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Percezione temporale Facoltà di Psicologia Università degli Studi di Firenze Aprile 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione.

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1 Percezione temporale Facoltà di Psicologia Università degli Studi di Firenze Aprile 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale

2 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Come ricorderete, si può dimostrare che nel corso degli anni le prove a favore di una organizzazione di tipo modulare (caratteristiche diverse dello stimolo visivo sono analizzate da strutture separate) del sistema visivo sono, a livello fisiologico, andate a crescere costantemente

3 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Recentemente poi questa proposta è stata estesa sino a livello percettivo con la proposta da parte di Zeki e Bartels delesistenza di MODULI PERCETTIVI che contribuiscono in maniera individuale alla genesi dellesperienza percettiva cosciente!

4 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Curiosamente poi si evince che in letteratura cè un numero sempre crescente di indizi che indicano la percerzione del MOVIMENTO come più lenta di quella di altre caratteristiche dello stimolo come FORMA e COLORE

5 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Nelle lezioni passate abbiamo visto che Nishida e Johnston hanno messo in dubbio lutilità di analizzare le differenza relativa nei tempi di elaborazione di vari features channels usando stimoli in rapida oscillazione

6 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Va però ricordato che Aymoz e Viviani in un precedente lavoro avevano usato singole transizioni (che Nishida e Johnston dichiarano non in grado di creare asincronie percettive) confermando il dato che lelaborazione del movimento è più lenta di quella di colore e forma.

7 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Il primo scopo di questi autori è allora quello di verificare se le differenze nei tempi di elaborazione fra i canali di movimento e colore e forma sono reali o no e poi di verificare se colore e forma sono analizzate allo stesso tempo oppure no!

8 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Perceptual asynchornies for biological and non-biological visual events Christelle Aymoz and Paolo Viviani Vision Research 44 (2004)

9 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 1: Colore: Rosso/ Verde (isoluminanti) Forma: Cerchio/ Quadrato (stessa superficie) Movimento: Statico/ In moto dal centro verso langolo in alto a destra (velocità costante 9.5 deg/s)

10 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 1: Cambio di attributo è contemporaneo per entrambe le features ma il soggetto non lo sa!!!

11 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 1: Il compito dei soggetti era dire quale delle due transizioni era avvenuta più in prossimità (temporale) rispetto al suono la cui fase temporale rispetto alle transizioni (Il DELTA nella figura) cambiava continuamente

12 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 1: La logica dellEsperimento 1 (ma anche dei successivi) Physical onset S1S2S3S4S4S5 Colour Movement

13 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati Esperimento 1: Probabilità di rispondere cambio forma più vicino al suono

14 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati Esperimento 1: Probabilità di rispondere cambio colore più vicino al suono Max probabilità di inversione indica la differenza nel duty cycle fra i due attributi!!!

15 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati Esperimento 1: Probabilità di rispondere cambio forma più vicino al suono Max probabilità di inversione indica la differenza nel duty cycle fra i due attributi!!!

16 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Il modello per i dati dell Esperimento 1: Si considera i ritardi con cui il cambio dellattributo 1 A1, dellattributo 2 A2 e del suono S sono percepiti come tre variabili con una probabilità di densità Gaussiana (pdf)

17 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Il modello per i dati dell Esperimento 1:

18 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Le asincronie temporali così come derivate dai risultati dellEsperimento1: Il ritardo della percezione di COLORE rispetto a quella della FORMA risulta essere uguale a: 28 ms Ma la varianza era doppia per colore Il ritardo della percezione di MOVIMENTO rispetto a quella del COLORE risulta essere uguale a: 163 ms Il ritardo della percezione di MOVIMENTO rispetto a quella della FORMA risulta essere uguale a: 191 ms

19 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 2: Si è testato la relazione fra i tempi per la percezione di movimento e colore (cosa già vista nellEsperimento 1) ma utilizzando una velocità di traslazione più alta, 20 deg/s invece di 9,5 deg/s

20 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati Esperimento 2: Same results as in Exp 1

21 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Come abbiamo visto i risultati dei due esperimenti sembrano confermare che le asincronie percettive fra gli attributi di colore, forma e movimento sono reali ed in particolar modo nei confronti di movimenti anche molto consistenti!

22 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Aymoz e Viviani ricordano che lesistenza delle asincronie percettive è un grosso problema in relazione al processo che poi dovrebbe ristrutturare la percezione del mondo univoca al quale siamo abituati (binding process) e non molto consistenti sembrano le teorie proposte per conciliare asincronie e binding process (es: microcoscienze di Zeki)

23 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Tale problema verrebbe però completamente risolto se si scoprisse che tali asincronie si manifestano solo in condizioni particolari come quelle appunto di laboratorio. Per esempio, il ritardo nella percezione di movimento potrebbe svanire se i movimenti fossero biologicamente plausibili, fossero fatti cioè da un agente umano

24 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Il terzo esperimento di Aymoz e Viviani è allora stato fatto per verificare quale contributo apporti il movimento biologico alla percezione termporale.

25 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Che cosa è il movimento biologico?

26 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Che cosa è il movimento biologico?

27 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 3: Il compito dei soggetti era dire quale delle due transizioni (o il cambiamento di colore o linizio del movimento) era avvenuta prima!!!

28 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 3:

29 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati dell Esperimento 3: Le asincronie sono sparite!!!

30 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Dubbio: Così come è stato progettato, lEsperimento 3 non permette di capire se la sparizione delle asincronie percettive fra COLORE e MOVIMENTO sia dovuto al MOVIMENTO BIOLOGICO o non più semplicemente allaspettative che esso per la sua stessa natura crea nellosservatore!

31 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Esperimento 4: Per risolvere questo dubbio, gli Autori hanno preparato un quarto esperimento nel quale le condizioni dellEsperimento 2 erano riproposte con una novità: il moto dello stimolo era anticipato da un cue (un cerchietto nero) che muovendosi con una traettoria lineare ad una velocità di 20 deg/s dallangolo sinistro in alto dello schermo arrivava sino a toccarlo

32 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Risultati dellEsperimento 4: Le asincronie sono tornate!!!

33 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Confronto fra risultati: Biological motionArtificial motion with cue

34 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Commento finale al lavoro di Aymoz e Viviani: Il movimento biologico sembra alterare la percezione temporale tanto che è capace di annullare i ritardi nella percezione del movimento rispetto a quelli dellattributo colore di uno stimolo visivo!!!

35 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale Abbiamo allora deciso di indagare se il ruolo del movimento biologico nella percezione temporale fosse peculiare della modalità visiva o si estendesse anche a situazioni cross-modali visive-acustiche Perceptual synchrony of audio-visual streams for natural and artificial motion sequences Arrighi, Alais, Burr Journal of Vision 2006 Mar 16; 6(3):

36 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale I nostri stimoli naturali: Filmati di un percussionista professionista (del dipartimento percussioni del Conservatorio di Sydney) che suonava dei tamburi conga a ritmo costante. Vediamo e ascoltiamo un demo C:\Documents and Settings\roberto.MONSTER\My Documens\Mio Articolo3\BongoFilms

37 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale

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40 Percezione Temporale 2006 I nostri stimoli naturali: Filmati di un percussionista professionista (del dipartimento percussioni del Conservatorio di Sydney) che suonava dei tamburi conga a ritmo costante. Vediamo e ascoltiamo un demo I nostri stimoli artificiali: Simulazioni dello scenario del percussionista con cui si è ricreato moto Biologico e moto NON biologico. Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale

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42 Percezione Temporale 2006 Il movimento biologico influenza significativamente la percezione temporale visiva e acustica cross modale Paradossalmente però, in condizioni cross modali, esso non riduce le asincronie percettive rispetto al movimento non biologico (come è stato visto avvenire in visione) ma le rende più consistenti! Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale

43 Percezione Temporale 2006 Recentemente è stato mostrato che le risposte di alcune popolazioni di neuroni in V1 e MT al movimento, dipendono criticamente dalla frequenza temporale di questi. (Bair and Movshon, Journal of Neuroscience 2004) In particolare, questi autori hanno scoperto che: Basse frequenze temporali: il pattern di risposta di questi neuroni era ampio e raggiungeva il picco di risposta con latenze maggiori. Per Basse frequenze spaziali: il pattern di risposta di questi neuroni era ridotto e raggiungeva il picco di risposta con latenze minori. Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale

44 Percezione Temporale 2006 Asincronie temporali e ruolo del movimento biologico nella percezione temporale La nostra ipotesi conclusiva allora è: Gli allineamenti temporali degli stimoli visivi e acustici siano in modo determinante definiti dal pattern di risposta dei neuroni coinvolti nella percezione del movimento delle aree visive V1 e MT


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