Social attention

• Immaginate il seguente scenario: State camminando lungo una strada affollata e all’improvviso una signora davanti a voi si ferma e guarda in alto.

• La nostra attenzione è molto spesso catturata da quello che gli altri guardano e questo particolare interesse sugli stati attentivi degli altri ha dato luogo ad una serie di ricerche in una branca che viene definita attenzione sociale

• Ci sono vari tipi di cues in grado di direzionare l’attenzione altrui e lo sguardo di un’altra persona agisce proprio come una di queste cues

• Dal punto di vista morfologico l’occhio umano è l’unico equipaggiato per promuovere una rapida discriminazione della direzione dello sguardo, dato il forte contrasto tra l’iride e la sclera in confronto con altri primati non umani.

• Lo sguardo è utilizzato per modulare le interazioni sociali, per facilitare l’alternanza di turno durante la conversazione e per esercitare una dominanza sociale.

Esempio di come il contrasto bianco nero degli occhi è in grado di orientare lo sguardo dell’altro

• Data la speciale proprietà attrattiva dello sguardo dell’altro si possono fare due predizioni

1. che il sistema nervoso dell’uomo abbia un sistema basato preferenzialmente sul processamento dello sguardo

2. che le persone siano predisposte all’utilizzo dello sguardo per inferire l’oggetto di attenzione dell’altro

Un raffinato sistema di processamento dello sguardo

• Le persone sono particolarmente abili nel discriminare quando qualcuno le sta guardando

• Quando la polarità del contrasto tra la pupilla e la sclera viene invertita la direzione dello sguardo percepito viene invertita

Questo suggerisce che la percezione della direzione dello sguardo coinvolge un complesso sistema specializzato nella percezione della parte scura dell’occhio come indicatore di direzione (Ricciardelli 2000; Sinha, 2000)

• Studi precedenti (Anstis, 1969) avevano ipotizzato che fossero le caratteristiche geometriche dell’occhio a determinare la percezione della direzione.

• Studi più recenti (Olk et al., 2008) suggeriscono che sia le caratteristiche geometriche, sia il contrasto contribuiscono alla determinazione della direzione dello sguardo

• Le ricerche che si sono interrogate sui meccanismi neurali che sottendono a questa funzione hanno individuato nel solco temporale superiore (STS) la regione che gioca un ruolo chiave in questa funzione.

• Il STS è coinvolto nei processi di:a) processamento del movimentob) Integrazione di informazioni uditive e visivec) Processamento di voltid) Processamento della direzione dello sguardo

• Studi neuropsicologici hanno evidenziato come deficit nel giudizio della direzione dello sguardo venivano riscontrati in pazienti con danno al STS (Akiyama et al., 2006; Heywood et a., 1992)

• Alcuni studi di neuroimmagine hanno mostrato una forte attivazione del STS posteriore durante la visione di volti con lo sguardo in posizione laterale, piuttosto che durante la visione di volti con lo sguardo diretto (Hoffman e Haxby 2000)

• Più recentemente (Calder et al., 2007) i ricercatori hanno dimostrato nel STS la presenza di neuroni finemente sintonizzati per il processamento della direzione destra e sinistra dello sguardo

Studi neuropsicologici

• Akiyama et al., (2006) hanno riportato che un paziente con un danno al giro temporale superiore destro non era capace di discriminare la direzione dello sguardo altrui con un bias verso destra (una tendenza a riportare lo sguardo verso sinistra come sguardo diretto e quello diretto come sguardo verso destra)

• Purtois et al., (2004) hanno utilizzato la tecnica della TMS per mostrare che la temporanea disattivazione del STS in soggetti sani ritardava la discriminazione della direzione dello sguardo, ma non ne inficiava l’accuratezza

• Deficit nella discriminazione dello sguardo sono stati riportati anche in pazienti con prosopagnosia (difficoltà a riconoscere i volti familiari). Alcuni studi riportano che alcuni pazienti con prosopagnosia sono capaci di discriminare le diverse espressioni, ma non riescono a discriminare la direzione dello sguardo, suggerendo una dissociazione tra la discriminazione dello sguardo e gli altri meccanismi di processamento dei volti. (Campbell et al., 1990; Heywood et al., 1992; Perrett et al., 1988)

Studi di neuroimmagini• Ulteriori evidenze dell’esistenza di un circuito altamente

specializzato per il sistema di processamento dello sguardo derivano dagli studi di neuroimmagini.

• Hoffman e Haxby sottoposero una serie di osservatori ad un compito che prevedeva la ripetizione di facce statiche. Compito del soggetto era quello di indicare se la faccia presentata corrispondeva a quella precedente. Quando ai soggetti era chiesto di rispondere sulla base dell’identità della faccia, si otteneva una attività maggiore nel giro occipitale inferiore e nel giro fusiforme laterale. Quando invece ai soggetti veniva chiesto di rispondere sulla base della direzione dello sguardo si otteneva una maggiore attività nel solco temporale superiore dell’emisfero sinistro

• In un altro esperimento il solco parietale superiore si attivava maggiormente quando i soggetti vedevano dei volti con lo sguardo distolto piuttosto che con lo sguardo diretto

• Calder (2007) dimostrò che il STS è coinvolto nella codifica delle diverse direzioni dello sguardo. In un esperimento sottopose dei soggetti ad una procedura di adattamento tramite la visione di una serie di fotografie di volti tutti con la stessa direzione dello sguardo. Compito del soggetto era quello di giudicare la posizione dello sguardo di alcune facce test.

I risultati mostrarono l’evidenza di una sorta di adattamento comportamentale e neurale. Al livello comportamentale i soggetti giudicavano come diretto uno sguardo laterale e come laterale uno sguardo diretto,quando erano stati esposti alla serie di volti con lo sguardo laterale. Questo risultato si rispecchiava al livello neurale mostrando in questa condizione una riduzione dell’attività del STS

Altre aree coinvolte nel processamento della direzione dello sguardo

• Amigdala. La capacità di discriminare la direzione dello sguardo risulta diminuita in seguito a lesione di questa struttura (Young, 1995),sebbene i pazienti siano ancora in grado di discriminare l’identità dei volti.

• Giro fusiforme. George et al., (2001) riportano una attivazione in questa area in risposta a volti in cui la richiesta era processare la direzione dello sguardo

• George et al. (2001) trovarono una stretta connessione tra l’attivazione dell’amigdala e del giro fusiforme durante la visione di facce con sguardo diretto, e una stretta connessione tra il giro fusiforme e il solco intraparietale durante la visione di facce con lo sguardo laterale

• Questi risultati sono in linea con una visione dell’amigdala come struttura coinvolta nel processamento di stimoli ad alta rilevanza sociale, mentre il solco intraparietale sarebbe più impegnato nell’orientamento dell’attenzione spaziale associato allo sguardo laterale

• Infine ci sono alcune evidenze (Calder, 2002) del coinvolgimento della MPFC durante il processamento dello sguardo. Calder ha evidenziato un coinvolgimento di questa struttura per i volti con sguardo laterale, suggerendo un ruolo nell’attribuzione delle intenzioni ad un volto con sguardo laterale

• Pelphrey et al., (2004) hanno creato delle simulazioni virtuali di una figura umana che cammina verso il soggetto e sposta lo sguardo da una posizione neutra verso il soggetto (sguardo reciproco) o da un’altra parte (sguardo laterale). Il soggetto doveva semplicemente indicare se la persona stava guardando verso di lui oppure no. I dati di fMRI mostrano che il solco temporale superiore si attivava più consistentemente nella condizione di sguardo reciproco, suggerendo che questa struttura sia coinvolta nell’analisi dell’informazione sociale contenuta nello sguardo

• Quando lo sguardo reciproco sia più significativo dello sguardo laterale dipende strettamente dal contesto. Una persona che cammina in una stanza vuota verso il soggetto guardandolo ha una valenza sociale molto più forte della stessa persona che cammina guardando da un’altra parte. Se il compito diventa invece cercare un oggetto lo sguardo laterale di un’altra persona diventa più significativo dello sguardo diretto ed elicita una maggiore attivazione del STS

• I processi cerebrali che supportano il processamento dello sguardo sono processi flessibili che cambiano con il cambiamento della situazione sociale

Gaze cueing paradigm: una variante del paradigma di Posner

• Ci sono due modi per dirigere l’attenzione in questo tipo di compiti:

1. Far lampeggiare uno dei quadrati, in questo caso l’attenzione viene diretta automaticamente verso il quadrato (orientamento esogeno): le persone riescono a rispondere molto velocemente anche quando il quadrato evidenziato non è lo stesso in cui compare l’asterisco

2. Freccia centrale che punta a destra o a sinistra (orientamento endogeno). In questo caso l’attenzione è diretta verso il quadrato indicato e se lo stimolo non si presenta nel quadrato indicato i costi sono più elevati rispetto alla situazione precedente

Friesen e Kingstone (1998) ipotizzarono che i cambiamenti nelle direzioni dello sguardo potessero automaticamente dirigere l’attenzione dei soggetti.Driver e coll (1999) hanno riportato che una foto di un volto che guarda a destra o a sinistra dirige l’attenzione di un soggetto anche quando il soggetto è informato che il target apparirà in un’altra posizioneHood, Willen e Driver hanno adattato questo paradigma per un esperimento con bambini piccoli e hanno mostrato che bambini più piccoli di 3 mesi sono sensibili allo spostamento dello sguardo. I bambini erano più veloci quando il target era congruente con la direzione dello sguardo della faccia

Numerosi studi si sono interrogati se le frecce o gli occhi siano gli stimoli più validi per attirare l’attenzione degli individui. La maggior parte degli studi che hanno utiizzato paradigmi simili a quelli precedentemente presentati (Posner) hanno trovato che non ci sono differezne nella capacità di orientare l’attenzioneBirmingham e Kingstone (2009) utilizzano delle scene di vita reale in cui sono rappresentate alcune figure umane e delle frecce.Lo scan path dei soggetti, lasciati liberi di guardare la scena, mostra una concentrazione di sguardi sul volto e sugli occhi delle persone coinvolte nelle scene.