Corso di Laurea Magistrale in Psicologia Cognitiva e Neuroscienze

Insegnamento di Psicologia Cognitiva Applicata (M-PSI/01, 6 CFU)

Anno Accademico 2019/2020

L’imagery mentale visiva e visuo-spaziale

II PARTE

I. Introduzione al tema (cos’è, a cosa serve, differenze tra imagery volontaria e involontaria)

II. Lo studio delle immagini mentali: cenni storici e principali dibattiti

III. Il modello cognitivo di Kosslyn e i processi visuo-immaginativi

IV. Il ruolo delle differenze individuali e di genere

V. Deficit congeniti e acquisiti della capacità di imagery

VI. Applicazioni: Le immagini mentali nei trattamenti clinici

Il ruolo delle differenze individuali

“To my astonishment, I found that the great majority of the men of science to whom I first applied protested that mental imagery was unknown to them. […]

On the other hand, when I spoke to persons whom I met in general society, I found an entirely different disposition to prevail. Many men and a yet larger number of women, and many boys and girls, declared that they habitually saw mental imagery, and that it was perfectly distinct to them and full of colour”.

Galton, 1883

Il ruolo delle differenze individuali

• Alla base delle differenze individuali potrebbero esserci :✓ differenze individuali nella qualità (vividezza) dell’immagine nel visual buffer,

✓ differenze nell’efficienza dei processi immaginativi (generazione, mantenimento, ispezione, trasformazione).

Differenze individuali e Vividezza

CompitiVividness of Visual Imagery Questionnaire (VVIQ)1= Nessuna immagine

2= Immagine vaga ed offuscata

3= Immagine mediamente chiara e vivida

4= Immagine chiara e abbastanza vivida

5= Immagine perfettamente chiara e vivida come una normale visione

Richiamo di figure/scene

Risultati

Marks, (1973) British Journal of Psychology

La ballerina era:1. Sulle punte;2. Con un solo piede per terra;3. Con entrambi i piedi per terra.

**

Differenze individuali e Processi immaginativi

• L’abilità immaginativa non è del tipo “tutto-o-nulla”.

• Le prestazioni di individui sani in compiti che valutano diversi processi immaginativi (generazione, ispezione, trasformazione) non sono/sono debolmente correlate.

1 2 3

1. Generazione x .07 .20

2. Ispezione .07 x .34

3. Trasformazione .20 .34 x

Kosslyn et al. (1984), Cognition; Poltrock et al. (1984), Intelligence; Palermo et al. (2008),Behavioural Brain Research; Borst et al. (2010), The Quarterly Journal of Experimental Psychology

Poltrock et al. (1984), Intelligence

Palermo et al. (2008), Behavioural Brain research

Differenze di genere e Processi immaginativi

• Il genere sembra avere un ruolo in modo specifico sulla capacità di rotazione mentale (Linn & Peterson, 1985, Child Dev; Voyer et al., 1995, PsycholBull, Palermo et al., 2008, Behav Brain Res, Jansen et al., 2010, Exp Aging Res.)

• Perché?

• Popolazioni specializzate (per esempio i piloti di aerei) non mostrano differenze di genere (Verde et al., 2013 Aviat Space Environ Med)

• Training?/ Autoselezione?

• E gli altri processi? Un minor numero di studi

Differenze di genere/età e Processi immaginativi

Palermo et al (2016)

Ge

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razi

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e

Compiti Risultati

Stili cognitivi

• Uno stile cognitivo è una dimensione psicologica che rappresenta un modo costante con cui un individuo acquisisce ed elabora informazione (Ausburn & Ausburn, 1978; Messick, 1984).

• Individui possono essere classificati in verbalizzatori e visualizzatori (Bartlett, 1932; Paivio, 1971; Richardson, 1977)

• Visualizer–Verbalizer Cognitive Style Questionnaire

• Questa classificazione è sufficiente?

Stili cognitivi

• Nuovo approccio per caratterizzare le differenze individuali che ha le sue fondamenta teoriche nella distinzione tra due sistemi di elaborazione delle informazioni: uno relativo all’elaborazione delle proprietà degli oggetti (forma, colore) e uno relativo all’elaborazione delle relazioni spaziali.

Ungerleider & Mishkin, 1982

Stili cognitivi

• Nuovo approccio per caratterizzare le differenze individuali che ha le sue fondamenta teoriche nella distinzione tra due sistemi di elaborazione delle informazioni: uno relativo all’elaborazione delle proprietà degli oggetti (forma, colore) e uno relativo all’elaborazione delle relazioni spaziali.

• Visualizzatori: tipo spaziale e tipo iconico

Kozhevnikov et al., 2002, Cognition and Instruction; Kozhevnikov et al., 2005, Memory & Cognition

• Visualizer–Verbalizer Cognitive Style Questionnaire

• Folding Mentale

Stili cognitivi

• Nuovo approccio per caratterizzare le differenze individuali che ha le sue fondamenta teoriche nella distinzione tra due sistemi di elaborazione delle informazioni: uno relativo all’elaborazione delle proprietà degli oggetti (forma, colore) e uno relativo all’elaborazione delle relazioni spaziali.

• Visualizzatori: tipo spaziale e tipo iconico

Kozhevnikov et al., 2002, Cognition and Instruction; Kozhevnikov et al., 2005, Memory & Cognition

spazialeiconico

I. Introduzione al tema (cos’è, a cosa serve, differenze tra imagery volontaria e involontaria)

II. Lo studio delle immagini mentali: cenni storici e principali dibattiti

III. Il modello cognitivo di Kosslyn e i processi visuo-immaginativi

IV. Il ruolo delle differenze individuali e di genere

V. Deficit congeniti e acquisiti della capacità di imagery

VI. Applicazioni: Le immagini mentali nei trattamenti clinici

Aphantasia congenita• Incapacità congenita a creare immagini mentali (Zeman et al., 2015) .

• φαντάσία, phantasia, is the classical Greek term for imagination, defined by Aristotle as the ‘faculty/power by which a phantasma [image or mental representation] is presented to us’ (Aristotle, translated Hamlyn, 1968). We propose the use of the term ‘aphantasia’ to refer to a condition of reduced or absent voluntary imagery.

• Descritta da Zeman e colleghi per la prima volta in 21 individui (19 uomini), che avevano contattato gli autori dopo aver letto un articolo di divulgazione scientifica.

• Zeman et al. (2015) suggeriscono che la frequenza del deficit nella popolazione potrebbe essere del 2%, ma sottolineano la necessità di studi su ampia scala che possano confermare tale dato e chiarire la presenza di effettive differenze di genere.

Aphantasia and Schrödinger’s cat

By coincidence, I discovered I’m missing what people call the “mind’s eye.” One day YouTube recommended a video about aphantasia. That’s how it began.I had never heard of aphantasia before, but what the artist in the video described seemed oddly familiar to me. Just like her, I couldn’t form images in my head. Up to this day, I thought it was completely normal. I fully believed everyone’s thoughts were formless and colourless. I never told anyone about it. I was in a mix of disbelieve and shame. Was I so different from others? How could I ever explain it? (…)For the next year, I completely forgot about it. I couldn’t even remember the word aphantasia. I didn’t see any more videos or read any more articles about the topic. Then one day I met with a friend and we began catching up on what happened in each other’s lives. Our conversation went along well until he asked me to imagine a situation. Not as in just thinking about it. He wanted me to visualize him in the scenario he described. That’s when it dawned on me: I was different. The ability to create images in your mind existed. And I didn’t have it. He was the first person I told that I have aphantasia. He had never heard of it, and it confused him.I desperately wanted to explain to him what it’s like for me to think, but I couldn’t find the words. (…)

Source: The Aphantasia Network

Aphantasia and Schrödinger’s cat

I desperately wanted to explain to him what it’s like for me to think, but I couldn’t find the words. (…)When I started thinking about Schrödinger’s Cat, I mean really thinking about it, I started to see similarities with my own experience. Let’s use the example of my mother. Since I cannot produce a clear image of her inside my mind, I am unsure about the exact characteristics of her face; The shape of her nose, the shade of her eye colour, the look of the glasses she is always wearing etc. Just like Schrödinger’s Cat that is both alive and at the same time it’s not, my mother’s appearance exists inside my head… and it does not.In a sense, the “image” of my mother, the collection of information about her appearance that I have without actually visualizing it in my mind, could be in a locked box. When I see my mother, the box opens. I confirm the state of what’s inside the box: My knowledge about how my mother looks. I notice differences in her hairstyle, clothing and accessories. I replace the old information on her appearance with the new one I just gathered. Then I look away. The image of her instantly vanishes. I no longer observe her, so I cannot confirm the current state of the information inside the box. It’s as though my memories of familiar people, objects and places are sealed inside my own version of Schrödinger’s box.

Source: The Aphantasia Network

Visione normativa e patologica: aphantasia e iperphantasia

Barton, J. J., & Corrow, S. L. (2016). The problem of being bad

at faces. Neuropsychologia, 89, 119-124.

The pathologic viewThe normative view

Classificazione proposta da M. Farah (1984)

1. Disturbi selettivi nel processo di generazione delle IM;

2. Deficit di imagery derivanti dalla perdita della memoria visiva a lungo termine;

3. Deficit di imagery conseguenti a un danno del processo di ispezione.

19

Guariglia & Palermo (2019), Disturbi visuo-spaziali e visuo-immaginativi,in Denes, G., Pizzamiglio, L., Guariglia, C., Cappa, S., Grossi, D. & Luzzatti, C. (Eds). Manuale di Neuropsicologia, Normalità e Patologia dei processi cognitivi, 3a edizione, Zanichelli.

1. Disturbi selettivi nel processo di generazione delle IM

20

Guariglia & Palermo (2019)

2. Deficit derivanti dalla perdita della memoria visiva a lungo termine;

BUFFER VISIVO Descrizione/copia

a. Il paziente non può descrivere/disegnare oggetti presentati visivamente

CO

DIF

ICA

ISPEZIONE

b. Il paziente non può riconoscere oggetti presentati visivamente

BUFFER VISIVO

Comparazione

CO

DIF

ICA

ISPEZIONE

MEMORIA VISIVA A LUNGO

TERMINE

BUFFER VISIVO

Descrizione/copia

CO

DIF

ICA

ISPEZIONE

MEMORIA VISIVA A LUNGO

TERMINE

c. Il paziente non può descrivere/disegnare oggetti dalla memoria

3. Deficit nel processo di ispezione delle IM.

GENERAZIONE

Classificazione in base alle caratteristiche cliniche

1. pazienti affetti da prominente disturbo immaginativo (aphantasia acquisita);

2. pazienti affetti da difetti immaginativi (aphantasia acquisita) associati a deficit del riconoscimento o della denominazione in modalità visiva;

3. pazienti affetti da neglect immaginativo (rappresentazionale) associato a neglectpercettivo unilaterale;

4. pazienti affetti da neglect immaginativo (rappresentazionale) puro.

Trojano & Grossi (1994), Guariglia & Palermo (2019)

Pazienti affetti da prominente disturbo immaginativo

• Primo caso di specifica perdita della capacita di imagery mentale visuo-spaziale: Monsieur X descritto da Charcot e Bernard nel 1883.

• Charcot e Bernard interpretarono il caso in chiave neurologica (deficit immaginativi come conseguenza di un danno cerebrale).

• Recentemente è stata ipotizzata una causa psicogena (Zago et al., 2011). Anche Freud, che ebbe modo di valutare Monsieur X, attribuì i deficit di imagery a una psiconevrosi (Zago et al., 2011; De Vito e Bartolomeo, 2015).

DEFICIT DI IMAGERY VISUO-SPAZIALE PSICOGENO

DEFICIT DI IMAGERY VISUO-SPAZIALE ORGANICO

Autodenuncia del deficit di IM Frequente Rara

Fattori stressanti e/o traumatici psicologici in anamnesi Presenti Assenti

Disturbi ansioso-depressivi importanti Presenti Assenti

Depersonalizzazione e/o derealizzazione Presente Assente

Manifestazioni psicotiche Presenti Assenti

Deficit visuo-percettivi(agnosia visiva, prosopoagnosia, acromatopsia, etc.)

Assenti Possibili

Danno strutturale come evidenziato da tecniche neuroradiologiche (TC, RM)

Assente Presente

Alterazioni metabolico-funzionali evidenti con esami di neuroimaging funzionale (PET, fMRI)

Possibili Possibili

Pazienti affetti da prominente disturbo immaginativo

Paziente A.P. (Grossi et al., 1986)

• operaio di 56 anni

• lesione occipitale sinistra

• deficit immaginativi

Modello Copia Disegno spontaneo

Pazienti affetti da prominente disturbo immaginativo

Paziente D.G. (Moro et al., 2002)

• lesione temporo-occipitale sinistra

• incapace di disegnare dalla memoria

• deficit in questionari immaginativi

• incapace nel descrivere oggetti dalla memoria

Pazienti affetti da prominente disturbo immaginativo

Patient 1 Patient 2

Moro et al., 2008, Cortex

Pazienti affetti da deficit immaginativi associati a deficit di riconoscimento

• Paziente M.P. (Trojano & Grossi, 1992)• Studente di 24 anni• Trauma cranico• Prosopagnosia e agnosia visiva• Deficit immaginativi

Copia Disegno spontaneo

Rebecca- Aphantasia acquisita e deficit visivi

• It seems that in addition to the peripheral vision loss I suffered, I no longer had any stored visual memories nor the ability to create new ones.

• This is what it is like to suddenly lose the ability to visualize anything. Until it happens, you don’t really think about how all your memories are stored as images, not words or thoughts. At first, I was more alarmed at how all my memories had been just wiped out. I was mesmerized by this slideshow playing constantly in my head until the reel finished and the screen went black.

• I discovered another problem with driving. Unlike my previous method of moving from one location to another by using visual cues and landmarks, I now required street names, directions and specific mileage to navigate the world.

Source: The Aphantasia Network

Neglect Immaginativo (neglect rappresentazionale)

Posizione del paziente nell’I.M.

Item descritti

Deficit nella generazione e/o manipolazione della parte controlesionale di immagini mentali (Bisiach and Luzzatti, 1978)

Il Neglect immaginativo (rappresentazionale) associato a neglect percettivo e puro

Guariglia, Palermo et al., 2013; Plos One

Valutazione del neglect immaginativo

• Descrizione di Piazze dalla memoria (Bisiach e Luzzatti, 1978)

• Test dell’Orologio (Grossi et al., 1989)

Test dell’Orologio-compito percettivo

Right condition Left condition

Test dell’Orologio-compito immaginativo

Right condition Left condition

N di elementi o risposte corrette a sinistra

N di elementi o risposte corrette a destra

Quoziente di Lateralità, QL= [(nSn-nDx)/(nSn+nDx)]x100

Test di descrizione di piazze- Test dell’orologio

Il Neglect Immaginativo: Luoghi vs Oggetti

Guariglia, Palermo et al., 2013; Plos One

In alcuni casi il NEGLECT IMMAGINATIVO si osserva:

• per gli oggetti, MA NON per i luoghi (Grossi et al., 1989, Palermo et al., 2010)

• nella descrizione di luoghi (piazze familiari e ambienti) MA NON in test di rappresentazione mentale di singoli oggetti o di insiemi di oggetti (Guariglia et al., 1993; Ortigue et al., 2003; Palermo et al., 2010)

Deficit navigazionali nei pazienti con neglect immaginativo→ Problema neltrasdurre una rappresentazione allocentrica in una egocentrica funzionalealla navigazione (modello BBB)

Burgess N., Becker S., King J.A. e O’ Keefe J. (2001), Memory for events and their spatial context: models and experiments. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 356(1413): 1493-1503.

Byrne P., Becker S. e Burgess N. (2007), Remembering the past and imagining the future: a neural model of spatial memory and imagery. Psychological Review, 114(2): 340-375.

I. Introduzione al tema (cos’è, a cosa serve, differenze tra imagery volontaria e involontaria)

II. Lo studio delle immagini mentali: cenni storici e principali dibattiti

III. Il modello cognitivo di Kosslyn e i processi visuo-immaginativi

IV. Il ruolo delle differenze individuali e di genere

V. Deficit congeniti e acquisiti della capacità di imagery

VI. Applicazioni: Le immagini mentali nei trattamenti clinici

Le immagini mentali nei disturbi psichici

• Disturbo post traumatico da stress (PTSD) - caratterizzato dal riesperire l'evento traumatico attraverso memorie intrusive e incubi ricorrenti - fornisce un esempio prototipico di imagerymentale rilevante da un punto di vista clinico. Queste immagini intrusive, non sono un semplice epifenomeno del PTSD, ma un meccanismo cognitivo che mantiene il disturbo clinico in corso.

• Immagini emozionali angoscianti e indesiderate si verificano in molti disturbi mentali e il contenuto delle immagini corrisponde alla preoccupazione principale delle persone con questo disturbo. Ad esempio, un paziente con aracnofobia può riportare immagini di ragni grandi e pelosi.

• Nella depressione, le persone possono riferire difficoltà nell'immaginare un futuro positivo.

Le immagini mentali nei disturbi psichici

• Immagini mentali intrusive ed emotive sono presenti in una vasta gamma di disturbi psichiatrici, dal disturbo post traumatico da stress (PTSD) ad altri disturbi d'ansia, dal disturbo bipolare alla schizofrenia. Tuttavia, le terapie psicologiche basate principalmente sugli scambi verbali hanno storicamente trascurato l’imagery mentale, concentrandosi principalmente sui pensieri verbali del paziente.

• “It is difficult to treat problematic emotional imagery with purely verbal discussion in therapy: to reduce imagery symptoms effectively, therapeutic techniques should include an imagery-focused component” (Pearson et al., 2015, Trends in Cognitive Sciences)

Tecniche terapeutiche focalizzate sull’imagery

• La terapia cognitivo comportamentale (CBT) spesso include "l'esposizione immaginativa", che implica che il paziente immagini ripetutamente l'oggetto o il contesto temuto (ad es. mani contaminate) fino a quando il suo livello di ansia non si abbassa.

• La desensibilizzazione sistematica può utilizzare un'esposizione graduale alle immagini mentali di oggetti o situazioni temute. Le IM sono accoppiate con una risposta incompatibile alla paura - come il rilassamento fisico - fino a quando l'immagine non evoca più emozioni negative.

• Un'altra tecnica, l’imagery rescripting, mira a trasformare il contenuto delle immagini.

Desensibilizzazione e rielaborazione attraverso i movimenti oculari -Eye Movement Desensitization and Reprocessing (EMDR)

• Durante l'EMDR, i pazienti eseguono movimenti oculari (EM) bilaterali mentre rievocano i ricordi traumatici.

• 1989 - Francine Shapiro

• Trattamento efficace per il disturbo postraumatico da stress (PTSD).

• Questo effetto sembra connesso al fatto che i movimenti oculari interferiscono con le risorse della memoria di lavoro, riducendo così la vividezza e diminuendo l'emozionalità delle immagini traumatiche (Andrade et al., 1997; Kavanagh et al., 2001).

• La ricerca ha costantemente dimostrato che le prestazioni sono compromesse quando si è impegnati in due attività simultanee che richiedono le stesse risorse di memoria di lavoro. I movimenti oculari nella EMDR compromettono la capacità di mantenere un'immagine visiva (nella memoria di lavoro), con conseguente degrado della sua vividezza.

• La CBT incentrata sull’imagery, come rivisto nelle linee guida cliniche, ha il più forte impatto documentato sul trattamento del PTSD e della fobia sociale, con alcuni studi che hanno mostrato percentuali di successo fino al 75% (Pearson et al., 2015).

Possibili trattamenti futuri focalizzati sull’imagery e ruolo della ricerca di base sull’imagery

• Interventi precoci per prevenire i sintomi tipici del PTSD

• Interventi mirati per la depressione

Possibili trattamenti futuri focalizzati sull’imagery e ruolo della ricerca di base sull’imagery

PTSD

• Ricerca di base: Un compito visuo-percettivo concorrente→può interferire con la generazione di IM visive

• Compiti percettivi potrebbero quindi interferire con il consolidarsi in memoria di immagini intrusive.

• This finding is consistent with the fact that strategically applied visual tasks, such as the computer game Tetris, performed soon after an experimental trauma (in the time window for memory consolidation), reduce the frequency of intrusive images

Holmes et al., 2009

Ricerca di base:• Nella memoria umana differenziamo componenti visive e verbali• I flashback dei traumi patologici consistono in immagini sensoriali e visive• Compiti cognitivi visuo-spaziali competono per le risorse con le immagini visive• La biologia del consolidamento della memoria suggerisce un periodo post-trauma di 6 ore entro il quale le

memorie sono malleabiliPertanto,

• i compiti cognitivi visuo-spaziali assegnati entro 6 ore dal trauma interferiranno con il consolidamento della memoria del flashback visivo e ridurranno i flashback successivi

• Al contrario, le attività verbali post-trauma non ridurranno i flashback poiché le attività verbali competono con l'elaborazione verbale e concettuale dell'evento, ma non con le immagini visive che compongono i flashback

• Inoltre, i compiti verbali post-trauma competeranno con il tipo di elaborazione verbale-concettuale necessaria per dare un senso a ciò che è accaduto e potrebbero aumentare (piuttosto che ridurre) i flashback successivi del trauma

Holmes et al., 2010

Interventi per la depressione

• Depressione → bias interpretativo negativo + deficit nell’imagery di eventi futuri positivi (ma la mental imagery è stata poco considerata in relazione alla depressione)

• Imagery Cognitive Bias Modification (imagery CBM)

Protocollo Imagery CBM: • 12 sessioni durante un periodo di 4 settimane; • completato a casa tramite Web; • Sei sessioni erano in forma uditiva: i partecipanti ascoltano registrazioni

audio di descrizioni di situazioni quotidiane. Inizialmente le descrizioni erano ambigue, ma terminavano sempre positivamente.

• In altre sei sessioni si utilizzavano foto ambigue con una didascalia che risolveva l’ambiguità positivamente.

• In tutte le sessioni i partecipanti dovevano attivamente generare immagini mentali degli scenari e immaginarsi negli stessi.

Anhedonia is a core symptom of depression that is relatively resistant to current first-line therapies but is predictive of poorer treatment outcomes (Treadway & Zald, 2011; Uher et al., 2012) and is recognized as an important but neglected clinical target in its own right (e.g., Insel, 2012).

Take home messages

• L’imagery mentale visiva è strettamente connessa alla percezione visiva e ne condivide molti meccanismi e substrati. Sono tuttavia riscontrabili dinamiche neurali differenti tra i due processi come sottolineato da recenti studi condotti con analisi di pattern multivariati (MPVA)

• Imagery mentale visiva volontaria/involontaria

• Ruolo dell’imagery mentale visiva in numerosi processi cognitivi

• L’imagery mentale visiva non è un’abilità tutto o nulla, distinguiamo diversi processi immaginativi

• Sono riscontrabili differenze individuali sia in termini di vividezza sia in termini di efficienza dei diversi processi immaginativi

Take home messages

• Distinguiamo individui con un deficit congenito della capacità di imagery mentale visiva –Aphantasia congenita – e individui con una capacità eccezionale di imagery mentale visiva –Iperphantasia

• Deficit acquisiti della capacità di imagery mentale possono presentarsi in associazione con deficit visuo-percettivi o in forma pura

• Peculiari deficit della capacità di imagery sono presenti nel neglect immaginativo (detto anche neglect rappresentazionale) che può presentarsi in forma pura o associato a neglect percettivo

Take home messages

• Immagini mentali intrusive ed emotive sono presenti in una vasta gamma di disturbi psichiatrici, dal disturbo post traumatico da stress (PTSD) ad altri disturbi d'ansia, dal disturbo bipolare alla schizofrenia.

• Therapeutic techniques should include an imagery-focused component (Pearson et al., 2015)

• Le tecniche terapeutiche focalizzate sull’imagery attualmente includono: l'esposizione immaginativa, la desensibilizzazione sistematica (che può utilizzare un'esposizione graduale alle immagini mentali di oggetti o situazioni temute) e l’imagery rescripting che mira a trasformare il contenuto delle immagini.

• Desensibilizzazione e rielaborazione attraverso i movimenti oculari -Eye Movement Desensitization and Reprocessing (EMDR): gli effetti sembrano connessi al fatto che i movimenti oculari interferiscono con le risorse della memoria di lavoro, riducendo così la vividezza e l'emozionalità delle immagini intrusive

• Il futuro: interventi precoci,preventivi /focus sull’imagery anche in altri disturbi psicologici

• Es. focus sulle immagini mentali anche nella depressione (deficit nell’immaginare eventi futuri positivi);

• Es. interventi precoci per prevenire i sintomi del disturbo post-traumatico da stress → training che vanno a interferire con il processo di formazione delle immagini mentali intrusive