L’attenzione

•“…è il prendere possesso da parte della mente, in chiara e vivida forma di uno fra tanti oggetti o fra tanti treni di pensieri possibili.”(W.James, 1890, Principi di Psicologia)

•L’attenzione è un meccanismo adattivo di selezione- elaborazione delle informazioni in entrata, a capacità limitata, sia spazialmente che temporalmente.

Attenzione selettiva

Automatica(o esogena)

Volontaria(o endogena)

Livello di arousal Livello di vigilanza(attenzione sostenuta)

•A che livello di elaborazione si colloca il filtro dell’attenzione selettiva?

• Selezione precoce: prima del riconoscimento: l’informazione in eccesso è eliminata prima del riconoscimento, a causa della capacitàlimitata del magazzino della MBT (Broadbent, 1958)

…ma studi successivi hanno dimostrato che l’informazione ignorata è elaborata implicitamente (→intrusione degli stimoli ignorati)

• Selezione tardiva: dopo il riconoscimento: l’informazione è filtrata in un momento successivo al riconoscimento, prima della selezione della risposta, in base alla pertinenza o interesse soggettivo degli stimoli (Deutsch&Deutsch, 1963; Norman, 1968; Treisman, 1969).

•A liv. della risposta: l’informazione è filtrata a livello dell’output motorio (Teoria premotoria dell’attenzione spaziale: Rizzolatti et al., 1994)

Dati sperimentali a favore dell’ipotesi di una selezione precoce:

•spostare implicitamente o esplicitamente l’attenzione sul punto dello spazio dove verrà presentato uno stimolo produce un miglioramento dei tempi di risposta, della discrimi-nazione e del riconoscimento degli stimoli (gain control: l’elaborazione percettiva migliora nella regione dove si sposta l’attenzione)

Il paradigma di Posnerdell’attenzione spaziale (1980)

benefic

costo

Il beneficio in TR si verifica solo se lo stimolo segue il cue in un intervallo di 50-200ms. Dopo (>300ms) gli effetti sono opposti: → inibizione di ritorno

La ricerca nella scena visiva

-meccanismi preattentivi: effetto ‘pop out’ → ricerca ‘covert’ in parallelo, più veloce-meccanismi attentivi: no effetto ‘pop out’ → ricerca ‘overt’ seriale(conjunction target), più lenta

Compito ‘preattentivo’

Compito ‘attentivo’

…altri esempi di elaborazione preattentiva visiva: percezione della tridimensionalità in base all’ombreggiatura

Altri fattori che possono influenzare il tempo di esplorazione:

•Il ‘carico cognitivo’ del compito

-COMPITI:-Ricerca del numero 3-Ricerca dei numeri pari-Ricerca dei multipli di 3

- A parità di caratteristiche visive dello stimolo, il compito che implicaun carico cognitivo maggiore (in questo caso il compito dei multipli) fa aumentare il tempo di esecuzione della ricerca visiva

Studio dell’attenzione selettiva con Potenziali Evocati (PE)

La risposta elettrofisiologica dei neuroni che codificano lo stimolo che compare nella regione dello spazio dove si presta attenzione viene amplificata molto precocemente per effetto dell’attenzione

Attenzione selettiva uditiva-nella corteccia uditiva primaria l’attività dei neuroni uditivi si amplifica (= elaborazione di una maggior quantità di informazione) già a partire da 20-60ms dopo la presentazione dello stimolo

Attenzione selettiva visiva- nella corteccia visiva extrastriata l’attività dei neuroni visivi si amplifica a partire da 70-80 fino a 200ms dopo la presentazione dello stimolo

⇒ dati a favore della selezione precoce delle informazioni

- I PE uditivi e visivi degli stimoli cui si presta attenzione sono > dei PE degli stimoli cui non si presta attenzione

La modulazione conserva caratteris-tiche analogiche-topologiche

⇒ ⇒ I sistemi di controllo dell’attenzione influenzano, mediante proiezioni discendenti (top down), l’eccitabilità dei neuroni corticali che codificano le caratteristiche degli stimoli cui prestare attenzione o da ignorare.

Attenzione spaziale e per gli oggetti: un sistema unico o diviso?

Due sistemi (sec. studi PET):

1. Il sistema attenzionale poste-riore (PAS)

2. Il sistema attenzionale anteriore(AAS)

-selezione della localizzazione spa-ziale degli stimoli -riceve afferenze dalla via dorsale (via del where)

-selezione degli attributi qualitativi dello stimolo (forma, colore, dimensione) e loro integrazione. -riceve afferenze dalla via ventrale (via del what) -comprende aree della corteccia prefrontale mediale (inclusa la corteccia cingolata anteriore), e l’area supplementare motoria (AMS)

-comprende la cort. parietale post.,il talamo (pulvinar e nucleo reticol.),il collicolo superiore.

La modulazione attenzionale dell’attività neurale agisce separatamente per le caratteristiche degli oggetti e per la loro posizione spaziale

Se gli oggetti occupano la stessa posizione spaziale c’è facilitazione per l’elaborazione delle caratteristiche dell’oggetto a cui si presta attenzione ad opera dell’AAS.

Il modello a tre stadi di Posner (1990):

il PAS ha la triplice funzione di: - spostamento dell’attenzione su di uno stimolo di interesse;- ancoraggio dell’attenzione allo stimolo con esclusione degli stimoli non-interessanti (effetto zoom);- disancoraggio dell’attenzione e predisposizione alla selezione spaziale di un altro oggetto di interesse

Il PAS permette all’AAS di estrarre le informazioni relative a forma e colore e al sistema ventrale e di svolgere la funzione di riconoscimentodello stimolo selezionato.

Anatomia dell’attenzione: studi di attivazione funzionale

L’attenzione non èdistribuita casual-mente nel cervello ma in modo ‘analogico-topologico’

Tutte qs aree, ad eccezione di V1, contengono neuroni con CR visivi la cui attivitàè modulata dall’attenzione

Anatomia dell’attenzione: strutture coinvolte e effetti lesioni cerebrali

-Pulvinar: ruolo simile a quello dei CS, ma spto spostamento implicito attenzione - Gangli della base: proiettano ai CS e regolano i movimenti saccadici per via inibitoria (lesione può provocare neglect).

Strutture sottocorticali: -Collicoli Superiori: coinvolti nello spostamento esplicito (e implicito?) dell’attenzione -Lesioni al CS determinano un aumento dei TR nel paradigma di Posner

Strutture corticali:- aree visive occipitali (V1-V4)- aree ‘visive’ temporali e parietali. Lesioni a qs aree possono provocare neglect e deficit di riconoscimento - aree frontali e prefrontali: in caso di lesione deficit di ancoraggio/ disan-coraggio dell’attenzione, di estrazione dell’aspetto rilevante dello stimolo, neglect (interferenza allo Stroop test (Perret, 1974), > errori di omissione e falsi allarmi in compiti di selezione (Salmaso&Denes, 1982))

Esiste una specializzazione emisfe-rica per l’attenzione spaziale?

RH

LH

sinistra destra

Esiste una specializzazione emisferica per l’attenzione sostenuta e per il mantenimento del livello di arousal?

•attenzione sostenuta: superiorità emisfero dx (studi su pz split brain –Dimond, 1980)

•arousal: superiorità emisfero dx (studi su soggetti normali – Heilmanet al., 1980; studi su pz cerebrolesi destri e sinistri – Howes & Boller, 1975; studi PET – Posner & Petersen, 1990: i dx più lenti dei sx nella risposta a stimoli luminosi) e aree frontali

Per finire….

L’attenzione divisa: la capacità di elaborare informazioni provenienti simultaneamente da più sorgenti. Una lesione riduce questa capacità…

la capacità di elaborare informazioni è una risorsa limitata, e una lesione cerebrale limita ulteriormente la disponibilità di questa risorsa…