COSCIENZA, VIGILANZA E ATTENZIONE.

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1 FUNZIONI NEUROPSICOLOGICHE II LEZIONE (SISSIS) COSCIENZA, VIGILANZA E ATTENZIONE. PROF. VINCENZO PERCIAVALLE I PROCESSI ATTENTIVI 1

2 COS E L ATTENZIONE? GUARDARE COS E L ATTENZIONE? VEDERE 2

3 L Attenzione può essere vista come un sistema di regolazione e selezione, un FILTRO delle informazioni da analizzare. E una funzione multicomponenziale che svolge un ruolo di regolatore dei processi mentali, filtrando ed organizzando le informazioni provenienti dall ambiente per consentire di mettere in atto un comportamento adeguato. Ladavas E., Berti A. Neuropsicologia, Il Mulino, 1995 CONDIZIONI CHE INFLUENZANO L ATTENZIONE: l AROUSAL Con il termine arousal Donald B. Lindsley ( ) ha indicato l intensità dell attivazione fisiologica che si verifica nell organismo che si accinge all azione. Nell arousal l attivazione riguarda: 1. Aumento della vigilanza (attivazione della desincronizzazione EEG) 2. Aumento dell efficienza motoria (attivazione del sistema muscolo-scheletrico) 3. Aumento dell efficienza cardio-respiratoria (attivazione del sistema vegetativo ortosimpatico) 3

4 L ATTENZIONE E UN PROCESSO AUTOMATICO O VOLONTARIO? Esistono interazioni competitive tra le rappresentazioni sensoriali dei vari oggetti presenti nel campo visivo. L attenzione agisce sbilanciando (bias) la competizione a favore degli oggetti considerati rilevanti in quel momento, a spese degli oggetti irrilevanti. top down bottom up La competizione può essere sbilanciata a favore di uno oggetto attraverso due tipi di meccanismi: AUTOMATICI ( bottom-up ) o VOLONTARI ( top-down ). 4

5 I meccanismi BOTTOM-UP corrispondono a predisposizioni o bias innati del sistema visivo verso stimoli percettivamente salienti o nuovi. Questi bias non dipendono dai processi cognitivi o mentali dell osservatore, ne dalle richieste del compito svolto. I meccanismi bottom-up operano nelle prime aree visive e consentono il rilevamento AUTOMATICO di un particolare stimolo posto su un background di distrattori omogenei. bottom up I meccanismi TOP-DOWN sono processi cognitivi attraverso cui oggetti rilevanti sono selezionati VOLONTARIAMENTE dall attenzione. E stato formulato il concetto di TEMPLATE ATTENZIONALE, una rappresentazione dell oggetto rilevante, che e presente nella Working Memory del soggetto e può essere usata per dare un vantaggio competitivo a quegli oggetti che corrispondono a tale rappresentazione. top down 5

6 Immaginate di avere il compito di identificare quale numero rosso apparirà brevemente nel campo visivo. Nella Working Memory viene quindi costruita una rappresentazione (template attenzionale) corrispondente all istruzione che vi e stata data (colore rosso). Questa rappresentazione serve a preattivare (priming), attraverso meccanismi top-down, le aree corticali che codificano il colore rosso, tale che gli stimoli visivi di colore rosso saranno elaborati in modo più efficiente e prioritario (vantaggio competitivo) rispetto a stimoli di altro colore. TRADIZIONALMENTE VENGONO DISTINTI TRE TIPI DI ATTENZIONE: ATTENZIONE SELETTIVA ATTENZIONE DIVISA ATTENZIONE SOSTENUTA 6

7 ATTENZIONE SELETTIVA Capacità di selezionare una o più fonti di stimolazione esterna (anche deboli) in presenza di informazioni in competizione (anche forti). contemporaneamente Abilità ad elaborare in modo privilegiato le informazioni rilevanti per il compito Abilità ad inibire le informazioni irrilevanti per il compito Es. compito di Stroop ROSSO VERDE BLU VERDE ROSSO BLU VERDE ROSSO VERDE neutro BLU 7

8 congruente VERDE BLU ROSSO VERDE ROSSO BLU VERDE ROSSO stroop BLU 8

9 L effetto Stroop è l effetto per cui vi è un rallentamento dei tempi di denominazione del colore dell inchiostro quando la condizione è incongruente quando all azione di selezione bisogna associare un azione di inibizione su un processo automatico molto forte (lettura) L effetto stroop è particolarmente evidente nei pazienti con lesioni frontali (molti errori di interferenza e aumento dei tempi di lettura) Colore inchiostro informazione da selezionare ATTENZIONE VOLONTARIA o Top Down Significato parola (lettura) informazione da inibire ATTENZIONE AUTOMATICA o Bottom Up I pazienti con lesioni frontali sinistre hanno una attenzione volontaria (top down) deficitaria e una attenzione automatica (bottom up) intensificata. Perret E., Neuropsychologia, 1974, 12: L attenzione volontaria (top down) appare particolarmente deficitaria e quella automatica (bottom up) particolarmente intensificata quando la lesione frontale interessa la regione dorso-laterale. Guitton D. et al., Experimental Brain Research, 1985, 58:

10 ATTENZIONE DIVISA Capacità di prestare attenzione a più informazioni (anche di tipo diverso) contemporaneamente (per es., guidare mentre si parla al telefonino). Il peggioramento di entrambe le performance (come testimoniato dall aumento degli incidenti stradali) tende ad avvalorare l idea che l attenzione divisa avvenga in multitasking. ATTENZIONE DIVISA In informatica, un sistema operativo multitasking permette di eseguire contemporaneamente più programmi: se ad esempio viene chiesto al sistema di eseguire contemporaneamente due processi A e B, la CPU eseguirà per qualche istante il processo A, poi per qualche istante il processo B, poi tornerà ad eseguire il processo A e così via. Il passaggio dal processo A al processo B e viceversa viene definito "cambio di contesto" (context switch). In realtà la macchina esegue un processo alla volta. Ne consegue che l attenzione divisa probabilmente non è altro che il tentativo di gestire contemporaneamente due o più attenzioni selettive. 10

11 ATTENZIONE SOSTENUTA Il termine indica la capacità di mantenere l attenzione selettiva protratta nel tempo. Sembra dipendere sia dal livello di arousal che dalla comparsa di nuovi stimoli che possono catturare l attenzione. Esperimenti su cerebrolesi sembrano dimostrare che l emisfero destro è più efficiente del sinistro nel mantenere sostenuta l attenzione. Diamond S.J., Neuropsychology, Butterworth, London, 1980 NEUROFISIOLOGIA DELL ATTENZIONE VISIVA Quando guardiamo un oggetto, le informazioni provenienti dalla corteccia visiva primaria (V1) vengono inviate sia alla corteccia parietale posteriore (PPC) che a quella temporale inferiore (IT). Il compito della PPC è quello di localizzare spazialmente l oggetto (via dorsale o del where), mentre il compito della IT è quello di identificarne la natura (via ventrale o del what). Ungerleider L. G., Mishkin M., in Analysis of Visual Behaviour, D. J. Ingle, M. A. Goodale, R. J. W. Mansfield, Eds. (MIT Press, Cambridge, MA, 1982), pp

12 NEUROFISIOLOGIA DELL ATTENZIONE VISIVA Dalla PPC e dalla IT le informazioni già elaborate raggiungeranno il giro temporale superiore (STG) e la corteccia prefrontale (PFC) dove verranno utilizzate per i processi attentivi. Posner MI, Petersen SE. Annu Rev Neurosci. 1990, 13:25-42 ATTENZIONE SELETTIVA SPAZIALE Posner e Petersen hanno ipotizzato che l attenzione selettiva visiva sia il risultato dell azione coordinata di due sistemi: il Sistema attenzionale posteriore (PAS) e il Sistema attenzionale anteriore (AAS) Posner MI, Petersen SE. Annu Rev Neurosci. 1990, 13:

13 ATTENZIONE SELETTIVA SPAZIALE Sistema attenzionale posteriore (PAS) 1. Il lobo parietale disancora l attenzione da ciò che in quel momento la cattura. 2. Il collicolo superiore sposta l attenzione su di un nuovo target. 3. Il pulvinar avvia l analisi delle caratteristiche del nuovo target. Posner MI, Petersen SE. Annu Rev Neurosci. 1990, 13:25-42 ATTENZIONE SELETTIVA SPAZIALE Sistema attenzionale anteriore (AAS) Comprende la corteccia prefrontale mediale, inclusa la corteccia cingolata anteriore, e l area supplementare motoria. Riceve le informazioni elaborate dal PAS e analizza gli attributi del target (colore, forma, ecc.) Ha il compito di verificare se le caratteristiche del target ancorato dal PAS corrispondono a quelle dell oggetto che stiamo cercando. E, quindi, alla base del riconoscimento del target cercato. Posner MI, Petersen SE. Annu Rev Neurosci. 1990, 13:

14 Un deficit dell attenzione selettiva spaziale dà origine alla Negligenza spaziale unilaterale o neglect Insorge solitamente dopo lesione al lobulo parietale inferiore destro e si manifesta come mancata percezione e rappresentazione dello spazio di sinistra Il p. non si rade a sinistra e non mangia il cibo a sinistra del piatto, non si veste all arto di sinistra (anosognosia per l arto emiplegico) Fenomeni associati: Anosognosia: inconsapevolezza o negazione di malattia Neglect motorio: tendenza a non usare gli arti di sinistra anche in assenza di plegia o paresi. L ATTENZIONE GENERALIZZATA: IL CICLO SONNO -VEGLIA 14

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