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Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ

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Presentazione sul tema: "Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ"— Transcript della presentazione:

1 Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Piazza G. Ermini, 1 I Perugia Prof. Stefano Federici Corso di Psicologia generale Corso di Psicologia generale Corso 3 – Introduzione alle Neuroscienze: Le rappresentazioni nervose dei processi mentali 1. Il fine delle neuroscienze 2. Dalle cellule nervose ai processi cognitivi 3. Le rappresentazioni nervose dei processi mentali 4. I metodi di studio delle neuroscienze 5. La rappresentazione dello spazio e le agnosie

2 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 1 Il fine delle neuroscienze 2

3 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La neuroscienze Il secondo ponte fra mente e materia è costituito dalla neuroscienza, in particolare dalla neuroscienza cognitiva, ovvero lo studio di come cognizione ed emozione siano implementate nel cervello. Ogni emozione o pensiero emette segnali fisici, e le nuove tecnologie per captarli sono così raffinate che possono letteralmente leggere nella mente di una persona e dire al neuroscienziato cognitivista se sta immaginando un volto o un luogo. Ogni emozione o pensiero emette segnali fisici, e le nuove tecnologie per captarli sono così raffinate che possono letteralmente leggere nella mente di una persona e dire al neuroscienziato cognitivista se sta immaginando un volto o un luogo. I neuroscienziati sono in grado di eliminare da un topo un gene (un gene che è stato trovato anche negli esseri umani), impedendogli di apprendere, oppure di fornirgliene delle copie, facendo sì che impari più in fretta.I neuroscienziati sono in grado di eliminare da un topo un gene (un gene che è stato trovato anche negli esseri umani), impedendogli di apprendere, oppure di fornirgliene delle copie, facendo sì che impari più in fretta. 3

4 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il fine delle neuroscienze Il fine delle neuroscienze Il fine delle neuroscienze arrivare a comprendere le facoltà della mente e cioè i meccanismi attraverso i quali riusciamo a provare percezioni, ci muoviamo, pensiamo e siamo in grado di ricordare. arrivare a comprendere le facoltà della mente e cioè i meccanismi attraverso i quali riusciamo a provare percezioni, ci muoviamo, pensiamo e siamo in grado di ricordare. Come Come Studiando il comportamento a livello di singole cellule nervose, cercando di rispondere a cinque quesiti di ordine generale: Studiando il comportamento a livello di singole cellule nervose, cercando di rispondere a cinque quesiti di ordine generale: Come si sviluppa il sistema nervoso centrale? Come si sviluppa il sistema nervoso centrale? In che modo le cellule nervose comunicano fra loro? In che modo le cellule nervose comunicano fra loro? Mediante quali meccanismi sistemi di interconnessione diversi generano atti percettivi e motori differenti? Mediante quali meccanismi sistemi di interconnessione diversi generano atti percettivi e motori differenti? Con quali meccanismi i segnali mediante i quali le cellule nervose si pongono in comunicazione fra di loro vengono modificati dallesperienza? Con quali meccanismi i segnali mediante i quali le cellule nervose si pongono in comunicazione fra di loro vengono modificati dallesperienza? In che modo queste comunicazioni vengono alterate dai processi morbosi? In che modo queste comunicazioni vengono alterate dai processi morbosi? 4

5 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Stato dellarte Non è passato lungo tempo da quando il solo fatto che un particolare aspetto del comportamento dovesse venir ascritto a un processo mentale non osservabile direttamente, come la pianificazione di un movimento o il ricordo di un evento, veniva ritenuto una ragione sufficiente perché quel problema venisse escluso dal novero di quelli da sottoporre ad analisi sperimentale. Oggi, abbiamo la possibilità di visualizzare le variazioni funzionali che intervengono a livello cerebrale durante lattività mentale, sia essa normale o patologica, e ciò consente di studiare direttamente perfino i processi cognitivi più complessi. Oggi, abbiamo la possibilità di visualizzare le variazioni funzionali che intervengono a livello cerebrale durante lattività mentale, sia essa normale o patologica, e ciò consente di studiare direttamente perfino i processi cognitivi più complessi. Non siamo più costretti ad inferire la natura delle funzioni mentali dai comportamenti osservabili. Non siamo più costretti ad inferire la natura delle funzioni mentali dai comportamenti osservabili. Di conseguenza, nei prossimi decenni, le neuroscienze avranno la possibilità di sviluppare le tecniche necessarie per affrontare il più profondo dei misteri biologici, vale a dire le basi biologiche della mente e dellautocoscienza. Di conseguenza, nei prossimi decenni, le neuroscienze avranno la possibilità di sviluppare le tecniche necessarie per affrontare il più profondo dei misteri biologici, vale a dire le basi biologiche della mente e dellautocoscienza. 5

6 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 2 Dalle cellule nervose ai processi cognitivi 6

7 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le neuroscienze. Il caso di Phineas Gage Phineas Gage (1823 – 1860, ferroviere statunitense). Gage, aveva 25 anni, stava usando una punta lunga un metro per pressare polvere esplosiva nel foro di una roccia quando una scintilla diede fuoco alla polvere. La punta gli si conficcò nello zigomo, attraversò il cervello e gli uscì dalla parte superiore del cranio. Gage, aveva 25 anni, stava usando una punta lunga un metro per pressare polvere esplosiva nel foro di una roccia quando una scintilla diede fuoco alla polvere. La punta gli si conficcò nello zigomo, attraversò il cervello e gli uscì dalla parte superiore del cranio. Phineas sopravvisse, con percezione, memoria, linguaggio e funzioni motorie intatti, ma, come si espresse un suo compagno di lavoro in una frase divenuta celebre, «Gage non era più Gage». Phineas sopravvisse, con percezione, memoria, linguaggio e funzioni motorie intatti, ma, come si espresse un suo compagno di lavoro in una frase divenuta celebre, «Gage non era più Gage». Una sbarra di ferro laveva letteralmente trasformato in unaltra persona, mutandolo da uomo cortese, responsabile e ambizioso in un villano inaffidabile e svogliato. Una sbarra di ferro laveva letteralmente trasformato in unaltra persona, mutandolo da uomo cortese, responsabile e ambizioso in un villano inaffidabile e svogliato. E lo aveva fatto bucando la sua corteccia prefrontale ventromediale, la regione del cervello al di sopra degli occhi che ora sappiamo svolgere un ruolo quando ragioniamo sui nostri simili. Insieme ad altre aree dei lobi prefrontali e al sistema limbico (sede delle emozioni), essa prevede le conseguenze delle azioni e sceglie il comportamento consono agli obiettivi. E lo aveva fatto bucando la sua corteccia prefrontale ventromediale, la regione del cervello al di sopra degli occhi che ora sappiamo svolgere un ruolo quando ragioniamo sui nostri simili. Insieme ad altre aree dei lobi prefrontali e al sistema limbico (sede delle emozioni), essa prevede le conseguenze delle azioni e sceglie il comportamento consono agli obiettivi. 7

8 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le funzioni della corteccia prefrontale La corteccia prefrontale costituisce la parte anteriore del lobo frontale. Si distingue dal resto della corteccia frontale poiché possiede uno strato in più di neuroni ed è implicata nella pianificazione di comportamenti cognitivi complessi, nella personalità, nella memoria e in alcuni aspetti del linguaggio e del comportamento sociale. Si distingue dal resto della corteccia frontale poiché possiede uno strato in più di neuroni ed è implicata nella pianificazione di comportamenti cognitivi complessi, nella personalità, nella memoria e in alcuni aspetti del linguaggio e del comportamento sociale. Katerina Semendeferi (2001) conferma che larea 10, nella corteccia laterale prefrontale, è quasi 2x più grande negli umani rispetto a quanto riscontrato nelle grandi scimmie. larea 10larea 10 Larea 10 coinvolge la memoria e la pianificazione, la flessibilità cognitiva, il pensiero astratto, liniziazione di comportamenti adeguati e linibizione di quelli inadeguati, la capacità di apprendere regole e di individuare informazioni rilevanti attraverso la percezione sensoriale. Larea 10 coinvolge la memoria e la pianificazione, la flessibilità cognitiva, il pensiero astratto, liniziazione di comportamenti adeguati e linibizione di quelli inadeguati, la capacità di apprendere regole e di individuare informazioni rilevanti attraverso la percezione sensoriale. Larea 10 Larea 10 8

9 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Vai a Corso 3 – Introduzione alle Neuroscienze: Fondamenti anatomo-fisiologici della mente 9

10 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Dalle cellule nervose ai processi cognitivi Il cervello è composto da circa 100 miliardi di cellule nervose studiando una cellula cerebrale per volta appare difficile apprendere i processi che stanno alla base dellattività mentale. studiando una cellula cerebrale per volta appare difficile apprendere i processi che stanno alla base dellattività mentale. I progressi sono divenuti particolarmente marcati dopo che è stata acquisita la piena conoscenza della struttura anatomica e delle connessioni nervose rilevanti dal punto di vista funzionale. Le percezioni di modalità diverse, quali la vista di un oggetto, un tocco sulla faccia o lascolto di una melodia, vengono elaborate in modo analogo da sistemi sensoriali differenti. Le percezioni di modalità diverse, quali la vista di un oggetto, un tocco sulla faccia o lascolto di una melodia, vengono elaborate in modo analogo da sistemi sensoriali differenti. I recettori di ogni sistema sensoriale analizzano dapprima le informazioni inerenti uno stimolo scomponendole nelle loro componenti principali elementari. I recettori di ogni sistema sensoriale analizzano dapprima le informazioni inerenti uno stimolo scomponendole nelle loro componenti principali elementari. 10

11 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Dalle cellule nervose ai processi cognitivi A livello corticale, regioni unimodali diverse, in corrispondenza delle quali sono rappresentate modalità sensoriali differenti, comunicano, per il tramite di vie specifiche intracorticali, con regioni associative multimodali, che selezionano ed integrano i segnali che ricevono in percezioni che ci appaiono del tutto unitarie. Il cervello perciò è in grado di produrre percezioni integrate perché le cellule nervose sono connesse fra di loro in modo preciso ed ordinato secondo un piano generale che non varia in maniera significativa da un individuo normale ad un altro. Ciò nonostante, le connessioni non sono del tutto uguali in tutti gli individui appartenenti alla stessa specie. Le connessioni fra le cellule possono essere modificate dallattività e dallapprendimento. Ciò nonostante, le connessioni non sono del tutto uguali in tutti gli individui appartenenti alla stessa specie. Le connessioni fra le cellule possono essere modificate dallattività e dallapprendimento. Sono in grado di ricordare un evento particolare perché la struttura delle connessioni fra le cellule e la loro funzione vengono modificate da quellevento.Sono in grado di ricordare un evento particolare perché la struttura delle connessioni fra le cellule e la loro funzione vengono modificate da quellevento. 11

12 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Dalle cellule nervose ai processi cognitivi Per capire come pensiamo, come orientiamo il nostro comportamento, avvertiamo i nostri sentimenti ed agiamo, è essenziale capire in che modo lazione integrativa del sistema nervoso centrale, cioè lattività simultanea di specifici aggregati neuronali, produca nuove conoscenze. Luso combinato di uninsieme di metodi distinti da diverse branche scientifiche, quali la biologia cellulare, la biologia cellulare, le neuroscienze dei sistemi, le neuroscienze dei sistemi, la neurologia comportamentale e la neurologia comportamentale e la scienza dei computer, la scienza dei computer, ha permesso di sviluppare un approccio funzionale allo studio del sistema nervoso centrale al quale è stato dato il nome di neuroscienze cognitive. 12

13 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 3 Le rappresentazioni nervose dei processi mentali 13

14 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le neuroscienze cognitive e le rappresentazioni nervose dei processi mentali1/2 Lapproccio cognitivo allo studio del comportamento è fondato sullassunzione che Lapproccio cognitivo allo studio del comportamento è fondato sullassunzione che le percezioni e le manifestazioni motorie abbiano una rappresentazione interna a livello del sistema nervoso centrale. le percezioni e le manifestazioni motorie abbiano una rappresentazione interna a livello del sistema nervoso centrale. Poiché il sistema nervoso centrale è un organo materiale, la rappresentazione interna di un atto percettivo o motorio non può che essere costituita da una particolare forma di attività a livello di specifici gruppi di cellule interconnesse fra di loro che codificano quella percezione o quellazione. Definita in questo modo, una rappresentazione interna è una rappresentazione nervosa, cioè la rappresentazione di unattività nervosa. Definita in questo modo, una rappresentazione interna è una rappresentazione nervosa, cioè la rappresentazione di unattività nervosa. 14

15 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le neuroscienze cognitive e le rappresentazioni nervose dei processi mentali2/2 Lespressione rappresentazione nervosa viene utilizzata con un duplice significato. Lorganizzazione anatomica delle vie sensoriali afferenti alla corteccia vale a dire il fatto che le fibre afferenti che compongono ogni sistema sensoriale sono disposte in modo tale da formare mappe topografiche della superficie recettoriale. Lorganizzazione anatomica delle vie sensoriali afferenti alla corteccia vale a dire il fatto che le fibre afferenti che compongono ogni sistema sensoriale sono disposte in modo tale da formare mappe topografiche della superficie recettoriale. La rappresentazione corticale dello spazio circostante il corpo In questultimo caso, la rappresentazione non è topografica ma dinamica e viene codificata in termini di attività specifica di cellule che non è necessario abbiano alcuna particolare relazione topografica fra di loro che abbia rapporto con la superficie recettoriale. La rappresentazione corticale dello spazio circostante il corpo In questultimo caso, la rappresentazione non è topografica ma dinamica e viene codificata in termini di attività specifica di cellule che non è necessario abbiano alcuna particolare relazione topografica fra di loro che abbia rapporto con la superficie recettoriale. 15

16 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le neuroscienze cognitive e le rappresentazioni nervose dei processi mentali Una volta riconosciuto che le rappresentazioni interne sono unimportante componente del comportamento, gli psicologi hanno dovuto fare i conti con il grave problema che la maggior parte dei processi mentali sono tuttora in larga misura inaccessibili allanalisi sperimentale. In mancanza di un accesso diretto ai substrati nervosi delle rappresentazioni interne è difficile, se non impossibile poter operare una distinzione fra teorie opposte. In mancanza di un accesso diretto ai substrati nervosi delle rappresentazioni interne è difficile, se non impossibile poter operare una distinzione fra teorie opposte. 16

17 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 4 I metodi di studio delle neuroscienze 17

18 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze Le neuroscienze cognitive sono un approccio integrato allo studio dellattività mentale che si sono sviluppate principalmente sul fondamento di 5 principali metodi di analisi tecnici e concettuali. 1. Correlando lattività di singole cellule con il comportamento; 2. Correlando la scarica di singoli neuroni di particolari regioni cerebrali con processi cognitivi di ordine superiore; 3. Analizzando il comportamento di pazienti con lesioni del sistema nervoso centrale; 4. Luso di nuove tecniche radiologiche di visualizzazione cerebrale; 5. Luso del computer per la simulazione di reti neurali. 18

19 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze: attività delle singole cellule Ed Evarts e Vernon Mountcastle, fra gli anni 1960 e 1970, hanno messo a punto una serie di tecniche di analisi dellattività di singole cellule cerebrali in animali integri, compresi i primati, condizionati a svolgere compiti comportamentali, che hanno permesso in breve tempo di correlare lattività di singole cellule nervose con specifiche attività comportamentali. Ed Evarts e Vernon Mountcastle, fra gli anni 1960 e 1970, hanno messo a punto una serie di tecniche di analisi dellattività di singole cellule cerebrali in animali integri, compresi i primati, condizionati a svolgere compiti comportamentali, che hanno permesso in breve tempo di correlare lattività di singole cellule nervose con specifiche attività comportamentali. Correlando lattività di singole cellule con il comportamento, analizzando gli effetti dellaumento della loro attività (mediante stimolazione) e della loro riduzione (mediante lesione), queste ricerche sono riuscite ad analizzare i processi percettivi e motori a livello cellulare in animali che svolgevano specifiche attività comportamentali sensoriali o motorie. Come risultato di questi studi si è scoperto che i meccanismi che stanno alla base della percezione sono gli stessi nellUomo, nelle scimmie ed in altri animali più semplici. 19

20 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze: i processi cognitivi di ordine superiore Ricerche a livello cellulare condotte nella Scimmia sono state in grado di correlare la scarica di singoli neuroni di particolari regioni cerebrali con processi cognitivi di ordine superiore, quali lattenzione e i processi decisionali. Ricerche a livello cellulare condotte nella Scimmia sono state in grado di correlare la scarica di singoli neuroni di particolari regioni cerebrali con processi cognitivi di ordine superiore, quali lattenzione e i processi decisionali. A differenza di quanto facevano i comportamentisti, attualmente lattenzione sperimentale non è più diretta solo sulle proprietà di risposta agli stimoli comportamentali, ma è invece incentrata sullelaborazione delle informazioni che provocano un comportamento. 20

21 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze: lesioni del sistema nervoso centrale Linteresse nel campo dellanalisi comportamentale di pazienti con lesioni del sistema nervoso centrale che interferiscono con il normale svolgimento delle funzioni mentali. Linteresse nel campo dellanalisi comportamentale di pazienti con lesioni del sistema nervoso centrale che interferiscono con il normale svolgimento delle funzioni mentali. Questo campo di indagini era rimasto vivo in Europa, mentre era stato trascurato negli Stati Uniti. Pazienti con lesioni di particolari regioni cerebrali presentano deficit cognitivi molto specifici. Perciò, le conseguenze comportamentali di lesioni cerebrali forniscono informazioni di grande importanza sulle funzioni in cui sono implicate particolari aree e vie del sistema nervoso centrale. Le ricerche sulle conseguenze di lesioni cerebrali hanno dimostrato che la funzione cognitiva non è un processo unitario, documentando che esistono invece numerosi sistemi cognitivi e che ciascuno di essi è dotato di numerosi moduli indipendenti devoluti allanalisi delle informazioni. Per esempio, il sistema visivo, che può essere considerato il prototipo di un sistema cognitivo implicato nella percezione sensoriale, possiede vie specializzate devolute allanalisi delle informazioni concernenti il colore, la forma e il movimento. 21

22 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze: nuove tecniche radiologiche Lo sviluppo di nuove tecniche radiologiche di visualizzazione cerebrale, quali Lo sviluppo di nuove tecniche radiologiche di visualizzazione cerebrale, quali la tomografia ad emissioni di positroni (PET), la risonanza magnetica per immagini (RMI), la magneto-elettroencefalografia (MEG) e le tecniche fondate sulluso di marcanti sensibili al voltaggio, ha permesso di mettere in relazione, direttamente in in vivo nel cervello dellUomo, le modificazioni dellattività di popolazioni di neuroni con particolari stati mentali. 22

23 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I 5 diversi metodi di studio delle neuroscienze: scienza dei computer Un significativo contributo alle neuroscienze cognitive è venuto dalla scienza dei computer. Un significativo contributo alle neuroscienze cognitive è venuto dalla scienza dei computer. Attraverso luso del computer è stato possibile costruire modelli dellattività di grandi popolazioni di neuroni e verificare sperimentalmente ipotesi concernenti il ruolo di particolari componenti cerebrali in specifiche forme di comportamento. Per capire lorganizzazione nervosa di un comportamento complesso come il linguaggio è necessario acquisire conoscenze non solo sulle proprietà delle singole cellule e delle vie che esse formano, ma anche sulle proprietà delle reti neurali dei circuiti nervosi che sono presenti nel sistema nervoso centrale. Le proprietà delle reti neurali, anche se dipendono dalle proprietà dei singoli neuroni che le compongono, non possono essere identiche od anche simili alle proprietà delle singole cellule. 23

24 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 5 La rappresentazione dello spazio e le agnosie 24

25 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione da una prospettiva di neuroscienze Per documentare il criterio con cui le neuroscienze affrontano lo studio di un particolare problema di natura cognitiva, prenderemo in esame il modo in cui gli oggetti accessibili mediante i sensi o mnemonici vengono rappresentati al nostro interno. Verranno indagati: Lo spazio personale che è la rappresentazione neurale della superficie corporea. Lo spazio personale che è la rappresentazione neurale della superficie corporea. Lo spazio peripersonale che è lo spazio che può essere raggiunto con un semplice movimento del braccio Lo spazio peripersonale che è lo spazio che può essere raggiunto con un semplice movimento del braccio Lo spazio extrapersonale che comprende lo spazio, più vasto, formato dallambiente circostante Lo spazio extrapersonale che comprende lo spazio, più vasto, formato dallambiente circostante Rappresentazioni immaginarie o mnemoniche dello spazio relazioni spaziali generate a livello della corteccia associativa del lobo parietale posteriore. Rappresentazioni immaginarie o mnemoniche dello spazio relazioni spaziali generate a livello della corteccia associativa del lobo parietale posteriore. 25

26 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione personale dello spazio posseduta dal cervello è modificabile La corteccia cerebrale possiede una mappa del corpo per ciascuna delle modalità somatosensitive. A livello della corteccia somatosensitiva primaria esistono ben 4 mappe quasi complete, ognuna delle quali è localizzata in una della quattro aree di Brodmann 1, 2, 3a e 3b. Brodmann Tutto ciò permette di spiegare perché una lesione circoscritta allarea 1 provochi deficit delle capacità discriminative tattili, mentre un piccola lesione dellarea 2 interferisca con la capacità di riconoscere le caratteristiche della superficie e della forma degli oggetti manipolati. Tutto ciò permette di spiegare perché una lesione circoscritta allarea 1 provochi deficit delle capacità discriminative tattili, mentre un piccola lesione dellarea 2 interferisca con la capacità di riconoscere le caratteristiche della superficie e della forma degli oggetti manipolati. 26

27 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Aree di Brodmann 27

28 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione personale dello spazio posseduta dal cervello è modificabile La rappresentazione interna dello spazio personale è modificabile dallesperienza: In scimmie che venivano addestrate a toccare un disco rotante con il dito medio per ottenere pezzetti di cibo come ricompensa, luso della punta del dito rafforzava ed espandeva le connessioni fra le regioni cutanee stimolate e la corteccia. In scimmie che venivano addestrate a toccare un disco rotante con il dito medio per ottenere pezzetti di cibo come ricompensa, luso della punta del dito rafforzava ed espandeva le connessioni fra le regioni cutanee stimolate e la corteccia. Dopo la deafferentazione mediante sezione di tutti i nervi sensitivi dellarto superiore in alcune scimmie, la rappresentazione corticale della faccia (la cui innervazione era rimasta intatta) risultava espansa. Dopo la deafferentazione mediante sezione di tutti i nervi sensitivi dellarto superiore in alcune scimmie, la rappresentazione corticale della faccia (la cui innervazione era rimasta intatta) risultava espansa. Suturando chirurgicamente la superficie cutanea di due dita adiacenti di una scimmia si è verificato che cellule che scaricano in sincronia si connettano tra di loro. Suturando chirurgicamente la superficie cutanea di due dita adiacenti di una scimmia si è verificato che cellule che scaricano in sincronia si connettano tra di loro. 28

29 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale a) Espansione delle connessioni b) Connessione tra cellule 29 aa b b

30 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione corticale dellarea della mano dellUomo è modificabile In pazienti affetti da sindattilia, nei quali cioè le dita della mano sono fuse tra di loro In pazienti affetti da sindattilia, nei quali cioè le dita della mano sono fuse tra di loro la rappresentazione della mano a livello corticale è considerevolmente più piccola di quella dei soggetti normali e la rappresentazione della mano a livello corticale è considerevolmente più piccola di quella dei soggetti normali e non si riscontra unorganizzazione topografica delle singole dita. non si riscontra unorganizzazione topografica delle singole dita. A seguito della separazione chirurgica delle dita si è scoperto che A seguito della separazione chirurgica delle dita si è scoperto che le dita avevano acquistato in poche settimane una rappresentazione distinta a livello corticale, le dita avevano acquistato in poche settimane una rappresentazione distinta a livello corticale, occupando unarea corticale la cui estensione corrisponde quasi del tutto a quella normale. occupando unarea corticale la cui estensione corrisponde quasi del tutto a quella normale. 30

31 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Organizzazione topografica delle singole dita della mano a livello della corteccia somatosensitiva determinata in vivo per mezzo della magneto-encefalografia 31

32 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Area di rappresentazione della mano a livello della corteccia somatosensitiva modificata a seguito della correzione chirurgica della sindattilia delle ultime 4 dita 32

33 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione dellarto fantasma e la riorganizzazione delle afferenze corticali 1/2 Sindrome dellarto fantasma Vivida esperienza dellarto mancante in soggetti con arti amputati. Essi avvertono la presenza dellarto mancante, sentono che si muove e hanno addirittura limpressione che dia la mano per salutare un amico. Avvertono anche dolori lancinanti allarto mancante. Essi avvertono la presenza dellarto mancante, sentono che si muove e hanno addirittura limpressione che dia la mano per salutare un amico. Avvertono anche dolori lancinanti allarto mancante. In passato, venivano attribuite ad impulsi, ritrasmessi al midollo spinale dal tessuto nervoso presente nella cicatrice del moncone. Infatti, in alcuni casi la rimozione della cicatrice o la sezione dei nervi sensitivi centralmente ad essa riusciva ad eliminare il dolore.In passato, venivano attribuite ad impulsi, ritrasmessi al midollo spinale dal tessuto nervoso presente nella cicatrice del moncone. Infatti, in alcuni casi la rimozione della cicatrice o la sezione dei nervi sensitivi centralmente ad essa riusciva ad eliminare il dolore. 33

34 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione dellarto fantasma e la riorganizzazione delle afferenze corticali 2/2 Ramachandran (1993, 2009) La rimappatura delle sensazioni riferite su pazienti a cui era stata amputata una mano. Le sue ricerche hanno dimostrato che tali sensazioni sono dovute ad una riorganizzazione dei circuiti corticali. Le sue ricerche hanno dimostrato che tali sensazioni sono dovute ad una riorganizzazione dei circuiti corticali. Le vie afferenti adiacenti allarea che di norma è occupata dalle afferenze occupate dalla mano si espandono nellarea di questultima, analogamente a quanto avviene nelle scimmie sottoposte a deafferentazione di un arto.Le vie afferenti adiacenti allarea che di norma è occupata dalle afferenze occupate dalla mano si espandono nellarea di questultima, analogamente a quanto avviene nelle scimmie sottoposte a deafferentazione di un arto. Queste sensazioni non si distribuiscono in modo casuale sul corpo. Alcuni pazienti presentano due sedi di sensazioni riferite alla mano amputata, una nella faccia e laltra nellarto superiore.Queste sensazioni non si distribuiscono in modo casuale sul corpo. Alcuni pazienti presentano due sedi di sensazioni riferite alla mano amputata, una nella faccia e laltra nellarto superiore. I recettori tattili della faccia hanno finito con linviare proiezioni a neuroni corticali che di norma ricevono proiezioni dai recettori dellarto amputato. I recettori tattili della faccia hanno finito con linviare proiezioni a neuroni corticali che di norma ricevono proiezioni dai recettori dellarto amputato. 34

35 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Sensazioni riferite allarto fantasma possono essere evocate da stimoli tattili applicati alla faccia 35

36 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione dello spazio extrapersonale: la sua immagine e il suo ricordo1/2 A livello della corteccia associativa parietale posteriore sono rappresentati sia lo spazio extrapersonale reale che la sua immagine e il suo ricordo A livello della corteccia associativa parietale posteriore sono rappresentati sia lo spazio extrapersonale reale che la sua immagine e il suo ricordo I neuroni della corteccia somatosensitiva primaria proiettano alle aree associative di ordine superiore della corteccia parietale anteriore ed alle aree associative multimodali della corteccia parietale posteriore (aree 5 e 7 di Brodmann). I neuroni della corteccia somatosensitiva primaria proiettano alle aree associative di ordine superiore della corteccia parietale anteriore ed alle aree associative multimodali della corteccia parietale posteriore (aree 5 e 7 di Brodmann).57Brodmann57Brodmann Le aree associative della corteccia parietale posteriore ricevono afferenze anche dai sistemi visivo ed uditivo e dallippocampo. Perciò, queste aree associative integrano le informazioni somatosensitive con quelle di altre modalità sensoriali e questa integrazione costituisce un processo fondamentale per la percezione delle caratteristiche tridimensionali degli oggetti e per pianificare la loro manipolazione. Le aree associative della corteccia parietale posteriore ricevono afferenze anche dai sistemi visivo ed uditivo e dallippocampo. Perciò, queste aree associative integrano le informazioni somatosensitive con quelle di altre modalità sensoriali e questa integrazione costituisce un processo fondamentale per la percezione delle caratteristiche tridimensionali degli oggetti e per pianificare la loro manipolazione. 36

37 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Aree associative di ordine superiore della corteccia parietale anteriore e associative multimodali della corteccia parietale posteriore (aree 5 e 7 di Brodmann) 37

38 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La rappresentazione dello spazio extrapersonale: la sua immagine e il suo ricordo2/2 In nessunaltra area corticale le relazioni intercorrenti fra processi mentali superiori ed attività delle cellule nervose sono tanto evidenti quanto nella corteccia parietale posteriore In nessunaltra area corticale le relazioni intercorrenti fra processi mentali superiori ed attività delle cellule nervose sono tanto evidenti quanto nella corteccia parietale posteriore Le lesioni di questarea non provocano deficit sensoriali semplici come la cecità, la sordità o la perdita della sensibilità tattile. Le lesioni di questarea non provocano deficit sensoriali semplici come la cecità, la sordità o la perdita della sensibilità tattile. Invece, le lesioni provocano agnosia, cioè incapacità di percepire gli oggetti anche se le vie di ritrasmissione delle informazioni sensoriali funzionano normalmente. Invece, le lesioni provocano agnosia, cioè incapacità di percepire gli oggetti anche se le vie di ritrasmissione delle informazioni sensoriali funzionano normalmente. Associati allagnosia si osservano disturbi complessi, quali deficit della percezione spaziale, dellintegrazione visuomotoria e dellattenzione selettiva. Associati allagnosia si osservano disturbi complessi, quali deficit della percezione spaziale, dellintegrazione visuomotoria e dellattenzione selettiva. 38

39 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: sindrome di negligenza personale Lastereognosia forma di agnosia che consiste nellincapacità di riconoscere col tatto la forma degli oggetti. Questa forma di agnosia è spesso associata a paralisi del lato sinistro del corpo. I pazienti affetti da astereognosia presentano una singolare alterazione dellimmagine corporea del lato sinistro del corpo e della percezione della parte del mondo esterno che sta alla loro sinistra. I pazienti affetti da astereognosia presentano una singolare alterazione dellimmagine corporea del lato sinistro del corpo e della percezione della parte del mondo esterno che sta alla loro sinistra. Per esempio, alcuni pazienti non si curano di vestire, svestire e lavare il lato sinistro del corpo (sindrome di negligenza personale).Per esempio, alcuni pazienti non si curano di vestire, svestire e lavare il lato sinistro del corpo (sindrome di negligenza personale). Questi pazienti arrivano perfino a negare lesistenza del braccio o della gamba del lato affetto e a non riconoscere come proprie queste parti del loro corpo, arrivando addirittura a dire: «Chi ha messo questo braccio nel mio letto?»Questi pazienti arrivano perfino a negare lesistenza del braccio o della gamba del lato affetto e a non riconoscere come proprie queste parti del loro corpo, arrivando addirittura a dire: «Chi ha messo questo braccio nel mio letto?» Poiché lidea di possedere un braccio sinistro è completamente estranea a questi pazienti, essi non sono neppure disposti a riconoscere che il loro braccio sinistro possa essere stato colpito da paralisi e chiedono di essere prematuramente dimessi dallospedale in quanto ritengono di non avere alcun disturbo.Poiché lidea di possedere un braccio sinistro è completamente estranea a questi pazienti, essi non sono neppure disposti a riconoscere che il loro braccio sinistro possa essere stato colpito da paralisi e chiedono di essere prematuramente dimessi dallospedale in quanto ritengono di non avere alcun disturbo. Questi pazienti sembrano aver perduto una parte della consapevolezza di se stessi. Questi pazienti sembrano aver perduto una parte della consapevolezza di se stessi. 39

40 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli anosognosici 1/5 Ramachandran e Blakeslee (2003) La donna che morì dal ridere e altre storie incredibili sui misteri della mente umana. Cè un ristretto numero di soggetti con lesioni allemisfero destro che pur essendo sotto tutti gli altri aspetti lucidissimi paiono beatamente indifferenti alla loro patologia e sembrano non rendersi conto di essere emiplegici. Cè un ristretto numero di soggetti con lesioni allemisfero destro che pur essendo sotto tutti gli altri aspetti lucidissimi paiono beatamente indifferenti alla loro patologia e sembrano non rendersi conto di essere emiplegici. Questo curioso disturbo, la tendenza a ignorare e a volte perfino negare che il braccio o la gamba sinistri siano paralizzati, fu definito anosognosia (inconsapevolezza della malattia).Questo curioso disturbo, la tendenza a ignorare e a volte perfino negare che il braccio o la gamba sinistri siano paralizzati, fu definito anosognosia (inconsapevolezza della malattia). 40

41 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli anosognosici 2/5 «Come si sente oggi, Mrs. Dodds?» «Be, ho mal di testa, dottore. Del resto mi hanno portato allospedale.» «Perché è venuta in ospedale?» «Eh, ho avuto un ictus.» «Come fa a saperlo?» «Due settimane fa caddi nel bagno e mia figlia mi portò qui. Mi hanno fatto gli esami e le radiografie al cervello e mi hanno detto che avevo avuto un ictus.» Mrs. Dodds era ben consapevole di quanto era successo e di trovarsi in ospedale. «Ho capito» dissi. «E ora come si sente?» «Bene.» «Riesce a camminare?» «Certo che riesco a camminare.» Da due settimane la signora giaceva a letto o sedeva, adeguatamente sorretta, su una sedia a rotelle. Non aveva mosso un piede dal giorno in cui era caduta nel bagno di casa sua. «E Le mani? Mi faccia vedere le mani. Le muove?» Parve piuttosto seccata della domanda. «Certo che le muovo» rispose. «È capace di usare la destra?» «Sì.» «E la sinistra?» «Sì, anche la sinistra». «Ha la stessa forza in entrambe?» «Certamente». 41

42 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli anosognosici 3/5 «Mi tocchi il naso con la mano destra» dissi. La paziente lo fece senza problemi. «Ora può toccarmelo con la sinistra?» La mano sinistra le restò inerte in grembo. «Mi sta toccando il naso, Mrs. Dodds?» «Sì, certo.» «Vede se stessa nellatto di toccarmi il naso?» «Sì. Ho il dito a un centimetro dal suo viso.» A quel punto si trattava di una vera e propria confabulazione, quasi di unallucinazione: la donna sosteneva che mi stava sfiorando il naso, benché avesse la vista perfettamente a posto e vedesse benissimo il proprio braccio senza vita. Decisi di rivolgerle ancora una domanda. «È in grado di battere le mani?» «Naturalmente» rispose con tono di rassegnata pazienza. «Può farmi il piacere di batterle?» Mi buttò unocchiata e obbedì, cioè mosse la destra come se la battesse contro una mano immaginaria posta su un ideale linea mediana. «In questo momento sta applaudendo?» «Certo» rispose. In realtà la sua confabulazione rappresentava un caso estremo. Più spesso, infatti, gli anosognosici abborracciano futili scuse o ricorrono a razionalizzazioni per spiegare come mai, quando qualcuno chiede loro di farlo, non riescano a muovere il braccio sinistro. Non affermano quasi mai di vedere realmente larto inerte muoversi. 42

43 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli anosognosici 4/5 La sincerità degli anosognosici La sincerità degli anosognosici Quanto il paziente crede alle proprie negazioni e confabulazioni? Quanto il paziente crede alle proprie negazioni e confabulazioni? Ramachandran tentò quindi di ingannare i pazienti assegnandogli un compito motorio per il quale occorrevano entrambe le mani e facendoglielo eseguire in fretta, prima che avesse il tempo di riflettervi sopra. Ramachandran tentò quindi di ingannare i pazienti assegnandogli un compito motorio per il quale occorrevano entrambe le mani e facendoglielo eseguire in fretta, prima che avesse il tempo di riflettervi sopra. «Posi di fronte ad alcuni soggetti un grande vassoio da cocktail contenente sei bicchieri di plastica pieni per metà di acqua. […] Quando provai lesperimento con pazienti colpiti da ictus che accusavano emiplegia, ma non anosognosia, essi, come previsto, tesero la mano sana verso il centro del vassoio.«Posi di fronte ad alcuni soggetti un grande vassoio da cocktail contenente sei bicchieri di plastica pieni per metà di acqua. […] Quando provai lesperimento con pazienti colpiti da ictus che accusavano emiplegia, ma non anosognosia, essi, come previsto, tesero la mano sana verso il centro del vassoio. 43

44 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli anosognosici 5/5 Gli anosognosici, presero il lato destro del vassoio con la destra e lasciarono senza sostegno il sinistro. Ovviamente comportandosi così fecero rovesciare i bicchieri. «Molti di loro però affermarono che Iincidente era dovuto a momentanea goffaggine anziché allincapacità di afferrare il bordo sinistro del vassoio (Ohi, che sbadato sono!). Una donna negò addirittura che limpresa non le fosse riuscita. Quando le domandai se avesse sollevato il cabarè, rispose con il grembo tutto bagnato e laria stupita: Ma certamente!. 44

45 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: sindrome di negligenza spaziale1/2 Negligenza spaziale In alcuni pazienti la negligenza interessa non solo lo spazio personale (limmagine del proprio corpo), ma anche lo spazio peripersonale e quello extrapersonale. Per esempio è notevolmente alterata la capacità di ricopiare la metà sinistra di un disegno. Per esempio è notevolmente alterata la capacità di ricopiare la metà sinistra di un disegno. Questi pazienti disegnano un fiore con i petali solo a destra del gambo. Se si chiede loro di copiare un orologio, ignorano i numeri delle ore situate sul lato sinistro del quadrante oppure cercano di mettere tutti i dodici numeri delle ore a destra oppure li disegnano tutte in basso lungo il margine del quadrante.Questi pazienti disegnano un fiore con i petali solo a destra del gambo. Se si chiede loro di copiare un orologio, ignorano i numeri delle ore situate sul lato sinistro del quadrante oppure cercano di mettere tutti i dodici numeri delle ore a destra oppure li disegnano tutte in basso lungo il margine del quadrante. 45

46 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Disegni di pazienti con negligenza visiva unilaterale ai quali è stato chiesto di copiare i modelli riportati a sinistra 46

47 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Autoritratti eseguiti da un artista affetto negligenza visiva 47 2 mesi 3 mesi e ½ 6 mesi 9 mesi Esempio particolarmente interessante di negligenza spaziale riscontrato negli autoritratti dipinti di un pittore tedesco colpito da un ictus che aveva interessato la corteccia parietale posteriore destra. Dallesame dei ritratti eseguiti nel periodo compreso fra due e tre mesi e mezzo dallepisodio risaltava una grave negligenza del lato sinistro della faccia. Dallesame dei ritratti eseguiti nel periodo compreso fra due e tre mesi e mezzo dallepisodio risaltava una grave negligenza del lato sinistro della faccia. La negligenza persisteva, sebbene ridotta anche dopo nove mesi, quando il paziente aveva essenzialmente recuperato tutti gli altri deficit. La negligenza persisteva, sebbene ridotta anche dopo nove mesi, quando il paziente aveva essenzialmente recuperato tutti gli altri deficit.

48 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Negligenza dello spazio notevolmente selettiva1/2 La negligenza spaziale degli stimoli può essere particolarmente selettiva. Ricerche condotte su pazienti con sindrome da negligenza conseguente a lesioni dellemisfero destro hanno dimostrato la presenza di deficit relativi alla percezione della forma degli oggetti. Ricerche condotte su pazienti con sindrome da negligenza conseguente a lesioni dellemisfero destro hanno dimostrato la presenza di deficit relativi alla percezione della forma degli oggetti. Tali pazienti non sono in grado di vedere tutte le parti di un oggetto, anche se le loro vie visive sono intatte, ma nonostante ciò riescono a riconoscere loggetto. Tali pazienti non sono in grado di vedere tutte le parti di un oggetto, anche se le loro vie visive sono intatte, ma nonostante ciò riescono a riconoscere loggetto. 48

49 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Negligenza dello spazio notevolmente selettiva2/2 A una paziente colpita da negligenza in seguito ad un ictus a carico dellemisfero destro venivano mostrati dei disegni che riproducevano la forma di un oggetto tracciata a puntini (o con linee sottili). Successivamente, le veniva chiesto di segnare con una matita ogni puntino. Successivamente, le veniva chiesto di segnare con una matita ogni puntino. La paziente era in grado di riconoscere la forma dei disegni riportati in figura (rettangolo, cerchio, lettera E, lettera H), ma, quando le veniva chiesto di marcare ogni puntino con la matita, trascurava la metà sinistra di ogni oggetto. La paziente era in grado di riconoscere la forma dei disegni riportati in figura (rettangolo, cerchio, lettera E, lettera H), ma, quando le veniva chiesto di marcare ogni puntino con la matita, trascurava la metà sinistra di ogni oggetto. 49

50 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: sindrome di negligenza spaziale2/2 Queste osservazioni cliniche hanno fornito una delle prime prove che le vie percettive comprendono anche circuiti specifici preposti allesame della forma complessiva degli oggetti e della forma complessiva degli oggetti e di particolari aspetti inerenti la loro forma complessiva. di particolari aspetti inerenti la loro forma complessiva. 50

51 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: negligenza della rappresentazione1/3 La negligenza della rappresentazione è forse la più affascinante forma di negligenza sensoriale che riguarda la rappresentazione interna dellintero campo visivo sinistro o destro di una scena visiva. Bisiach e Luzzatti (1978) studiarono un gruppo di pazienti di Milano, che avevano tutti una lesione del lobo parietale destro. Nellambulatorio dellospedale, a questi pazienti veniva chiesto di immaginare di trovarsi in piazza del Duomo e di guardare la facciata della Cattedrale e di descrivere, attingendo ai loro ricordi, i principali edifici che si affacciano sulla piazza. I pazienti erano in grado di identificare gli edifici disposti sul lato destro della piazza (il lato ipsolaterale alla lesione) mentre non riuscivano a ricordare gli edifici disposti sul lato sinistro, sebbene essi fossero loro familiari. Nellambulatorio dellospedale, a questi pazienti veniva chiesto di immaginare di trovarsi in piazza del Duomo e di guardare la facciata della Cattedrale e di descrivere, attingendo ai loro ricordi, i principali edifici che si affacciano sulla piazza. I pazienti erano in grado di identificare gli edifici disposti sul lato destro della piazza (il lato ipsolaterale alla lesione) mentre non riuscivano a ricordare gli edifici disposti sul lato sinistro, sebbene essi fossero loro familiari. Agli stessi pazienti veniva successivamente chiesto di immaginarsi di guardare la piazza dai gradini del Duomo e cioè dalla parte opposta, in modo tale che il lato destro e sinistro della piazza risultavano invertiti. Immaginando di trovarsi in questa posizione, i pazienti erano in grado di indicare i nomi degli edifici che in precedenza non erano riusciti ad identificare, ma non riuscivano più ad indicare i nomi di quelli che avevano precedentemente identificato. Agli stessi pazienti veniva successivamente chiesto di immaginarsi di guardare la piazza dai gradini del Duomo e cioè dalla parte opposta, in modo tale che il lato destro e sinistro della piazza risultavano invertiti. Immaginando di trovarsi in questa posizione, i pazienti erano in grado di indicare i nomi degli edifici che in precedenza non erano riusciti ad identificare, ma non riuscivano più ad indicare i nomi di quelli che avevano precedentemente identificato. 51

52 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura costruita sulla base delle osservazioni di Bisiach e Luzzatti (1978) 52 Piazza del Duomo Duomo Prospettiva della piazza dai gradini del Duomo Prospettiva della piazza dal lato opposto del Duomo

53 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: negligenza della rappresentazione2/3 Queste osservazioni ci suggeriscono che Queste osservazioni ci suggeriscono che la memoria dello spazio extrapersonale viene immagazzinata secondo un sistema di riferimento centrato sul corpo. la memoria dello spazio extrapersonale viene immagazzinata secondo un sistema di riferimento centrato sul corpo. I pazienti milanesi avevano evidentemente conservato in memoria il ricordo completo di tutta la piazza del Duomo ed erano in possesso delle facoltà necessarie per richiamare alla mente questo ricordo nella sua interezza.I pazienti milanesi avevano evidentemente conservato in memoria il ricordo completo di tutta la piazza del Duomo ed erano in possesso delle facoltà necessarie per richiamare alla mente questo ricordo nella sua interezza. Tuttavia, essi non erano in grado di accedere alle immagini associate al lato sinistro del corpo, vale a dire al lato controlaterale a quello della lesione e pertanto tale negligenza si estendeva anche al ricordo della parte sinistra dello spazio ed alla parte sinistra del campo visivo.Tuttavia, essi non erano in grado di accedere alle immagini associate al lato sinistro del corpo, vale a dire al lato controlaterale a quello della lesione e pertanto tale negligenza si estendeva anche al ricordo della parte sinistra dello spazio ed alla parte sinistra del campo visivo. Il richiamo alla mente dei ricordi di ciascuna metà del campo visivo viene operato per il tramite dellemisfero controlaterale. Il richiamo alla mente dei ricordi di ciascuna metà del campo visivo viene operato per il tramite dellemisfero controlaterale. 53

54 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Chiasma ottico Alcune fibre dei nervi ottici sincrociano, mentre altre no, a livello del chiasma. Ne risulta che alcuni dei neuroni che ricevono gli stimoli dal campo visivo di sinistra li inviano allemisfero destro, e viceversa. Ne risulta che alcuni dei neuroni che ricevono gli stimoli dal campo visivo di sinistra li inviano allemisfero destro, e viceversa. Ciò rende possibile, su un soggetto con cervello diviso, inviare uninformazione visiva a uno solo degli emisferi, facendo in modo che la persona fissi un punto su uno schermo, quindi proiettando per pochi attimi uno stimolo a destra o a sinistra del punto. 54

55 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Astereognosia: negligenza della rappresentazione3/3 Le immagini visive generate con limmaginazione sono mediate dalle stesse componenti del sistema visivo che sono implicate nellelaborazione delle immagini visive generate direttamente dagli stimoli visivi. Recenti indagini condotte mediante la PET hanno dimostrato che, quando a soggetti normali viene chiesto di chiudere gli occhi e di rappresentasi mentalmente la visione di un oggetto, per esempio la lettera a, si verifica lattivazione della corteccia visiva primaria, così come avviene quando si guarda realmente un oggetto. Recenti indagini condotte mediante la PET hanno dimostrato che, quando a soggetti normali viene chiesto di chiudere gli occhi e di rappresentasi mentalmente la visione di un oggetto, per esempio la lettera a, si verifica lattivazione della corteccia visiva primaria, così come avviene quando si guarda realmente un oggetto. Perciò lesioni della corteccia parietale posteriore, che provocano deficit nella percezione visiva di oggetti osservati in tempo reale, determinano deficit anche nella creazione di immagini visive attraverso la memoria e limmaginazione. Inoltre, è stato osservato che molti compiti che richiedono la formazione di immagini visive attingendo dai magazzini della memoria provocano una intensa attivazione della corteccia parietale posteriore e ciò suggerisce che nella loro immaginazione gli individui orientano i loro corpi rispetto alle figure generate mediante limmaginazione! Inoltre, è stato osservato che molti compiti che richiedono la formazione di immagini visive attingendo dai magazzini della memoria provocano una intensa attivazione della corteccia parietale posteriore e ciò suggerisce che nella loro immaginazione gli individui orientano i loro corpi rispetto alle figure generate mediante limmaginazione! È presumibile che sia proprio questa capacità di orientarsi mediante limmaginazione che manca nei pazienti con negligenza della rappresentazione. È presumibile che sia proprio questa capacità di orientarsi mediante limmaginazione che manca nei pazienti con negligenza della rappresentazione. 55


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