Fondamenti di Psicologia Sperimentale e Cognitiva: Storia, Metodi e Processi

DEMOCRITO: ATOMISMO

Tutte le cose sono fatte di piccole parti indivisibili: gli **Atomi**. Le sensazioni e le percezioni sorgono quando gli atomi (A) che vengono emanati dalla superficie degli oggetti entrano nel corpo tramite uno dei cinque sistemi sensoriali e vengono trasmessi al cervello. Gli A emanati da un oggetto si appaiano con gli A del cervello che ne fanno una copia: questo provoca la **percezione**. Gli A emanati da un oggetto non sono l’oggetto stesso e l’appaiamento può non essere esatto, quindi possono esserci molte differenze tra l’oggetto fisico e la sua percezione.

IPPOCRATE: UMORI E TEMPERAMENTI

Quattro umori (4U): **Flegma**, **Bile Nera**, **Bile Gialla** e **Sangue**.

Quattro temperamenti (4T):

• Flemmatico: Eccesso di Flegma; grasso, lento, pigro e sciocco.
• Melancolico: Eccesso di Bile Nera; magro, debole, pallido, avaro, triste.
• Collerico: Eccesso di Bile Gialla; magro, asciutto, bel colorito, irascibile, permaloso, furbo, generoso e superbo.
• Sanguigno: Eccesso di Sangue; rubicondo, gioviale, allegro, goloso e dedito ad una sessualità giocosa.

ARISTOTELE: L'ANIMA

Primo trattato di “psicologia” (anima intesa come **spirito vitale**). Il cuore (♥) è principio della nutrizione, del movimento, della sensazione, ed anche principio della *psyché*.

CARTESIO: RES COGITANS E RES EXTENSA

Prima di Cartesio, il corpo umano veniva considerato in una posizione privilegiata: l’uomo veniva subito dopo Dio, per questo il suo studio medico-naturalistico veniva sconsigliato/vietato.

• Res Cogitans (RC): Indica l’elemento pensante, quindi la **mente** o, nella terminologia usata all’epoca, l’anima.
• Res Extensa (RE): Indica l’aspetto materiale delle cose. Il corpo entra a far parte della *res extensa*, viene considerato una sorta di **macchina** e, in quanto tale, può essere studiato secondo il metodo naturalistico.

HOBBES

Esiste solo la **materia**, e la conoscenza deriva esclusivamente dai sensi; **empirista** in quanto la sua teoria della natura umana si riferisce solo all’esperienza.

LOCKE

Se non si può studiare l’essenza della mente umana (associata ad un principio di spiritualità), si possono studiare le sue **facoltà**. Le esperienze sono combinazioni di qualità primarie.

BERKELEY

Tutte le conoscenze derivano dall’esperienza. *Esse est percipi*: il mondo esiste solo in quanto è **percepito**.

MILL

Rottura netta con il dualismo mente/corpo: la mente altro non è che una **funzione a base somatica**, spiegabile secondo gli stessi processi che spiegano le altre funzioni del corpo. I sentimenti e gli atteggiamenti delle persone sono studiabili e comprensibili a partire dallo studio del corpo e/o del sistema nervoso.

CHRISTIAN WOLFF: DUE PSICOLOGIE

• Psicologia Razionale: Intesa in senso filosofico, si deve occupare dell’anima (secondo la terminologia dell’epoca) e delle sue facoltà.
• Psicologia Empirica: Intesa in senso naturalistico, deve occuparsi dei **fatti psichici** fondati sull’esperienza.

Questa bipartizione verrà largamente accettata in ambito scientifico e costituirà, un secolo più tardi, la base per la **separazione della psicologia dalla filosofia** e per il suo costituirsi come scienza naturale.

LA NASCITA DELLA PSICOLOGIA SCIENTIFICA: WILHELM WUNDT

Padre fondatore della **psicologia scientifica** per il suo fondamentale contributo nel definirla come disciplina autonoma, sia dal punto di vista teorico che metodologico.

WILLIAM JAMES

Fondò un laboratorio di psicologia sperimentale. La sua opera Principi di psicologia è considerata fra i testi più influenti dell’intera storia della psicologia.

FISIOLOGIA

Durante il XIX secolo, i fisiologi studiavano il funzionamento dei sensi e del cervello. La **teoria dell’evoluzione di Darwin** incoraggiò lo studio degli animali come modello della struttura e delle funzioni della percezione umana.

Müller

Dottrina dell’**impulso nervoso specifico**: i diversi tipi di nervi e strutture nervose sono selettivi e specifici quanto il tipo di informazione trasmessa, indipendentemente dalla qualità fisica dello stimolo esterno.

Gall

Ogni facoltà avesse una specifica sede cerebrale, e che l’esercizio di una facoltà intellettiva determinasse un potenziamento dell’area cerebrale deputata a tale funzione, portando ad una deformazione della scatola cranica.

METODI DELLA RICERCA PSICOLOGICA

Teorie Ingenue

Teorie che costruiamo nella vita quotidiana per spiegare ciò che ci accade intorno. Il controllo delle spiegazioni è fondato sull’**esperienza personale**.

Teorie Scientifiche

Si differenziano dalle TI perché controllano le spiegazioni attraverso il **metodo sperimentale** (che distingue le teorie scientifiche anche da quelle dogmatiche). La psicologia ha carattere scientifico in quanto applica il metodo sperimentale allo studio del comportamento e dei processi mentali. La ricerca scientifica individua regolarità, che prendono la forma di **leggi**. Le leggi vengono collegate a formare sistemi di asserzioni.

Psicofisica (PSICOFIS)

Consiste nello studio delle conseguenze sensoriali (**sensazioni**) della stimolazione fisica controllata.

Cronometria Mentale

Consiste nella misurazione di variabili come il **tempo di reazione** per ottenere informazioni sul funzionamento dei processi mentali.

Neuropsicologia

È lo studio delle **basi neurali** delle funzioni mentali.

Dissociazione

Osservazione che un paziente mostra un **danno selettivo** a una particolare componente del sistema cognitivo.

Neuroimmagine Funzionale

È lo studio *in vivo* delle funzioni neurali nel cervello umano tramite tecniche di scansione computerizzata e di visualizzazione dell’attività cerebrale. Queste tecniche mostrano quali parti del cervello si attivano maggiormente durante l’esecuzione di un determinato compito.

Metodo Sperimentale

In un esperimento viene studiata la relazione tra due o più **variabili**.

Variabile

Proprietà di un evento che varia, e le cui variazioni possono essere misurate.

• Variabile Indipendente (V.I.): Controllata dallo sperimentatore.
• Variabile Dipendente (V.D.): Misurata dallo sperimentatore.

Misurazione

Sistema per assegnare un valore numerico alle variabili. La possibilità di misurazione garantisce **oggettività** e **replicabilità** delle osservazioni.

Esperimento

Il ricercatore manipola (varia sistematicamente) una o più variabili indipendenti (V.I.) per osservare se e come esse fanno variare una o più variabili dipendenti (V.D.).

Simulazione

I modelli simulativi sono modelli espliciti dal punto di vista **computazionale**.

Sviluppi Futuri

L’integrazione dei diversi metodi di studio permette di studiare la mente unitamente al cervello (**neuroscienze cognitive**).

PROCESSI PERCETTIVI

• Stimolo distale: L’oggetto fisico indipendente dall’osservatore (es. albero).
• Stimolo prossimale: L’immagine catturabile in un punto di vista.
• Sensazione: La registrazione, tipicamente parziale, degli stimoli prossimali.
• Percezione: Prodotto dell’organizzazione delle sensazioni in unità corrispondenti agli stimoli distali.
• Riconoscimento: Risultante dal confronto tra le percezioni e l’informazione depositata in memoria.

Indeterminazione Ottica

• Geometrica: relativa a distanza, forma, grandezza…
• Fotometrica: relativa al colore delle superfici.

Teorie della Percezione

Teorie Empiriste (Helmholtz)

La percezione (P) è basata su **giudizi inconsci** che permettono all’osservatore di scegliere l’oggetto esterno che più verosimilmente è causa del dato sensoriale.

Psicologia della Gestalt

L’organizzazione percettiva tende a minimizzare il costo di rappresentazione e di elaborazione degli oggetti (**principio di minimo**). Il principio di minimo riflette la tendenza alla semplicità inerente al funzionamento del sistema visivo ed è relativamente indipendente dall’esperienza passata.

Approccio Ecologico alla Percezione (Gibson)

In condizioni normali il sistema visivo ha a disposizione una grande abbondanza di informazioni tale da rendere praticamente insignificante l’indeterminazione ottica. Il problema dell’indeterminazione ottica viene risolto negandone l’esistenza stessa.

Visione Tridimensionale

1. Informazioni ottiche monoculari:
   • Obliquità delle linee, Posizione rispetto all'orizzonte, Interposizione, Gradienti prospettici relativi a grandezza, forma e densità microstrutturale e gradiente di chiaroscuro, Movimento dell'osservatore.
2. Informazioni ottiche binoculari: Disparità binoculare.
3. Informazioni extra-ottiche monoculari: Accomodazione.
4. Informazioni extra-ottiche binoculari: Convergenza.

PERCEZIONE PER IL RICONOSCIMENTO

La Via Visiva Ventrale (What)

Coinvolge l'area visiva primaria (nel lobo occipitale) con regioni del lobo temporale. Lo stimolo sensoriale viene trasformato per creare rappresentazioni via via più stabili e astratte in un sistema di riferimento indipendente dal punto di osservazione. Queste rappresentazioni sono accessibili alla **coscienza** e in continua interazione con la memoria.

PERCEZIONE PER L'AZIONE

La Via Visiva Dorsale (Where/How)

Coinvolge l'area visiva primaria con aree del lobo parietale. Le informazioni visive vengono analizzate privilegiando i sistemi di riferimento riferiti al corpo dell'agente. È necessario per **guidare i movimenti**. Dimostrazione dell'esistenza di due sistemi indipendenti:

• Agnostici: falliscono nel riconoscimento ma non nella guida visiva del movimento.
• Atassici: falliscono nella guida visiva del movimento ma non nel riconoscimento.

NEGLIGENZA SPAZIALE UNILATERALE

È un disturbo dell'attenzione e della rappresentazione dello spazio opposto alla sede di una lesione cerebrale. Si distingue tra **Spazio vicino** (*peripersonale*) e **Spazio lontano** (*extrapersonale*).

ATTENZIONE

È il meccanismo attraverso il quale, guidati dalle necessità di un compito in atto, processiamo un **limitato numero di informazioni** all'interno della vasta complessità di informazioni che ci provengono dai sensi, sono immagazzinate in memoria e sono prodotte dai nostri processi cognitivi. Include processi coscienti e non coscienti.

Funzioni dell'Attenzione

**Detezione del segnale** e **vigilanza**, **Ricerca**, **Attenzione selettiva** e **Attenzione divisa**.

Attenzione Spaziale

Scandaglia l'ambiente in modo rapido e largamente inconsapevole per raccogliere informazioni rilevanti per il compito in corso.

Paradigma dello Spatial Cueing

1. Vengono presentate due aree quadrate entro le quali può comparire uno stimolo target.
2. Viene quindi presentato il *cue*, una freccia che indica in quale delle due aree quadrate comparirà (con una probabilità dell'80%) lo stimolo bersaglio.
3. Lo stimolo target appare entro uno *Stimulus Onset Asynchrony* (SOA) compreso tra 0 e 1000ms.
4. Il soggetto deve premere il più velocemente possibile un pulsante quando compare il target (**Tempo di Reazione - TR**).

Il confronto tra i TR medi rivela che i TR sono più brevi nelle prove valide che non nelle prove neutre e sono più lunghi nelle prove invalide che non nelle prove neutre.

Ricerca Visiva

Se un elemento possiede una caratteristica che lo rende unico rispetto agli altri, la ricerca risulta **efficiente**: il TR non varia all'aumentare del numero di elementi presentati. Se il target è poco distinguibile rispetto ai distrattori, la ricerca è poco **efficiente**: il TR aumenta all'aumentare del numero degli elementi. Differenza tra orientamento attentivo e percezione cosciente: **componente N2pc**.

Attenzione Temporale

*Attentional blink*: Limitazioni dell'attenzione quando più di uno stimolo è presentato contemporaneamente nel campo visivo.

MEMORIA

La **Memoria** come viaggio nel tempo (Tulving).

Il Ricordo come Processo

• Codifica: Acquisizione di informazioni. Il modo in cui le nuove informazioni vengono inserite in un contesto.
• Ritenzione: Salva le informazioni in memoria (M). Se le informazioni sono codificate in base al significato, si ottiene una migliore ritenzione.
• Recupero: Le memorie (M) diventano attive quando c'è un segnale. La relazione tra la qualità della conservazione e il recupero dipende dal contesto.

Più è profondo il livello di elaborazione dello stimolo, più è probabile che la traccia di memoria sia **durevole**.

Tipi di Memoria

• Memoria a Breve Termine (MBT): Mantiene ed elabora le informazioni durante l'esecuzione di compiti cognitivi.
• Memoria di Lavoro (ML): Integra il vecchio e il nuovo (modello di Baddeley).
• Memoria a Lungo Termine (MLT):
  • Memoria Episodica: È organizzata cronologicamente; contiene informazioni spazio-temporali che specificano dove e quando si è verificato l'evento.
  • Memoria Semantica: È conoscenza astratta e generale, è organizzata in modo tassonomico e associativo.
  • Memoria Procedurale: Attuazione del compito e accessibile tramite azione.
  • Memoria Dichiarativa: Conoscenza di fatti direttamente accessibili alla coscienza.
  • Memoria Autobiografica: Ricordo di informazioni legate al sé.

MEMORIA SEMANTICA

È la base di conoscenze che ci permette di agire in modo funzionale nel mondo. Caratterizzata da **rappresentazione astratta**, riconoscimento veloce o automatico, e organizzazione tassonomica o associativa.

Modelli della Memoria Semantica

• Rappresentazione Astratta: Modalità amodale e prescinde dalla particolare situazione nel mondo reale.
• Modelli per Esemplari: Il sistema concettuale è costituito da memorie degli esemplari codificati nel tempo. (Vedi *Situated cognition* e *embodied cognition*).
• Modelli Connessionisti: Rappresentazione di un concetto spalmata su diversi sistemi.

CATEGORIZZAZIONE

Categoria

Sistema di organizzazione e di rappresentazione. Il processo di categorizzazione (C) dà origine a insiemi più o meno ampi di elementi sulla base di uno o più **criteri di classificazione**.

Struttura Gerarchica delle Categorie

Le categorie si strutturano su base gerarchica in funzione dell'**inclusione di classe**.

Prototipo

Membro della categoria che rappresenta il **valore medio** sulla maggior parte degli attributi della categoria.

• Elementi Centrali: molti attributi della categoria e pochi di altre.
• Elementi Periferici: pochi attributi della categoria e condividono attributi con altre.

ESPERIMENTI DI PRIMING

I tempi di reazione sono più brevi quando gli stimoli-*target* sono preceduti da stimoli-*prime* concettualmente associati. Per testare se gli stimoli-*prime* siano percepiti viene eseguito un test di riconoscimento che offre una misura diretta della riconoscibilità degli stimoli-*prime*. Gli EDP (Esperimenti di Priming) costituiscono la dimostrazione oggettiva della permeabilità del nostro comportamento agli effetti prodotti da **stimoli di cui non siamo coscienti**.

Spiegazione del fenomeno: Una presentazione e una richiesta di riconoscimento così breve rende impossibile il consolidamento della rappresentazione sensoriale in una rappresentazione nella memoria a breve termine, ma preattiva informazioni nella MLT.

COMPORTAMENTISMO

La mente è una **black box** all'interno della quale non sappiamo e non possiamo osservare cosa accade. L'unica variabile di studio deve essere il **comportamento manifesto**. L'organismo viene visto come una stazione intermedia tra gli stimoli in entrata e le risposte in uscita. Si concentra sullo studio dei processi di **apprendimento**.

Apprendimento

Comparsa di un nuovo comportamento che si mantiene nel tempo.

CONDIZIONAMENTO CLASSICO

L'**apprendimento associativo** è governato da due condizioni:

1. Deve esservi una **contiguità temporale** tra stimolo e risposta.
2. L'associazione tra lo stimolo e la risposta deve essere ripetuta un numero sufficiente di volte.

Esperimenti di Pavlov

Misurò la produzione salivare in risposta a vari tipi di stimolazione gustativa. I cani cominciavano a salivare già alla semplice vista degli eventi che di solito precedono il cibo.

Paradigma di Condizionamento Classico

• **Stimolo Neutro (SN):** Nessuna risposta.
• **Stimolo/Risposta Incondizionato (SI/RI):** Riflesso innato.
• **Stimolo/Risposta Condizionato (SC/RC).**

Apprendimento Associativo

Il condizionamento è dovuto allo stabilirsi di un'associazione tra lo stimolo e la risposta di salivazione. Lo stimolo neutro diventa uno **stimolo condizionato** in grado di produrre la salivazione come **risposta condizionata**.

Leggi del Condizionamento Classico

• Estinzione: Si continua a presentare lo stimolo condizionato (SC) ma non lo stimolo incondizionato (SI): la risposta condizionata perde di intensità fino a scomparire.
• Recupero Spontaneo: Dopo l'estinzione la risposta condizionata tende a riapparire anche se non viene presentato alcuno stimolo condizionato.
• Generalizzazione: Dopo il condizionamento, il comportamento condizionato viene prodotto in risposta a stimoli simili allo SC.

CONDIZIONAMENTO OPERANTE (Skinner)

È una forma di apprendimento che consiste nell'associare un comportamento a una conseguenza affinché la risposta si verifichi più o meno frequentemente. Si verifica un comportamento e dopo il comportamento c'è una **conseguenza**. Si possono apprendere anche comportamenti che non sono collegati a stimoli incondizionati riconosciuti.

Thorndike e la Legge dell'Effetto

Lo stabilirsi di legami associativi tra stimolo e risposta dipende dagli **effetti che seguono la risposta**.

Rinforzo

Conseguenza che produce un **aumento nella frequenza del comportamento**.

• Positivo: Se è un evento che viene aggiunto a una situazione.
• Negativo: Se è un evento che cessa o viene eliminato da una situazione, è un evento il cui non verificarsi aumenta la frequenza di un comportamento.

Punizione

È un evento il cui verificarsi **diminuisce la frequenza del comportamento**. Un **rinforzo continuo** produce un apprendimento molto rapido ma anche una rapida estinzione.

Apprendimento per Segnali (Tolman)

E. Tolman fu uno dei primi a sostenere che l'apprendimento consiste nella modifica di **processi di conoscenza non osservabili**.

• Segnale: L'aspettativa che uno stimolo sarà seguito da un altro in una particolare situazione.

INTELLIGENZA

È l'abilità di **adattarsi a, adattare, o selezionare il proprio ambiente**.

Misurazione dell'Intelligenza

**Test d'intelligenza**. L'idea di misurare nasce all'inizio del 1900 (per identificare bambini con difficoltà scolastiche).

• Quoziente Intellettivo (QI): (età mentale / età cronologica) x 100.

Teoria di Gardner

L'intelligenza (I) è costituita da un insieme di **forme distinte** (matematica, verbale, musicale...) a ciascuna delle quali corrisponde un distinto modulo cerebrale.

Intelligenza nei Gruppi Sociali

Uso e abuso dei test di I, gli effetti della scolarizzazione, **stereotipi sociali** e prestazioni intellettive.

Intelligenza Fluida

Capacità di comprendere/percepire relazioni indipendentemente da esperienze; e di pensare in modo veloce per risolvere problemi non facendo riferimento a esperienze passate. Non ha una forma specifica ed è minimamente influenzata da educazione e processi culturali. Crescita sino ai 20 anni.

Intelligenza Cristallizzata

Capacità di usare competenze o conoscenze derivanti da un **apprendimento**. Cresce costantemente (declino dopo i 60 anni).

COMUNICAZIONE

Processo interattivo in cui un **emittente** e uno o più **riceventi** si inviano reciprocamente informazioni attraverso svariati canali.

Competenza Comunicativa Linguistica

Consente di elaborare il linguaggio. Permette di produrre e comprendere informazioni sulla base di un complesso **codice simbolico arbitrario**. Ogni lingua è basata su una complessa struttura a più livelli.

Dimensione Micro-Elaborativa (Elaborazione di Suoni, Parole e Frasi)

• Competenza Fonetica: Insieme di conoscenze che permettono di articolare e decodificare i suoni che compongono gli enunciati. Suoni = **Foni**. Si basa su abilità acquisite molto precocemente e in larga parte implicite. Permette di classificare i foni in un ristretto numero di categorie astratte, dette **fonemi**.
• Competenza Morfologica: Ci consente di formare parole a partire da unità minime dotate di significato (**morfemi**). Il significato delle parole è dato dalla somma dei contenuti veicolati dai morfemi che le compongono.
• Competenza Morfosintattica: È alla base dell'elaborazione del contesto linguistico (o **struttura argomentale**) necessariamente richiesto dalle parole. Le parole implicano un contesto linguistico composto da un certo numero di elementi necessari.
• Competenza Semantica: Permette di elaborare il **significato letterale** di singole parole (*semantica lessicale*) o intere frasi (*semantica frasale*).

Dimensione Macro-Elaborativa (Comprensione Contestuale)

Comprensione del **significato contestuale**. È legata alla comprensione del significato veicolato dai parlanti in una specifica situazione comunicativa.

• Competenza Pragmatica: È l'insieme di conoscenze che ci permette di usare il linguaggio per **interagire** con i nostri interlocutori.
• Componente Testuale/Discorsiva: Quando ascoltiamo un discorso o leggiamo un testo ci formiamo un suo **modello mentale** che rappresenta ciò che abbiamo capito. Mettiamo in relazione le proposizioni veicolate dagli enunciati in un sistema di conoscenze più ampio.

COMPRENSIONE DEL LINGUAGGIO

Due aspetti:

1. Identificazione delle parole.
2. Attribuzione di un ruolo sintattico a ciascuna parola della frase al fine di giungere all'interpretazione del significato.

Due livelli:

• Prelessicale: in cui i fonemi vengono identificati e assemblati.
• Lessicale: in cui una determinata sequenza di fonemi viene riconosciuta come una parola.

PRODUZIONE DEL LINGUAGGIO

• Concettualizzazione: Il parlante determina che cosa dire, esprime l'intenzione di trasmettere dei concetti. Livello del **messaggio preverbale**.
• Formulazione: Il parlante traduce il messaggio preverbale in forma linguistica, scegliendo le parole da usare e pianificando la struttura sintattica, fino a giungere ad attivare una rappresentazione fonologica.
• Esecuzione: Il parlante pianifica le sequenze fonemiche e le traduce in programmi motori, infine articola i suoni.