Lo sviluppo delle funzioni visuo-spaziali e visuomotorie
Sviluppo visuo-spaziale Copre diverse aree: - Attenzione e rappresentazione spaziale - Elaborazione del movimento - Raggiungimento e presa degli oggetti nello spazio - I processi mentali che sottintendono la rotazione mentale - La memoria della localizzazione spaziale
Sviluppo visuo-spaziale 1. Modelli neurobiologici dello sviluppo delle abilità visuo-spaziali 2. Sviluppo dell attenzione selettiva spaziale 3. Sviluppo delle vie dorsali e ventrali 4. Sviluppo dei moduli di azione per movimenti di raggiungimento e presa (reaching and grasping) 5. Sviluppo dei piani motori per la locomozione e la navigazione 6. Sviluppo localizzazione nello spazio nei compiti di memoria 7. Sviluppo atipico
Sviluppo visuo-spaziale 1. Via magnocellulare (o dorsale, parietale): sensibilità alla direzione del movimento e alla informazione di profondità. Si sviluppa più lentamente della 2. Via parvocellulare (o ventrale, temporale): forma e colore
PERCEZIONE VISIVA: le vie visive del what e del where (Ungerleider & Miskin, 1982)
Early stage of visual perception V1 and V2 V3 and V3a Responsive to form (especially of moving objects) V5 V4 Responsive to visual motion Responsive to colour 7
Sviluppo visuo-spaziale
PERCEZIONE VISIVA: aree e vie di elaborazione
Milner e Goodale (1995) Le due vie analizzano gli stessi attributi degli oggetti ma per scopi diversi Via ventrale: percezione consapevole dell identità degli oggetti e della loro configurazione spaziale Via dorsale: controllo visivo delle azioni Doppia dissociazione in neuropsicologia Agnosia visiva (lesione via ventrale) Atassia ottica (lesione via dorsale)
Case Report Vision for Perception Vision for Action Georgopoulos (1997) Optic Ataxia Milner, Carey, and Harvey (1991) Visual Agnosia 11
Goodale e Milner (1995): postbox task
Diversi moduli di azioni all interno della via dorsale
Atkinson & Braddick model (1984) of visual spatial development of dorsal and ventral streams in infancy
Legami tra attenzione e sistemi di azione Il sistema di azione dei movimenti oculari è il primo che si sviluppa nell infanzia Permette di portare attenzione sugli oggetti e sullo spazio Attenzione e sistemi di azione
Attenzione covert (nascosta) Spostamento dell attenzione verso una singola porzione dello spazio in assenza di ME (Posner, 1980). Endogeno: volontario; Esogeno: automatico. Valid Cues (fastest response) Neutral Cues Invalid Cues (slowest response) Endogenous /Central Cues > + < Exogenous/P eripheral Cues 18
Sistema attenzionale di Posner Sistema endogeno Controlled by the individual s intentions and expectations Involved when central cues are presented Sistema esogeno Automatically shifts attention Involved when uninformative peripheral cues are presented Stimuli that are salient or that differ from other stimuli are most likely to be attended 19
Corbetta e Shulman (2002; 2008) Sistema endogeno Sistema diretto all obiettivo (dall alto verso il basso): una rete dorsale frontoparietale destra Sistema esogeno Sistema guidato dallo stimolo (dal basso verso l alto): una rete ventrale fronto parietale destra
Sistemi movimento occhi/testa per spostare attenzione Controllo sottocorticale dei ME e sistemi di azione sono necessari Sviluppo dei movimenti oculari continui (per seguire un oggetto in movimento) e discreti (saccadi). Passaggio da saccadi a continui: compiti di anticipazione di oggetti. Il neonato possiede questo meccanismo posteriore di where (engagement, disengagement e switching)
Sviluppo dell attenzione selettiva spaziale per azione nell infanzia
Esempi di deficit nello spostamento dell attenzione Caso: due neonati con emisferectomia a 4 e 8 mesi rispett: difficoltà a spostare attenzione (occhi e testa) verso un target in periferia quando il target centrale rimaneva costante Difficoltà a spostare attenzione quando c è competizione (emicampo controlaterale sinistro) Nell emicampo destro andava bene così come quando c era un solo target (estinzione nel neglect)
Sviluppo delle vie dorsale e ventrale Elaborazione locale vs globale nelle due vie. Locale: area V1 Globale: area V5 Globale: agisce fin dai primi mesi (3-4 mesi) e segue il locale verso i 2 mesi Global for motion (dorsale) Global for form (ventrale) Si sviluppa prima il globale per il movimento che per la forma (anche più efficiente)
Motion coherence display
Form coherence display
Sviluppo delle vie dorsale e ventrale Il primo stadio dello sviluppo della via dorsale è sviluppo della sensibilità al movimento (dot movimento casuale o organizzato)
Anomalità nello sviluppo delle vie dorsale e ventrale Se si guarda ai bambini con profili di sviluppo atipici (WS, Autismo, X-fragile, PL): lo sviluppo della via dorsale è più compromesso ( vulnerabilità della via dorsale ). WS: quando vengono valutati su tests che misurano la coerenza di movimento e forma (che richiedono elaboraz. globale): > difficoltà con la motion (Atkinson et al., 2003)
Sviluppo visuo-spaziale 1. Modelli neurobiologici dello sviluppo della visione spaziale 2. Sviluppo dell attenzione selettiva spaziale 3. Sviluppo delle vie dorsali e ventrali 4. Sviluppo dei moduli di azione per movimenti di raggiungimento e presa (reaching and grasping) 5. Sviluppo di piani motori per la locomozione e la navigazione 6. Sviluppo localizzazione nello spazio nei compiti di memoria 7. Sviluppo atipico
Sviluppo di programmi di azione per raggiungimento e presa Reaching and grasping: rappresentazione dello spazio vicino (near space) al corpo e sistema di rappresentazione spaziale egocentrico 1. Verso i 4-5 mesi 2. Per fare questo sono necessari due tipi di informazione visiva: 1. Identificare la localizzazione dell oggetto 2. Analisi visiva per vedere se è raggiungibile
Sviluppo di programmi di azione per raggiungimento e presa Reaching and grasping: rappresentazione dello spazio vicino (near space) al corpo e sistema di rappresentazione spaziale egocentrico 1. Verso il 4-5 mesi 2. Per fare questo sono necessari due tipi di informazione visiva: 1. Identificare la localizzazione dell oggetto dell oggetto (sviluppo binoculare e convergenza) 2. Analisi visiva per vedere se è raggiungibile
Rappresentazioni spaziali egocentriche R allocentriche R egocentriche
spazio personale corporeo spazio extrapersonale lontano spazio extra-personale vicino (a portata di mano)
coordinate allocentriche, basate sull oggetto
Two visuomotor dorsal stream systems for orienting and reaching Preferential looking and preferential reaching (Newman et al., 2001)
8 mesi: a questa età non mostrano preferenza per il size (grande e piccolo). Il reaching è determinato da dove guardano all inizio. Manca ancora il livello di analisi della graspabilità (afferrabilità)
8-12 mesi preferenza a prendere oggetti piccoli (che stanno nella mano del bambino): comportamento compulsivo Sono capaci di fissare un oggetto e poi prenderne un altro
Dopo i 12 mesi: diminuisce comportamento compulsivo verso i piccoli oggetti Reaching and initial looking tornano assieme: goal directed behavior
Anormalità nella SW Per afferrare un oggetto: distanza, grandezza e orientamento. Postbox task (Goodale et al., 1991):
Anormalità nella SW Per afferrare un oggetto: distanza, grandezza e orientamento. Postbox task (Goodale et al., 1991): WS: fanno come i pazienti atassici (deficit della via dorsale) Sbagliano anche in test dove devono prendere forme quadrate di diversa grandezza*
Sviluppo di moduli di azione per la locomozione Per la locomozione è fondamentale integrazione fra i diversi moduli dorso-ventrali. Locomozione: 1) equilibrio (15 mesi) 2) evitare ostacoli e aggiustare i movimenti 3) combinare informazioni visive con le sensazioni provenienti dal proprio corpo.
Visual cliff experiment