La coscienza

Outline degli argomenti

1.  La coscienza

2.  Attenzione selettiva

3.  La coscienza e il cervello

4.  Il sonno

Domande

Cos’è la coscienza e perchè siamo consapevoli?

§  Come dirigiamo la nostra coscienza da un evento ad un altro, prestando attenzione a certi stimoli e non ad altri?

§  Perchè e come siamo consapevoli di noi stessi, delle nostre azioni, dei nostri pensieri (e di altri non siamo consapevoli)?

§  Quando diventiamo consapevoli di esistere? §  Cosa è l’ipnosi? E il sonno?

Approccio filosofico §  La coscienza non è un fenomeno

naturale: qualcosa di soprannaturale e miracoloso che non possiamo nè capire nè studiare

§  E‘un fenomeno naturale ma non lo possiamo comprendere

§  Possiamo comprenderlo perchè le persone hanno una coscienza che è prodotta dal cervello. Questo è studiabile e così lo è anche la coscienza (Hebb)

La coscienza

§  Coscienza e linguaggio

§  Coscienza e attenzione

La coscienza come fenomeno legato al linguaggio

§  Il significato adattivo della coscienza §  La coscienza e la capacità di

comunicare

§  La coscienza controlla il comportamento?

Il significato adattivo della coscienza

ì  La coscienza è la consapevolezza dei processi mentali quali la percezione, il pensiero, la memoria e non il processo in sè.

ì  La coscienza è una esperienza personale che non può essere condivisa

ì  Provare a considerare la coscienza come un sottoprodotto di un’altra caratteristica del cervello (linguaggio?)

ì  Inoltre, la coscienza consiste di stati diversi: blindsight

La coscienza e la capacità di comunicare

ì  L’abilità di comunicare rende possibile la coscienza

ì  In che modo la comunicazione dà origine alla coscienza? ì  Deve essere in grado di trasfomare eventi interni in

messaggi simbolici (linguaggio) ì  Le nostre parole hanno un effetto su chi ci ascolta ì  Relazione tra pensiero e linguaggio, tra coscienza

e azione, tra pensiero ed azione

Il pensiero cosciente controlla il

comportamento?

ì  Cartesio: la mente immateriale controlla i movimenti.

ì  W. James: ipotesi totalmente opposta: la consapevolezza emotiva deriva da una risposta fisiologica (sono triste perchè piango, impaurita perchè tremo..)

Teoria periferica delle emozioni William James (1880)

Emozione = percezione delle modificazioni corporee

Dal corpo al cervello

stimolo di paura reazioni di paura

modificazioni corporee e comportamentali (fuga)

emozione di paura riflesse dalla neocorteccia (coscienza e cognizione)

Neurobiologia e neuroanatomia delle emozioni

Il pensiero cosciente controlla il

comportamento?

ì Quali sono le prove per distinguere l’azione dalla consapevolezza?

ì Psicologia cognitiva: studio delle illusioni

ì Neuropsicologia (prosopoagnosia, blindsight..negligenza spaziale)

Illusione di Ebbinghaus

Sintesi: la coscienza come fenomeno sociale

ì  La coscienza è un prodotto secondario della nostra capacità di comunicare simbolicamente.

ì  La sua base fisiologica è l’attività dei meccanismi linguistici cerebrali

ì  Pensare tra sè e sè è cosciente

ì  I processi non verbali sono coscienti se possiamo descriverli

ì  Allo stesso tempo siamo consapevoli della realtà esterna solo se possiamo pensare e verbalizzare come li percepiamo

ì  Queste percezioni possono essere diverse dalle azioni

Coscienza e attenzione

ì  Coscienza dipende dal’attenzione

ì  Coscienza può essere definita come la consapevolezza di essere consci, assieme alla percezione di cosa sta accadendo nella nostra mente

ì  Si studia la coscienza analizzando le persone che la perdono

ì  La mappatura delle aree deattivate nei pazienti in coma mostra l’importanza di un netwok specifico

Coscienza e attenzione

ì  Il problema “semplice” della coscienza è capire come pattern neurali possono creare una specifica esperienza di coscienza

ì  Il problema “complesso” è capire i processi mentali che producono l’esperienza soggettiva della coscienza

La coscienza e il cervello

§  Lesione cerebrale può alterare la coscienza

§  Amnesia anterograda (ippocampo): non possono formare nuovi ricordi verbali però apprendono e non ne hanno consapevolezza.

§  Collegamento tra coscienza e meccanismi cerebrali legati alla comprensione e produzione del linguaggio

La coscienza e il cervello

§  Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza

§  Agnosia visiva: la mancanza di

consapevolezza delle percezioni visive

§  La sindrome Split-brain (cervello diviso)-Brain

Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza

Geschwind, Quadfasel, e Segarra (1968)

ì  Donna con grave lesione cerebrale (monossido di carbonio): ì  corteccia associativa uditiva ì  i centri del linguaggio (Broca e Wernicke) ì  le connessioni tra centri del linguaggio e corteccia

associativa uditiva ì  distrutta anche gran parte della corteccia

associativa visiva

Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza

Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza

ì Donna con grave lesione cerebrale: ì  Non è in grado di comprendere (Wernicke) nè di

produrre un eloquio con significato (Broca) ì  Sapeva ripetere e imparare parole nuove ì  Anche se i meccanismi linguistici ricevevano

input uditivi e potevano essere utlizzati per parlare non ricevevano informazioni dagli altri sensi relativamente al significato delle parole.

ì  Rimase in ospedale per 9 anni:

ì  Pochissimi movimenti, non dava segnali di riconoscere gli oggetti o le persone dell’ambiente

ì  Ma ripeteva le parole e se dicevi: ì  Le rose sono rosse, le viole sono blu…….

ì  Lo zucchero è dolce e così sei tu

ì  Aveva anche imparato canzoni dalla radio

ì  LA COSCIENZA NON E’ SEMPLICEMENTE L’ATTIVITA’ DEI MECCANISMI LINGUISTICI

Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza

Agnosia visiva: la mancanza di consapevolezza delle percezioni visive

Esperimenti su split-brain Sperry and Gazzaniga (1981)

La sindrome Split-Brain

Identificazione di un oggetto in risposta ad uno stimolo olfattivo

ì  Ipotesi che la coscienza non sia strettamente legata alla capacità di comunicare viene confermata da alcune fonti: ì  Afasia transcorticale mista: possono pecepire il

linguaggio e parlare senza consapevolezza ì  Agnosia visiva: possono compiere giusti movimenti

con la mano quando vedono oggetti che non riescono a riconoscere coscientemente

ì  Pazienti split-brain: possono formulare giudizi percettivi con l’emisfero destro ma non può parlarne e ne sembra inconsapevole

Sintesi

ì  DEFINZIONE: L’insieme dei diversi processi di selezione che il cervello mette in atto nei confronti degli stimoli che giungono dal mondo esterno attraverso gli organi di senso

ì  FUNZIONE: il sistema cognitivo possiede una quantità di risorse limitata

ì  L’insieme dei meccanismi che consentono di concentrare le proprie risorse mentali su alcuni aspetti piuttosto che altri, determinando ciò che è cosciente ad ogni istante. ì  Attenzione selettiva, distribuita, sostenuta..

Attenzione

attenzione

Attenzione selettiva Attenzione distribuita o divisa

uditiva

Attenzione sostenuta

Visiva Spaziale/oggetti/

Attenzione selettiva o focalizzata Attenzione divisa o

distribuita

uditiva visiva Somiglianza tra compiti

Difficoltà del compito

pratica

attenzione

Attenzione selettiva

ì  Informazione uditiva

ì  Informazione visiva

ì Meccanismi cerebrali dell’attenzione selettiva

Cocktail Party Problem ì  Colin Cherry (1953)

ì  Il fenomeno del “cocktail party” — attenzione selettiva che filtra le informazioni non importanti

ì  Come facciamo a concentraci su una conversazione alla volta quando siamo ad una festa?

ì  Probabilmente ci serviamo di alcune differenze percettive per mantenere l’attenzione focalizzata su di un messaggio specifico.

ì  Compito dell’ascolto dicotico

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ì  In genere è difficile riportare delle informazioni sul messaggio presentato all’orecchio da trascurare

ì  Il proprio nome nel messaggio trascurato (un terzo dei soggetti riporta di averlo sentito, Moray, 1959)

ì  La somiglianza tra i due messaggi riveste un ruolo importante nella memorizzazione del messaggio trascurato

ì  Quando il compito di pedinamento (shadowing: in cui devi stare attento a due o più stimoli contemporaneamente) usava stimoli molto diversi tra loro è possibile elaborare i due messaggi in modo più completo

4,9,6 8,5,2

Teoria del filtro di Broadbent (1958)

Due stimoli o messaggi presentati contemporaneamente accedono in parallelo ad un registro sensoriale Uno passa da un filtro (attenzione) e l’altro no: il messaggio trascurato è scartato dal filtro e quindi riceve un’elaborazione minima (cambiamento tono…) Ma…

Chi 7 là

4 va 1

Chi va là 471

Teoria del filtro di Broadbent (1958)

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Theories of Selective Attention

La teoria di Broadbent (1958) ì  Input vanno paralleli al

registro sensoriale

ì  Poi sono filtrati sulla base delle loro caratteristiche fisiche ì  Il filtraggio previene il

sovracarico della MBT

ì  Imput rimane nel buffer fino a quando riceve elaborazione semantica

ì  Spiega I dati di Cherry ì  lo stimolo non atteso riceve

un minimo di elalborazione

ì  Spiega I dati dell’ascolto dicotico

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Il filtro attenuato (Treisman, 1960)

ì  Le informazioni non attese ricevono solo una elaborazione parziale ì  Dalle caratteristiche fisiche a quelle semantiche

ì  Il filtro è più flessibile di quanto sostenesse Broadbent

ì  La soglia si abbassa ì  A volte stimoli processati poco superano la soglia e

raggiungono la consapevolezza

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Deutsch and Deutsch (1967)

ì  Tutti gli stimoli vengono analizzati ì  Il filtro è collocato

dopo, prima della risposta ì  Lo stimolo più rilevante

determina la risposta che verrà emessa.

ì  Dati dalla neuropsicologia pongono dei dubbi su questo modello. ì  I risultati sperimentali

favoriscono la prospettiva della Treismann

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Attenzione selettiva

ì  Informazione uditiva

ì  Informazione visiva

ì Meccanismi cerebrali dell’attenzione selettiva

Attenzione porta i processi cognitivi su un particolare target

ì  Attenzione—o attenzione selettiva—processo in cui si seleziona e ci si focalizza su uno o più stimoli

ì  Attenzione overt quando il fuoco dell’attenzione coincide con i sensi (quando è volontaria)

ì  Attenzione covert quando il fuoco è indipendente dall’orientameno sensoriale

ì  Attenzione porta i processi cognitivi su un particolare target

Figure 14.1 Covert Attention

A"enzionevisivaspaziale:lucediunrifle"ore,obie6vozoomorifle"orimu8pili?

®  Posner (1980): riflettore o fascio di luce

®  Eriksen e James (1986): lente di un obiettivo (obiettivo zoom) che si allarga e si riduce

®  Awh & Pashler (2000): riflettori multipli

Teorie

è  Riflettore (Posner, 1980) si muove a velocità costante (Yantis, 1998)

Attenzione visiva spaziale

è  Obiettivo zoom fascio luminoso variabile: area può essere aumentata o diminuita a seconda delle richieste del compito

è  Concentrazione (fuoco dell’attenzione) di risorse di analisi in una parte dello spazio

®  più veloce (TR più bassi)

®  più accurata (meno errori)

è  Prestazione

Attenzione visiva spaziale

Orientamento dell’attenzione spaziale

è  Endogeno volontario (cognitivo): segnali centrali, ad es. frecce

è  Esogeno automatico (non cognitivo): segnali periferici, ad es. stimolo vicino al bersaglio imminente

Il sistema attenzionale di Posner

Sistema endogeno

ì  Controllato dalle intenzioni e dalle aspettative

ì  Coinvolto quando ci sono dei cue centrali

Sistema esogeno

ì  Spostamento automatico dell’attenzione

ì  Coinvolto quando un cue periferico non informativo viene presentato

ì  Stimoli salienti o che sono molto diversi attirano di più l’attenzione

Misurare gli effetti dell’attenzione endogena

Misurare gli effetti dell’attenzione endogena

Attenzionepuòessereendogenaedesogena

ì  A"enzioneesogena—oa%enzionediriflessi—èl’orientamentoinvolontariodell’a%enzioneversounos5molosaliente

ì  Processobo%om-up,perchècontrollatodafenomenisensorialipiùchedalcontrollovolontarioeconsapevole

ì  Perfarespostarea%enzioneesogenainunaspecificalocalizzazionespaziale,siusanos5molisensorialisemplicicomeunflashdiluceincuil’a%enzionesispostadopounintervallotemporale

ì  L’inibizionediritornofasìcheintervallipiùlunghiinteferiscanoconleprovevalide

Attenzione esogena e inibizione di ritorno

Attenzione esogena e inibizione di ritorno

Informazione visiva

ì Possiamo prestare attenzione sia alla localizzazione dell’infomazione che alla natura dell’informazione (forma, colore)

attenzione

Attenzione selettiva Attenzione distribuita o divisa

uditiva

Riflettore con fascio di luce… elaborazione stimoli trascurati...

Attenzione sostenuta

Visiva Spaziale/oggetti/

Oggetto: faccia

Jonides & Smith, 1999

posizione

Spaziale (blu) e visiva (rossa)

Meta-analisi: PET e MEG

attenzione

Attenzione selettiva Attenzione distribuita o divisa

uditiva

Attenzione sostenuta

Visiva Spaziale/oggetti/

Attenzione selettiva o focalizzata Attenzione divisa o

distribuita

uditiva visiva Somiglianza tra compiti

Difficoltà del compito

pratica

attenzione

L’attenzionefocalizzaiprocessicognitivisuspecificioggetti

ì  Adesempioneicompi5dia"enzionedivisa,aisoggeDvienerichiestodiprocessaredueopiùs5molicontemporaneamente

ì  Ques5compi5mostranochel’a%enzionehacapacitàlimitate

attenzione

Attenzione selettiva Attenzione distribuita o divisa

uditiva

Attenzione sostenuta

Visiva Spaziale/oggetti/

ì  Compitodia"enzionesostenuta—unos5molovienetenutodentroalfascioluminosoperuntempolungo

sonno §  Gli stadi del sonno §  Funzioni del sonno §  Sognare

§  Disordini del sonno

§  Meccanismi cerebrali del sonno

Non è uno stato di incoscienza ma uno stato alterato di coscienza

Il sonno appartiene al ritmo biologico innato.

ì  Deprivazione di sonno: condizione nella quale si trova un individuo privato della quantità di ore necessarie o auspicate di sonno.

ì  Ipersonnia: dopo una privazione del sonno, disturbo del sonno caratterizzato da eccessiva sonnolenza diurna

Sonno

ì  Psicosi da privazione del sonno: alterazione importante del funzionamento cognitivo e emotivo causata da una grave privazione del sonno e caratterizzata da perdita di contatto con la realtà, confusione, disorientamento, deliri e allucinazioni

Non tutti gli animali dormono, ma come accade per gli esseri umani, quelli che lo fanno hanno bisogno di un sonno prolungato. Per esempio, i delfini inalano aria in modo volontario, devono quindi scegliere tra stare svegli o morire annegati. Il delfino risolve questo problema addormentandosi solo con una parte del cervello alla volta: la metà del cervello che rimane sveglia controlla la respirazione

Funzioni del sonno

ì  Sonno come riparatore – serve a rilassare il corpo dalle tensioni muscolari.

ì  Sonno ed apprendimento – permette il consolidamento delle tracce mnestiche nella MLT

ì  I cambiamenti nei segnali elettrici generati dal cervello possono essere amplificati e registrati con l’elettroencefalografo:

ì  Elettroencefalografo: apparecchiatura che produce un tracciato (encefalogramma - EEG): rileva, amplifica e registra l’attività cerebrale; ì  Onde Beta: onde piccole e veloci associate agli

stati di veglia e attenzione; ì  Onde Alfa: onde ampie e lente in stati di

rilassamento e di assopimento;

Fasidelsonno

Fase 1: Entrando nel sonno leggero (fase 1 del sonno), il battito del cuore rallenta. La respirazione diventa più irregolare, la muscolatura si rilassa. Ciò può innescare una contrazione muscolare riflessa denominata spasmo ipnico. Nella fase 1, l’EEG rileva principalmente onde brevi e irregolari e alcune onde alfa. Se un individuo viene risvegliato in questa fase, non sempre sa dire se era o no addormentato.

Fase 2: Man mano che il sonno diventa più profondo, la temperatura corporea scende. L’EEG registra i fusi del sonno (spindles), ossia delle brevi scariche di onde cerebrali particolari. I fusi del sonno sembrano rappresentare il vero confine oltre il quale inizia il sonno. Dopo solo quattro minuti dall’apparizione dei fusi del sonno, la maggioranza degli individui, se risvegliati, riferiscono che stavano dormendo.

Fase 3: Nella fase 3 inizia l’attività delta, ovvero compaiono le onde delta, molto ampie e lente. Esse segnalano l’inizio di un sonno più profondo e di un’ulteriore perdita di coscienza.

Fase 4: Generalmente il sonno profondo (la fase più profonda del sonno normale) viene raggiunto dopo circa un’ora. La fase 4 è caratterizzata dalla presenza esclusiva di onde delta lente e la persona che dorme si trova in uno stato di totale oblio. Se si produce un rumore forte durante la fase 4, chi dorme si sveglia in uno stato di confusione e può non ricordare il rumore.

Cambiamenti nei pattern di onde cerebrali associati alle varie fasi del sonno. Si specifica che quasi tutti i tipi di onde sono presenti in ogni istante, tuttavia la presenza delle diverse tipologie di onde cerebrali viene rilevata con una maggiore o minore frequenza di occorrenza nelle diverse fasi del sonno

L’ipotesi del doppio processo di regolazione del sonno

ì  Sonno REM (Rapid Eye Movement o REM): Sonno caratterizzato da movimenti rapidi degli occhi e da un ritorno a uno schema EEG tipico della fase 1.

ì  Sonno non REM (NREM): Sonno privo dei movimenti rapidi degli occhi, caratteristico delle fasi 2, 3 e 4 del sonno.

a b

(a) Rapporto medio tra il tempo che un individuo adulto trascorre nella fase REM e in quella NREM del sonno. I periodi REM rappresentano circa il 20% del tempo di sonno totale. (b) Alternanza tipica delle fasi del sonno durante la notte. Si noti che i sogni coincidono soprattutto con i periodi di sonno REM.

sogno

ì  Consapevolezza durante il sonno ì  Terrore notturno ì  Sonnanbulismo

ì  Funzioni del sogno ì  Visione psicoanalitica ì  Visione più cognitivista

Disturbi del sonno

Disturbi del sonno

ì  Insonnia: disturbo del sonno caratterizzato da difficoltà nell’addormentarsi o nel restare addormentati

ì  Sonnambulismo, parlare nel sonno

ì  Incubi e terrori notturni ì  Incubo: sonno con contenuti emotivamente

intensi che si presenta durante la fase REM del sonno.

ì  Terrori notturni: disturbo caratterizzato da uno stato di panico durante il sonno NREM

ì  Apnea nel sonno (o apnea notturna): disturbo del sonno caratterizzato da una breve interruzione periodica della della respirazione durante il sonno

ì  Narcolessia: disturbo del sonno caratterizzato da un improvviso e irresistibile attacco di sonno

ì  Cataplessia: temporanea e improvvisa paralisi dei muscoli

Qual è il significato dei sogni?

Con la scoperta del REM, nel 1952, si aprì “l’età dell’oro” della ricerca sui sogni.

La maggioranza delle persone sogna 4 o 5 volte per notte, ma non tutti ricordano i sogni fatti. I sogni avvengono generalmente a intervalli di 90 minuti l’uno dall’altro.

Teorie sul sogno

ì  Teorie ì  Il sogno come realizzazione dei

desideri ì  Il sogno come costruzione di pattern

(Hobson e Pacec-Schott, attivazione e sintesi)

ì  Il sogno come apprendimento e consolidamento

Le teorie dei sogni

ì  Teorie psicodinamiche del sogno.

Si focalizzano sui conflitti interni e le forze inconsce. Sigmund Freud, nel suo testo L’interpretazione dei sogni (1900) avanza per primo l’ipotesi che molti sogni si basino sulla realizzazione dei desideri:

ì  Simboli onirici: Nei sogni, immagini che fungono da segni visibili di idee, desideri, impulsi ed emozioni inconsci.

Capire un sogno significa analizzare il contenuto manifesto (contenuto visibile) per scoprirne il contenuto latente (significato simbolico nascosto)

ì  Ipotesi di attivazione-sintesi:

tentativo di spiegare come l’attività casuale dei centri cerebrali inferiori sia alla base della produzione di sogni da parte dei centri cerebrali superiori. L’ipotesi non esclude l’idea che i sogni abbiano qualche significato. Poiché i sogni sono creati sulla base di ricordi e di esperienze passate, parti di sogni possono riflettere la vita mentale di un individuo.

ì  Teoria neurocognitiva del sogno:

William Domhoff sviluppa questa teoria secondo la quale i sogni hanno molto in comune con i pensieri e le emozioni che si hanno da svegli. La maggior parte dei sogni riflette le comuni ansie quotidiane. Con questa prospettiva, i sogni sarebbero un’espressione conscia dei processi di sonno REM che ordinano e immagazzinano le esperienze quotidiane.

Meccanismi cerebrali del sonno

ì  L’orologio interno ì  Ritmo circadiano – cambiamenti quotidiani e costanti

nel comportamento e nei processi fisiologici ì  Nucleo sovrachiasmatico – area dell’ipotalamo

responsabile dell’orologio interno

ì  Correlati neurali del sonno ì  Area dell’ipotalamo che inibisce alcuni neuroni ad

attivare il sonno ì  Adenosina – attiva I neuroni che inducono il sonno