all’interno (es. nell’apparato

digerente).

Recettori gustativi ed olfattivi si rigenerano di continuo. I recettori dei sensi chimici sono alloggiati in organi

non esclusivamente dedicati a quella funzione (es. naso  funzione principale è filtrare, riscaldare e

umidificare l’aria che respiriamo).

1) L’OLFATTO:

2.4.1) LA TRASDUZIONE:

Le sensazioni olfattive sono dette odori. Gli stimoli che elicitano le sensazioni olfattive sono composti chimici

chiamati odoranti (o sostanze odorose). Per essere recepite attraverso l’olfatto le molecole devono essere

volatili, piccolissime e idrofobiche.

Le sostanze odorose disperse nell’aria entrano nel naso per inalazione e raggiungono il tetto delle cavità

nasali, dov’è situato l’epitelio olfattivo.

L’epitelio olfattivo contiene i moltissimi neuroni olfattivi (circa 20 milioni) che ci permettono di distinguere una

gran quantità di odori differenti.

Interazioni tra questi recettori e gli odoranti attivano una cascata di eventi biochimici che ci portano a sentire

gli odori.

2.4.2) LA TRASMISSIONE E LA RAPPRESENTAZIONE CENTRALE DELL’OLFATTO:

Le cellule recettoriali olfattive sono diverse da tutti gli altri recettori sensoriali, queste infatti non sono protette

da nessuna struttura e sono connesse direttamente al cervello. (es. i recettori visivi sono protetti dalla

cornea, i recettori acustici dal timpano.  per questa ragione molte medicine possono essere inalate, come

l’aerosol).

L’insieme delle fibre che penetrano nel cranio costituisce il nervo olfattivo (I nervo cranico). Una volta nel

cranio, gli assoni dei neuroni olfattivi penetrano nel bulbo olfattivo. Il bulbo olfattivo di ciascun emisfero riceve

le informazioni provenienti dal nervo olfattivo ipsilaterale.

La perdita dell’olfatto (anosmia o cecità agli odori) può:

- provocare deficit al senso del gusto (es. non sentiamo i sapori con il raffreddore).

- non metterci in grado di rilevare/prendere coscienza di determinati pericoli (es. fuga di gas).

- essere un indicatore dell’insorgenza precoce di malattie neurodegenerative (es. Alzheimer o Parkinson).

Le strutture del sistema nervoso centrale che analizzano le informazioni olfattive che ricevono dai bulbi

olfattivi fanno parte di una rete neurale conosciuta come sistema limbico, il quale riveste un ruolo

fondamentale negli aspetti legati alle emozioni e alla memoria.

2) IL GUSTO:

2.4.3) LA TRASDUZIONE:

Siamo in grado di riconoscere migliaia di gusti differenti ma i diversi gusti possono essere catalogati in

cinque categorie fondamentali: dolce (saccarosio), salato (sale da cucina, NaCl), acido (acido cloridrico),

amaro (chinino) e umami (glutammato).

Nonostante il gusto venga elaborato da un sistema specializzato, per completare l’esperienza gustativa e

giungere alla percezione completa di un sapore è necessario anche l’olfatto. Ogni volta che mastichiamo o

ingoiamo qualcosa molte molecole volatili si disperdono nell’aria all’interno della bocca e raggiungono le

cavità nasali attivando i recettori olfattivi. Queste vengono definite “sensazioni olfattive retronasali”.

I recettori per il gusto si trovano distribuiti principalmente sulla lingua, ma anche nel palato, nell’epiglottide e

nella faringe. I recettori specifici per determinare categorie di gusti sono distribuiti in zone diverse sulla

superficie della lingua: sulla punta della lingua si trovano i recettori per il dolce, mentre quelli per il salato, per

l’amaro e per l’acido si trovano sulla superficie laterale.

I recettori del gusto sono cellule specializzate dette cellule gustative, che sono raggruppate in gruppi di 50 –

150 in strutture denominate calici gustativi. I calici gustativi sono a loro volta raggruppati (gruppi circa di 100)

nelle papille gustative (i puntini che abbiamo sulla lingua).

La punta delle cellule gustative di un calice gustativo si trova all’apice del calice, dove comunica con la

superficie della lingua attraverso il poro gustativo.

Ciascuna cellula gustativa possiede dei prolungamenti superficiali denominati microvilli, che rappresentano

la parte sensibile della cellula gustativa. Sui microvilli si trovano i recettori che interagiscono

specificatamente con i diversi composti chimici appartenenti alle categorie di gusto (dolce, salato, acido e

amaro).

I gusti di base vengono codificati da neuroni che hanno una forte preferenza per quel tipo di gusto. Il

riconoscimento di un determinato gusto, quindi, avviene già in base al tipo di neurone attivato da una certa

sostanza.

2.4.4) LA TRASMISSIONE E LA RAPPRESENTAZIONE CENTRALE DEL GUSTO:

Le fibre periferiche dei neuroni gustativi vengono eccitate dal neurotrasmettitore rilasciato dai recettori e si

dirigono verso il tronco dell’encefalo seguendo l’andamento di 3 nervi cranici:

1) Il VII nervo cranico (facciale), che veicola informazioni provenienti dai 2/3 anteriori della lingua.

 importante per l’identificazione di sostanze nutritive che stimolano l’ingestione.

2) Il IX (glossofaringeo), che veicola informazioni provenienti dal terzo posteriore.

 svolge un ruolo importante nel rilevamento di sostanze potenzialmente tossiche e risulta fondamentale per

scatenare reazioni avversive (vomito), importanti per la sopravvivenza.

3) Il X (vago), che veicola informazioni provenienti dall’epiglottide.

 sensibile anche ai liquidi, scatenando il riflesso di deglutizione, importante anche per la protezione delle vie

aeree.

Le informazioni sul gusto viaggiano attraverso la medulla ed il talamo verso la corteccia.

La prima area corticale che analizza le informazioni sul gusto è la corteccia insulare, che sembrerebbe

possedere un ruolo importante per il riconoscimento della sensazione di disgusto.

La corteccia orbitofrontale riceve proiezioni dalla corteccia insulare: i neuroni della corteccia orbitofrontale

sono multimodali (rispondono ad un’ampia gamma di caratteristiche dello stimolo come temperatura, odore e

informazioni somatosensoriali). Si pensa che questa sia un’area di integrazione.

 esistono importanti fenomeni ed esempi di integrazione sensoriale:

- es. sommelier durante la degustazione di un vino: fa un’analisi sensoriale di colore, odore e sapore e

abbina il vino al cibo.

 l’esperienza del cibo coinvolge tutti i canali sensoriali: vi è un’interazione importante tra visione e gusto (es.

colore dei cibi) e c’è un’influenza (dominanza) della visione sul gusto e sull’olfatto.

CAPITOLO 4:

LA PERCEZIONE:

INTRODUZIONE:

La percezione rappresenta la fondamentale modalità e i processi attraverso i quali noi acquisiamo le

informazioni sul mondo esterno e guidiamo le nostre azioni.

La percezione è quindi un processo cognitivo (conoscitivo) della mente umana, perché consiste in una vera

e propria attività di elaborazione di informazioni che ci consente di scoprire nuove cose sull’ambiente e sui

nostri simili che lo popolano.

Esistono diverse forme di percezione che partono dalla codifica dell’energia che raccogliamo attraverso i

nostri organi di senso: visiva, uditiva, olfattiva, gustativa, cutanea o tattile.

SCHEMI CONCETTUALI PER STUDIARE LA PERCEZIONE:

Il problema fondamentale che la ricerca sulla percezione visiva cerca di risolvere è quello di stabilire come fa

il nostro sistema cognitivo a fornirci un quadro, tutto sommato accettabile, del mondo nel quale viviamo.

Il quadro che la percezione ci fornisce del mondo esterno è il risultato di una complessa sequenza di eventi

(una lunga catena di processi).

3.1.1) LA CATENA PSICOFISICA:

I problemi che si incontrano nello studio della percezione sono meglio comprensibili se si tiene presente il

concetto catena psicofisica. La catena psicofisica è un insieme di processi che a partire dalle stimolazioni

distali (eventi fisici, es. sedia), portano alle stimolazioni prossimali (organi recettori che codificano

l’informazione in ingresso) e alla trasmissione di specifici messaggi nervosi inviati al sistema nervoso (eventi

fisiologici) e all’elaborazione di processi psicologici (eventi psichici), cioè il percetto.

STIMOLO DISTALE  STIMOLO PROSSIMALE 

PERCETTO

Il primo passo per comprendere la

sequenza di eventi che porta a Su un foglio di carta ci sono una superficie omogenea, bianca, tre settori

percepire un oggetto (es. sedia) è circolari neri e sei segmenti. Ciò che percepiamo realmente è però

capire la distinzione tra percetto e diverso:

stimolo distale: al centro notiamo un triangolo dotato di contorni visibili, più bianco di

-Il percetto è l’idea soggettiva che quello dello sfondo circostante. Allo stesso modo, i settori circolari non

abbiamo di quel determinato oggetto appaiono come tali ma vengono invece percepiti come dischi neri

(es. sedia): è l’insieme unitario di completi, ma occlusi dal triangolo centrale. Anche i segmenti neri non si

grandezza, forma, colore…di un interrompono in corrispondenza del margine del triangolo centrale ma

oggetto che riconosco per es. come continuano dietro la superficie.

“sedia”.

-Lo stimolo distale è l’idea oggettiva che abbiamo di quel determinato oggetto: è l’oggetto fisico che

possiamo descrivere indipendentemente da un atto di osservazione.

 tra stimolo distale e percetto c’è un anello intermedio, lo stimolo prossimale:

- Le stimolazioni distali provocano negli apparati recettivi sensoriali una serie di altre sollecitazioni, dette

stimolazioni prossimali, di natura dinamica, soggette a continui mutamenti.

Le proprietà dello stimolo prossimale non coincidono né con quelle dello stimolo distale né con quelle del

percetto: Quasi sempre però il rendimento percettivo è

la “sedia prossimale” infatti è sulla retina, non nella mente uno solo, perché?

(percetto) o nel mondo (stimolo distale). Il rendimento percettivo si basa su una regola

Mentre la sedia distale è un oggetto solido, avente 3 dimensioni precisa: verrà vista la forma più semplice e

spaziali e dotato di forma e grandezza, sulla retina una delle 3 regolare compatibile con quell’assetto di angoli

dimensioni va persa, perché la luce viene proiettata sulla superficie visivi.

retinica, che è piatta. La percezione visiva può essere vista come

Anche la forma e la grandezza vanno perse perché la loro ottica inversa: quando un fisico descrive il

proiezione sulla superficie retinica cambia a seconda del punto di percorso nello spazio dei raggi luminosi verso

vista dell’osservatore. La proiezione della sedia sulla retina è un punto di vista e ne calcola la proiezione su

quindi ambigua e questa ambiguità è riconducibile a una forma di una superficie bidimensionale, sta risolvendo un

indeterminazione ottica. problema diretto che ammette una soluzione

unica.

Lo studioso di percezione si occupa invece di un processo che procede in senso inverso: i sistemi percettivi

non conoscono direttamente le proprietà dello stimolo distale, ma devono ricostruirle a partire

dall’informazione disponibile.

 è come se partissi non dai dati iniziali di un problema ma dalla soluzione del problema per arrivare ai dati

iniziali.

Il punto di partenza è il percetto, il fenomeno, e si cerca di capire a ritroso come si è arrivati a quel “prodotto”.

3.1.2) IL CICLO PERCEZIONE – AZIONE:

Percepire non è qualcosa che ci accade passivamente e che si svolge in una sola direzione; è qualcosa che

facciamo attivamente, attraverso una continua esplorazione dell’ambiente. ( Siamo percettori mobili).

Per mezzo dei nostri movimenti e delle nostre azioni modifichiamo la nostra relazione con gli oggetti esterni,

e i conseguenti stimoli prossimali.

Dobbiamo pensare alla percezione come a un processo cognitivo che non ha solo la funzione di produrre

una rappresentazione cosciente del mondo (i precetti), ma anche quella di guidare le azioni.

Secondo Gibson la percezione e l’azione sono strettamente legate in un ciclo che le alimenta e le influenza

entrambe.

Il ciclo percezione – azione non si interrompe mai.

 la percezione non è il processo finale di una catena unidirezionale, ma è un punto di partenza per agire ed

esplorare l’ambiente e generare così nuova stimolazione che a sua volta influenzerà la percezione, che

porterà a nuove attività esplorative…

ALCUNI PROBLEMI NELLO STUDIO DELLA PERCEZIONE:

Koffka è stato uno dei fondatori della scuola della psicologia della Gestalt. Egli suggerisce che il problema

fondamentale della percezione può essere riassunto da questa domanda: Perché le cose appaiono come

appaiono?

 Gli studiosi di percezione sono interessati a spiegare le proprietà dei percetti (come le cose appaiono), ma

secondo Koffka, gli studiosi di percezione non possono limitarsi a rendere conto delle proprietà dei precetti,

ma devono anche spiegare come sia possibile che le proprietà percepite siano ben adattate a quelle

dell’ambiente distale.

3.2.1) IL COSTRUIRSI DEI PERCETTI: L’UNIFICAZIONE – SEGREGAZIONE:

La formazione di unità percettive isolate, spesso chiamata anche organizzazione percettiva, è un processo

cruciale perché i singoli elementi presenti nello stimolo prossimale non contengono di per sé informazioni

sufficienti alla costruzione di percetti unitari e organizzati.

La struttura dell’informazione ottica che arriva ai recettori è caratterizzata da omogeneità e da

disomogeneità.

Le disomogeneità vengono chiamate “contorni”, mentre le zone che non presentano variazioni apprezzabili

vengono dette “regioni”. I contorni e le regioni costituiscono le caratteristiche fondamentali codificate dai

processi percettivi di base (soprattutto in riferimento al sistema visivo).

Tuttavia, le zone omogenee e le disomogeneità presenti nello stimolo prossimale non corrispondono sempre

a regioni e contorni: fattori come ombre, riflessi, … possono generare discontinuità in punti dello stimolo

distale in cui l’oggetto è continuo o viceversa.

Per arrivare alla formazione di unità, il sistema percettivo deve raggruppare fra di loro contorni e regioni. Come?

 Wertheimer (della scuola gestaltista) descrisse 7 leggi dell’organizzazione percettiva:

1) legge della prossimità: a parità di altre condizioni, tendono a formare unità gli elementi più vicini;

2) legge della somiglianza: a parità di altre condizioni, tendono a formare unità gli elementi più simili;

3) legge del destino comune: a parità di altre condizioni, tendono a formare unità gli elementi che si muovono in modo

simile;

4) legge dell’impostazione oggettiva: a parità di altre condizioni, elementi che hanno formato una certa unità tendono a

mantenere quell’unità;

5) legge della buona continuazione: a parità di altre condizioni, viene preferita l’organizzazione che comporta meno

cambiamenti di curvatura nei margini percepiti;

6) legge della chiusura: a parità di altre condizioni, viene preferita l’organizzazione che genera margini percepiti chiusi;

7) legge dell’impostazione soggettiva: a parità di altre condizioni, viene favorita l’organizzazione coerente con le

conoscenze dell’osservatore.

 applicando le leggi di Wertheimer il sistema percettivo tenderà a produrre, con un buon livello di probabilità,

unità segregate che tendono a corrispondere alle unità distali.

I processi di unificazione – segregazione risulteranno quindi ben adattati alle proprietà dell’ambiente, ma

commetteranno errori in certe condizioni, prevedibili proprio in base alle leggi di Wertheimer.

(un ottimo esempio di questi errori è il mimetismo di certi animali, il cui corpo tende ad assumere forme e

colorazioni che li rende poco visibili ai predatori).

3.2.2) I FENOMENI DI COMPLETAMENTO:

La maggior parte delle superfici ambientali è opaca (non è trasparente), ossia copre altre superfici collocate

dietro di esse rispetto al punto di vista. Gli studiosi di percezione chiamano occlusione questa caratteristica

fondamentale della relazione fra stimoli distali e stimoli prossimali.

A causa delle occlusioni, gli stimoli prossimali molto spesso contengono informazioni incomplete sulle

superfici che percepiamo, ma solo raramente ci rendiamo conto di questa incompletezza (es. mentre scrivo

su un pc portatile non ho certo l’impressione che dietro le mie mani la tastiera si interrompa).

È come se il processo di formazione delle unità percettive fosse in grado di completare l’informazione

mancante, un fenomeno che gli studiosi di percezione chiamano completamento.

Il completamento può essere di due tipi:

1) completamento amodale: quando l’impressione percettiva di completezza non comporta la comparsa, nel

percetto, di parti che non erano date nello stimolo prossimale. (es. io non vedo realmente la porzione di

tavolo che sta dietro il computer; tuttavia ne percepisco amodalmente la presenza).

2) completamento modale: quando l’esito del completamento è la comparsa di una vera e propria superficie,

dotata di contorni e “riempita” di un colore superficiale.

Una dimostrazione efficace di entrambi i tipi di completamento è il triangolo di Kanizsa:

La dimostrazione comprende dunque:

- 1 esempio di completamento modale:  la comparsa del triangolo centrale

- 4 esempi di completamento amodale:  i tre dischi neri e il triangolo al tratto che si colloca dietro il triangolo

centrale occludente.

Il triangolo di Kanizsa è un po’ il capostipite di un’ampia famiglia di fenomeni di completamento modale, che

oggi vengono definite figure illusorie.

3.2.3) PERCEPIRE UN MONDO STABILE:

Lo stimolo prossimale non è solo ambiguo e incompleto rispetto alle sue origini distali,ma è anche

continuamente mutevole. (Infatti, ogni volta che muoviamo gli occhi o spostiamo il nostro corpo rispetto

all’ambiente circostante, tutte le proiezioni degli oggetti visibili si spostano sulla retina).

Lo stimolo prossimale è soggetto a continui spostamenti e distorsioni, che non vengono però percepite.

 ciò che invece percepiamo è un mondo sostanzialmente stabile e popolato di oggetti di cui riconosciamo

facilmente forma, grandezza e colore, movimento e posizione nello spazio.

Con il termine “costanze percettive” ci si riferisce all’insieme di fenomeni in cui le proprietà percepite

rimangono sostanzialmente stabili nonostante le variazioni prossimali. Si parla di:

- costanza di posizione: collocazione percepita nello spazio che non muta quando ci muoviamo;

- costanza di forma e grandezza: in riferimento alla struttura tridimensionale e alle dimensioni percepite degli

oggetti, che rimangono sostanzialmente costanti quando si spostano o quando cambiamo il nostro punto di

vista;

- costanza del colore superficiale: colore percepito delle superfici, che rimane invariato nonostante i continui

mutamenti nelle caratteristiche d’illuminazione.

Un aspetto a cui gli studiosi hanno dedicato molta attenzione è quello della quantificazione delle costanze

percettive (ovvero, i percetti rimangono perfettamente costanti al variare degli stimoli prossimali, o la

stabilizzazione è più approssimativa e può fallire in certe condizioni?).

Gli studi dedicati a quantificare le costanze suggeriscono che queste non sono perfette, anche se funzionano

piuttosto bene in condizioni in cui l’informazione disponibile è ricca.

Per percepire le distanze, il sistema percettivo umano utilizza tre tipi fondamentali di informazioni ottiche:

1) binoculari: informazioni che provengono da entrambi gli occhi. Gli indizi binoculari sono 3:

a) l’accomodazione, processo attraverso il quale viene modificata la curvatura del cristallino per consentire la

messa a fuoco sulla retina di oggetti che si trovano a distanze diverse dall’osservatore.

b) la convergenza, la rotazione degli occhi nella loro orbita che consente di puntare entrambi sull’oggetto

osservato. Più un oggetto è vicino, più gli occhi sono convergenti.

c) la disparità binoculare : essendo distanziati di qualche centimetro, gli occhi vedono un oggetto da due

angolazioni lievemente diverse e ne ricavano due immagini leggermente diverse. A livello cerebrale le due

immagini registrate da ogni occhio si fondono in un’unica immagine (stereopsi).

2) monoculari legate al movimento: Quando ci muoviamo. Un esempio di indizio monoculare legato al

movimento è la parallasse del movimento: a ogni movimento del capo o del corpo, le proiezioni retiniche di

tutti gli oggetti si spostano con velocità proporzionale alla distanza distale rispetto al punto fissato (in

particolare oggetti più vicini si spostano più velocemente di quelli lontani).

3) monoculari statiche: Quando siamo fermi ed osserviamo una scena immobile.

Esempio: la grandezza relativa, l’altezza sul piano, l’occlusione, la prospettiva aerea.

 da cosa è garantita la costanza di posizione?

- Secondo un’ipotesi (Gibson) la costanza di posizione è garantita dalle informazioni afferenti sullo

spostamento dell’occhio che arrivano dal segnale retinico globale. Quando l’occhio si sposta, tutto lo stimolo

prossimale viene traslato in maniera corrispondente. Questo movimento globale consentirebbe dunque al

sistema visivo di “sapere” come l’occhio si è mosso, e di tenerne conto per stabilizzare gli oggetti che sono

effettivamente fermi.

Questa ipotesi è però confutata da numerosi fatti, come ad esempio:

A) la rapidità dei movimenti saccadici (saccadi =movimenti rapidi degli occhi in cui lo spostamento avviene in

modo balistico) è incompatibile col tempo che sarebbe necessario perché un segnale afferente arrivi in

corteccia e venga elaborato per la stabilizzazione.

B) L’istologo e fisiologo Purkinje dimostra che il segnale retinico afferente non è sufficiente per stabilizzare il

mondo.

(se si prova a picchiettare sul lato esterno di un occhio mentre si tiene l’altro chiuso si può notare che il

mondo percettivo sembra muoversi leggermente).

- In alternativa è stato proposto che la stabilizzazione del mondo potrebbe basarsi sul comando efferente

inviato ai muscoli per effettuare una saccade. Questa ipotesi è oggi la spiegazione comunemente accettata

della costanza di posizione durante le saccadi.

3.2.4) RICONOSCERE:

Per riconoscere gli oggetti il sistema percettivo deve affrontare 2 problemi:

1) La dipendenza dal punto di vista: un oggetto può essere osservato da infinite angolazioni e distanze

dando origine a immagini bidimensionali diverse. Ogni parte tridimensionale, cioè, cambia in dimensioni

aspetto e posizione sulla retina ma noi riusciamo ugualmente a riconoscere un oggetto tridimensionale.

2) La distanza del prototipo: Ogni categoria di oggetti è composta da diversi esemplari (es. sedie);

nonostante questo noi riconosciamo facilmente sedie da tavolo, da giardino, da ufficio e a dondolo come

sedie.

 Una potenziale soluzione sarebbe archiviare in memoria ognuno di questi punti di vista e ognuno di questi

esempi come rappresentazioni indipendenti. Ciò però renderebbe molto complesso generalizzare la nostra

percezione di oggetti a nuovi punti di vista o esempi.

Un altro modo potrebbe consistere nell’enfatizzare le regolarità e le ridondanze del mondo, identificando le

caratteristiche salienti o le strutture sottostanti per combinare efficacemente l’input sensoriale con le

rappresentazioni immagazzinate di oggetti.

Le teorie sul riconoscimento degli oggetti possono essere distinte in:

A) teorie che basano il riconoscimento su una rappresentazione mentale dell’aspetto degli oggetti che può

essere confrontata direttamente con la forma di un oggetto nella sua immagine retinica e che tiene conto del

punto di vista (view – based recognition).

 si estraggono le caratteristiche rilevanti dall’immagine e si confronta la loro combinazione con

caratteristiche conosciute (immagazzinate) degli oggetti.

B) teorie che si basano sul fatto che il cervello decostruisce gli oggetti osservati in un insieme delle loro parti.

Gli oggetti sono conservati nella memoria come descrizioni strutturali ed il riconoscimento avviene attraverso

di esse.

 si rappresenta la struttura tridimensionale dell’oggetto specificandone le parti e le loro relazioni spaziali.

 ognuna di queste tipologie di modelli presenta vantaggi e svantaggi che li rendono più o meno adattabili al

riconoscimento di alcuni oggetti (ma non di altri). (per esempio i modelli view – based recognition funzionano

bene per riconoscere gli oggetti bidimensionali (es. lettere)).

Le teorie strutturali forniscono una descrizione strutturale dell’oggetto.

Si diversificano per il modo in cui le parti sono rappresentate nelle descrizioni strutturali:

A) teoria di Marr:

B) teoria di Biederman (modello di riconoscimento per componenti): la struttura tridimensionale degli oggetti

artificiali (es. tazza o telefono) non è arbitraria, ma presenta due regolarità notevoli:

1) gli oggetti sono fatti di parti

2) queste parti hanno una struttura relativamente semplice che può essere descritta da un numero limitato di

primitive volumetriche (forme geometriche tridimensionali come coni, cilindri…), i geoni.

Il modello propone un set di 36 geoni in grado di rappresentare qualsiasi oggetto artificiale in modo da

poterlo riconoscere da più punti di vista e tra diversi esemplari. Questo permette la definizione di tutti gli

oggetti attraverso la loro descrizione strutturale, ossia in riferimento alle componenti e alle relazioni spaziali.

(es. un secchiello è un cilindro con una barra curva sulla cima).

Ogni geone è caratterizzato da proprietà non - accidentali, un set di proprietà invarianti per punti di vista, che

lo distinguono in maniera univoca dagli altri: bordi dritti o curvi, asse dritta o curva, lati costanti, espansi o

contratti. Per esempio: se i contorni codificabili dall’informazione retinica si incontrano formando una Y, con

altissima probabilità nel mondo distale ci sono tre superfici che si incontrano formando uno spigolo.

Le proprietà non – accidentali quindi sono proprietà diagnostiche rispetto alla tridimensionalità dello stimolo

distale (nel senso che solo da punti di vista molto particolari, “accidentali”, un margine curvo 3D proietta sulla

retina un contorno rettilineo, o una configurazione di superfici che non forma uno spigolo proietta una Y).

 secondo Biederman falliamo nel riconoscimento quando gli oggetti sono presentati da punti di vista inusuali

perché in queste situazioni le informazioni contenute non sono sufficienti a ricostruire i geoni.

 il processo di riconoscimento di un oggetto comprende un confronto tra:

- la descrizione astratta: rappresentazione tridimensionale di un oggetto conosciuto, archiviata in memoria.

- la descrizione strutturale: basata sulle proprietà invarianti dei geoni e le loro relazioni spaziali, ricavabile

dallo stimolo prossimale di volta in volta disponibile.

Problemi della teoria di Biederman:

1) il riconoscimento dipende in parte dal punto di osservazione: ci sono neuroni che rispondono agli oggetti

per un numero limitato di punti di vista.

2) la teoria ha problemi nel predire il riconoscimento degli oggetti naturali.

MISURARE LA PERCEZIONE: I METODI PSICOFISICI:

La psicofisica è lo studio delle relazioni quantitative tra le caratteristiche fisiche di uno stimolo e l’esperienza

sensoriale soggettiva che ne deriva. (es. la capacità di avvertire un ticchettio di un orologio a una certa

distanza, di rilevare la presenza di zucchero in una bevanda, di sentire una goccia di profumo ecc…).

La relazione tra intensità dello stimolo e intensità della sensazione non è lineare. La psicofisica ci permette di

studiare in maniera rigorosa, scientifica, attraverso strumenti quantitativi questa relazione (le leggi della

psicofisica).

Per far ciò la psicofisica ha dovuto prima di tutto stabilire in che modo misurare le sensazioni (i metodi

psicofisici).

Per misurare le sensazioni sono stati introdotti due criteri di misura:

- LA SOGLIA ASSOLUTA: quantità minima di energia necessaria perché si produca una sensazione

consapevolmente riconosciuta dal percipiente.

 esempio: l’altezza minima che deve avere una determinata frequenza sonora per essere udita.

La soglia assoluta dipende da tre fattori:

1) soggetto: non solo l’intensità minima di uno stimolo non è uguale per tutte le persone, ma è soggetta ad

una certa variabilità per la stessa persona a seconda dei momenti.

2) stimolo

3) condizioni sperimentali

La soglia assoluta segna il confine tra gli stimoli che vengono rilevati dall’organismo (stimoli sopraliminari o

sovraliminali) e stimoli che, pur essendo presenti, non sono avvertiti dall’individuo, o comunque, non sono

rilevati in maniera consapevole (stimoli subliminali o infraliminari).

- LA SOGLIA DIFFERENZIALE: la variazione che deve subire l’intensità di un dato stimolo perché un

soggetto ne colga il cambiamento. Dati due stimoli percepiti come uguali, stabilisce di quanto deve essere

aumentata o ridotta l’intensità di uno dei due perché risulti diverso dall’altro.

 esempio: un segmento lungo 1 m viene allungato di 1 mm alla volta fino a che un osservatore riesce a

cogliere un mutamento della sua lunghezza. Supponiamo che questo avvenga dopo 12 mm; questo 12 mm

sarà anche il valore della soglia differenziale.

L’esperienza sensoriale soggettiva può quindi essere quantificata andando a calcolare i valori di soglia :

es. il valore della soglia assoluta: ci permette di dire quando rileviamo la presenza di uno stimolo.

es. il valore della soglia differenziale è la variazione che deve subire l’intensità di un dato stimolo perché un

soggetto ne colga il cambiamento (sensibilità).

3.3.1) LA LEGGE DI WEBER:

Weber scoprì che il più piccolo cambiamento nelle caratteristiche di uno stimolo (es. il suo peso) che si

riesce a percepire (la soglia differenziale) è una proporzione costante dell’intensità dello stimolo (“legge di

Weber”). k ∆ I JND

La costante di Weber ( ) rappresenta la relazione fra la soglia differenziale ( o ) e

I ∆I I

l’intensità dello stimolo di partenza ( ): / = k

La costante di Weber ha un valore specifico per ogni modalità sensoriale: esempio: per la valutazione della

×

pesantezza k = 0,02. Se il peso iniziale è di 60 g, la differenza appena percepibile è 60 0,02 = 1,2 g

La costante di Weber misura l’intensità di uno stimolo, dicendoci di quanto esso debba variare per essere

percepito come diverso da un altro, ma non ci dice niente sulla variazione (intensità) della sensazione.

La legge di Weber fu rivisitata da Fechner.

3.3.2) I METODI FECHNERIANI: - aumenti costanti della sensazione (S) si ottengono con

Fechner sviluppò tre metodi per misurare le soglie valori sempre maggiori dell’intensità dello stimolo (I)

(in particolare soglie differenziali  JND e punto di - all’aumentare in maniera graduale e costante dell’intensità

eguaglianza soggettivo  PES). dello stimolo corrisponde un aumento sempre più debole

1) il metodo degli stimoli costanti: si inizia con la della sensazione.

scelta di una intensità standard. Questa viene - gli intervalli sulla y hanno tutti la stessa dimensione

confrontata con un certo numero di intensità di (aumento costante), mentre gli intervalli in x diventano via via

confronto (test), leggermente minori o maggiori più grandi (curva logaritmica).

dello standard, presentate in ordine casuale. Il  esempio: quando siamo fermi ad un semaforo e avvertiamo

compito è quello di indicare quale dei due stimoli è  per stimare il PES si individua il livello di intensità

il suono di un clacson, lo avvertiamo in modo molto netto. Se

più intenso (quello standard o quello test). sull’asse x che corrisponde sulla curva sigmoide al

a questo primo clacson si aggiunge un secondo clacson non

(non è ammessa la risposta uguale). Mettendo in 50% di risposte in una direzione.

ci provocherà una sensazione di intensità doppia. Perché

grafico queste percentuali, otteniamo una curva a Il PES (punto di uguaglianza soggettivo) è il livello

questo accada l’intensità dello stimolo deve aumentare molto

forma di S dalla quale è possibile stimare sia la dello stimolo per cui il partecipante è massimamente

di più.

soglia differenziale sia il PES. incerto nel giudizio.

 per stimare la soglia differenziale viene calcolato un

intervallo di incertezza che per convenzione si

colloca nella gamma di intensità dal 25% al 75% dei

giudizi discriminativi. La soglia differenziale

corrisponde alla metà di questo intervallo.

2) il metodo dei limiti: si basa su un giudizio discriminativo fra uno stimolo standard e uno stimolo test, e una

serie di confronti maggiori o minori. I confronti però non sono presentati a caso ma in ordine, dal più intenso

al meno intenso (serie discendente) o viceversa (serie ascendente), passando attraverso il punto di

uguaglianza oggettivo (PEO).

Permette di stimare l’intervallo di incertezza (PES) esaminando i livelli di intensità in cui si verificano le

inversioni (cioè dal giudizio minore si passa a quello di maggiore e viceversa).

I soggetti possono usare anche la risposta “uguale”.

3) il metodo dell’aggiustamento: è il partecipante che in più serie/ripetizioni modifica direttamente lo stimolo

standard (per es. muovendo un cursore, o una manopola) facendo variare i valori dell’intensità dello stimolo

standard finché comincia ad avvertire la differenza con lo stimolo che resta costante (stimolo test). È un

metodo rapido da applicare.

3.3.3) LA FUNZIONE PSICOFISICA:

Fechner trovò che fra l’intensità della sensazione e l’intensità dello stimolo vi è una relazione che consente di

stabilire l’intensità della sensazione in base allo stimolo.

Per esprimere questa relazione da un punto di vista matematico, Fechner propose il concetto di funzione

psicofisica.

 Fechner propose che le relazioni tra la sensazione esperita e le corrispondenti variabili fisiche sono

rappresentate da funzioni in cui una dimensione ha l’unità di misura fisica appropriata (es. grammi) e l’altra

invece è misurata in unità psicologiche basate sulle soglie differenziali (JND).

Partendo dalla legge di Weber, Fechner elabora una nuova legge (legge di Weber – Fechner) in cui sostiene

che la dimensione della sensazione soggettiva cresce in maniera proporzionale al logaritmo dell’intensità

della stimolazione. I

S = c log ( )

Dove:

S è l’intensità percepita;

c è la costante (inversamente proporzionale alla costante di Weber);

I è l’intensità dello stimolo fisico.

 sia la costante di Weber che la legge di Fechner si sono dimostrate non sempre corrette, soprattutto ad alti

livelli di intensità. Secondo Stevens, i metodi che si usano nella psicofisica classica (metodi indiretti) non

riescono a giungere direttamente al giudizio sensoriale del soggetto.

Stevens ha dimostrato che si possono impiegare dei metodi di rilevazione diretta in cui i partecipanti

valutano direttamente l’intensità percepita attribuendole un numero:

a) stima di grandezza: assegnare un valore numerico convenzionale ad uno stimolo iniziale e dare un

punteggio a ogni stimolo successivo in rapporto al primo stimolo presentato.

b) produzione di grandezza: produrre uno stimolo uguale a quello presentato.

Con questi metodi Stevens rilevò una notevole omogeneità nelle valutazioni e arrivò a proporre che la forma

generale delle funzioni psicofisiche non sia la curva logaritmica di Fechner, bensì una famiglia di curve

esponenziali.

3.3.4) LA TEORIA DELLA DETEZIONE DEL SEGNALE:

Sviluppi più recenti riguardanti sempre la sensibilità di riuscire a rilevare uno stimolo hanno portato a

formulare la Teoria della detenzione del segnale. Secondo questa teoria, la sensibilità non viene misurata in

riferimento alle soglie differenziali, come invece accade nella psicofisica classica, ma come capacità di

rilevare la presenza di un segnale in un contesto in cui è presente del rumore, ossia energia che varia in

maniera casuale e che non contiene informazione.

 Si enfatizzano i processi di formulazione di un giudizio circa l’assenza o la presenza di un segnale.

Secondo questo approccio la prestazione in un compito psicofisico dipende:

- dalla capacità di rilevare la presenza del segnale sensoriale, ossia dalla sensibilità a livello percettivo.

- dal criterio di risposta, che ha a che fare con un fattore postpercettivo, la propensione al rischio del

partecipante.

esempio: se ci troviamo intorno alla soglia ci sarà un alto grado d’incertezza: il segnale sarà debole e sarà

difficile distinguerlo dal rumore. Il partecipante più propenso al rischio tenderà a rispondere “presente”, quello

meno propenso risponderà “assente”.

La loro prestazione risulterà molto diversa e la semplice statistica delle risposte in una direzione non basta a

misurare la sensibilità. Per fare questo è necessario invece analizzare i dati raccolti nel compito di detezione,

tenendo distinte le prove in cui era presente il segnale da quelle in cui non era presente.

 se il segnale è presente, la risposta può essere una identificazione corretta (hits) o una omissione (misses)

 se il segnale non è presente, la risposta può essere un rifiuto corretto (correct rejections) o un falso allarme

(false alarms).

Analizzando le prove in questo modo possiamo:

a) distinguere tra partecipanti propensi al rischio e partecipanti prudenti.

b) distinguere tra partecipanti più sensibili e partecipanti meno sensibili.

MODELLI CONTEMPORANEI DELLA PERCEZIONE:

Nell’ambito della percezione, i ricercatori si sono spesso divisi tra

- teorie dello stimolo (chiamate anche teorie ecologiche o della percezione diretta): nascono dal lavoro

teorico di Gibson, il quale sosteneva che l’informazione percettiva è presente (è disponibile) nell’ambiente e

deve solo essere raccolta dal soggetto. La percezione è un processo di interazione tra gli esseri viventi e il

loro ambiente.

I sistemi percettivi del soggetto gli permettono di cogliere direttamente le disponibilità ambientali e di

sfruttarle.

Lo psicologo deve solo analizzare l’informazione ambientale.

- teorie costruttiviste: rifiutano la posizione gibsoniana, suggerendo che la sola analisi dell’informazione non

è sufficiente per spiegare perché le cose appaiono come appaiono.

Esempi di questo approccio sono la teoria della Gestalt e le teorie di stampo neohelmholtziano.

 i modelli contemporanei includono elementi di entrambe le posizioni.

I due modelli più influenti sono il modello percezione – azione e il modello bayesiano.

3.4.1) IL MODELLO PERCEZIONE – AZIONE:

Nella visione tradizionale la percezione è un insieme di processi distinti sia dal punto di vista anatomico, sia

dal punto di vista funzionale, dall’attività motoria.

Secondo la visione tradizionale ci sarebbero due rappresentazioni distinte (modello del “what” e del “where”

di Ungerleider e Mishkin):

1) per il riconoscimento degli oggetti attraverso l’elaborazione di informazioni visive: la via del what.

 Via ventrale diretta verso il lobo temporale, che elabora forma, colore ed entità degli oggetti.

2) che elabora informazioni spaziali e permette la localizzazione degli oggetti: la via del where.

 Via dorsale diretta verso il lobo parietale, che elabora l’informazione relativa all’orientamento e a dove si

collocano gli oggetti nello spazio.

Di recente ci si è resi conto che la percezione deve assolvere a due funzioni diverse e complementari:

- raccogliere ed elaborare informazioni necessarie sia al sistema cognitivo che al sistema motorio.

Riflettere sulla percezione nel contesto dell’attività motoria comporta necessariamente un modo diverso di

vedere le cose:

 per compiere su un oggetto delle operazioni motorie (es. afferrarlo, evitare di sbatterci contro…) avrà poca

importanza sapere se si tratta di un cerchio o di un quadrato, o che sia di colore rosso o verde.

 per compiere invece delle operazioni cognitive (es. riconoscere, memorizzare, disegnare l’oggetto…)

sull’oggetto diventeranno rilevanti proprio gli aspetti trascurati nel compito motorio.

 Milner e Goodale, due neuropsicologi, rivedono il modello del “what” e “where”:

le due vie si occupano in realtà di elaborare attributi sia visivi sia spaziali, ma lo fanno per due scopi

differenti:

- il riconoscimento cosciente (via ventrale)

- la guida dei movimenti (via dorsale).

Diventa fondamentale la distinzione tra:

1) percezione – per – il – riconoscimento (via ventrale): la via ventrale è

- la base dell’esperienza cosciente

- è caratterizzata da un’elaborazione lenta e da un collegamento con le conoscenze in memoria

- privilegia la codifica dello spazio in termini relazionali (sensibili al contesto: mi interessa sapere dove sono

gli oggetti rispetto agli altri oggetti).

2) percezione – per –l’azione (via dorsale): la via dorsale è

- coinvolta nella guida di processi motori parzialmente inconsci

- più veloce e automatica

- privilegia i sistemi di riferimento riferiti al corpo dell’agente piuttosto che al contesto della scena. Questo

tipo di codifica è necessario per guidare i movimenti (se devo afferrare un oggetto, mi interessa sapere dove

si trova rispetto alla mia mano).