psicologia fisiologica lezione attenzione!!!

Basi neurali e
funzionali
dell!attenzione

• Percepiamo forse ogni segnale che illumina la nostra retina,
investe la coclea, accarezza la pelle e penetra con l!aria
sulle nelle nostre narici?
• Quanto è grande l!influenza che desideri, le convinzioni,
bisogni momentanei esercitano sulle nostre esperienze
percettive?
• La nostra esperienza soggettiva è dominata da ciò che
attrae la nostra attenzione e da ciò su cui scegliamo di
concentrarla.

William James, 1890
“L!attenzione è la mente che si impossessa,
in modo chiaro e vivido, di uno solo tra quelli
che ci appaiono come oggetti, o collegamenti
di idee tutti ugualmente possibili…essa
comporta il ritirarsi della mente da alcune
cose per poter operare su altre con grande
efficienza”

Quale attenzione?
Diverse componenti dell’attenzione secondo Van Zomeren e
Brouwer (1994)
Intensità
Selettività
allerta Livelli diversi di attivazione
attenzione
sostenuta
attenzione
selettiva
attenzione
divisa
Durata dello stesso livello di
attivazione
Capacità di selezionare e elaborare
stimoli target vs. distrattori
Capacità di svolgere compiti
simultanei di attenzione selettiva
Supervisory attentional control
-Sonnolenza
-Rilassamento
-Stato di allerta

Attenzione selettiva
! Capacità di elaborare le informazioni rilevanti,
stimoli sensoriali, pensieri, azioni, in antagonismo
alle molte informazioni ambientali irrilevanti e/o
distraenti
• Rilevare uno stimolo target (una macchina) tra altri più o meno
simili (parcheggio)
• Ascoltare una conversazione mentre altre sono in corso (effetto
del cocktail party)
• Elaborare stimoli presentati in una determinata porzione dello
spazio, ignorando il resto dello spazio
• Sopprimere una risposta automatica ad uno stimolo
(interferenza)

Orientamento dell!attenzione selettiva
Volontario
TOP-DOWN
Automatici
BOTTOM-UP
CUE INFORMATIVO o endogeno CUE AUTOMATICO o esogeno
CARATTERISTICHE
-volontario
-richiede sforzo
-impiega un tempo maggiore
-può essere mantenuto a lungo
CARATTERISTICHE
-automatico
-molto rapido
-si estingue rapidamente
-SOA>300 ms!inibizione di ritorno

Orientamento dell!attenzione
selettiva
Focalizzata sull’oggetto Focalizzata sullo spazio

Orientamento dell!attenzione
spaziale
ESPLICITO
Movimenti del capo e della testa
portano lo stimolo target a cadere
sulla fovea
IMPLICITO
In assenza di movimenti degli occhi.
Lo stimolo target viene focalizzato
attentivamente anche se in periferia
+ +

Orientamento dell!attenzione
Focalizzata su un canale
visione
pensieri
selettiva
udito

tratteremo….
tratteremo
! Effetti comportamentali
! Effetti neurofisiologici
! Basi neurali dell!attenzione dell attenzione spaziale

Paradigma di cuing spaziale
Posner e coll
costi
benefici

Quali effetti produce l!attenzione quando modula
l!elaborazione di uno stimolo?
! L!attenzione spaziale intensifica l!elaborazione percettiva = migliora la
qualità del percetto
! Negli esperimenti sull!attenzione una maggiore ampiezza del
potenziale evocato da stimoli presentati in porzioni attese dello spazio
è associata ad una maggiore accuratezza nella discriminazione
delle caratteristiche di quello stimolo
! Per input sensoriali di bassa moderata intensità, un!intensificazione
delle risposte neurali si associa ad una maggiore capacità di
detezione

…ed ed i substrati neurali
! Quali sono i substati neurali di questi effetti
comportamentali?
! Si tratta di una maggiore efficienza
dell!elaborazione sensoriale?
! Una tendenza dei sistemi motori a rispondere
più rapidamente?
! Quali sistemi cerebrali sono responsabili
dell!attenzione spaziale?

REGISTRAZIONE
Modello di selezione top-down
dell!informazione precoce o tradiva
DELL’INPUT SENSORIALE
FILTRO PRECOCE
ANALISI PERCETTIVA
ANALISI SEMANTICA
FILTRO TARDIVO
FUNZIONI
ESECUTIVE
DECISIONE
RISPOSTA

tratteremo….
tratteremo

Attenzione volontaria:effetti precoci
! Nella modalità visiva, gli
ERPs mostrano una
modulazione precoce
dell!attenzione spaziale:
! Le componenti P100 (80-
120 msec) e N100 (140-
160msec) aumento di
ampiezza quando lo
stimolo target compare
nella posizione cui il
soggetto sta prestando
attenzione e si riducono
quando compare in una
posizione non attesa
(Hillyard e coll)

Studi di neuroimmagine
! L!attenzione ad attributi differenti di uno stimolo (colore,
forma, velocità) produce un enhancement nell!attività
delle regioni della corteccia extrastriata responsabili
dell!elaborazione dei diversi attributi e la modulazione
aumenta in funzione della maggiore complessità dello
stimolo (Corbetta et al., 1991).
! Ciò conferma che l!attenzione selettiva agisca
sull!elaborazione percettiva degli input nelle aree
corticali specifiche per una data modalità sensoriale,
prima che l!analisi delle caratteristiche fisiche giunga a
compimento

Neurovisualizzazione delle reti di controllo attenzionale
! Gli studi PET e fMRI sull!attenzione selettiva hanno rilevato oltre
ad attivazioni in aree corticali specifiche per modalità e
caratteristiche dello stimolo una rete del controllo attenzionale
che comprende varie strutture corticali (ad es. corteccia
parientale posteriore, corteccia frontale dorsolaterale) e
sottocorticali (nucleo talamico del pulvinar, gangli della base)
! Alcune regioni sono coinvolte nell!orientare l!attenzione in base
alle richieste del compito

Reti del controllo attenzionale:
attenzionale
basi corticali
! La corteccia parietale superiore è
attiva quando l!attenzione passa da
una posizione ad un!altra per
individuare un bersaglio
! Ciò accade sia quando l!attenzione
viene spostata in modo volontario e
controllato su locazioni dove è
prevista l!apparizione del bersaglio,
sia quando l!attenzione si sposta nel
campo visivo nel corso di una
ricerca visiva
! Nella ricerca visiva gli spostamenti
dell!attenzione sono sostenuti dagli
stessi meccanismi neurali che
sottendono movimenti volontari di
risposta ad cue
Corbetta et al. 1993, 1995

Reti del controllo attenzionale
! Hopfinger e coll 2000: studiano la rete cerebrale coinvolta nel
controllo dell!attenzione spaziale, usando un un paradigma
modulazione dell!attenzione volontaria implicita: i soggetti
dovevano effettuare un compito di discriminazione solo sul
lato suggerito dalla freccia
! Mediante il metodo della fMRI evento correlata, sono state
isolate ed estratte le risposte ai cue separatamente dalle
successive risposte ai target
! È stata evidenziata una rete di controllo attenzionale che
comprendeva la corteccia prefrontale dorsolaterale, il lobo
parietale inferiore, il solco temporale superiore, la corteccia
frontale mediale ed il giro del cingolo posteriore (Hopfinger e
coll 2000)

Reti del controllo attenzionalein seguito ad
un cue spaziale
! La corteccia
p r e f r o n t a l e
dorsolaterale
! Il lobo parietale
inferiore
! Il solco temporale
superiore
! La corteccia frontale
mediale
! Il giro del cingolo
anteriore
Hopfinger et al. 2000

Hopfinger 2000
! Questa rete di controllo attenzionale top-down agisce influenzando la
corteccia visiva prima dell!apparizione dei bersagli rilevanti per il
compito.
! Questa sorta d!innesco (priming) della corteccia sensoriale può
costituire la base per la successiva elaborazione selettiva dei bersagli
! Il meccanismo del priming potrebbe essere legato alla
sincronizzazione della scarica dei neuroni, probabilmente la
sincronizzazione consente un più efficiente processo di elaborazione
dello stimolo che appare successivamente portando ad una più
intensa elaborazione degli stimoli

Priming della corteccia visiva ad opera
dell!attenzione dell attenzione spaziale
Quando le stesse
regioni della corteccia
visiva sono studiate
prima che i target
compaiano ma dopo la
presentazione di un
cue, si osserva un
priming preparatorio
che assume la forma di
un aumento dell!attività

Esiste una specializzazione emisferica per l’attenzione
spaziale?
! Dati neurometabolici
mostrano un maggior
coinvolgimento dell!emisfero
destro nell!orientamento
dell!attenzione spaziale
! Il lobo parietale superiole
dell!emisfero DX si attiva sia
quando i soggetti sono istruiti,
per ricercare dei bersagli, a
muovere l!attenzione
nell!emicampo sinistro
(emicampo contralaterale) sia
quando nell!emicampo destro
(attivazione bilatarale del lobo
parietale superiore)

Esiste una specializzazione emisferica per
l’attenzione spaziale?
! Dati lesionali mostrano una maggiore incidenza di disturbi
dell!attenzione spaziale in seguito a lesioni dell!emisfero destro
• La negligenza spaziale unilaterale: sindrome neuropsicologica
caratterizzata dal fallimento nel riportare, rispondere o orientarsi
verso stimoli controlesionali in assenza di deficit percettivi o motori
che possano spiegare interamente tale comportamento, Si
associa solitamente a lesioni del lobulo parietale inferiore destro

iassumendo
! L!attenzione spaziale può essere orientata sia volontariamente (topdown
o endogena) che in modo automatico (bottom-up o esogena)
! Il meccanismo attraverso cui modula i processi percettivi e cognitivi
è l!incremento della risposta neurale verso il materiale atteso e
l!inibizione di tale risposta per il materiale non atteso
! La selettività può riguardare la localizzazione spaziale, l!oggetto, le
caratteristiche di forma, colore, movimento, interessando le aree
cerebrali specifiche
! Una rete neurale che comprende aree corticali e strutture
sottocorticali sovraintende al controllo attenzionale