M. Sc. Cristiano CelliniJustus-Liebig-University of Giessen

Percorso Accademico

Nato nel Cuore Verde d‘Italia

Laurea Triennale in Psicologia Generale e Sperimentale.

Laurea Specialistica in Psicologia Sperimentale

Firenze (Italia)

Assisi (Italia)

Tesi di Laurea Specialistica in Psicofisica

Leiden (Netherlands)

Dottorato in Neuroscienze

Giessen (Germania)

Di cosa mi occupoPERCEZIONE

Percezione

la funzione psicologica che, grazie agli organi di senso, ci permette di ricevere ed interpretare le informazioni provenienti dal mondo esterno

Psicofisica: La psicofisica è una branca della psicologia che studia le relazioni che esistono tra stimoli fisici definiti e misurabili (luminosi, tattili, acustici, ecc.) e la risposta, intesa come intensità percepita legata agli stimoli stessi.

Gli organi di senso sono strutture presenti nei corpi degli essere viventi che permettono essenzialmente di interagire con il mondo circostante

Essi sono composti da strutture più o meno complesssse specializzate nella ricezione di stimoli provenienti dall’esterno e/o dall’interno. Trasformano questi in impulsi nervosi e li trasmettono al sistema nervoso centrale

Organo di senso>impulso nervoso>sistema nervoso centrale

Organi di senso e recettori

Organi di senso e recettoriCi sono diversi tipi di stimoli, che vengo raggruppati secondo la seguente classificazione

-Olfatto e gusto

Chemocettori: ricevono stimoli chimici come, ad esempio, il gusto e l’olfatto.

Olfatto/naso

Gusto/lingua

- Udito e tatto

Meccanocettori ricevono stimoli come pressione, tocco e dolore. Il tatto e l’udito fanno parte di questa classe.

Udito/torecchio

Tatto/pelle

Organi di senso e recettori

-Vista Fotorecettori: captano l’energia luminosa, come ad esempio ka vista. vista/occhio

Integrazione Cosa significa?!!?

Combinare due o piú cose in modo che diventino piú efficienti

Mischiarsi ed unirsi a societá o a gruppi di persone, spesso accomodando il modo di vivere, ambiente e costumi

Combinare (una cosa) con un altra per formare un insieme.

Integrazione sensoriale

Integrazione sensoriale è la capacità di raccogliere e selezionare informazioni dal mondo circostante attraverso gli organi sensoriali e di correlare le varie informazioni in modo la persona può reagire (rispondere) in un adattivo adeguato.

Interessi di ricerca

All‘interno della stessa modalità sensoriale

Tra diverse modalità sensoriali: Integrazione visuo-tattile

Come il cervello integra le informazioni e reagisci agli stimoili esterni

Indirizzare lo sguardo verso lo stimolo più saliente tra gli altri oggetti nel campo visivo

Integrazione del movimento(FLE)

Dito fermo

Dito in movimento

Reale PercepitoT1 T2

Movimenti oculari e registrazione

Saccadi: movimento oculare del tipo più frequente. Consiste in rapidi movimenti degli occhi eseguiti per portare la zona di interesse a coincidere con la fovea. Vengono eseguite in media 3-4 saccadi al secondo. In media, durante la veglia, vengono quindi eseguite circa 150.000 in un giorno. Sono un movimento di tipo coniugato.

Registratore di movimenti oculari (Eye tracking): é un processo di misurazione sia del punto nel quale é diretto lo sguardo sia del movimento degli occhi relativo alla testa. Ci sono vari metodi per misurare I movimenti oculari. Il piú usato é quello di usare immagini visive dalle quali si estrae la posizione degli occhi.

Movimento saccadico verso stimoli luminosi e colorati

Se viene presentato un secondo stimolo vicino ad un altro, l’amplitudine saccadica è diretta verso il centro di gravità dei due stimoli. Questo effetto è chiamato

“Effetto Globale”

Considerando che il colore e la luminosità sono processati da differenti vie neurali, come potrebbe

essere influenzate le saccadi se viene presentato uno stimolo luminoso e uno colorato?

Cellini C., Scuetz C. A., Gegenfurtner R. K. (2010)

Compito: quando lo stimolo appare, fai una saccade verso il punto piú saliente

Metodi

Movimento saccadico verso stimoli luminosi e colorati

Luminositá Vs Luminositá

Colore Vs Colore

Luminositá Vs Colore

90°

Distribuzione delle saccadi

Fit. Statistico sulla somma di 3 Gaussiane

Fit. Fit. Statistico su 1 gaussiana

30°Luminositá Vs Luminositá

Luminositá Vs Colore

Colore Vs Colore

Latenza saccadica

Saccadi mediate tra due stimoli

Saccadi con preferenza per lo stimolo

Conclusioni

I nostri risultati dimostrano che il sistema visivo reagisce allo stesso modo agli stimoli con le stesse caratteristiche (stessa

luminositá o stesso colore) e agli stimoli con diverse caratteristiche (uno luminoso e uno colorato)

Non ci sono differenze neanche tra colori diversi

• Movimento saccadico verso stimoli luminosi e colorati

Cosa ci chiediamo?

Intr

od

uct

tio

n

Possiamo inferire la morbidezza degli oggetti solo con la vista?

Se sí, sará l´informazione visiva ottimalmente integrata con l´informazione

tattile?

Visuo-Haptic integration in the estimation of softness

Cellini C., Kaim L., Drewing K. (2011)

Integrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza

Integrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza

Dispositivo Ghost Phantom II: Registrazione movimenti della mano e delle braccia

Registrazione forza Simulatore di realta 3D tattile virtuale

Stimoli tattili: mix di olio e silicone per rendere la gomma piú o meno morbida

Misurazione della posizione e della forza del dito a diretto contatto con la superficie di gomma

ApparatoIntegrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza

% “

so

fter

”

Metodo e stimoliQual é il piú morbido fra i due?

Visual-Haptic VisualHaptic

JND

PSE

JND

PSE

RisultatiInferenza visiva valida per la morbidezza di

stimoli morbidi

Affidabilitá del giudizio*R

esu

lts

*Affidabilitá = 1/ Weber fraction²* Const

100

90

H VH V H VH V

**

n.s.

***

Hard Soft

**

VH predicted from optimal integration

22

11

1ˆ

hv

hv

JNDJND

DNJ

S

JNDionWeberFract

Presenza di discriminazione visiva per la morbidezzaI giudizi per gli stimoli duri sono peggiori quando si usa il tatto e la vista in confronto del tatto solamenteIl giudizio Bisensoriale é subottimale

22

2

)(ˆ

vh

hv

JNDJND

JNDw

Observed

Optimal

)(

)(

hv

hvhv SS

SPSEw

Observed Weights

Optimal Weights

Risultati

Conclusioni

Schema di pesi fissi per integrare il percepito con informazioni inferitePesi appiccicosi

Sia l´indiretta informazione visiva che la diretta informazione tattile contribuiscono al giudizio Visuo-

tattile (~35% vista)

I pesi visuo-tattili stimati non sono ottimali ma compromessi dalla vistaaffidabilitá visuo-tattile

subottimale

Integrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza

The Buzz Lag Effect

Léffetto del ritardo del flash (Flas Lag Effect FLE) é un

illusione visiva dove un flash e un oggetto in movimento

che compagliono nello stesso posto sono percepiti

disallineati l´un l´altro (MacKay, 1958; Nijhawan,

1994).

Cellini C., Drewing K., Scocchia L. (2011)

L´effetto del ritardo del Flash

L´effetto del ritardo del Flash

Estrapolazione del movimentoil sitema visivo é predittivo (preveggente),tenendo in considerazione il ritardo neurale estrapolando la traiettoria di un oggetto in movimento nello spazio

Sono state formulate molte spiegazioni per questa illusione

Differenza di latenze il sistema visivo processa gli oggetti in movimento piú velocemente dei flash

Integrazione del movimento la consapevolezza visiva é ‘postdittiva’, cosí che il percetto attribuito al momento del flash é in funzione degli eventi che avvengono circa 80ms dopo il flash

L´effetto del ritardo del Flash

Ci sono molti lavori in letteratura che investigano questa illusione a livello visivo, ma nessuno fin ora ha investigato se

questo effetto si verifica anche a livello tattile

É possibile osservare questa illusione anche nella modalitá sensoriale tattile?

L´effetto del ritardo del Flash Tattile

Apparato e stimoli

•Un dito fermo posizionato al centro dello spazio di lavoro del phantom (posizione 0)e un dito che si muove connesso al braccio del phantom

•Impulso in 7 differenti posizioni: 12, 8, 4, 0 cm(alla sinistra e alla destra del dito fermo)

•2AFC compito: Dove si trovava il tuo dito in movimento al momento dell´impulso rispetto al dito fermo, a destra o a sinistra?

•Due diverse velcitá di movimento (1Hz & 2Hz) essendo l´illusione visiva influenzata dalla velocitá del movimento

Cosa ci aspettiamo?

Dito fermo

Dito in movimento

T1 T2Posizione Reale

impulso

ma

Posizione percepita

L´effetto del ritardo del Flash Tattile

Risultati

Da sinistra: P= 0.0080

Da destra: P= 0.0282

Test statistico

* *

*Posizione del dito in movimento quando i soggetti percepivano i due diti allineati

-Slow-

L´effetto del ritardo del Flash Tattile

Risultati

Da sinistra: P=0.0033

Da destra: P= 0.0247

* *

-Fast-

L´effetto del ritardo del Flash Tattile

*Posizione del dito in movimento quando i soggetti percepivano i due diti allineati

Conclusioni

Questo effetto aumenta con l´aumentare della velocitá del movimento. Fenomeno che si

osserva anche nell´effetto del ritardo visivo

I nostri risultati suggeriscono la presenza di un effetto del ritardo del flah tattile

L´effetto del ritardo del Flash Tattile

Grazie mille per la vostra attenzione!