PERCEZIONE E MOVIMENTO

PERCEZIONE

Le due vie dei sistemi sensoriali

La nostra ipotesi presuppone che tutti i sistemi sensoriali agiscano secondo principi comuni. In particolare, la ripartizione in due vie delle informazioni sensoriali, riconosciuta già da tempo per il sistema visivo[i] e, solo recentemente, per il sistema dell’udito, deve valere anche per il tatto, e l’olfatto.

Queste due vie trasmettono alla corteccia due diverse tipologie di informazioni. Si tratta delle informazioni spaziali e (via del dove) e delle informazioni modali (via del che cosa).

Sulle aree di proiezione delle due vie agiscono due sistemi attenzionali diversi preposti all’organizzazione spaziale e temporale dell’esperienza.

Nella corteccia temporale, dove proiettano le informazioni modali (in ambito visivo e uditivo), l’organizzazione della conoscenza è su basi temporali.

Nella corteccia parietale, dove proietta la via del “dove”, si ha un’organizzazione spaziale della conoscenza.

La via del “dove”

La via del “dove”, si occupa di tre aspetti legati allo spazio.

Si tratta dello spazio oggettuale, della posizione di questo spazio oggettuale rispetto ad altri spazi che fungono da riferimento e dello stato dell’oggetto (immobile o in moto).

Che la via “del dove” riguardi, oltre che la posizione e lo stato, anche lo spazio oggettuale è dimostrato da studi relativi alla capacità dell’uomo e dei primati di afferrare oggetti di varia forma con le mani.

Prendere un oggetto con una mano è un’attività piuttosto complessa che richiede due tipologie di atti motori.

Il primo riguarda il movimento di raggiungimento dell’oggetto, il secondo riguarda la prensione preceduta dalla conformazione della mano all’oggetto da afferrare.

Ambedue gli atti sono eseguiti da aree premotorie e parietali con attivazione di neuroni visivi, tattili e motori di cui alcuni bimodali visivo/motori.[ii]

Il movimento di raggiungimento dall’oggetto dipende dalla sua posizione nello spazio esterno rispetto allo spazio corporeo, nonché dal suo stato. E’ ben diverso, infatti, afferrare un oggetto immobile piuttosto che un oggetto in moto.

Il movimento di prensione dipende soprattutto, dalla forma dell’oggetto.

A livello parietale, non è codificata, però, la forma dell’oggetto. Essa, infatti, si origina dai chiaroscuri forniti dal sistema modale.

In effetti, più che di forma dell’oggetto è bene parlare di “spazio oggettuale” o “spazio virtuale” dell’oggetto.

Anche la posizione concorre all’atto di prensione. Infatti, la grandezza di un oggetto non è data dal suo “spazio oggettuale” così come è percepito. Questo spazio deve essere rapportato alla distanza dell’oggetto dall’osservatore. I corpi più lontani, infatti, sono percepiti più piccoli.

La presenza dello spazio oggettuale consente al sistema attentivo di selezionare nella corteccia parietale un oggetto o una parte di esso.

La posizione consente all’attenzione di misurare la distanza tra un oggetto e l’altro, nonché quella tra il nostro corpo ed un oggetto esterno

La misura della grandezza di un oggetto tramite il sistema attenzionale dipende dallo spazio oggettuale, dalla posizione e dallo stato.

Se dobbiamo stabilire tra due oggetti in moto qual è il più grande dobbiamo, tramite atti attenzionali, immobilizzarli, quindi allinearli ponendoli alla stessa distanza dall’osservatore, infine misurare la grandezza relativa utilizzando lo spazio oggettuale.

Per tale motivo pazienti parietali, posti dinanzi ad animali, li riconoscono ma non sanno dire qual è il più grande.

Per determinare lo stato degli oggetti il cervello si serve, in ambito visivo, di una via specifica che coinvolge le aree MT e MST.

La via del “che cosa”

La via del “che cosa”, presente per ogni sistema sensoriale, raccoglie le informazioni modali.

Queste informazioni così come sono elaborate dai sistemi sensoriali sono elementari.

Ceccato e Vaccarino chiamano queste informazioni elementari selezionate dall’attenzione con il termine di “presenziati”.

Secondo la loro ipotesi, l’attenzione può applicarsi su se stessa, oppure sulle informazioni elaborate dai sistemi sensoriali.

Nel primo caso si avranno le “categorie”, nel secondo caso i “presenziati”.

Secondo Vaccarino i presenziati specifici dei sistemi sensoriali sono i seguenti:

1) vista: luce-buio, trasparente-opaco, i colori

2) udito: rumore-silenzio, suono

3) tatto: duro-molle, caldo-freddo

4) gusto: dolce-amaro, salato-acido

5) olfatto: aroma-marcio, bruciato-frutto, resina-fiore

6) sensazioni organiche: fame-sete, sazio,…pesante-leggero

Aggiungerei ai presenziati proposti da Vaccarino anche liscio-ruvido, asciutto-bagnato, forma, piacere-dolore, rabbia, paura, …Piuttosto che di “luce-buio” parlerei di “chiaro-scuro”

Secondo Ceccato e Vaccarino, dai presenziati, tramite l’intervento della categoria dello “oggettivo”, si ottengono gli osservati ed i rappresentati.

La mia ipotesi è diversa.

I presenziati (intendendo con questo termine le informazioni sensoriali elementari modali delle cortecce sensitive primarie) sono selezionati ed organizzati da circuiti attenzionali che agiscono a livello del tempo. Dopo questa selezione diventano “osservati”. Il presenziato, senza l’intervento dell’attenzione, non sarebbe percepito.

Che l’ipotesi di Ceccato e Vaccarino non sia accettabile è dimostrata da semplici esempi.

Supponiamo di guardare un documentario sulle seppie. E’ risaputo che questi animali, durante il corteggiamento, cambiano in pochi istanti il colore del loro manto.

Il passaggio dal colore giallo al marrone del manto delle seppie avviene tramite un processo continuo. Il mutamento si osserva istante dopo istante.

In questa circostanza, ciò che noi osserviamo è il variare nel tempo di una componente modale della percezione visiva.

Piuttosto che di una categorizzazione tramite l’oggettivo, sembra che in questo caso avvenga un processo attenzionale che registra nel tempo la variazione dei colori.

Analogamente al sistema attenzionale spaziale, il sistema attenzionale temporale si occupa di tre componenti.

Essi sono la modalità o submodalità, la posizione nel tempo e lo stato nel tempo.

La modalità altro non è che lo specifico presenziato;

La posizione nel tempo corrisponde a “quando” rispetto al “dove” spaziale.

Lo stato nel tempo registra eventuali mutamenti della modalità selezionata.

Se per esempio osserviamo un fiore e la sua luminosità, il sistema attenzionale temporale dapprima seleziona la forma (modalità), successivamente la luminosità (modalità). Il rapporto prima/dopo delle due selezioni è registrato da questo sistema.

Inoltre, esso si occupa del variare temporale di ciascuna modalità. Se durante la selezione attenzionale non vi è alcuna variazione della forma e della luminosità, oppure se avvicinandoci al fiore le due componenti variano nel tempo, il sistema attenzionale lo registra.

Per ognuno di questi tre processi (modalità, posizione nel tempo e stato) la mente utilizza tre vie diverse analogamente a quanto succede per i tre processi legati all’organizzazione spaziale della conoscenza.

L’attività attenzionale che registra lo stato può applicarsi alle componenti spaziali dello spazio oggettivo e della posizione ed alla componente modale.

Supponiamo di osservare un oggetto, esso spazialmente può modificare tanto la sua posizione quanto il suo spazio oggettuale.

Se modifica la sua posizione nello spazio diciamo che si muove (ruota, si avvicina, si allontana); se modifica il suo spazio oggettuale diciamo che s’ingrandisce o rimpicciolisce.

Quest’ultima variazione avviene quando osserviamo un palloncino che lentamente si sgonfia.

In ambito modale un oggetto, durante la selezione attenzionale, può modificare la forma oppure il colore o la luminosità o la durezza o l’acidità.

La registrazione dello stato è fondamentale per la concettualizzazione.

Quando un oggetto si muove o cambia il proprio spazio oggettuale oppure modifica qualche componente modale noi ci accorgiamo che è sempre lo stesso. Questo accade perché l’attenzione si mantiene sull’oggetto durante il suo processo di cambiamento.

Tramite questo processo, impariamo a conoscere un oggetto con i cambiamenti cui può essere soggetto.

Osservando una persona che si muove, si registrano variazioni nella forma, nella posizione nel chiaro/scuro. Tutte queste varianti entrano nella concettualizzazione della persona stessa. L’esperienza ci insegna a conoscere il range entro cui avviene una variazione modale o spaziale che riguarda qualsivoglia concetto.

Per esempio, sappiamo che una persona non può volare poiché non si è mai visto un individuo realizzare una serie di movimenti siffatti.

La percezione di variazioni molto inconsuete nella percezione di una persone genera stupore ed a volte terrore.

La scena che ha fatto più paura nel film “L’esorcista” è quella in cui la bambina indemoniata scende le scale poggiando sulle mani, con il capo ruotato in posizione abnorme.

Questo tipo di movimento è, per noi, al di fuori della concettualizzazione degli esseri umani

E’ probabile che i bambini autistici, che presentano problemi a livello di concettualizzazione, soffrano di disturbi attenzionali relativi allo stato.

La funzione rappresentativa

Secondo Kandel le percezione è un’attività creativa[iii]. Egli osserva che durante la percezione il cervello non si limita a registrare una realtà esterna posta al di fuori di noi.

La funzione creativa dell’attività percettiva si può ricondurre a due componenti. Si tratta della funzione attenzionale e della funzione inattenzionale.

La funzione inattenzionale è data dalle caratteristiche dei recettori sensoriali e delle aree percettive primarie, nonché dalla loro organizzazione spaziale.

La funzione attenzionale è data dalla scelta dei tempi percettivi, dalla scelta dello spazio percettivo e dello spostamento dell’attenzione.

Supponiamo di osservare un fiore in un prato. I recettori della retina elaborano le informazioni provenienti dall’esterno attraverso vie diverse, occupandosi del colore, della luminosità, della forma, e delle loro variazioni nel tempo.

L’organizzazione visuotopica sia dei recettori sensoriali sia delle aree della corteccia visiva primaria struttura spazialmente la percezione.

Questi processi sono inattenzionali.

A livello attenzionale possiamo decidere dove volgere l’attenzione, per quanto tempo prolungarla e quando passare da una componente percettiva all’altra.

Possiamo affermare che l’oggetto della percezione è tale in virtù delle attività mentali del soggetto percepente. Questo perché l’elaborazione e la strutturazione spaziale delle informazioni sensoriali è un processo complesso che incide notevolmente su quanto, proveniente dall’esterno, giunge ai recettori.

Ciononostante, l’oggetto percepito dipende dall’informazione che giunge ai nostri sensi o meglio che i nostri sensi raccolgono.

La percezione è un processo che non riguarda esclusivamente il soggetto. Nell’atto percettivo vi è interazione tra soggetto e “realtà esterna”.

La “realtà esterna” fornisce le informazioni di base (onde elettromagnetiche, ???) elaborando le quali la mente costruisce l’oggetto che percepiamo.

Diversamente dalla percezione, la rappresentazione mentale è un processo interamente creativo. Durante la rappresentazione mentale, infatti, non vi è alcuna interazione con la “realtà esterna”.

I due processi di percezione e rappresentazione sono realizzati da circuiti diversi anche se le popolazioni cellulari per ogni area corticale e subcorticale coinvolta sono contigui.

Con ciò intendiamo dire che, se durante la percezione di un tavolo si attivano determinate popolazioni di neuroni della corteccia parietale (strutturazione spaziale), un’analoga popolazione di neuroni contigua alla precedente si attiverà durante la rappresentazione mentale del tavolo.

La presenza di due circuiti diversi, uno per la percezione, uno per la rappresentazione mentale è determinata da ovvi motivi.

Supponiamo di leggere la parola “treno”. Dopo che la componente percettiva ha selezionato le prime due lettere “tr”, la rappresentazione mentale “anticipa” le possibili lettere che possono seguire la struttura “tr”. Nella lingua italiana solo una vocale può seguire tale struttura costituendo le varie sillabe “tra” (tram), “tre” (treno), “tri” (triste), “tro” (tronco) “tru” (truce).

Questo processo di anticipazione, confermato da innumerevoli studi sulla percezione, non può avvenire a livello percettivo, in quanto la vocale che segue il gruppo consonantico “tr” non è stata ancora selezionata dall’attenzione visiva.

Quando il processo di selezione visiva aggancia la vocale “a”, essa viene percepita e la funzione rappresentativa registra la conferma alla “sua” ipotesi iniziale.

Come si può constatare da quest’esempio, i due processi interagiscono in frazioni di secondo espletando funzioni diverse. Se questi processi fossero realizzati dallo stesso circuito non sarebbe possibile quest’interazione.

L’interazione tra i due sistemi avviene durante ogni azione e percezione.

Se, per esempio, stiamo accendendo una sigaretta con un fiammifero, il sistema percettivo osserva la fiamma e la sigaretta mentre il sistema rappresentativa anticipa quello che sta per accadere.

Si pensi alla circostanza in cui afferriamo un oggetto “a volo”. I movimenti del corpo non sono eseguiti sulla base della percezione, bensì sulla base delle anticipazioni del sistema rappresentativo. Questo sistema raccoglie le informazioni fornite dal sistema percettivo ed anticipa dove si troverà l’oggetto negli istanti successivi.

Il sistema rappresentativo, anticipando quanto sta per accadere, impara quante probabilità vi sono che un evento possa verificarsi.

Supponiamo di leggere la frase: “ Giancarlo stamattina ha portato a passeggio il suo cane”

Dopo che, tramite il processo percettivo, abbiamo letto: “Giancarlo stamattina ha portato a passeggio il suo…, il sistema rappresentativo anticipa che probabilmente la parola seguente sarà “cane”. Non può esserne sicuro in quanto la frase potrebbe continuare con “adorato cagnolino”.

Dopo aver letto: “Giancarlo stamattina ha portato a passeggio il suo c…”, il sistema rappresentativo aumenta le probabilità che la parola finale sarà “cane”. La certezza non c’è, in quanto potrebbe essere “cagnolino”. Però dopo che è stato letto “can”, non esisterà più alcun dubbio. Se dopo “can” non compare la “e” la mente ravviserà un errore.

L’interazione tra i due sistemi, percettivo e rappresentativo, forma la base di ogni apprendimento, umano e animale. Istante per istante, la mente fa esperienza formulando ipotesi (sistema rappresentativo), confermandole o confutandole (sistema percettivo).

Sistema percettivo e rappresentativo

Cerchiamo adesso di capire le differenze tra i due sistemi.

Abbiamo già detto che il sistema percettivo dipende dalla “realtà esterna”, al contrario del sistema rappresentativo che ne è indipendente.

Un’ulteriore differenza è data dal fatto che il sistema percettivo si attiva su base spaziale, quello rappresentativo si attiva su base temporale.

Per osservare un oggetto, spostiamo l’attenzione nello spazio circostante poi lo agganciamo e lo conformiamo spazialmente. Dopo questa selezione spaziale l’oggetto viene percepito tramite la corteccia sensoriale primaria. Nella corteccia temporale viene registrato il “prima”, il “dopo” e la durata della percezione con le variazioni formali.

Questa registrazione temporale dipende dalla precedente spaziale. Si tratta di un automatismo percettivo che riguarda in particolare “forma” e “colore”. Con ciò intendiamo dire che quando con l’attenzione spaziale delimitiamo lo spazio oggettuale, in modo automatico, nella corteccia visiva primaria si attiva l’area della forma e dei colori.

A questo punto l’attenzione percettiva può spostarsi sulla componente “temporale” osservando, tramite la via del “che cosa” dai dettagli fini, le componenti modali.

Possiamo soffermarci sui colori, la luminosità, la forma, il duro-molle, l’intensità di un suono, …

Queste due attività attenzionali, la prima spaziale, la seconda temporale, altro non sono che un’organizzazione mentale delle informazioni sensoriali realizzata coscientemente.

A guida delle attività attenzionali vi è la corteccia prefrontale che consente l’organizzazione spazio-temporale della conoscenza memorizzata nelle aree associative.

Detto in altre parole, le popolazioni di neuroni delle aree parietali memorizzano due tipologie di informazioni.

Si tratta delle informazioni provenienti dai recettori sensoriali e dalle aree primarie relative allo spazio ed al movimento ed alla organizzazione attenzionale, di origine prefrontale, di questi spazi e movimenti

Analogamente le popolazioni di neuroni delle aree temporali memorizzano due tipologie di informazioni.

Si tratta delle informazioni provenienti dai recettori sensoriali e dalle aree primarie relative alle componenti modali ed alla organizzazione attenzionale nel tempo, di origine prefrontale, di queste componenti modali.

Si immagini un panificio dove una macchina produce automaticamente pane in pasta ed il fornaio (l’attenzione) gli dà una forma e lo sistema in scaffali ordinandolo spazialmente e temporalmente. Soltanto che nella mente il pane non viene conservato come prodotto finito ma come “processo” di costruzione ed organizzazione.

La percezione, infatti, è un processo che dopo che è stato realizzato finisce.

La mente ha il compito di imparare a compierlo.

Il sistema percettivo, quindi, possiamo considerarlo come l’esperienza di un’attività di dare un ordine alla percezione. Tramite reiterati processi il sistema percettivo impara a “percepire”.

Esso, ribadiamo, è di origine spaziale (coinvolge pure la componente temporale) e si attiva con dominanza dell’emisfero destro.

In modo automatico una seconda serie di scaffali che ordinano spazialmente e temporalmente l’esperienza si formano in aree vicine ai primi. Tramite essi un secondo fornaio (attenzione rappresentativa) può recuperare i pani depositati.

Questa seconda attività è indipendente dalle materie prime (informazioni esterne) da cui la produzione del pane dipende.

Anche in questo caso siamo in presenza di un “processo”.

La mente, infatti, non recupera prodotti finiti, ma li ricostruisce e dopo la rappresentazione mentale tutto si dissolve.

Il sistema rappresentativo è quindi l’esperienza di un’attività che dà ordine all’esperienza senza utilizzare “informazioni esterne”

Il processo di rappresentazione mentale è di origine temporale (coinvolge pure la componente spaziale) e si attiva con predominanza dell’emisfero sinistro. Questo è confermato da studi su pazienti con lesioni occipito-temporali sinistre i quali non riescono ad attivare le rappresentazioni mentali visive[iv]

Funzioni dei due emisferi

La ripartizione in due diversi circuiti dei processi legati all’esperienza spiega perché, nel regno animale, il cervello si divide in due emisferi.

Il primo, quello destro, è dominante per la percezione; il secondo, quello sinistro, è dominante per la rappresentazione mentale.

A conferma di ciò ricordiamo alcuni esperimenti su pazienti con sezione del corpo calloso. Questi esperimenti mostrano che l’emisfero destro è sincero, quello sinistro, in alcune circostanze è bugiardo.

A tal proposito scrive Gazzaniga [v]

“…Le false memorie hanno origine nell'emisfero sinistro. … quando una falsa memoria viene richiamata si attiva una regione sia nell'emisfero destro sia in quello sinistro, mentre se la memoria è vera, si attiva solo la regione destra. Abbiamo studiato questo fenomeno mettendo alla prova l'abilità narrativa dell'emisfero sinistro. A ogni emisfero furono presentate quattro piccole immagini, una delle quali doveva essere messa in relazione con un’immagine più grande pure presentata a quell'emisfero. Il paziente doveva scegliere l'immagine piccola appropriata. L'emisfero destro - vale a dire la mano sinistra - indicava correttamente la pala in riferimento al paesaggio coperto da neve; la mano destra, controllata dall'emisfero sinistro, indicava correttamente la gallina in riferimento alla zampa di volatile. Quindi domandammo al paziente perché la mano sinistra, ovvero l'emisfero destro, stesse indicando la pala. Dato che solo l'emisfero sinistro ha la capacità di parlare, esso rispose. Ma dal momento che non poteva sapere perché l'emisfero destro stesse comportandosi in quel modo, si espresse dicendo qualcosa a proposito di ciò che poteva effettivamente vedere, vale a dire la gallina. Disse cioè che l'emisfero destro aveva scelto la pala per ripulire la lettiera di un pollaio.”

L’emisfero sinistro, come confermato da numerosi studi sul cervello diviso, interpreta la realtà.

La rielaborazione mentale del vissuto avviene ovviamente attraverso la rappresentazione mentale.

Stiamo parlando, comunque di dominanza, non di competenza esclusiva di un emisfero rispetto all’altro.

I due circuiti in azione

Che la mente anticipi quello che sta per accadere è un fenomeno conosciuto ed indagato.

“Le ricerche psicolinguistiche condotte negli anni ’70 e '80, tese a chiarire in che modo avviene l’accesso lessicale, hanno mostrato che la velocità con la quale le persone recuperano il significato delle parole dipende da molti fattori. Alcuni di questi riguardano caratteristiche delle parole che sono indipendenti dal contesto: per esempio parole che sono utilizzate con più frequenza sono riconosciute più velocemente di quelle utilizzate di rado. Altri fattori riguardano il contesto in cui le parole sono presentate. Per esempio parole precedute da parole di significato simile sono riconosciute più velocemente di quelle precedute da significato estraneo (priming semantico) ”[vi]

Oltre alla frequenza, la velocità di riconoscimento è influenzata dalla ripetizione: parole presentate più volte in una sessione di prove sono riconosciute sempre più rapidamente.

Per quanto riguarda il fenomeno del priming semantico, sono state proposte alcune spiegazioni. “Secondo Collings e Loftus la facilitazione che si osserva sul tempo di decisione dipende dal fatto che il prime (prima parola presentata) prepara il terreno al target (parola di cui si misura la velocità di riconoscimento) grazie ad un meccanismo che è stato definito diffusione dell’attivazione. Si ritiene che questo meccanismo operi nell’ambito di una memoria organizzata a rete semantica, all’interno della quale sono stabilite delle relazioni tra concetti. Quando viene recuperato un concetto, per esempio “rosa” sono resi più salienti anche i concetti collegati semanticamente, come “fiore”, “giglio” o associativamente come “rosso”. L’attivazione dei concetti così collegati è inversamente proporzionale alla loro distanza all’interno della rete. Questo processo è automatico, precedente il riconoscimento vero e proprio e quindi pre-lessicale…

Secondo Posner e Snyder, ai processi pre-lessicali si affiancano processi post-lessicali di tipo attenzionale, che dipendono dall’aspettativa che si crea quando si cerca di anticipare attivamente il significato della parola target sulla base della parola prime.”[vii]

Vediamo adesso in che cosa si differenzia la mia ipotesi dalle altre.

Secondo quanto ipotizzato dagli psicolinguisti, l’attivazione pre-lessicale avviene secondo un meccanismo di input (botton-up) La lettura della parola “mela” attiva automaticamente la rete associativa.

Secondo la mia ipotesi, l’attivazione della rete associativa è un fenomeno di autput (top-down).

Esso, inoltre, è realizzato da un secondo circuito attenzionale interagente col primo. Può essere, quindi, di tipo automatico o volontario, come accade quando ci muoviamo e possiamo eseguire le azioni in modo automatico o controllato.

Vi è però un secondo aspetto che rende la nostra interpretazione profondamente diversa dalle altre.

Per comprendere questa seconda componente è opportuno porsi una domanda. Quali funzioni compie la mente durante questi processi?

Indubbiamente la mente riconosce il target e lo fa più rapidamente se il prime è ad esso associato.

Ma è solo questa la funzione mentale? A mio avviso vi è una seconda e più importante funzione.

Durante questi processi la mente impara ed organizza le conoscenze su base spazio-temporale.

Il riconoscimento, quindi, non è la sola funzione mentale attivata; accanto ad essa vi è la funzione di apprendimento e di organizzazione della conoscenza.

Analizziamo in che modo la mente realizza questa seconda funzione.

Supponiamo di leggere la parola “fra”. Non appena il sistema percettivo seleziona attenzionalmente la prima lettera “f”, si attiva il secondo circuito. Esso contiene in memoria le probabilità delle lettere che possono seguire la “f”. Supponiamo che siano nell’ordine: “a”, “e”, “i”, “o”, “u”, “r”, “l”. Nella lingua italiana non vi sono altre possibilità. Questo circuito attiva in rapida successione temporale le sette possibili ipotesi. Il primo circuito, intanto, percepisce la seconda lettera, nel nostro caso la “r”. Il riconoscimento avviene nel momento in cui i due costrutti si incrociano.

Tramite questo meccanismo si rinforza la relazione temporale tra la “f” e la “r”. Se questo meccanismo di rinforzo tra le due lettere avviene più volte, la mente impara che la relazione temporale tra “f” ed “r” è più frequente della relazione temporale tra la “f” e la “u”. Ecco che la “r” come lettera susseguente la “f”, avanza di posizione, “retrocedendo” la “u”.

Adesso la successione con cui il circuito “top-down” seleziona le lettere che seguono la “f” è: “a”, “e”, “i”, “o”, “r”, “u”, “l”.

Tramite questo semplice ed ingegnoso meccanismo si costruisce la conoscenza.

Le parole sono depositate in memoria attraverso mappe di associazione temporale e spaziale delle lettere che le costituiscono.

Le mappe spaziali si originano analogamente a quelle temporali.

Poiché nella lingua italiana leggiamo da sinistra a destra alla successione temporale corrisponde un’analoga posizione nello spazio.

Ritorniamo all’esempio precedente.

Supponiamo quindi di leggere la parola “fra”.

La selezione percettiva della lettera “f” avviene, come già detto a livello spaziale.

Le selezione spaziale della lettera attiva la componente percettiva temporale (processo botton-up). Quest’ultima mette in funzione il secondo circuito (processo top-down) che si mette in funzione a livello temporale. Esso, sulla base della probabilità, attiva le lettere “a”, “e”, “i”, “o”, “u”, “r”, “s”.

Automaticamente queste lettere, a livello rappresentativo, si collocano a “destra”, della “f”.

Occupano, quindi, una specifica posizione nello spazio.

Dopo che la percezione spaziale seleziona la seconda lettera “r”, il circuito percettivo verifica l’ipotesi probabilistica ipotizzata dal circuito rappresentativo, tanto a livello temporale, quanto a livello spaziale.

Quando parliamo di “mappe”, di lettere e parole non intendiamo prodotti finiti ma processi che si generano istante per istante.

Le mappe relative alla composizione delle singole parole consentono di spiegare i fenomeni relativi alla frequenza ed alla ripetizione delle parole.

Dopo che la mente ha selezionato e costruito la parola entra in funzione il sistema semantico. Questo sistema utilizza circuiti (percettivo e rappresentativo) diversi dai precedenti.

Il meccanismo è analogo al precedente.

Supponiamo di leggere: “il colore del suo maglione era…”

Dopo che il sistema percettivo di attivazione spaziale ha finito di selezionare “era”, il sistema rappresentativo di attivazione temporale ipotizza i vari colori sulla base dell’esperienza relativa agli stessi ed ai maglioni. In successione temporale si attiveranno: “bianco”, “rosso”, “grigio”, “nero”, …, il cui ordine dipende dalla vicinanza al “maglione” nella rete semantica.

L’ulteriore selezione percettiva di “nero”, incrociandosi con la rappresentazione mentale consente il riconoscimento.

Il cervello ha la conferma che i maglioni possono associarsi al nero. Inoltre, questa esperienza avvicina il colore nero al maglione nella rete associativa.

Aumenta, infatti, la probabilità che questo colore si associ ai maglioni.

MOVIMENTO

Per verificare se la funzione generale della mente è quella che vede due circuiti attenzionali preposti, l’uno a ciò che è in potenza, l’altro a ciò che è in atto[1], analizziamo la natura mentale del movimento. Se anch’esso ha lo stesso principio funzionale trovato per la percezione e la memorizzazione, potremo concludere che effettivamente la mente agisce tramite circuiti funzionanti attraverso semplici e reiterati meccanismi.

Il movimento è caratterizzato da tre componenti: tempo, stasi ed atto motorio

Il tempo.

Supponiamo di voler imparare il tango argentino. Si tratta di un ballo in quattro tempi in ciascuno dei quali la persona esegue un determinato movimento.

Il ritmo, ossia la durata di ciascun movimento e l’ordine di successione temporale (ai fini del nostro ragionamento possiamo trascurare gli accenti ritmici) è scandito dall’insegnante o dalla musica.

Ovviamente è il sistema percettivo dell’udito che ascolta la scansione temporale.

Prima di iniziare il movimento impariamo, a livello dell’udito il ritmo.

Cosa significa imparare il ritmo? L’apprendimento come abbiamo già detto consta di due componenti. Si tratta della componente percettiva e di quella rappresentativa, ovvero di ciò che è in atto e di ciò che è in potenza. Avremo imparato il ritmo quando la componente rappresentativa viene costantemente verificata dalla componente percettiva.

Possiamo chiamare la componente potenziale come un ritmo interno eseguito mentalmente. Ad esso deve corrispondere la percezione uditiva dei suoni.

Questa componente ha origine nella corteccia anteriore; si tratta di un processo top-down. La componente percettiva ha origine nei recettori sensoriali: si tratta di un processo botton-up.

Ovviamente i tempi del ritmo interno e quelli del ritmo esterno sono coincidenti. Ciò che li differenzia è il fatto che il ritmo interno viene preparato ed organizzato prima (come dimostra il fatto che i neuroni premotori scaricano prima dell’esecuzione del movimento); il ritmo percettivo dipende dalla successione dei suoni così come si presentano ai recettori sensoriali. Esso si origina da un’elaborazione automatica preattenzionale dei recettori e della corteccia uditiva primaria.

Dopo aver imparato il ritmo attraverso l’udito possiamo cominciare il movimento.

A questo punto vien da porsi una domanda.

I tempi del movimento sono quelli del tempo percepito oppure quelli del tempo rappresentato?

Ovviamente si tratta dei tempi a livello rappresentativo. Quando balliamo, infatti, ci muoviamo seguendo il ritmo interno di origine premotoria.

Il movimento, però, per poter essere eseguito necessita di un proprio tempo percettivo, diverso da quello dell’udito. Come si origina questo tempo percettivo?

Esso è dato dalle informazioni provenienti dai recettori di stiramento dei muscoli e dai recettori periferici della cute,

Essi inviano, con un processo botton-up, alla corteccia somatosensitiva primaria e da qui alla corteccia parietale le informazioni istante per istante sulla posizione dei vari distretti corporei in movimento.

Mentre eseguiamo un passo di danza, quindi, due differenti circuiti agiscono in sincronia. Il sistema rappresentativo dell’udito con il sistema rappresentativo del movimento; il sistema percettivo dell’udito con il sistema percettivo del movimento.

A conferma di ciò vi è il fatto che ci accorgiamo che stiamo andando “a tempo” quando l’inizio di una battuta musicale coincide perfettamente con la sensazione di duro data dal contatto del piede sul pavimento. In questo caso i due sistemi percettivi dell’udito e del movimento registrano lo stesso tempo. Ciò vuol dire anche che il movimento è stato realizzato dal sistema rappresentativo rispettando i tempi.

Si ha una doppia verifica. Il sistema percettivo del movimento verifica il tempo sulla base del sistema percettivo dell’udito. Se il tempo percettivo del movimento è corretto allora anche il tempo rappresentativo lo è

La stasi

Per stasi intendiamo una posizione del corpo immobile.

Essa è data dall’organizzazione somatotopica delle aree premotorie nonché dei recettori sensoriali, della corteccia somatosensitiva primaria e della corteccia motrice primaria.

Anche in questa circostanza siamo in presenza di due componenti, la prima rappresentativa potenziale, la seconda percettiva fattuale.

Le aree premotorie la corteccia motrice primaria ed i motoneuroni costruiscono lo spazio potenziale o rappresentativo.

I recettori da stiramento dei muscoli, i recettori periferici della cute e la corteccia somatosensitiva primaria determinano lo spazio fattuale o percettivo.

Ad ogni posizione dei distretti corporei, a livello percettivo corrisponde un’analoga posizione dei distretti corporei a livello rappresentativo.

Anche in questa circostanza la componente rappresentativa si realizza tramite un processo top-down, la componente percettiva secondo un processo botton-up.

In precedenza abbiamo detto che il tempo percettivo del movimento, durante il ballo, si verifica sul tempo percettivo dell’udito. Chiariamo adesso come avviene la verifica spaziale dello spazio percettivo del movimento.

Il sistema percettivo e rappresentativo che è utilizzato come riferimento del movimento è negli esseri umani quello visivo.

Ciò significa che per vedere se il gesto compiuto è corretto lo confrontiamo con un altro che abbiamo memorizzato con la vista.

Torniamo all’esempio del ballo. Immaginiamo di dover imparare la “posizione iniziale” di un passo di ballo. Osserviamo il maestro immobile in una posizione. Anche in questo caso, ricordiamo la posizione quando il sistema rappresentativo è in grado di ricostruire l’immagine del maestro indipendentemente dalla percezione. Ciò ci consente di anticipare a livello di rappresentazione mentale la posizione che il maestro assumerà prima di iniziare il ballo. La componente percettiva è, come già detto verifica di quella rappresentativa.

Ci mettiamo davanti ad uno specchio, oppure guardiamo i nostri piedi e verifichiamo che la percezione del nostro corpo corrisponde alla rappresentazione mentale della posizione assunta dal maestro. Successivamente attiviamo la percezione statica somatosensitiva del nostro corpo sulla base della rappresentazione mentale a livello visivo, infine la rappresentazione somatosensitiva statica prefrontale.

Percezione visiva maestro ® rappresentazione mentale maestro ® percezione visiva del nostro corpo ® rappresentazione mentale visiva ® percezione somatosensitiva ® rappresentazione somatosensitiva

L’atto motorio

L’atto motorio che corrisponde al passo di ballo si memorizza con un procedimento analogo a quello utilizzato per la posizione iniziale.

La prima cosa che facciamo è osservare il passo di danza eseguito dal maestro. Successivamente impariamo a rappresentarlo mentalmente. Sulla base di questa rappresentazione mentale del maestro eseguiamo il passo verificando visivamente che il nostro movimento corrisponde al modello. Quando notiamo una corrispondenza visiva tra il nostro movimento (percepito) e quello del maestro (rappresentato) vuol dire che l’esecuzione del passo è corretta.

Attraverso una serie di esercizi, impariamo a svincolare il movimento dalla componente visiva. Allora possiamo dire di avere imparato il passo di danza.

L’atto motorio, alla fine, dipenderà esclusivamente dalle due componenti costituenti, quella rappresentativa (premotoria) e quella percettiva (sensoriale).

Una sequenza di atti motori è, quindi, costituita da tre componenti. Si tratta del tempo, dell’atto motorio e della stasi.

Il tempo è sovraordinato rispetto alle altre due componenti.

Quando impariamo un movimento ciò che impariamo è l’atto motorio e la stasi (la posizione del corpo immobile). Il tempo si inserisce sia all’interno dell’atto motorio, che può essere eseguito lentamente o rapidamente, sia all’interno della stasi, che può variare nella durata.

Inoltre, tramite il tempo, stabiliamo quale atto motorio o stasi eseguire prima o dopo. Si tratta della successione temporale.

L’indipendenza del tempo rispetto all’atto motorio ed alla stasi si evince da un semplice esempio.

Supponiamo di aver imparato il tango argentino. Esso è costituito dalla sequenza di quattro passi di danza che possono variare a livello di atti motori.

L’ordine temporale dei passi è scandito dagli accenti ritmici della musica. L’accento forte corrisponde al primo passo, l’accento debole al terzo. La durata di un passo dipende dalla velocità con cui si susseguono le battute musicali.

La mente ha imparato non solo gli atti motori e le stasi ma anche a seguire i tempi giusti riferendoli alla musica, cioè alla percezione e rappresentazione mentale dei suoni.

Mentre nella percezione l’incipit è data dalle informazioni provenienti dai recettori sensoriali, nel movimento l’incipit è dato dalla rappresentazione mentale premotoria. La percezione, quindi si attiva con dominanza dell’emisfero destro, il movimento con dominanza dell’emisfero sinistro.

La percezione, inoltre, è su base spaziale, il movimento su base temporale.

Interazione di tre sistemi attenzionali

Nell’esempio relativo al passo di ballo la componente visiva riguardava esclusivamente il movimento per imitazione.

Per ballare, però, dobbiamo anche tener conto del luogo in cui ci troviamo, del nostro partner e delle altre coppie.

In tempo reale la mente deve aver la posizione percettiva e rappresentativa dell’ambiente in cui si svolge il movimento. Questo ambiente si modifica in continuazione dal momento che i movimenti riguardano tanto il soggetto percepente quanto le persone percepite.

Ballare, richiede, quindi l’attivazione di tre sistemi attenzionali che interagiscono. Il sistema attenzionale dell’udito è in sincronia con la componente temporale del ballo (ritmo). Il sistema percettivo visivo nella sua componente spaziale (posizione e movimento degli oggetti esterni) è in sincronia con la componente del ballo relativa alla stasi ed agli atti motori.

A questo punto occorre fare una precisazione.

Al movimento partecipano la maggior parte delle strutture spazio-temporali. Le componenti modali ne sono escluse.

Per esempio, al fine di un ballo corretto, non ha alcuna importanza il colore dei vestiti. Non ha importanza se il ritmo è dato da un timpano o da un tamburello. Si tratta di componenti modali che non partecipano al movimento.

Anche alcune componenti temporali o spaziali sono escluse. Se, durante il ballo parliamo, l’ordine temporale delle parole non interviene sulla danza. Se, però, siamo noi stessi, con la voce a scandire il ritmo, l’emissione vocale partecipa alla dinamica del movimento.

Analogamente l’osservazione di un dipinto sulla parete non incide sul ballo, come non incide l’osservare nel volto delle persone un sorriso o un’espressione di cruccio.

Essendo la conoscenza organizzata su basi temporali e spaziali sono due le aree di memorizzazione della corteccia cerebrale. Nella corteccia parietale convergono gli spazi di origine percettiva e quelli di origine prefrontale e premotoria. Nella corteccia temporale, relativamente alla vista ed all’udito convergono i tempi percettivi e quelli rappresentativi.

A livello ginnico, come evidenziato da Martinini[viii], la percezione e la rappresentazione mentale della posizione spaziale del proprio corpo, è fondamentale per modificare atteggiamenti posturali scorretti. Prima di eseguire esercizi ginnici è importante che il soggetto memorizzi con particolari tecniche le posture corrette in determinate posizioni (seduto, in piedi, sdraiato…). Questa consapevolezza ha una duplice natura, percettiva e rappresentativa. La prima di origine sensoriale, la seconda di origine premotoria. La stasi posturale fungerà da guida per i movimenti ginnici. Ogni movimento deve iniziare e concludersi con una corretta postura (che il soggetto percepisce tramite il suo sistema somatosensitivo e si rappresenta tramite quello di origine premotoria.

Dopo reiterati esercizi il paziente imparerà anche a svolgere esercizi corretti. Imparerà, cioè a mantenere una corretta posizione durante il movimento.

Per Martinini, quindi, al fine di imparare una corretta postura sia da fermi che in movimento è bene partire dalla “stasi”. Per imparare la stasi corretta è più semplice iniziare con la componente percettiva aiutandosi tramite specifici attrezzi. Successivamente si passa alla rappresentazione mentale della stasi. Due stasi (postura iniziale e finale) saranno da guida per il movimento.

[1] La suddivisione tra ciò che è in potenza e ciò che è in atto risale ad Aristotele. Egli sostenne che un seme in atto è un seme, in potenza è la pianta che crescerà. Aristotele trasferisce in natura una delle più importanti funzioni mentali.

Osservando il seme tramite il sistema rappresentativo possiamo anticipare ciò che avverrà in futuro. In questa prospettiva il seme è in potenza la pianta.