APPROCCI METODOLOGICI ALLA PSICOLOGIA COGNITIVA. M. Cristina Caratozzolo Università di Siena Dipartimento di Scienze della Comunicazione

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1 APPROCCI METODOLOGICI ALLA PSICOLOGIA COGNITIVA M. Cristina Caratozzolo Università di Siena Dipartimento di Scienze della Comunicazione

2 PSICOLOGIA COGNITIVA Studia le reazioni ed i comportamenti di soggetti normali con esperimenti in laboratorio. Differenze individuali Integrazione teorica Approccio non ecologico

3 PSICOLOGIA COGNITIVA Wundt, 1879 Laboratorio sperimentale di psicologia Modelli Associazionisti - Pavlov Comportamentismo Watson 1913, Skinner Scuola culturale sovietica Vygotskji 1920 Teoria informazionale Miller, Galanter, Pribram 1960 Neisser 1967

4 LA TEORIA DELL ELABORAZIONE DELL INFORMAZIONE Neisser ha proposto la possibilità di utilizzare il computer come metafora dell elaborazione cognitiva. Come per il computer anche per l uomo è possibile distinguere una parte hardware da una parte software. L approccio è caratterizzato da una elaborazione sequenziale delle informazioni.

5 LA TEORIA DELL ELABORAZIONE DELL INFORMAZIONE A proposito della similitudine tra il comportamento umano e quello del calcolatore è interessante il test di Turing. L insieme di queste argomentazioni è confluito nel libro di Neisser Cognitive Psychology pubblicato nel 1967.

6 LA STRUTTURA DELLA MENTE: i segnali fisici Segnali fisici Trasduzione sensoriale Registro sensoriale riconoscime nto MBT MLT Onde sonore, onde elettromagnetiche, energia termica, energia chimica e meccanica Contengono informazioni sul mondo da cui provengono, che è compito dei sistemi percettivi estrarre. Maria Cristina Caratozzolo Psicologia Cognitiva A.A Dipartimento di Scienze della Comunicazione Università di Siena

7 LA STRUTTURA DELLA MENTE: i segnali fisici Per cogliere I diversi tipi di segnale servono recettori specifici: I sistemi sensoriali (visivo, tattile, uditivo ecc.) sono le nostre periferiche di input, ed hanno dei limiti specifici. Es. - l orecchio umano riesce a percepire solo frequenze comprese tra 20 e Hz - la luce percepibile all occhio umano ha frequenze comprese tra 400 e 700 nanometri

8 LA STRUTTURA DELLA MENTE: trasduzione sensoriale Segnali fisici Trasduzione sensoriale Registro sensoriale riconoscim ento MBT MLT Trasduzione: conversione da un tipo di energia (luminosa, elettromagnetica, sonora,meccanica..) ad un altro (elettricità).

9 LA STRUTTURA DELLA MENTE: trasduzione sensoriale gli stimoli fisici vengono tradotti in differenze di potenziale elettrico. I recettori sono cellule nervose, capaci di trasmettere segnali elettrici L insieme delle cellule nervose organizzate in reti è l hardware che svolge l elaborazione delle informazioni nel nostro sistema cognitivo.

10 Trasduzione sensoriale

11 Trasduzione sensoriale

12 Trasduzione sensoriale Nel percorso dallo stimolo fisico all elaborazione psicologica le caratteristiche fisiche del segnale possono essere alterate in vari modi. La psicologia della percezione ha a lungo indagato queste distorsioni proprio per capire, ad esempio tramite l analisi delle illusioni ottico-geometriche, quali fossero i meccanismi sottostanti alla visione Illusione di zoellner

13 Trasduzione sensoriale Illusione di Sander Illusione di Ponzo A tutt oggi molti dei meccanismi che determinano questi effetti illusori non sono completamente chiariti. L esistenza di queste illusioni, però, serve ad evidenziare come la realtà psicologica possa distaccarsi in maniera consistente da quella fisica. La percezione non è mai la semplice registrazione della realtà.

14 Il registro sensoriale Segnali fisici reiterazione Trasduzione sensoriale Registro sensoriale Riconoscimento di pattern MBT MLT

15 Registro sensoriale Una prima forma di memoria è stata scoperta in relazione agli stimoli che sono stati elaborati tramite la trasduzione sensoriale. Questa prima memoria, chiamata registro sensoriale è stata studiata sia in relazione alle sue capacità, e cioè quanti stimoli è in grado di elaborare in un dato momento, sia in relazione alla durata, cioè quanto tempo riusciamo a ricordare quegli stessi stimoli.

16 Registro sensoriale Nei diversi esperimenti condotti da Sperling (1960), i soggetti dovevano riferire le lettere presentate su di una matrice. Le lettere erano presentate solo per pochi msec., poi lo schermo veniva oscurato. In questi casi i soggetti che partecipavano all esperimento mediamente erano in grado di riferire 3-4 lettere T D R H U D P Q M Una delle matrici di lettere usate nell esperimento di Sperling (1960)

17 Registro sensoriale In una variazione dell esperimento, subito dopo la presentazione della matrice di lettere i soggetti ascoltavano un tono sonoro alto, medio o basso. Il loro compito, in questo caso, era di ripetere solo le lettere corrispondenti al tono. In questa condizione sperimentale i soggetti potevano ripetere tutte e tre le lettere che corrispondevano alla riga del tono sonoro. T D R H U D P Q M TONO ALTO TONO MEDIO TONO BASSO Esemplificazione della corrispondenza tra toni sonori e righe di lettere

18 Registro sensoriale Questi risultati indicano che il registro sensoriale può essere considerato illimitato nella sua capacità, vale a dire che possiamo percepire tutti gli elementi in una scena e ricordarli per qualche istante. Questi ricordi, però, non sono di lunga durata. E infatti nel primo compito bastava il tempo necessario a ripetere le prime lettere a cancellare dalla memoria gli altri stimoli. Cosa che invece non si verifica nella seconda condizione sperimentale.

19 Il riconoscimento di pattern Segnali fisici reiterazione Trasduzione sensoriale Registro sensoriale Riconoscimento di pattern MBT MLT

20 Riconoscimento di pattern Le relazioni tra percezione e memoria sono invece analizzate dagli studi relativi al riconoscimento di pattern. Due le ipotesi: confronto tra sagome - il pattern è confrontato con la sagoma prototipica; Analisi delle caratteristiche - i tratti distintivi sono rilevati e integrati (v. il pandemonium di Selfridge, 1995)

21 Riconoscimento di pattern L'idea di Pandemonium era che nel riconoscimento di qualcosa,.. noi disponiamo di un piccolo demonio per ogni caratteristica, per ogni parte dell'immagine. I demoni, quando vedono un'immagine, gridano: "Quello sono io! Quello sono io!" Un demonio superiore ascolta questi altri demoni e decide chi grida più forte. Se si sta leggendo un carattere in una parola e il demonio superiore sente il demonio della lettera A gridare più forte, allora dice: "Ecco, questa è una lettera A". L'idea è di disporre di diverse reti neurali che rappresentano i demoni; ciò che essi gridano, cioè il loro output, corrisponde alla quantità di se stessi che essi riconoscono. (da un intervista a Selfridge, 1995)

22 Riconoscimento di pattern

23 Riconoscimento di pattern In alternativa si può ritenere che gli elementi stimolo che si configurano come unità percettive siano riconosciuti grazie a confronti con sagome Contenute in un deposito di memoria dove teniamo le conoscenze consolidate, quelle che costituiscono la nostra enciclopedia mentale.

24 Riconoscimento di pattern Ma, quale che sia l ipotesi accettata, quello sul quale tutti gli studiosi concordano è che il sistema per il riconoscimento di pattern è in diretta relazione con almeno altri due sistemi, quello della memoria a breve termine e quello della memoria lungo termine. Il primo sistema elabora poche informazioni per brevi periodi di tempo, mentre il secondo potenzialmente può contenere una quantità infinita di informazioni e per periodi ti tempo che possono durare anche l intera esistenza.

25 Riconoscimento di pattern Dal sistema per il riconoscimento di pattern le informazioni, una volta riconosciute sono passate ad una memoria temporanea (MBT) che le sottoporrà ad elaborazioni ulteriori. Le relazioni con la MLT sono tali per cui: o da questa sono recuperate le informazioni necessarie per interpretare il presente; oppure in essa sono immesse direttamente le informazioni, come nei casi di evidente sorpresa o forte motivazione.

26 La memoria a breve termine Segnali fisici reiterazione Trasduzione sensoriale Registro sensoriale Riconoscimento di pattern MBT MLT

27 reiterazione MBT La memoria a breve termine riceve informazioni sia dal sistema per il riconoscimento dei pattern sia dal sistema di memoria a lungo termine. La capacità di questo sistema è alquanto limitata. Può contenere poche informazioni alla volta e per piccole frazioni ti tempo. Uno di primi studiosi a occuparsi della determinazione dei limiti della MBT fu H. Ebbinghaus (1885) che condusse lunghi studi sulla memorizzazione di sillabe.

28 reiterazione MBT Quasi tutte le ipotesi teoriche sul funzionamento Della MBT prevedono che questa sia anche un centro di controllo dei processi della mente: Attenzione interpretabile come il controllo del flusso di informazioni dal deposito sensoriale al deposito a breve termine; Codificazione controllo del passaggio delle informazioni dalla MBT alla MLT; Recupero controllo del passaggio delle informazioni dalle MLT alla MBT

29 reiterazione MBT Alcuni degli effetti maggiormente riscontrati negli studi sulla MBT si riferiscono ad un miglioramento dei ricordi per stimoli che, presentati sotto forma di lista, si trovano in posizione iniziale (effetto primacy), o in posizione finale (effetto recency) Il primo di questi effetti sarebbe dovuto al fatto che nelle fasi iniziali del compito di memorizzazione, tutte le risorse della MBT sono dedicate ai primi stimoli, e quindi questi possono facilmente accedere alla MLT. Gli ultimi stimoli, invece, quelli presentati in fase finale, al momento del recupero sarebbero ancora contenuti nella MBT, e quindi facilmente recuperabili.

30 reiterazione MBT Nelle formalizzazioni più recenti la MBT è considerata come una memoria di lavoro, vale a dire un sistema dove vengono essenzialmente svolte delle elaborazioni finalizzate alla manipolazione degli stimoli. Questa si compone di tre sottosistemi: L esecutivo centrale che ha il compito si gestire le risorse attenzionali e le modalità operative del sistema nel suo complesso; il loop articolario deputato all elaborazione di stimoli verbali; la lavagna visuo-spaziale deputata all elaborazione delle immagini.

31 La memoria a lungo termine Segnali fisici reiterazione Trasduzione sensoriale Registro sensoriale Riconoscimento di pattern MBT MLT

32 MLT Sebbene la reiterazione del materiale informativo possa portare con più probabilità a registrare delle informazioni all interno della MLT, si possono verificare dei fenomeni che negano questa concezione. Oggi, infatti, gli studiosi tendono a considerare due tipi di ripetizioni diverse: la ripetizione di mantenimento; la ripetizione di codificazione. Solo la seconda delle due è funzionale al consolidamento delle informazioni all interno della MLT.

33 MLT Quello che si apprende nel corso della nostra esistenza, nella maggior parte dei casi non è dovuto ad uno sforzo consapevole esercitato proprio al fine di imparare. E possibile dire, invece, che più è profonda la riflessione su una certa informazione e più saranno alte le possibilità di ricordarla. Questo viene definito ripetizione elaborativa e si caratterizza per il fatto che il fine immediato non è quello che porta al ricordo del materiale informativo bensì quello relativo alla sua comprensione.

34 MLT Diverse ricerche hanno dimostrato che i ricordi si consolidano con più facilità quando gli stimoli sono presentati all interno di circostanze logicamente coerenti. A sostegno di questi risultati anche quelli che evidenziano come l organizzazione del materiale sia una strategia di memorizzazione intimamente legata alla ripetizione elaborativa. Questa, da un punto di vista strutturale può esplicitarsi nella ricerca di raggruppamenti; ordinamenti; gerarchie.

35 MLT Infine, per quanto riguarda il formato delle rappresentazioni all interno della MLT occorre distinguere quanto meno tra memoria dichiarativa e memoria procedurale. La prima è relativa a quelle conoscenze che siamo in grado di riferire, che hanno carattere enciclopedico, e possono essere abbastanza facilmente soggette a oblio. La seconda, invece, si riferisce al saper fare le cose, non è facilmente riferibile ed è molto più resistente.

36 * L APPROCCIO ECOLOGICO * L approcccio di Gibson, ha spostato l accento sulle capacità informative dell ambiente: o Le informazioni sono disponibili, e tutto ciò che occorre è solo che l individuo vi presti attenzione. o Le invarianti strutturali sono la parte stabile dei percetti. o L impostazione data da Gibson ha permesso di considerare l individuo come un organismo attivamente impegnato nel compito di rilevazione delle informazioni.

37 NEUROPSICOLOGIA COGNITIVA Studia prestazioni cognitive in pazienti che hanno subito lesioni cerebrali per definire l architettura funzionale dei processi mentali. Integra i suoi risultati con i modelli proposti dalla Psicologia Cognitiva Si basa sui concetti di - MODULARITA : esistenza di moduli cerebrali anatomicamente e funzionalmente distinti - ISOMORFISMO: tra organizzazione neurologica del cervello e quella funzionale della mente

38 NEUROPSICOLOGIA COGNITIVA

39 NEUROSCIENZE COGNITIVE Utilizzano tecniche per studiare il funzionamento del cervello per capire la normale attività cognitiva Metodi elettrofisiologici: misurano la variazione dell attività elettrica concomitante all attività cerebrale derivante da uno stimolo Neuroimmagine strutturale: onde radio, variazioni magnetiche restituiscono un immagine tridimensionale (TC e RM) Neuroimmagine funzionale: visualizza l attività del cervello in vivo (PET, positroni, isotopi radioattivi)

40 SCIENZE COGNITIVE Usano programmi di simulazione su calcolatore per riprodurre e studiare l attività cognitiva umana. Valuta la validità dei modelli psicologici Tralascia i fattori emotivi ed emozionali e le Tralascia i fattori emotivi ed emozionali e le grosse differenze tra uomo e calcolatore

41 IL CONNESSIONISMO Il connessionismo rappresenta una sorta di fusione tra l approccio associazionista e quello informazionale.

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