Neuroni Specchio I. Percepire le azione dei altri

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1 Imaging e cognizione sociale A mirror neurone, by V. Gazzola Christian Keysers Neuro-Imaging-Center,, University of Groningen Teorie Psicologiche 1. Comprensione tramite una teoria della mente altrui Tratti della faccia ->definizione paura stato emotivo di turbamento e repulsione nei confronti di una cosa che e o viene considerata dannosa o pericolosa Visione di un veicolo ->definizione motociclo Motoveicolo a due ruote, di piccola cilindrata, per il trasporto di persone 2. Comprensione tramite simulazione Visione -> contagio emotivo (cuore del osservatore batte piu forte, sudare, muscoli tesi) -> riconoscimento incarnato. Neuroimaging 1. Azione 2. Sensazione 3. Emozione Neuroni Specchio I. Percepire le azione dei altri scimmia F5 1)Tutti i neuroni in F5 rispondono durante l esecuzione 2) Alcuni (Neuroni Specchio) rispondono anche all osservazione di azioni altrui 3) Movimenti simile senza un fine sono inefficaci 1

2 Cosa indicano queste risposte? Azioni Osservate tradotte Rappresentazione motoria delle azioni Sistema Specchio nell uomo? La registratione di singoli neuroni non e possibile Metodologia non-invasiva: la risonanza magnetica funzionale. Cosa succede per azioni che non sono umane? Osservazione robotiche umane statico azioni complesse Ossi-emoglobina Deossi-emoglobina Risposta Emodinamica non-paramagnetica paramagnetica Richiesta di O 2 Segnale ai capilari Gazzola et al., NeuroImage, 2007 Risonanza Magnetica Risonanza Magnetica Onde-radio ~ B B 0 2

3 Resonanza Magnetica funzionale Ossi-emoglobina Deossi-emoglobina Risposta Emodinamica non-paramagnetica paramagnetica Onde-radio ~ B B 0 Richiesta di O 2 Segnale ai capilari Ampiezza ~ Quantita di idrogeno & B locale Interferenza -> signale debole Minor Interferenza -> signale forte Il sistema specchio per le azioni nell uomo: Fadiga, Iacoboni, Grafton, Rizzolatti Esecuzione Attivita cerebrale Osservazione statico azioni complesse Esecuzione Gazzola et al., NeuroImage, 2007 Esecuzione & Osservazione RFX, n=16, p<0.001 Cosa succede quando possiamo solo sentire il suono di un azione? RFX, n=16subjects, p<0.001 Gazzola et al., NeuroImage,

4 Bocca Mano Ambiente Stimuli osservazione esecuzione suono Somatotopia? Mano Bocca + esecuzione mano e bocca Gazzola, Aziz-Zadeh, Keysers, Current Biology, 2006 N=16, RFX, p<10-7 Gazzola, Aziz-Zadeh, Keysers, Current Biology, 2006 Scala di empatia Azioni e Empatia Quanto bene vi descrive: 0 (non bene) - 4 (molto bene). Quando sono arrabbiato con qualcuno, tendo a mettermi nei sui panni. Qualche volta provo a capire i miei amici prendendo la loro prospetiva. Qualche volta ho difficolta nel vedere le cose dal punto di vista altrui. Normalmente prima di prendere una decisione in un disaccordo, provo a considerare il punto di vista di ognuno. Quando sono sicura di aver ragione, non perdo tempo ad ascoltare gli argomenti degli altri. 16 soggetti Suoni di azioni di mano Valori di empatia r(pt,bold), p< Interpersonal reactivity index, Davis (1980) Gazzola, Aziz-Zadeh, Keysers, Current Biology, 2006 Capire le azioni e il sistema specchio Neuroni specchio: II. Sensazioni Sono attivati sia durante l osservazione di azioni che durante la loro esecuzione Sono attivati anche quando possiamo solo udirne il suono Suggeriscono che capiano gli altri tramite una simulazione del loro comportamento Oltre alle azioni, simuliamo anche le sensazioni tattili altrui? 4

5 Stimulazione tattile Risultati di gruppo (n=14) RFX (random effects) p < uncorrected k = 5 SI SII 3 condizioni: tocco gamba destra tocco gamba sinistra riposo Dx e Sx Tocco (dx o sx) > riposo Osservazione del tocco 2 condizioni: osservazione del tocco Risultati (n=14) RFX (random effects) p < uncorrected k = 5 > Osservaz. tocco > Osservaz. movim. osservazione del movimento senza tocco Risultati (n=14) RFX (random effects) p < uncorrected k = 5 Single subject sovrapposizione Vision Touch of touch (right > or vis left) of non-touch > rest III. Emozioni 14 soggetti nella risonanza con una maschera di anestesia sulla faccia 253voxels tocco > riposo osservaz. tocco > osservaz. movim. sovrapposizione Condividiamo le sensazioni altrui Keysers et al., Neuron, 2004 Wicker, Keysers et al. Neuron,

6 Osservazione Esperienza olfattiva soddisfatto neutrale disgustato Odori piacevoli: Fragola Menta Odori disgustosi: Burro irrancidito Uova marce Piacevoli Disgustosi Wicker, Keysers et al. Neuron, 2003 Wicker, Keysers et al. Neuron, 2003 Insula anteriore di sinistra Insula anteriore di sinistra > Odori disgustosi > riposo, p<0.005 RFX n=14 Osservazione del disgusto > neutro, p<0.005 RFX n=14 Insula anteriore di sinistra Sovrapposizione RFX n=14subjects Wilder Penfield Wicker, Keysers et al. Neuron, 2003 Disfunzione dell esperienza e del riconoscimento del disgusto in seguito a danni cerebrali (Calder et al., 2000) Risultati simili: Adolphs et al

7 Insula ed empatia 18 soggetti nella risonanza magnetica durante l esperienza e l osservazione del disgusto gustativo Segnale durante l osservazione del disgustto 6 5 R 2 = Empathy Score (FS) Jabbi, Swart, Keysers, NeuroImage, 2007 Conclusioni generali Come capiamo gli altri: simulazione o riflessione cognitiva pura? Vedere o sentire le azioni altrui attiva regioni motorie, come se stessimo facendo azioni simili Vedere qualcuno essere toccato attiva regioni somatosensoriali, come se avessimo ricevuto il tocco sul nostro corpo Vedere espressioni emozionali altrui attiva regioni emotionali come se stessimo vivendo emozioni simili Stati condivisi Stimolo sociale TOM Simulazione disgusto azioni tocco osservazione 7

8 Ringraziamenti Membri del mio laboratorio Valeria Gazzola, Mbemba Jabbi, Christiaan v.d. Gaag P. Atzak, J. Bastiansen, L. Cerliani, J. Etzel, I. Kokal, H. Meffert, L. Nanetti, M. Schippers, M. Thioux Evelyne Kohler, Alessandra Umilta Collaboratori Bruno Wicker, Theo Mulder, Rainer Goebel Vittorio Gallese, Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi (Parma) Marie Curie Excellence Grant NWO VIDI Grant and Cognition Pilot 8