Psicobiologia: teorie e metodi

LE DUE VIE ELABORANO INFORMAZIONI DIVERSE DEGLI STIMOLI

Teoria di Goodale e Milner (1995)

Via visiva dorsale = definita "via del DOVE-COME". Elabora tutte le informazioni degli oggetti, senza arrivare a consapevolezza, allo scopo di permettere l'azione su di essi.

Via visiva ventrale = definita "via del COSA". Elabora le informazioni degli oggetti, allo scopo di favorirne il riconoscimento consapevole.

LE DUE VIE ELABORANO LA STESSE INFORMAZIONI MA PER SCOPI DIVERSI

Lesioni alle due vie visive:

Una lesione alla via visiva ventrale provoca un disturbo neuropsicologico chiamato Agnosia visiva (il paziente non è in grado di riconoscere le caratteristiche degli oggetti, ma è in grado di agire correttamente sugli oggetti)

Una lesione alla via visiva dorsale provoca un disturbo neuropsicologico chiamato atassia ottica (Il paziente è in grado di riconoscere le caratteristiche degli oggetti, ma non è in

grado di agire correttamente su di essi)

Queste osservazioni sulle lesioni delle due vie visive permettono di dire che la teoria meglio spiegata è quella di Goodale e Milner:

1. Via ventrale percezione consapevole
2. Via dorsale azioni senza aver accesso alla consapevolezza

La via visiva dorsale si dirige verso la "corteccia parietale posteriore" (PPC)

La via visiva ventrale si dirige verso la "regione temporale inferiore" (IT)

Questi due sistemi sono formati da un mosaico di aree corticali, ciascuna dedicata all'analisi di uno specifico tipo di informazione.

Il mosaico della via ventrale:

• Complesso occipitale laterale (LOC) - riconoscimento degli oggetti
• Area fusiforme della faccia (FFA) - riconoscimento dei volti
• Area paraippocampale (PPA) - riconoscimento di posti particolari e di edifici
• Area estrastriata del corpo (EBA) - riconoscimento di parti del corpo diverse dal volto

Il mosaico della via dorsale:

Regioni...

Le specifiche della PPC analizzano diversi tipi di informazione sensoriale per il controllo visivo dei movimenti e la coordinazione di specifici effettori come l'occhio, il braccio, la mano e la bocca.

Alcune aree includono:

• Area intraparietale laterale (LIP): attenzione visiva e controllo dei movimenti saccadici (movimenti che consentono all'occhio di passare velocemente da un punto di fissazione all'altro).
• Area intraparietale ventrale (VIP): controllo dell'attenzione visiva a particolari localizzazioni. Controllo dei movimenti oculari e controllo visivo della capacità di indicare.
• Area intraparietale mediale (MIP): controllo visivo dei movimenti di raggiungimento del braccio ("reaching").
• Area intraparietale anteriore (AIP): controllo visivo dei movimenti di prensione della mano ("grasping").

Nelle diverse regioni che formano la via dorsale si forma gradualmente una molteplicità di rappresentazioni della posizione dell'oggetto.

codificate in sistemi di riferimento sempre più stabili (dalla retina alla testa, alcollo, alla spalla)

La corteccia parietale favorisce la conversione dell'informazione sensoriale in programma motorio che verrà poi implementato nelle cortecce premotorie e nella corteccia motoria primaria

La connessione tra corteccia parietale e cortecce premotorie rappresenta il legame tra percezione e azione

Come avviene il passaggio dalla percezione all'azione vera e propria?

Quando ci muoviamo e agiamo nell'ambiente esterno diversi tipi di informazione devono essere integrati per permettere un'accurata pianificazione, controllo ed esecuzione del movimento.

Sistema visivo: Cos'è? Dov'è?

Sistemi motori: Permettono l'attuazione dell'atto motorio. Come?

Movimento delle gambe

Movimento della spalla

Movimento del braccio

Afferramento con la mano

Via dorsale: del "dove - come" elabora l'informazione

visiva finalizzata all'azione. Ci sono dei circuiti che integrano le informazioni visive sull'oggetto con l'atto motorio e rispondono alle seguenti domande:

Dove si trova il mio braccio rispetto alla mela?

Quanta velocità e forza devo usare viste la dimensione e il probabile peso dell'oggetto?

La propriocezione:

Per stimare la posizione del braccio o della mano, il cervello si basa su informazioni provenienti dai propriocettori, recettori sensoriali che si trovano nei muscoli e nelle articolazioni. I propriocettori informano continuamente sulla postura e sulla posizione relativa degli arti. La vista partecipa solo marginalmente nella localizzazione di una parte del corpo nello spazio. Noi osserviamo l'oggetto dell'Afferramento, non la mano.

Dalla percezione all'azione:

Durante la pianificazione di un movimento verso un target, è necessario avere una stima corretta della posizione della parte del corpo da muovere al fine di:

Pianificare la direzione del movimento dà segnali visivi

Convertire questa direzione in un comando motorio dà segnali propriocettivi

Questa stima è possibile grazie all'integrazione di segnali visivi e propriocettivi che avviene a livello della corteccia associativa del lobo parietale.

Il passaggio dalla percezione all'azione è quindi possibile grazie all'attivazione della corteccia parietale posteriore.

La corteccia parietale:

È un'area molto importante nell'elaborazione di informazioni (multi)sensoriali finalizzate all'azione.

Per pianificare un movimento verso un oggetto servono informazioni sensoriali sull'ambiente (es. dove è localizzato l'oggetto da afferrare? Che dimensione ha? Che peso ha? Che forma ha? A quale velocità si sta muovendo?) e sul corpo (es. svolto dalla via visiva dorsale) dove si trova il mio braccio rispetto all'oggetto? Di quanto devo muovere il braccio?

In quale direzione? – compito svolto dal sistema propriocettivo). La corteccia parietale posteriore riceve informazioni dalle aree sensoriali (somatosensoriale, visiva, uditiva…), analizza le relazioni tra oggetti ed elabora informazioni relative alla posizione del corpo nello spazio. Alla corteccia parietale posteriore arrivano anche le informazioni dalla via dorsale.

N.B. Dalla percezione all’azione: Nelle regioni parietali vengono integrati diversi tipi di informazione (visiva, propriocettiva e tattile). Queste informazioni sull’oggetto e sul corpo serviranno a definire l’atto motorio. Tutto questo avviene grazie a dei circuiti neuronali che collegano le aree parietali alle aree premotorie. La connessione tra corteccia parietale e cortecce premotorie rappresenta il legame tra percezione e azione.

Le aree premotorie (Area 6 di Brodmann): Inferiore = premotoria ventrale PMv (F4 e F5 delle scimmie) Superiore = premotoria dorsale PMd (F2 e F7 delle scimmie) Circuiti

parietali – premotori (studi effettuati sul cervello della scimmia)

Il circuito per la codifica dei movimenti di raggiungimento F4 – VIP

Il circuito per la codifica dei movimenti di prensione F5 – AIPà

La nomenclatura F4 e F5 si riferisce al cervello della scimmia. Nell’essere umano entrambe queste regioni fanno parte della corteccia premotoria ventrale.

Il circuito per la codifica dei movimenti di raggiungimento F4 – VIP

Prima ancora della prensione, è necessario che il braccio sia condotto verso la parte dello spazio dove è collocato l’oggetto da afferrare.

1. Computazione della posizione dell’oggetto rispetto al corpo del soggetto.
2. Traduzione della posizione dell’oggetto in un movimento prossimale del braccio, atto a portare la mano verso l’oggetto.

L’area F4 (cervello della scimmia) o PMv (nell’uomo) è implicata nella trasformazione visuo – motoria dei movimenti di raggiungimento.

• Di precisione
• Con tutte le dita
• Con il palmo della mano

L'effettore che deve eseguire quell'azione. Attività di un neurone in F5. Questo neurone si attiva quando c'è lo scopo di afferrare un oggetto, sia con la mano sia con la bocca. Invece, quando il movimento è eseguito senza lo scopo di afferrare, non c'è attività nella cellula.

AIP fornirebbe le descrizioni strutturali di uno stimolo tridimensionale, proponendo all'area F5 diverse possibilità di afferramento di un determinato oggetto. Uno stesso oggetto può essere afferrato in modi diversi a seconda dell'uso che ne vogliamo fare.

L'area F5 seleziona il movimento di afferramento più appropriato in base al contesto e alla decisione presa dal soggetto. I neuroni dell'area AIP mantengono una memoria a breve termine degli oggetti da afferrare.

Il circuito AIP - F5 - AIP, ha la funzione di mantenere in memoria la rappresentazione dell'