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1 La coscienza

2 Outline degli argomenti 1. La coscienza come fenomeno sociale 2. Attenzione selettiva 3. La coscienza e il cervello 4. Ipnosi 5. Il sonno

3 Domande Cos è la coscienza e perchè siamo consapevoli? Come dirigiamo la nostra coscienza da un evento ad un altro, prestando attenzione a certi stimoli e non ad altri? Perchè e come siamo consapevoli di noi stessi, delle nostre azioni, dei nostri pensieri (e di altri non siamo consapevoli)? Quando diventiamo consapevoli di esistere? Cosa è l ipnosi? E il sonno?

4 Possiamo comprendere la coscienza? L approccio filosofico La coscienza non è un fenomeno naturale: qualcosa di soprannaturale e miracoloso che non possiamo nè capire nè studiare E un fenomeno naturale ma non lo possiamo comprendere Possiamo comprenderla perchè le persone hanno una coscienza che è prodotta dal cervello. Questo è studiabile e così lo è anche la coscienza (Hebb)

5 Il significato adattivo della coscienza La coscienza è la consapevolezza dei processi mentali quali la percezione, il pensiero, la memoria e non il processo in sè. La coscienza è una esperienza personale che non può essere condivisa direttamente Provare a considerare la coscienza come un sottoprodotto di un altra caratteristica del cervello (linguaggio?)

6 La coscienza e la capacità di comunicare L abilità di comunicare rende possibile la coscienza In che modo la comunicazione dà origine alla coscienza? Deve essere in grado di trasfomare eventi privati, interni in messaggi simbolici (linguaggio) Le nostre parole hanno un effetto su chi ci ascolta Relazione tra pensiero e linguaggio (pensare in parole)

7 Il pensiero cosciente controlla il comportamento? Quale relazione esiste tra azione e consapevolezza? Cartesio: la mente immateriale controlla i movimenti. W. James: la consapevolezza emotiva deriva da una risposta fisiologica (sono triste perchè piango, impaurita perchè tremo..)

8 Il pensiero cosciente controlla il comportamento? Quali sono le prove per distinguere l azione dalla consapevolezza? Psicologia cognitiva: studio delle illusioni Neuropsicologia (blindsight)

9 Illusione di Ebbinghaus Giudizio di consapevolezza vs. azione motoria per afferrare

10 La coscienza come fenomeno sociale La coscienza è un prodotto secondario della nostra capacità di comunicare simbolicamente. La sua base fisiologica è l attività dei meccanismi linguistici cerebrali Pensare tra sè e sè è cosciente I processi non verbali sono coscienti se possiamo descriverli Allo stesso tempo siamo consapevoli della realtà esterna solo se possiamo pensare e verbalizzare come li percepiamo Queste percezioni possono essere diverse dalle azioni

11 Coscienza e attenzione Coscienza dipende dall attenzione Attenzione: mezzo attraverso cui diventiamo consapevoli delle nostre esperienze Si studia la coscienza analizzando le persone che la perdono La mappatura delle aree deattivate nei pazienti in coma mostra l importanza di un netwok specifico

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13 Attenzione DEFINZIONE: L insieme dei diversi processi di selezione che il cervello mette in atto nei confronti degli stimoli che giungono dal mondo esterno attraverso gli organi di senso FUNZIONE: il sistema cognitivo possiede una quantità di risorse limitata L insieme dei meccanismi che consentono di concentrare le proprie risorse mentali su alcuni aspetti piuttosto che altri, determinando ciò che è cosciente ad ogni istante. Attenzione selettiva, distribuita, sostenuta.

14 attenzione Attenzione selettiva o focalizzata Attenzione divisa o distribuita uditiva visiva Somiglianza tra compiti Difficoltà del compito pratica

15 Attenzione selettiva Informazione uditiva Informazione visiva Meccanismi cerebrali dell attenzione selettiva

16 Cocktail Party Problem Colin Cherry (1953) Il fenomeno del cocktail party attenzione selettiva che filtra le informazioni non importanti Come facciamo a concentraci su una conversazione alla volta quando siamo ad una festa? Probabilmente ci serviamo di alcune differenze percettive per mantenere l attenzione focalizzata su di un messaggio specifico. Compito dell ascolto dicotico

17 Ascolto dicotico Compito in cui viene richiesto di ascoltare uno di due messaggi presentati contemporaneamente, uno a ciascun orecchio Compito di ripetere il messaggio a cui si deve prestare attenzione Cosa accade all informazione inviata all orecchio non atteso? I soggetti non sanno riportare il messaggio Chiusura di un canale sensoriale?

18 Tuttavia se nell orecchio non atteso veniva trasmesso un messaggio contenente il nome del partecipante, questo veniva subito notato L informazione trascurata viene «filtrata» solo dopo aver riconosciuto le parole, anche se il soggetto non è consapevole

19 Teoria del filtro di Broadbent (1958) 4,9,6 8,5,2 Due stimoli o messaggi presentati contemporaneamente accedono in parallelo ad un registro sensoriale Uno passa da un filtro (attenzione) e l altro no: il messaggio trascurato è scartato dal filtro e quindi riceve un elaborazione minima (cambiamento tono )

20 Theories of Selective Attention 20

21 La teoria di Broadbent (1958) Input vanno paralleli al registro sensoriale Spiega I dati di Cherry lo stimolo non atteso riceve un minimo di elalborazione Poi sono filtrati sulla base delle loro caratteristiche fisiche Spiega I dati dell ascolto dicotico Il filtraggio previene il sovracarico dela MBT Imput rimane nel buffer fino a quando riceve elaborazione semantica 21

22 Teoria del filtro attenuato (Treisman, 1960) Chi 7 là 4 va 1 Chi va là 471 Shadowing: il compito richiede di stare attento a due o più stimoli contemporaneamente. Se gli stimoli sono molto diversi tra loro è possibile elaborare i due messaggi in modo più completo Il fatto che la selezione si possa basare sul significato non era prevista da Brodbent

23 Theories of Selective Attention 23

24 Il filtro attenuato (Treisman, 1960) Le informazioni non attese ricevono solo una elaborazione parziale Dalle caratteristiche fisiche a quelle semantiche Il filtro è più flessibile di quanto sostenesse Broadbent La soglia si abbassa A volte stimoli processati poco superano la soglia e raggiungono la consapevolezza 24

25 Deutsch and Deutsch (1967) Tutti gli stimoli vengono analizzati Il filtro è collocato dopo, prima della risposta Lo stimolo più rilevante determina la risposta che verrà emessa. Dati dalla neuropsicologia pongono dei dubbi su questo modello. I risultati sperimentali favoriscono la prospettiva della Treismann 25

26 Theories of Selective Attention 26

27 Attenzione selettiva Informazione uditiva Informazione visiva Meccanismi cerebrali dell attenzione selettiva

28 Attenzione visiva Attenzione o attenzione selettiva processo in cui si seleziona e ci si focalizza su uno o più stimoli Attenzione overt quando il fuoco dell attenzione coincide con l orientamento sensoriale (orientamento degli occhi) Attenzione covert quando il fuoco è indipendente dall orientameno sensoriale Attenzione porta i processi cognitivi su un particolare target

29 Figure 14.1 Covert Attention

30 Attenzione visiva spaziale: luce di un riflettore, obiettivo zoom o riflettori mutipli?

31 Teorie Posner (1980): riflettore o fascio di luce Eriksen e James (1986): lente di un obiettivo (obiettivo zoom) che si allarga e si riduce Awh & Pashler (2000): riflettori multipli

32 Attenzione visiva spaziale Riflettore (Posner, 1980) si muove a velocità costante (Yantis, 1998) Obiettivo zoom fascio luminoso variabile: area può essere aumentata o diminuita a seconda delle richieste del compito

33 Attenzione visiva spaziale Concentrazione (fuoco dell attenzione) di risorse di analisi in una parte dello spazio Prestazione più veloce (TR più bassi) più accurata (meno errori)

34 Orientamento dell attenzione spaziale Esogeno automatico (non cognitivo): segnali periferici, ad es. stimolo vicino al bersaglio imminente Endogeno volontario (cognitivo): segnali centrali, ad es. frecce

35 Il sistema attenzionale di Posner Sistema endogeno Sistema esogeno Controllato dalle intenzioni e dalle aspettative Coinvolto quando ci sono dei cue centrali Spostamento auttomatico dell attenzione Coinvolto quando un cue periferico non informativo viene presentato Stimoli salienti o che sono molto diversi attirano di più l attenzione

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37 Misurare gli effetti dell attenzione endogena

38 Misurare gli effetti dell attenzione endogena

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40 Attenzione può essere endogena ed esogena Attenzione esogena o attenzione di riflessi è l orientamento involontario dell attenzione verso uno stimolo saliente Processo bottom-up, perchè controllato da fenomeni sensoriali più che dal controllo volontario e consapevole Per fare spostare attenzione esogena in una specifica localizzazione spaziale, si usano stimoli sensoriali semplici come un flash di luce in cui l attenzione si sposta dopo un intervallo temporale L inibizione di ritorno fa sì che intervalli più lunghi inteferiscano con le prove valide

41 Attenzione esogena e inibizione di ritorno

42 Attenzione esogena e inibizione di ritorno

43 Informazione visiva Possiamo prestare attenzione sia alla localizzazione dell infomazione che alla natura dell informazione (forma, colore)

44 Oggetto: faccia posizione Jonides & Smith, 1999

45 Meta-analisi: PET e MEG Spaziale (blu) e visiva (rossa)

46 Attenzione divisa e sostenuta L attenzione focalizza i processi cognitivi su specifici oggetti Ad esempio nei compiti di attenzione divisa, ai soggetti viene richiesto di processare due o più stimoli contemporaneamente Questi compiti mostrano che l attenzione ha capacità limitate Attenzione sostenuta uno stimolo viene tenuto dentro al fascio luminoso per un tempo lungo

47 Attenzione può essere endogena ed esogena La ricerca visiva per cercare degli oggetti specifici richiede attenzione Ricerca delle caratteristiche una ricerca in cui il target pop out perchè c è un unico attributo Ricerca delle congiunzioni una ricerca su due o più caratteristiche che assieme fanno distinguere il target

48 Ricerca visiva

49 Ricerca visiva

50 In sintesi Il processo di attenzione selettiva determina quali stimoli verranno notati e quali ignorati Tale selezione dipende da una serie di fattori, tra cui novità, istruzioni verbali, nostra valutazione personale di ciò che stiamo valutando, indizi, caratteristiche dello stimolo stesso.

51 La coscienza e il cervello Lesione cerebrale può alterare la coscienza Amnesia anterograda (ippocampo): non possono formare nuovi ricordi verbali però apprendono e non ne hanno consapevolezza.

52 La coscienza e il cervello 1. Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza 2. Agnosia visiva: la mancanza di consapevolezza delle percezioni visive 3. La sindrome Split-brain (cervello diviso)- Brain

53 Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza Geschwind, Quadfasel, e Segarra (1968) Donna con grave lesione cerebrale (monossido di carbonio): corteccia associativa uditiva i centri del linguaggio (Broca e Wernicke) le connessioni tra centri del linguaggio e corteccia associativa uditiva distrutta anche gran parte della corteccia associativa visiva

54 Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza Non era cosciente di nulla di ciò che accadeva intorno a lei Non è in grado di comprendere (Wernicke) nè di produrre un eloquio con significato (Broca) Sapeva ripetere e imparare parole nuove Anche se i meccanismi linguistici ricevevano input uditivi e potevano essere utlizzati per parlare non ricevevano informazioni dagli altri sensi relativamente al significato delle parole.

55 Afasia transcorticale mista: un caso di totale incoscienza Rimase in ospedale per 9 anni: Pochissimi movimenti, non dava segnali di riconoscere gli oggetti o le persone dell ambiente Ma ripeteva le parole e se dicevi: Le rose sono rosse, le viole sono blu. Lo zucchero è dolce e così sei tu Aveva anche imparato canzoni dalla radio LA COSCIENZA NON E SEMPLICEMENTE L ATTIVITA DEI MECCANISMI LINGUISTICI, MA UN ATTIVITA INNESCATA DALLE INFORMAZIONI RICEVUTE DA ALTRE PARTI DEL CERVELLO (RICORDI, ESPERIENZE SENSORIALI)

56 Agnosia visiva: la mancanza di consapevolezza delle percezioni visive

57 Agnosia visiva: la mancanza di consapevolezza delle percezioni visive Incapacità a riconoscere e identificare visivamente gli oggetti Compromissione del normale interscambio tra il sistema percettivo visivo e il sistema verbale La coscienza come sinonimo della capacità di una persona di parlare delle proprie percezioni e sensazioni

58 Esperimenti su split-brain Sperry and Gazzaniga (1981)

59 La sindrome Split-Brain Recisione del corpo calloso che normalmente consente lo scambio di informazioni tra i due emisferi. Ciascun emisfero riceve informazioni dalla parte opposta del corpo e ne controlla i movimenti. Se vengono scollegati, invece, opereranno indipendentemente e senza consapevolezza l uno dell altro (produzione del linguaggio solo con l emisfero sinistro difficoltà nel produrre giudizi percettivi verbali in merito a percezioni di tipo visivo) Identificazione di un oggetto in risposta ad uno stimolo olfattivo

60 Sintesi Ipotesi che la coscienza è una funzione della capacità di comunicare viene confermata da alcune fonti: Afasia transcorticale mista: possono pecepire il linguaggio e parlare senza consapevolezza Agnosia visiva: possono compiere giusti movimenti con la mano quando vedono oggetti che non riescono a riconoscere coscientemente Pazienti split-brain: possono formulare giudizi percettivi con l emisfero destro ma non può parlarne e ne sembra inconsapevole

61 Gli stadi del sonno sonno Funzioni del sonno Sognare Disordini del sonno Meccanismi cerebrali del sonno

62 Sonno Non è uno stato di incoscienza ma uno stato alterato di coscienza Il sonno appartiene al ritmo biologico innato. Deprivazione di sonno: condizione nella quale si trova un individuo privato della quantità di ore necessarie o auspicate di sonno. Ipersonnia: dopo una privazione del sonno, disturbo del sonno caratterizzato da eccessiva sonnolenza diurna

63 Psicosi da privazione del sonno: alterazione importante del funzionamento cognitivo e emotivo causata da una grave privazione del sonno e caratterizzata da perdita di contatto con la realtà, confusione, disorientamento, deliri e allucinazioni

64 Funzioni del sonno Sonno come riparatore serve a rilassare il corpo dalle tensioni muscolari. Sonno ed apprendimento permette il consolidamento delle tracce mnestiche nella MLT

65 Fasi del sonno I cambiamenti nei segnali elettrici generati dal cervello possono essere amplificati e registrati con l elettroencefalografo: Elettroencefalografo: apparecchiatura che produce un tracciato (encefalogramma - EEG): rileva, amplifica e registra l attività cerebrale; Onde Beta: onde piccole e veloci associate agli stati di veglia e attenzione; Onde Alfa: onde ampie e lente in stati di rilassamento e di assopimento;

66 Fase 1: sonno leggero il battito del cuore rallenta, la respirazione diventa più irregolare, la muscolatura si rilassa (contrazione muscolare riflessa denominata spasmo ipnico) Con l EEG si rileva principalmente onde brevi e irregolari e alcune onde alfa. Fase 2: la temperatura corporea scende Comparsa dei fusi del sonno (brevi scariche di onde cerebrali particolari). Rappresentano il vero confine oltre il quale inizia il sonno. Dopo solo quattro minuti dalla loro apparizione, la maggioranza degli individui, se risvegliati, riferiscono che stavano dormendo.

67 Fase 3: compaiono le onde delta, molto ampie e lente. Esse segnalano l inizio di un sonno più profondo e di un ulteriore perdita di coscienza. Fase 4: Generalmente il sonno profondo viene raggiunto dopo circa un ora. Presenza esclusiva di onde delta lente e la persona che dorme si trova in uno stato di totale oblio. Se si produce un rumore forte durante la fase 4, chi dorme si sveglia in uno stato di confusione e può non ricordare il rumore.

68 Cambiamenti nei pattern di onde cerebrali associati alle varie fasi del sonno. Si specifica che quasi tutti i tipi di onde sono presenti in ogni istante, tuttavia la presenza delle diverse tipologie di onde cerebrali viene rilevata con una maggiore o minore frequenza di occorrenza nelle diverse fasi del sonno

69 L ipotesi del doppio processo di regolazione del sonno Sonno REM (Rapid Eye Movement o REM): Sonno caratterizzato da movimenti rapidi degli occhi e da un ritorno a uno schema EEG tipico della fase 1. Sonno non REM (NREM): Sonno privo dei movimenti rapidi degli occhi, caratteristico delle fasi 2, 3 e 4 del sonno.

70 a b (a) Rapporto medio tra il tempo che un individuo adulto trascorre nella fase REM e in quella NREM del sonno. I periodi REM rappresentano circa il 20% del tempo di sonno totale. (b) Alternanza tipica delle fasi del sonno durante la notte. Si noti che i sogni coincidono soprattutto con i periodi di sonno REM.

71 Assenza di consapevolezza durante il sonno Terrore notturno Sonnanbulismo Non avviene alcuna registrazione permanente ed accessibile al pensiero cosciente nel corso della veglia

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73 Funzioni del sogno Visione psicoanalitica Visione più cognitivista

74 Qual è il significato dei sogni? Con la scoperta del REM, nel 1952, si aprì l età dell oro della ricerca sui sogni. La maggioranza delle persone sogna 4 o 5 volte per notte, ma non tutti ricordano i sogni fatti. I sogni avvengono generalmente a intervalli di 90 minuti l uno dall altro.

75 Teorie sul sogno Teorie Il sogno come realizzazione dei desideri Il sogno come costruzione di pattern (Hobson e Pacec-Schott, attivazione e sintesi) Il sogno come apprendimento e consolidamento

76 Le teorie dei sogni Teorie psicodinamiche del sogno. Si focalizzano sui conflitti interni e le forze inconsce. Sigmund Freud, nel suo testo L interpretazione dei sogni (1900) avanza per primo l ipotesi che molti sogni si basino sulla realizzazione dei desideri: Simboli onirici: Nei sogni, immagini che fungono da segni visibili di idee, desideri, impulsi ed emozioni inconsci. Capire un sogno significa analizzare il contenuto manifesto (contenuto visibile) per scoprirne il contenuto latente (significato simbolico nascosto)

77 Il sogno come costruzione di pattern - Ipotesi di attivazione-sintesi (Hobson e Pacec-Schott) Attivazione del sistema visivo durante il sogno, che determinerebbe sia i movimenti oculari rapidi che le immagini Le immagini sono spesso frammentarie e includono ricordi di episodi che si sono verificati di recente o a cui si è pensato di recente Il cervello cerca di collegare tra di loro tali immagini per dar loro un senso, sintetizzandole in una storia più o meno plausibile

78 Teoria neurocognitiva del sogno: il sogno come apprendimento il sonno REM svolge un ruolo importante nell apprendimento: aumento del sonno REM in studenti universitari durante il periodo d esame Animali da lab: la mancanza di sonno REM compromette le loro capacità di apprendimento

79 Meccanismi cerebrali del sonno L orologio interno Ritmo circadiano cambiamenti quotidiani e costanti nel comportamento e nei processi fisiologici Nucleo sovrachiasmatico area dell ipotalamo responsabile dell orologio interno (neuroni attivi di giorno e inattivi di note; ruolo della luce) Ciclo fondamentale di riposo-attività che controlla anche, di notte, l alternanza tra fasi REM e non REM (PONTE)

80 Meccanismi cerebrali del sonno Correlati neurali del sonno Il sonno REM è attivato da neuroni che secernono acetilcolina (REM-ON) Altri neuroni secernono la serotonina e possono inibire l attività dei neuroni REM-ON (REM-OFF) Su questi principi si basano anche alcune droghe ed anti-depressivi