mappe integrate multisensoriali

La sinergia dei sensi
La collaborazione tra le modalità
sensoriali è la regola
(Stein, Meredith, 1993)
Cooperazione tra i sensi
• Le informazioni su un oggetto provenienti da
diverse modalità sensoriali vengono di norma
sintetizzate insieme:
– anche nel caso di informazioni sensoriali
discrepanti, l’esperienza di un conflitto
intersensoriale in condizioni normali non è
comune
–
Alcuni esempi di interazioni cooperative tra le
modalità sensoriali
1. Sostituzione sensoriale
2. Sinestesia
3. Rafforzamento/inibizione della percezione in presenza di
stimoli multisensoriale
4. Matching cross-modale
5. Illusioni intersensoriali
1.
Sostituzione sensoriale visuotattile
• Dispositivi elettrotattili e vibrotattili per sistemi di
sostituzione sensoriale (TVSS di Bach-y-Rita)
– Formazione di “immagini” visive
• Rispetto della prospettiva
• Resa delle ombre
• Dissociazione tra immagine visiva e sensazione tattile
– Ruolo del movimento attivo della camera
• Solo il movimento attivo della camera permette proiezione dello stimolo
all’esterno = percezione oggetto distale e non stimolazione prossimale
2.
Sinestesia
• In risposta ad uno stimolo visivo (luce rossa)
vengono avvertiti suoni, sensazioni tattili o
odorose
• Le associazioni sono robuste e costanti
– Il fenomeno si presenta in soggetti normali (1 individuo
su 250000) o patologici
3.
Rafforzamento/depressione dell’attività
percettiva
• Nel gatto, neuroni fortemente attivi durante
stimolazione sonora anche debole, cessano attività
quando la luce viene spenta e vengono a mancare
stimoli visivi
• In presenza di stimoli multisensoriali effetti sulla forza, la
velocità e la frequenza della scarica neuronale
– Stimoli bisensoriali possono aumentare le reazioni, es. di molti neuroni
multisensoriali del colliculus superiore (possono avere anche un effetto
opposto)
Meccanismi di integrazione multisensoriale
• Costruzione di uno spazio integrato multisensoriale a livello del
colliculus superiore
– Allineamento parallelo (registro)
• Allineamento delle rappresentazioni sensoriali (registro delle mappe
sensoriali)
• Allineamento delle rappresentazioni sensoriali e motorie (registro delle
mappe sensoriali e motorie)
– Convergenza su un singolo neurone multisensoriale (mappe integrate
multisensoriali)
• Neuroni multisensoriali
• Neuroni multisensoriali e motori
• Coordinano somestesia, visione e udito con il movimento (trasduzione
sensomotoria)
– Per posizionare gli organi sensoriali in corrispondenza con la fonte dello stimolo
(attenzione-posizionamento)
4.
Matching cross-modale
• Uso di un’informazione ottenuta attraverso una modalità
sensoriale per portare un giudizio a proposito di uno stimolo
equivalente in un’altra modalità
– es.: vedere un oggetto e dire a quale di tre oggetti toccati ma non visti
corrisponde
• Anche bambini molto piccoli esibiscono questo tipo di abilità (es.
dell’imitazione delle smorfie dell’adulto da parte di un neonato di pochi
giorni)
• Il dibattito riguarda la codifica dell’informazione: se l’informazione sia
codificata in maniera multimodale o amodale o se sia codificata in maniera
modale e poi convertita
Sviluppo della differenziazione dei sensi
a.
I sensi sono inizialmente differenziati e devono “apprendere”
a collaborare (es. Piaget)
b.
I sensi sono originariamente uniti, o la percezione è
originariamente amodale di modo che lo sviluppo va nel senso
della differenziazione (es. Gibson, Bower). In altre parole il
bambino è sinestetico
Sembra che in ogni caso alcuni legami tra le modalità si
stabiliscano pre-natalmente e che alcuni patterns di
convergenza siano presenti prima della nascita
5.
Influenze intersensoriali
a. sostituzione intersensoriale (Illusioni
somestetiche prodotte da stimoli visivi)
b. dominanza intersensoriale (Effetto
“ventriloquo”)
c. bias intersensoriale (Risultato medio)
a.
Sostituzione intersensoriale
• Illusione di
Ramachandran:
– Arto fantasma
– Virtual reality box
– Illusione di movimento
della mano assente
prodotta da stimolo
visivo
• Illusione della mano di
gomma:
– Mano di gomma posta di
fronte al soggetto e toccata
ripetutamente
– Soggetto ha sensazione
tattile propriocettiva
spostata nella mano di
gomma
– Ripetizione con “colpetti”
al tavolo soprastante la
mano del soggetto produce
lo stesso effetto rispetto al
tavolo
b.
Dominanza intersensoriale
Udito/tatto, Udito/visione
• Influenza del suono sulla
percezione aptica della
durezza
– per superfici di durezza
identica associati con
diversi suoni di contatto,
vengono percepite come
più dure quelle associate
con un suono proprio di
superfici dure
• Effetto ventriloquo
(Tastevin, 1937: visual
capture)
– uno stimolo sonoro
associato ad uno stimolo
visivo viene localizzato in
corrispondenza dello
stimolo visivo anche se la
sua origine spaziale è
diversa (attrazione visiva)
Tatto/Visione
• Conflitto
tra
dimensioni visive e
dimensioni tattili di un
oggetto
• Influenza del feedback
aptico sull’apparenza
visiva
di
una
superficie
– Lente riducente diminuisce
le dimensioni dello stimolo
visivo rispetto a quello
tattile. Lo stimolo tattile
viene
ignorato
(Rock,
Victor, 1964)
– il feedback aptico altera i
percetti visivi
susseguenti,
quando il feedback aptico non
è più disponibile
–
2 stimoli visivi ambigui: superficie con
pendenza segnalata da tessitura e
pendenza
diversa
segnalata
da
differenza tra gli stimoli presentati ai
due occhi; stimolo tattile in accordo con
l’una o con l’altra
Visione/propriocezione
• Gibson, 1933: quando un soggetto muove la sua mano lungo
una superficie dritta mentre guarda attraverso un prisma che
curva la superficie, questa gli appare curva anche al tatto
• Nielsen, 1963: il soggetto segue una linea dritta con la mano
visibile; è introdotto uno specchio senza che il soggetto lo
sappia, di modo che la mano che vede non è la sua: il soggetto
continua ad avere la sensazione che la mano che vede sia la
sua e ha la sensazione di aver perso il controllo su di essa
• Hay, Pick, Ikeda, 1965: una mano stazionaria vista attraverso
un prisma distorcente (14°), viene sentita come se si trovasse
molto vicino alla localizzazione apparente alla vista
Paradigma della dominanza
• Ryan, 1940: quando vengono presentate informazioni
conflittuali, le informazioni mediate dalla visione
dominano su quelle mediate dagli altri sensi
• Modality precision hypothesis: la risoluzione della
discrepanza favorisce la modalità sensoriale che è più
precisa nel registrare l’evento
• Directed attention hypothesis: domina la modalità su cui è
diretta l’attenzione
• Modality appropriateness hypothesis: domina la modalità
più adeguata a percepire la proprietà in causa
c.
Bias intersensoriale
• Heller, Calcaterra, Green, Brown (1999) critica
il paradigma dell’invariabilità della dominanza
della visione sul tatto:
– Ripetizione esperimento classico di Rock e Victor
(1964), con match simultaneo e diversi tipi di
risposta:
• In situazione di conflitto nessuna delle due modalità domina: risultato
è circa una media tra i risultati unisensoriali ottenuti senza conflitto
• Compare dominanza visiva per risposta visiva e tattile per risposta
tattile qunado la misura richiesta è precisa
Bias e dominanza
• Lederman, Thorne et Jones (1986): valutazione
tattile e visiva di tessiture:
– Densità: visione domina tatto
– Ruvidità: tatto domina visione, ma il bias non è del
100%: 73,2% del tatto sulla visione e 33% della visione
sul tatto
La dominanza è raramente assoluta: bias reciproco
– La dominanza è una forma di bias
Assunzione di unità
• Welch, Warren, 1980
– Il bias intersensoriale è il risultato di un tentativo di
mantenere l’esperienza percettiva consonante con un evento
unitario
– I fattori che influenzano il bias intersensoriale in caso di
conflitto o discrepanza degli stimoli operano anche in
situazioni normali o non conflittuali
– Tra questi, oltre a fattori legati allo stimolo o alle modalità
percettive, potrebbero essere rilevanti anche fattori cognitivi
(assunzione di unità)
• Derrick, Dewar, 1970 presenta un bias della visione sul tatto anche in un caso in cui il
soggetto è consapevole della possibilità che tatto e visione informino su due oggetti
diversi
Conclusioni
Carattere integrato e attivo dei
sistemi percettivi
Reazioni del sistema percettivo ai
conflitti intersensoriali
I sistemi percettivi funzionano in
modo integrato
• Collaborazione tra le modalità sensoriali è
la regola:
– Necessità di pensare le modalità sensoriali in
collaborazione
– In relazione con scopi, compiti e contesto
dell’azione percettiva
– E non come moduli che funzionano in
isolamento
Il sistema percettivo è attivo
• Scelta delle soluzioni rispetto a stimoli
percepiti come conflittuali:
– Illusioni non sono errori ma strategie per
risolvere conflitti
– Diverse scelte possibili rispetto ai conflitti, in
relazione a contesto, scopo, compito dell’azione
Ruolo delle illusioni
multisensoriali
• Le illusioni multisensoriali sono strategie per
risolvere i conflitti intersensoriali e mantenere
coerenza
• Possono creare esperienze sensoriali “inedite”