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Psicologia cognitiva

Principali correnti nello sviluppo della psicologia

�  STRUTTURALISMO �  FUNZIONALISMO �  TEORIA PSICODINAMICA DI FREUD �  COMPORTAMENTISMO �  PSICOLOGIA UMANISTICA �  RIVOLUZIONE COGNITIVISTA �  RIVOLUZIONE BIOLOGICA

Mente e cervello

�  Ascoltare una lezione: ¡  Percezione ¡  Emozioni ¡  Rappresentazioni nella memoria a lungo termine ¡  Codifica ¡  Memoria di lavoro ¡  Attenzione ¡  Processi esecutivi ¡  Decision making ¡  Cognizione mentale e simulazizone mentale ¡  linguaggio

Mente e cervello

�  La psicologia cognitiva prende in esame tutte queste attività mentali, che costituiscono la cognizione

�  Cognizione: interpretazione interna o la trasformazione di informazioni archiviate

�  Come studiamo le attività mentali? �  Cosa intendiamo quando diciamo mente?

Intendiamo coscienza? ¡  1) come è nato il campo della psicologia cognitiva? 2) che cos’è

una teoria scientifica della cognizione e quali sono i ruoli che la conoscenza sul cervello può svolgere in queste teorie? 3) quali sono le strutture più importanti del cervello? 4) quali sono i metodi per studiare la cognizione?

�  Psicologia cognitiva � Neuropsicologia cognitiva

� Neuroscienze cognitive

�  Scienze cognitive

La psicologia cognitiva oggi

�  Psicologi cognitivi che fanno esperimenti su soggetti normali, usando la sperimentazione di laboratorio

�  Scienza cognitiva. Psicologi che usano programmi di simulazione (modelli computazionali)

�  Neuropsicologia cognitiva. Studiano modelli di deficit cognitivi in pazienti portatori di lesioni cerebrali per comprendere la normale attività cognitiva umana

�  Neuroscienze cognitive. Studiano il funzionamento del cervello per capire la normale attività cognitiva umana

Antecedenti alla psicologia cognitiva

� William James (1890): memoria primaria e secondaria

�  Tolman (1932): mappa cognitiva

� Neuropsicologia: disciplina che studia le basi neurali delle funzioni mentali

� Noam Chomsky (1957) e la grammatica trasformazionale

memoria primaria

memoria secondaria

oblio

ripasso

stimolo

W. James, 1890; Waugh & Norman, 1968

Antecedenti alla psicologia cognitiva

� William James (1890): memoria primaria e secondaria

�  Tolman (1932): mappa cognitiva

� Neuropsicologia: disciplina che studia le basi neurali delle funzioni mentali

� Noam Chomsky (1957) e la grammatica trasformazionale

�  Segue la pubblicazione del volume Cognitive Psychology (Neisser, 1967)

�  Ma già Craick (1947) aveva riscoperto l’impiego dei tempi di esecuzione di un compito introdotto da Donders

�  Approccio teorico che studia il pensiero umano e i processi

alla base della conoscenza (percezione, pensiero, memoria, attenzione, linguaggio) per spiegare il comportamento.

�  Le persone agiscono perché pensano e se pensano è perchè sono attrezzate per farlo

RIVOLUZIONE COGNITIVISTA

� Oggetto del cognitivismo: ¡ Cosa fa una persona, non da intendere come

comportamento esterno ma del processo di elaborazione delle informazioni che la persona compie ma

¡  lo studio dei processi mediante i quali le informazioni vengono acquisite, trasformate, elaborate, archiviate e recuperate.

¡  E’ possibile accedere a tali processi attraverso diverse modalità, sia da un comportamento esterno che da una introspezione


�  Studiano il pensiero e lo considerano nello stesso tempo causa ed effetto del comportamento osservabile ¡  Provare rimorso: processo mentale derivante da un’azione (aver

fatto male a qualcuno) ¡  Scusarsi dopo aver provato rimorso: processo mentale che causa

un comportamento

�  L’individuo risponde alla realtà come se questa fosse non un universo oggettivo, ma il mondo soggettivo dei pensieri interni e dell’immaginazione dell’individuo

�  Approccio dominante della psicologia


�  Computer • Simon e Newell: programmi che permettevano

ai computer di fornire prestazioni intelligenti • Uso del calcolatore come metafora per il

pensiero umano e le teorie vengono implementate fisicamente sul calcolatore come modelli computazionali (intelligenza artificiale)

�  Analogia mente computer ¡  In analogia hanno: 1) capacità di usare simboli; 2) eseguire calcoli

ed operazioni seguendo delle regole e istruzioni

�  L’uomo è definito come elaboratore di informazioni (Broadbent, 1958) �  Esempio TUTTO IN STAMPATELLO

Sistema di elaboratore di informazioni

� Canale e capacità limitata, la distinzione tra processi seriali e paralleli

�  Broadbent (1958): le attività cognitive sono sequenze seriali di stadi di elaborazione (Atkinson e Shiffrin, 1968)

Sistema di elaboratore di informazioni

�  Broadbent (1958): le attività cognitive sono sequenze seriali di stadi di elaborazione (Atkinson e Shiffrin, 1968)

� Neisser (1976): i processi non sono seriali ma interattivi

÷ Es. Relazione tra processi dal basso (bottom up) e processi dall’alto (top down):

Spero che tu stia…..bene Effetto superiorità della parola

Effetto di superiorità della parola (Reicher, 1969). K WORK OWRK

K,D Processo di lettura parallelo/processo interattivo

Effetto superiorità della parola (Reicher, 1969)

+

word

d #### k

+

d

d #### k

+

ordw

d #### k

la lettera critica viene riconosciuta più facilmente quando la lettera è preceduta dalla parola, rispetto a quando è parte di una non-parola, o viene presentata in isolamento

Analogia con i computer

�  Hardware (cervello) e software (attività mentale): analogia non precisa

�  L’analogia fondamentale è tra i livelli di analisi: information processing

�  Studio delle attività mentali in termini di elaborazione delle informazioni

�  Le informazioni ricevute attraverso gli organi di senso vengono elaborate e trasformate.


input

Rappres. interna

output

Analogia con i computer

�  Hardware (cervello) e software (attività mentale): analogia non precisa

�  L’analogia fondamentale è tra i livelli di analisi: information processing

�  La descrizione ad un livello non può essere sostituita con una descrizione ad un altro livello: il livello dell’attività mentale (elaborazione dell’informazione) non può essere sostituito dalla descrizione fisica del cervello

�  Le descrizioni dei vari livelli non possono sostituirsi tra loro perché specificano tipi di cose qualitativamente diverse

�  Però la conoscenza dei vari livelli ci aiuta a capire anche gli altri

Rappresentazioni mentali �  Le rappresentazioni e i processi mentali che

permettono di percepire ed elaborare l’informazione resa disponibile dall’ambiente e dal mondo interiore e che sono alla base del comportamento.

¢ Concetto di RAPPRESENTAZIONE

• CONTENUTO E FORMA

¢ PROCESSI

¢ ELABORAZIONE DELL’INFORMAZIONE

Rappresentazioni distribuite e connessionismo

� Modelli computazionali costituiti da reti di unità simili ai neuroni

� Non fanno ricorso ad entità simboliche quali le proposizioni: rappresentazioni distribuite

�  Teorie che hanno una corrispondenza diretta con il substrato neurofisiologico

Rappresentazioni mentali �  Le rappresentazioni e i processi mentali che

permettono di percepire ed elaborare l’informazione resa disponibile dall’ambiente e dal mondo interiore e che sono alla base del comportamento.

¢ Concetto di RAPPRESENTAZIONE

• CONTENUTO E FORMA

¢ PROCESSI

¢ ELABORAZIONE DELL’INFORMAZIONE

Dai neuroni al comportamento

�  Reti neurali artificiali o reti connessioniste (programmi di computer) che simulano le capacità cognitive ed il comportamento umano

�  Come si passa dai neuroni al comportamento?

Rete neurale

� Nel cervello una rete neurale è formata da un certo numero di neuroni che agiscono e si influenzano a vicenda attraverso le connessioni che li collegano

�  Il neurone segnale ciò che ha rilevato attraverso la sua frequenza di scarica

�  I neuroni inoltre ricevono le scariche da altri neuroni ai quali sono connessi

neuroni

H T T P : / / W W W . Y O U T U B E . C O M / W A T C H ?V = C Y B C Q M V R - U O

RETE Neurale

Input al neurone

attivazione

Funzione sigmoide

Rete neurale

ARCHITETTURA DELLA RETE NEURALE

� Le trasmissioni tra neuroni avvengono a livello delle sinapsi (neurotrasmettitori): forza della trasmissione

�  Peso sinaptico: eccitatoria o inibitoria

�  Schema di connettività tra strati¡  Unidirezionali in avanti (feedforward)¡  Bidirezionali (feedback, reti ricorrenti)¡  Connessioni anche laterali (intrastrato)

Tipi di modelli computazionali

Le reti semantiche Le reti connessioniste

……..Nuovo paradigma (modelli computazionali) verso vecchio paradigma (diagrammi di flusso)

Da Collins Luthus (1975)

CANE GATTO

MATITA

PESCE

.5

.1

.3

Small World Network, Steyvers and Tenenbaum

PRIMING

prime

CANE

MATITA

Compito: leggere ad alta voce

target

GATTO

GATTO

TR più veloci

ELABORAZIONE MENTALE

�  Per capire come funzionano le rappresentazioni dobbiamo considerare i processi (riconoscere il suono di un’ambulanza)

�  Un processo è una trasformazione dell’informazione che obbedisce a principi ben definiti per produrre uno specifico output quando viene fornito uno specifico input (computer tasto 4, lettura di parole)

�  Una rappresentazione mentale è una rappresentazione che comunica un significato all’interno di un sistema di elaborazione (o processamento). Un sistema che include diversi processi e diverse rappresentazioni

�  Concetto di modulo �  Concetto di algoritmo (seriali e paralleli)

�  Domain specific. Modules only operate on certain kinds of inputs

�  Informational encapsulation. Modules do not needed not refer to other psychological systems in order to operate

�  Hardwiring. Modules process in a mandatory manner

�  Automacity. Modules are encapsulated (only consult a restricted database) and mandatory (do not need to decide whether or not to process incoming input)

�  Characteristic development and breakdown. Modules show a regularity of development

�  Fixed neural architecture

MODULARITA’ (Fodor, 1983)

La psicologia cognitiva oggi…….





Metodi per lo studio dei processi cognitivi

�  La psicofisica

�  La cronometria mentale ¡  Il metodo sottrattivo di Donders (1818-1889) ¡  L’effetto stroop ¡  L’esperimento di Sternberg

Cronometria mentale misura delle operazioni mentali o metodo

sottrattivo di Donders

Tempo di reazione di scelta (250 msec)– Tempo di reazione semplice (200 msec)=

Tempo di decisione (50 msec)

NOMINATE IL COLORE IN CUI SONO SCRITTE

LE PAROLE CHE VEDRETE

esperimento

Rosso verde blu nero Giallo blu verde rosso Nero verde giallo rosso

Effetto stroop

xxxxx xxxxx xxx xxxx xxxxxx xxx xxxxx xxxxx xxxx xxxxx xxxxxx xxxxx Rosso verde blu nero verde giallo rosso blu nero verde giallo rosso

incongruente

congruente

neutra

L’esperimento di Sternberg

Neuropsicologia cognitiva

Neuropsicologia cognitiva

�  Studia le prestazioni cognitive negli individui che hanno subito una lesione cerebrale, cercando di capire quali aspetti dell’attività cognitiva sono intatti e quali danneggiati. Scopo principale è l’esplorazione dell’architettura funzionale dei processi mentali normali.

�  Il sistema cognitivo è costituito da una serie di componenti con proprietà e connessioni specifiche: talune di queste possono essere danneggiate da una lesione cerebrale (processi di memoria, di lettura etc..)

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