Psicologia

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Psicologia

Anno Accademico 2007-2008

Anna Borghi

[email protected]

Sito web: http://laral.istc.cnr.it/borghi

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Contatti

Orario di ricevimento: giovedi’ ore 11-13

Presso: Dipartimento di Psicologia, Viale Berti Pichat 5

Tel. Studio: 051-2091838

E-mail: [email protected]

Sito web: http://laral.istc.cnr.it/borghi

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Cosa ci si aspetta da uno/a studente/ssa

Avere una preparazione di base sui principali orientamenti in psicologia

Avere una preparazione di base sui principali processi cognitivi

Avere una preparazione di base sui principali paradigmi sperimentali usati in psicologia

Sapere come si fa una ricerca in psicologia e come si progetta un esperimento – sapere come fare un disegno sperimentale, come manipolare variabili, come selezionare un campione di soggetti, come individuare la procedura

Importante: Per sostenere l’esame è necessario partecipare ad un esperimento in laboratorio.

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EsameL'esame sarà scritto. Domande con risposte aperte che

richiederanno di: a. illustrare criticamente i principali temi affrontati durante

il corso; b. applicare le conoscenze acquisite per risolvere casi e/o

problemi quotidiani; c. applicare le conoscenze metodologiche acquisite per

"simulare" la progettazione di nuove ricerche sperimentali; d. applicare le conoscenze metodologiche acquisite per

valutare criticamente e individuare i limiti di studi sperimentali.

Per poter svolgere l'esame occorre aver preso parte ad un esperimento di laboratorio.

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Cosa faremo durante la prima settimana

L’oggetto del corso Cenni di storia della psicologia: le principali scuole Confronto tra prospettive attuali in psicologia:

cognitivismo e connessionismo

Confronto tra modi per studiare il comportamento: metodo osservativo, sperimentale, computazionale

Il metodo sperimentale

Le basi biologiche della psicologia: cenni Reti neurali e connessionismo

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Che cos’e’ la psicologia e che cosa studia

Una definizione: “studio scientifico del comportamento e dei processi mentali”. Espansione del concetto di “comportamento” per includere pensiero, emozioni, stati di coscienza

Psicologia cognitiva: ha a che fare con l’informazione che percepiamo, apprendiamo, ricordiamo, pensiamo.

Principali processi cognitivi: Percezione, attenzione e coscienza, memoria, immaginazione, pensiero, linguaggio, conoscenza, emozioni

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Le principali scuole di psicologia

1879: primo laboratorio di psicologia a Lipsia - Wundt. Introspezione.

Comportamentismo - USA e Russia, anni ‘10-anni ’50.La psicologia come la vede il comportamentista è una branca sperimentale puramente oggettiva delle scienze naturali (Watson, 1913).

Cognitivismo - Scuola dominante a partire dagli anni ’50. L’organismo ha in testa un modello in scala ridotta della realtà esterna e delle proprie azioni possibili. (k.Craik, 1947)Il compito di uno psicologo che cerca di comprendere la cognizione umana e’ analogo a quello di un uomo che cerca di capire come funziona un computer. (Neisser, 1966)

Connessionismo - dalla seconda meta’ degli anni ’80. Il nostro desiderio è quello di sostituire alla «metafora del calcolatore» la «metafora del cervello» come modello di mente (Rumelhart, 1986).

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STIMOLI RISPOSTE

STIMOLI RISPOSTE

STIMOLI RISPOSTE

Le principali scuole di psicologia

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Il Comportamentismo: il ruolo della psicologia

(1) La psicologia e’ la scienza del comportamento. La psicologia non e’ la scienza della mente.

(2) Il comportamento può essere descritto e spiegato senza far riferimento a eventi mentali o ai processi psicologici interni. Le fonti del comportamento sono esterne (nell’ambiente), non interne (nella mente).

(3) Nel corso dello sviluppo delle teorie in psicologia, se vengono impiegati termini o concetti mentali per descrivere o spiegare il comportamento, allora: (a) o questi termini o concetti devono essere eliminati e

sostituiti da termini comportamentali (b) oppure devono essere tradotti o parafrasati in

concetti comportamentali.

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Il Comportamentismo: concezione della mente, metodo, temi

Concezione della mente Mente = scatola nera – antimentalismo, comportamento

spiegabile in base a catene di stimolo-risposta – S-REsempio: linguaggio per Skinner e per Chomsky.

Metodo Esigenze epistemologiche: oggettività, osservabilità,

quantificazioneUso del metodo sperimentale. Rifiuto dell’introspezione Psicologia animale utile per lo studio della psicologia umana.

Principali temi di studio Interesse per l’apprendimento (anti-innatismo) e la soluzione di

problemi.

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Il cognitivismo: concezione della mente, metodo, temi

Concezione della mente Mentalismo: mente tra stimolo e rispostaIndividuo come elaboratore di informazione. HIP human information

processing. Mente (= software) indipendente dall’hardware (= cervello, corpo)Traduzione dei processi esterni in simboli: rappresentazioneDiagrammi di flusso che descrivono il percorso dell’informazione -

elaborazione sequenziale, a stadi

MetodoUso del metodo sperimentale, esperimenti di laboratorioCronometria mentale: tempo di elaborazione

Principali temi di studioProcessi cognitivi: percezione pensiero memoria linguaggioMeno interesse per l’apprendimento: innatismo

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Il connessionismo:i principi

Nuovo paradigma? Principi chiave: rilevanza dell’hardware (cervello, corpo); parallelismo: (Rumelhart e McClelland, 86) –

PDP Paralled Distributed Processing rappresentazione sub-simbolica: definizione

esclusivamente quantitativa dei fenomeni; strumento: simulazioni al computer.

Connessionismo classico: es. PDP Vita Artificiale (ecologismo, interesse per

la cultura e per i fenomeni collettivi).

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La cognizione “embodied” (incarnata): alcuni principi

Centralità dell’azione per la conoscenza: “Knowing is for acting” (Wilson)

Cognizione fondata sui processi sensomotori

Cognizione costruita in modo attivo, tramite l’interazione organismo / ambiente

Conoscenza variabile in funzione del tipo di corpo/organismo e della nostra interazione con l’ambiente

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Cognizione situata e distribuita: alcuni principi

Hutchins, 1995, Cognition in the wild:

I nostri processi cognitivi si estendono all’esterno della nostra mente

Il nostro uso dello spazio e degli strumenti/utensili funge da complemento per la nostra capacità mentale

Analisi degli artefatti e dello spazio per vedere come supportano le attività cognitive umane

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STIMOLI RISPOSTE

Cognitivismo. S-software-R

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STIMOLI RISPOSTE

Connessionismo. S-cervello-R

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STIMOLI RISPOSTE

Cognizione incarnata (embodied). S-cervello/corpo-R

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STIMOLI RISPOSTE

Cognizione distribuita. S-cervello/corpo/ambiente-R

Mente estesa

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Cognitivismo e connessionismo a confronto: simboli o sub.-simboli?

Elemento comune: Mente = sistema computazionale

Computazionale = sistema con input e output e insieme di strutture e processi che trasformano gli input in output.

Quali tipi di computazioni caratterizzano la mente? Cognitivismo: computazioni simboliche basate su regole esplicite

– sequenzialita’ – es. computer

Connessionismo: computazioni non-simboliche e basate su leggi fisico-matematiche – parallelismo -es. cervello.

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Connessionismo: La mente non opera in modo sequenziale e simbolico ma in modo parallelo e sub-simbolico (attivazione di microcaratteristiche).

Es. L’acqua e’ liquida, ma le singole molecole che la compongono no.

Analogamente i processi cognitivi sono fenomeni macroscopici, emergenti dall’azione di molti costituenti.

Sub-simbolico: Le rappresentazioni sono distribuite su piu’ unita’, e la stessa unita’ puo’ partecipare a diverse rappresentazioni.

Cognitivismo e connessionismo a confronto: simboli o sub.-simboli?

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Cognitivismo e connessionismo a confronto: l’innatismo

Cognitivismo: Innatismo Alcuni contenuti sono innati. Moduli specifici per date funzioni e dati

contenuti. EvidenzeEvidenze: Psicologia evolutiva: teorie innate dei bambini, Neuroscienze: modularità a livello cerebrale – studi sulle lesioni, Antropologia cognitiva es. tassonomie universali dei tipi naturali (Atran, 1998)

Connessionismo e visione “embodied”: tra innatismo ed empirismoRifiuto dell’idea empirista della mente come “tabula rasa”Ma ruolo centrale dell’apprendimento: innatismo di meccanismi,

NON di contenutiConoscenza = patterns specifici di connessioni sinaptiche nel

cervello. Nessuna forma di conoscenza di livello superiore è innata. Evidenze: plasticita’ cerebrale

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Cognitivismo e cognizione “embodied” a confronto

Cognitivismo: computer metafora della mente Visione embodied: ambiente e corpo – è l’azione a vincolare i

processi cognitivi.

Cognitivismo: si comprende la cognizione concentrandosi sui processi interni degli organismi

Visione embodied: si comprende la cognizione studiando le interrelazioni tra mente, corpo e ambiente

Cognitivismo: primato della computazione Visione embodied: primato dell’azione diretta a scopi

Cognitivismo: rappresentazione di natura simbolica Visione embodied: rappresentazioni fondate sui processi

sensomotori

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Cognitivismo e cognizione “embodied” a confronto

Teorie tradizionali: Separazione percezione – azione – cognizione; Assunto: la percezione avviene nello stesso modo indipendentemente dal tipo di risposta

Ma: non e’ una visione adattiva – Teoria embodied – Circolarita’ percezione-

azione-cognizione.

percezionepercezione azioneazione

azione

cognizione

percezione

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Avanguardie: la psicologia del XXI secolo: approcci interdisciplinari

Neuroscienza cognitiva: studio di come il cervello realizza le attività mentali. Compiti cognitivi, tecniche di neuroimaging. Neuroscienza affettiva e neuroscienza sociocognitiva.

Psicologia evoluzionistica: studio della base genetica dei processi psicologici, che in passato hanno aumentato le nostre possibilità di sopravvivenza e riproduzione. Es. obesità: favoriti gli organismi tendenti a sovra-alimentarsi?

Psicologia culturale: studio di come la cultura di appartenenza influenza rappresentazioni e processi psicologici degli individui che ne fanno parte.

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Modi per studiare il comportamento oggi

1. Approccio ecologico: metodi osservativi

Osservazione diretta: osservazione naturalistica del comportamento. Es. primati nel loro ambiente.

Per capire la cognizione va compreso l’ambiente e vanno studiati i comportamenti naturaliLimitiLimiti: troppo descrittivo, non isola i fenomeni

interessanti, assenza di controllo sperimentale

Inchiesta: es. per conoscere opinioni politiche etc. Rappresentatività del campione cruciale. LimitiLimiti: effetti di desiderabilità sociale, non

corrispondenza tra quanto si afferma e il proprio comportamento.

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2. Approccio computazionale: simulazioni al computer

Metodo simulativo: creazione di simulazioni del comportamento

Per capire un fenomeno dobbiamo essere in grado di riprodurlo (simulazioni con il computer, robotica)

Vantaggio: controllo totale delle variabili di interesse

limiti: • incerta la generalizzazione alla vita quotidiana, • a volte assunzione di meccanismi non

empiricamente testati nella vita quotidiana, • limiti legati alle potenzialità di hardware e

software,• possibilità che le simulazioni non riflettano le

modalità di pensiero del cervello umano

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3. Approccio psicobiologico

Studio del cervello umano e di animali, studi su pazienti (lesioni cerebrali), metodi di visualizzazione dell’attività cerebrale

Per capire un fenomeno / un comportamento dobbiamo essere in grado di coglierne le basi neurofisiologiche.

limiti: • Difficoltà di accesso ai pazienti (es. lesioni), • Costo delle strumentazioni, • Campioni piccoli, difficile generalizzare,• Difficile generalizzare dai pazienti ai “normali”

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4. Approccio di laboratorio – Metodo sperimentale:

Esperimenti controllati, Metodo sperimentalePer capire un fenomeno dobbiamo studiarlo in condizioni controllate (spesso, ma non necessariamente, in laboratorio) in modo da isolarne le variabili rilevanti

limitilimiti: incerta la generalizzazione alla vita quotidiana, il laboratorio e’ un mondo a se’

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Modi per studiare il comportamento

5. Altri metodi

Studio di casi singoli: utile in certi ambiti (sviluppo, neuropsicologia), elevata validità ecologica e analisi dettagliatelimitilimiti: piccole dimensioni dei campioni, incerta la generalizzabilità ad altri

Protocolli introspettivi, diari etc.: utile per accedere a informazioni soggettive altrimenti non disponibililimitilimiti: possibili discrepanze tra quanto si riporta e i processi reali, impossibilità di riportare processi non consapevoli

Possibile (auspicabile) l’integrazione di piu’ metodi

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Il metodo sperimentale: come condurre una ricerca

Fase 1. Formulazione di un’ipotesi sulla base di una teoria. Ipotesi scientifica: “Se facciamo certe osservazioni in certe

condizioni, e una data teoria e’ esatta, allora dovremmo ottenere i seguenti risultati.” es. Metodo di apprendimento.

Fase 2: realizzazione di un esperimento: si manipolano delle variabili e si compiono misurazioni per scoprire relazioni tra variabili

Fase 3: conferma o rifiuto empirici dell’ipotesi. Validazione o disconferma della teoria.

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Il metodo sperimentale: le variabili

Variabile = qualche proprieta’ di un evento che e’ stata misurata.

2 tipi di variabili:Variabili dipendenti = misura del comportamento del

soggetto, le risposte dei soggetti Variabili indipendenti (o fattori) = causa delle

modificazioni degli stimoli e risposte. Manipolate dagli sperimentatori. Ogni variabile indipendente ha piu’ livelli.

Spesso esperimenti multivariati, che comportano la manipolazione di piu’ variabili

Esempi di misurazione di variabili: es. Scale di valutazione, tempi di reazione (TR).

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Il metodo sperimentale: il disegno sperimentale

Disegno entro i soggetti (within): Es. Compito di categorizzazione: artefatto / oggetto naturalePartecipanti: un gruppo di studenti universitariMateriale: fotografie di artefatti e oggetti naturali.Variabile indipendente: grandezza (oggetti grandi-piccoli), tipo di

oggetto (vivente/non vivente)Variabile dipendente: errori e tempi di reazione (TR)

Disegno tra i soggetti (between):Es. Compito di lettura di favola Partecipanti: 2 gruppi di bambini: un gruppo legge e ripete (gruppo di

controllo), un altro ripete e manipola gli oggetti (gruppo sperimentale) (2 livelli)

Variabile dipendente: numero di sequenze del brano ripetute correttamente: migliore apprendimento se manipolazione di oggetti?

Disegno misto (mixed):Falsificazione dell’ipotesi nulla: c’e’ differenza tra le condizioni?

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+

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Non vivente: risposta con la mano destra

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Non vivente: risposta con la mano destra

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Vivente: risposta con la mano sinistra

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Vivente: risposta con la mano sinistra

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UN ALTRO ESEMPIO: PROCEDURA

Compito: artefatto o oggetto naturale?

Risposta: pressione di un diverso tasto.Borghi, Bazzarin, Tessari e Nicoletti, 2007

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MATERIALI

Catch-trial: non rispondere

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FATTORIDisegno con 4 fattori entro I soggetti a 2 livelli

1. Postura della mano, Prime (precisione, forza)

2. Tipo di oggetto (artefatto, oggetto naturale)

3. Tipo di presa che l’oggetto richiede (presa di precisione, di forza)

4. Grandezza dell’oggetto (reale, modificata)

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Il metodo sperimentale: un esercizio

PescePesce SpinarelloSpinarello: circoscrive un territorio e attacca gli altri maschi durante l’accoppiamento. Gelosia? TinbergenTinbergen, esperimento in laboratorio. Risultati: attacca i modelli anche meno realistici purche’ con la pancia rossa. I cambiamenti ghiandolari nel maschio fanno diventare rossa la pancia.

Quali variabili?

Quale disegno sperimentale?

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Il metodo sperimentale: causalita’ e correlazione

Studi di tipo causale e di tipo correlazionale.

Esperimenti: manipolazione sistematica di una variabile (indipendente) per verificare i suoi effetti causali sulla variabile dipendente. Es. Gruppo di controllo (placebo) – gruppo sperimentale (farmaco)

Ma: non sempre e’ possibile manipolare variabili per vederne i loro effetti su altre.

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Il metodo sperimentale: causalita’ e correlazione

Ricerca di tipo correlazionale. Coefficiente di correlazione (da -1 a +1) = stima di quanto due variabili sono collegate. Es. Visione di spettacoli violenti – personalita’ aggressiva.

In certi casi e’ possibile trasformare uno studio di tipo correlazionale in uno studio sperimentale: assegnazione casuale dei soggetti a condizioni diverse:

Es. Partecipanti ugualmente aggressivi sottoposti alla visione di scene violente

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Basi biologiche: il sistema nervoso

Sistema nervoso:Centrale

Tutti i neuroni che si trovano nelCervello eMidollo spinale

Periferico

Sistema somatico: informazioni da recettori sensoriali, muscoli, corpo – invia istruzioni motorie (neuroni sensoriali, neuroni motori)

Sistema autonomo: connessione con organi interni e ghiandole

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Il neuroneOgni neurone deve:

+ ricevere informazioni (input) dall’ambiente o da altri neuroni

+ integrare le informazioni ricevute e produrre una risposta adeguata

+ condurre il segnale al terminale di uscita

+ trasmettere il segnale ad altre cellule nervose, ghiandole o muscoli

+ coordinare le proprie attivita’ metaboliche, mantenendo l’integrita’ della cellula

Neurone = Neurone = unita’ anatomica e funzionale del sistema nervoso. del sistema nervoso. Trasmette impulsi nervosi ad altri Trasmette impulsi nervosi ad altri neuroni, ghiandole, muscolineuroni, ghiandole, muscoli

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Il neurone

Esseri umani 10.000.000.000.000 (10 12) neuroni

Unita` ricevente

Corpo cellulare Dendriti Recettori

Unita` di trasmissione Assone Terminazioni presinaptiche Neurotrasmettitori

Da Occhio, Cervello, Visione, D.H. Hubel, Zanichelli, 1989

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Il neuroneSoma (corpo cellulare) = i segnali dai dendriti confluiscono lungo il corpo del neurone che li interpreta e decide se produrre un potenziale d’azione, segnale elettrico di output – unita’ ricevente

2 TIPI DI PROLUNGAMENTI:

Dendriti = specializzati nel rispondere a segnali provenienti da altri neuroni – nel cervello rispondono ai neurotrasmettitori chimici liberati da altri neuroni – unita’ ricevente

Assone = trasporta i segnali elettrici generati dal corpo cellulare verso le estremita’ del neurone –unita’ di trasmissione

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Il neurone

Sinapsi = piccola fessura che separa i neuroni

Terminazione presinaptica = contiene neurotrasmettitori liberati in risposta a potenziali d’azione che percorrono l’assone –unita’ di trasmissione

Terminazione postsinaptica = contiene recettori per i neurotrasmettitori – unita’ di ricezione

Neurotrasmettitore = sostanza chimica usata nella comunicazione neuronale a livello delle sinapsi

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Il neurone: la trasmissione nervosa

Trasmissione di informazione Unidirezionale Trasmissione elettrica Trasmissione con

neuro-trasmettitori Sinapsi eccitatorie Sinapsi inibitorie Nel cervello umano

circa 1015

assone

Terminale assonico (presinaptico)

Dendrite (postisinaptico)

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Potenziale d’azione (SPIKE) di un neurone (= scarica, output):

La membrana del neurone permette agli ioni di sodio Na+ di entrare nella cellula. Dopo il potassio K+ esce ripordando il potenziale a livelli di riposo. Questo accade lungo tutto l’assone finche’ il potenziale d’azione non raggiunge il terminale sinaptico.

Neurone mirror: SPIKES sia con azioni osservate che eseguite. (Rizzolatti & Arbib, 1998.)

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Per capire la trasmissione nervosa si consideri la differenza di potenziale tra interno ed esterno della cellula.

La somma algebrica di tutte le attivita’ sinaptiche (eccitatorie e inibitorie) determina se l’effetto finale sara’ eccitatorio o inibitorio

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Sistema Nervoso Centrale (SNC)

Proencefalo Emisferi cerebrali Talamo e

Ipotalamo (Diencefalo)

Mesencefalo Romboencefalo

Bulbo Ponte Cervelletto

Midollo spinale

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La corteccia: Lobi e scissure

•Lobi (delimitati da solchi maggiori)

•Scissure•Giri (rilievi tra i solchi)

CortecciaCorteccia: strato esterno del telencefalo (emisferi cerebrali), composta da materia grigia

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La corteccia: le aree corticali

Area visiva primaria

Area motoria primaria

Area somatosensoriale primaria (tatto)

Area uditiva primariaAree associative

(frontali, posteriori)

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Tecniche di brain imaging: PET (Tomografia a Emissione di Positroni)

Aree attivate del cervello: bruciano piu’ energia (ossigeno e glucosio)

PET (Positron Emission Topography)= immagine funzionale del cervello

Uno scanner rileva il materiale radioattivo iniettato (ossigeno, carbonio etc.) Questo materiale tende ad andare nelle aree che ne fanno uso.

Vantaggi: immagine dell’attivita’ cerebrale

Svantaggi: costi, invasivita’

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Tecniche di brain imaging: fMRI – risonanza magnetica funzionale

Aree attivate del cervello: bruciano più energia (ossigeno e glucosio)

fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging)= immagine anatomica e funzionale del cervello

Mostra le aree del cervello piu’ irrorate con ossigeno, quindi piu’ attivate.

Vantaggi: meno costosa della PET, non materiale radioattivo

Svantaggi: costi, non adatta a pazienti claustrofobici, a persone con meccanismi metallici (peace-maker), immobilita’ necessaria

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Tecniche di brain imaging: fMRI

Aree di visione e udito

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TMS / stimolazione magnetica transcraniale

Tecnica nuova, non invasivaProduzione di un campo magnetico che

produce attivita’ elettrica nel cervello.Con questa corrente elettrica eccita le

cellule nervose.Interruzione per pochi millisecondi

dell’attivita’ cerebrale. Interferenza.

Vantaggio della TMS: produce lesioni virtuali e ne verifica gli effetti comportamentali: es. Soppressione della percezione tattile: quali effetti sulla comprensione del linguaggio?

Bobina di stimolazione posta sulla superficie della testa

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Single cell recording

Studio in vivo dell’attivita’ elettrica di neuroni singoli, per rilevarne i cambiamenti di carica.

Tramite microelettrodi inseriti in corrispondenza di un neurone nel cervello di animali anestetizzati.

Vantaggio: alta risoluzioneProblema: tecnica molto invasiva. Es. Studi sui neuroni specchio.

elettrodo

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Il connessionismo: le reti neurali

Rete neurale: modello del sistema nervoso – Struttura dinamica capace di apprendere e

autoregolarsi.

Esempio: rete feedforward

61 INPUT

OUTPUT

Unità -> neuroni (cellule nervose)Connessioni -> sinapsiPeso = valore numerico che caratterizza ogni connessione –> numero di siti sinaptici attraverso cui un neurone influenza gli altriPesi positivi o negativi -> Connessioni eccitatorie o inibitorieStato o livello di attivazione di ciascuna unità – > stato di attivazione dei neuroni

Strati della rete neurale: Unità di input (sistema sensoriale),unità interne o hidden, unità di output (sistema motorio)

La risposta dipende dai pesi sulle connessioni

Reti neurali:un esempio

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Il connessionismo: le simulazioni

Metodo: le simulazioni al computer = riproduzione delle proprietà computazionali del cervello e della mente.

Computer = usato non come modello della mente ma come strumento per simulare.

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Connessionismo classico

Distinzione tra Connessionismo classico e Vita Artificiale.

Connessionismo classico: reti neurali studiate indipendentemente dal corpo.

Input e output dipendono solo dall’esperienza corrente e non dall’esperienza precedente.

L’apprendimento avviene in situazioni non ecologiche.

Non si tiene sempre conto dell’aspetto genetico.

Non si tiene conto dell’ambiente sociale.

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Vita Artificiale

Tentativo di studiare con le simulazioni i vari aspetti della vita biologica: sistema nervoso, corpo, ambiente fisico, ambiente sociale, evoluzione

Organismi dotati di reti neurali e corpo che vivono in ambienti insieme a popolazioni di altri individui. Sistema nervoso: sistema sensoriale e motorio. Propriocezione.

Importanza dell’azione: non più stimolo – elaborazione – risposta, ma ciclo: risposta –> modificazioni ambientali –> elaborazione –> nuova risposta

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Vita Artificiale: l’importanza del corpo

Ambiente

CORPO CORPO

Ambiente

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OUTPUT

INPUT

RESTO

DEL

CORPO

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Vita Artificiale: l’algoritmo genetico

Algoritmo genetico- Riproduzione differenziata. Solo gli individui più bravi

si riproducono (funzione di fitness).- Trasmissione genetica. I figli degli individui che si

sono riprodotti hanno lo stesso patrimonio genetico dei genitori.

- Mutazioni casuali durante il processo di copia, ricombinazione dei patrimoni genetici dei genitori.

es. organismo che vive in un ambiente bidimensionaleinput: posizione del cibo (recettori sensoriali:

informazione sull’ambiente esterno)output: movimento (neuroni motori)

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OUTPUT

INPUT

RESTO

DEL

CORPO

GENOTIPO

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RESTO

DEL

CORPO

GENOTIPO

AMBIENTE ESTERNO

INPUT

OUTPUT

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UN ESPERIMENTO E UNA SIMULAZIONE

Evidenza neurale e comportamentale che gli stimoli visivi attivano informazione motoria

Un esempio: Tucker & Ellis, 2001

Compito: categorizzazione di oggetti in NATURALI e ARTEFATTI. Risposta con una presa di precisione o di forza.Risultati: effetti di compatibilità tra le dimensioni dell’oggetto (non rilevante per il compito) e il tipo di presa usata per rispondere.

SPIEGAZIONE: vedere un oggetto attiva le informazioni motorie e potenzia le affordances legate a passate interazioni visuomotorie con quell’oggetto. Microaffordances

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SIMULAZIONE / LA RETE NEURALEOrganismo dotato di: sistema visivo per vedere oggetti, uno per volta sistema motorio: un braccio e 2 dita sistema propriocettivo

Training: algoritmo genetico

Tsiotas, Borghi & Parisi, 2005

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SIMULAZIONE

Dopo una fase di apprendimento ad ogni organismo vengono riproposti i 4 oggetti e gli si indica anche il compito da eseguire (01=prendi l’oggetto, 10=riconosci il colore)

Presenza di Compatibilità e Incompatibilità tra i pattern 2 compiti: afferrare l’oggetto e decidere se è grigio o nero

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RISULTATI DELLA SIMULAZIONE

I pattern Compatibili sono appresi in meno generazioni rispetto a quelli Incompatibili in tutte le repliche (seeds) in tutte le repliche (seeds)

E’ più facile per tutti gli organismi imparare i pattern E’ più facile per tutti gli organismi imparare i pattern CompatibiliCompatibili..

Replica dei risultati sperimentali ottenuti da T&E (2001)

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