1

Aggiustamenti adattativi della percezione visiva

Il controllo attenzionale della percezione

Aggiustamenti adattativi della percezione visiva

Il controllo attenzionale della percezione

2

Dal Comportamentismo al Cognitivismo: Una nuova prospettiva nello studio dei processi mentali…

Dal Comportamentismo al Cognitivismo: Una nuova prospettiva nello studio dei processi mentali…

3

Anche l’Attenzione puo’ essere oggetto di studio con metodo scientifico…

Anche l’Attenzione puo’ essere oggetto di studio con metodo scientifico…

4

Il primo modello cognitivo dell’attenzione…Il primo modello cognitivo dell’attenzione…

5

Ma perche’ esiste un bottleneck?

- Per ovviare a un limite nella capacita’ di elaborare informazioni sensoriali…

- Perche’ e’ possibile dirigere lo sguardo solo in una direzione o prendere solo un oggetto alla volta…

Ma perche’ esiste un bottleneck?

- Per ovviare a un limite nella capacita’ di elaborare informazioni sensoriali…

- Perche’ e’ possibile dirigere lo sguardo solo in una direzione o prendere solo un oggetto alla volta…

6

Paradigmi spaziali…Paradigmi spaziali…

7Number of distracters

RT

2 18

Parallel SearchR

T

2 18

Serial Search

Paradigmi di ricerca visiva…Paradigmi di ricerca visiva…

8

Un altro compito di ricerca visiva…

Un altro compito di ricerca visiva…

9

Non e’ chiaro se l’impegno attenzionale in alcuni compiti di ricerca visiva vada inteso in termini di analisi seriale degli elementi oppure in termini di competizione fra di essi…

Non e’ chiaro se l’impegno attenzionale in alcuni compiti di ricerca visiva vada inteso in termini di analisi seriale degli elementi oppure in termini di competizione fra di essi…

10

11

Una dimostrazione convincente…

La cosiddetta “change blindness”…

Una dimostrazione convincente…

La cosiddetta “change blindness”…

12

Prime Controllo

Probe

Prime Sperimentale

Il paradigma di priming negativo…Il paradigma di priming negativo…

13

Quanto dura un “episodio” attenzionale?Quanto dura un “episodio” attenzionale?

14

Da quando l’attenzione si impegna nell’analisi di un oggetto rilevante, l’analisi di un secondo oggetto rilevante risulta compromessa per un tempo di circa 500 ms…

Da quando l’attenzione si impegna nell’analisi di un oggetto rilevante, l’analisi di un secondo oggetto rilevante risulta compromessa per un tempo di circa 500 ms…

15

E il cervello cosa c’entra…?!E il cervello cosa c’entra…?!

16

Le prime indagini sui possibili correlati nervosi dei processi attenzionali si focalizzarono sulla corteccia parietale posteriore…

Le prime indagini sui possibili correlati nervosi dei processi attenzionali si focalizzarono sulla corteccia parietale posteriore…

17

Fu scoperto il cosiddetto “enhancement effect”…Fu scoperto il cosiddetto “enhancement effect”…

18

Lo studio di neuroni nell’area V4 e Temporale Inferiore mise in evidenza un nuovo tipo di effetto e segno’ l’inizio di un nuovo filone di studio…

Lo studio di neuroni nell’area V4 e Temporale Inferiore mise in evidenza un nuovo tipo di effetto e segno’ l’inizio di un nuovo filone di studio…

19

Gli effetti dell’attenzione sull’attivita’ neuronale in queste due aree sembravano strettamente legati a meccanismi di tipo competitivo…

Vediamo di preciso cosa significa…

Gli effetti dell’attenzione sull’attivita’ neuronale in queste due aree sembravano strettamente legati a meccanismi di tipo competitivo…

Vediamo di preciso cosa significa…

20

Array (0.6 s)Delay (1.5 s)Cue (0.3 s) Fixation (0.7 s)

21

Uno studio sui correlati nervosi della ricerca visiva nelle aree V4 e Temporale Inferiore…

Ma vi mostro solo i dati dalla corteccia Temporale Inferiore…

Uno studio sui correlati nervosi della ricerca visiva nelle aree V4 e Temporale Inferiore…

Ma vi mostro solo i dati dalla corteccia Temporale Inferiore…

22Time from Cue Onset (sec)

Spik

es/s

ec

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4

Poor Cue and Target

Good Cue and Target

23

Time from Array Onset (ms)

Spi

kes/

sec

0

5

10

15

20

25

-200 -100 0 100 200 300

Poor Target

Good Target

Poor Target

Good Target

24

Time from Saccade Onset (ms)

Spi

kes/

sec

0

5

10

15

20

25

-300 -200 -100 0 100 200

Poor Target

Good Target

25

Good Picture

Good Target

Poor Target

Poor Picture

Time from Display Onset (ms)

Sp

ike

s/se

c

0

5

10

15

20

25

-200 -100 0 100 200 300

26

In sintesi…In sintesi…

27

Ci sono lesioni del cervello che compromettono la capacita’ dell’animale di selezionare un oggetto rilevante e ignorare uno o piu’ oggetti irrilevanti…?

Ci sono lesioni del cervello che compromettono la capacita’ dell’animale di selezionare un oggetto rilevante e ignorare uno o piu’ oggetti irrilevanti…?

28

The task

NormalNormalTEOTEO

V4+TEOV4+TEO V4V4

Is the Is the grating grating vertical?vertical?

29

The taskNormalNormalTEOTEO

V4+TEOV4+TEO V4V4

30

0

10

50

52.5 8750352010

Dis

tra

cte

r C

ont

rast

(%

)

Grating Contrast (%)

31

Deficit is a function of distracter contrast

0

10

20

30

40

50

-60 -40 -20 0 20 40 60

V4+TEOV4+TEO

distracter contrast

thre

shol

d

32

Senza i meccanismi attenzionali presenti in queste aree la salienza di un oggetto e’ interamente determinata dalle sue proprieta’ fisiche…

Senza i meccanismi attenzionali presenti in queste aree la salienza di un oggetto e’ interamente determinata dalle sue proprieta’ fisiche…

33

La competizione fra stimoli puo’ essere controllata in vario modo…

Ad esempio l’associazione di uno stimolo con un rinforzo puo’ renderlo competitivamente avvantaggiato…

La competizione fra stimoli puo’ essere controllata in vario modo…

Ad esempio l’associazione di uno stimolo con un rinforzo puo’ renderlo competitivamente avvantaggiato…

34

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

La scimmia e’ addestrata ad eseguire un movimento oculare verso un particolare stimolo presentato assieme ad un distrattore…

La scimmia e’ addestrata ad eseguire un movimento oculare verso un particolare stimolo presentato assieme ad un distrattore…

Positions

35

0 200 4000

50

100

spik

es/

seco

nd

id0531-1

-200 0 2000

50

100

time from saccade onset (ms)

spik

es/

seco

nd

time from stimulus onset (ms)

A B

Good target

Poor target

Good target

Poor target

50 s/s

C D

Good Poor

36

0 200 400 6000

20

40

time from stimulus onset (ms)

spik

es/

seco

nd

0 200 400 6000

20

40

time from stimulus onset (ms)

spik

es/

seco

nd

SEM SEMGood Poor

-200 -100 0 100 2000

5

10

15

20

time from saccade onset (ms)

spik

es/

seco

nd

SEM

-100 0 100 200 300 400 5000

5

10

15

20

time from stimulus onset (ms)

spik

es/

seco

nd

n = 55 SEM

Good target

Poor target

C D

37Before training

After training

38

La selezione non e’ sempre diretta verso un singolo oggetto localizzato…

Talvolta riguarda un insieme di oggetti rilevanti per il compito, in quanto tutti potenziali bersagli…

La selezione non e’ sempre diretta verso un singolo oggetto localizzato…

Talvolta riguarda un insieme di oggetti rilevanti per il compito, in quanto tutti potenziali bersagli…

39

La selezione simultanea di piu’ oggetti rilevanti…La selezione simultanea di piu’ oggetti rilevanti…

40

Quanto tempo ci vuole a cambiare selezione…?Quanto tempo ci vuole a cambiare selezione…?

41

I dati mostrati fino qui suggeriscono che l’attenzione serve a selezionare oggetti rilevanti, ad esempio per poter eseguire un movimento degli occhi verso di essi (foveazione)…

I dati mostrati fino qui suggeriscono che l’attenzione serve a selezionare oggetti rilevanti, ad esempio per poter eseguire un movimento degli occhi verso di essi (foveazione)…

42

Alcuni autori pero’ sottolineano la stretta relazione funzionale fra orientamento dell’attenzione e controllo dello sguardo e sostengono che l’orientamento dell’attenzione equivale alla preparazione a muovere gli occhi verso un certo oggetto…

Alcuni autori pero’ sottolineano la stretta relazione funzionale fra orientamento dell’attenzione e controllo dello sguardo e sostengono che l’orientamento dell’attenzione equivale alla preparazione a muovere gli occhi verso un certo oggetto…

43

44

Uno studio sulla validita’ di questa ipotesi…

Uno studio sulla validita’ di questa ipotesi…

45

L’attivazione sotto-soglia dei circuiti oculomotori causa un orientamento dell’attenzione…

L’attivazione sotto-soglia dei circuiti oculomotori causa un orientamento dell’attenzione…

46

L’effetto e’ specifico…

L’effetto e’ specifico…

47

E’ stato anche dimostrato che la stimolazione di centri oculomotori potenzia le risposte a stimoli visivi nell’area V4…

E’ stato anche dimostrato che la stimolazione di centri oculomotori potenzia le risposte a stimoli visivi nell’area V4…

48

In assenza di stimolo visivo nel campo recettivo del neurone di V4 non si osserva alcun effetto…

In assenza di stimolo visivo nel campo recettivo del neurone di V4 non si osserva alcun effetto…

49

Infine, l’effetto e’ maggiore in presenza di stimoli distrattori…

Infine, l’effetto e’ maggiore in presenza di stimoli distrattori…

50

Il concetto che il controllo attenzionale potrebbe essere strettamente legato a circuiti oculomotori e’ anche confermato da studi di imaging…

Il concetto che il controllo attenzionale potrebbe essere strettamente legato a circuiti oculomotori e’ anche confermato da studi di imaging…

51

Il concetto generale…Il concetto generale…