giovedì 27 giugno 2013

Risultati sui Neuroni che si Correlano con l'Attenzione ( Articolo originale di Robert Wurtz con mie considerazioni )

Pag. 653 del Testo

Robert Wurtz scrive

"Come Dottorando assieme a James (Jim) Olds alla Università del Michigan, mi resi conto che per determinare l'Attività Neuronale corrispondente a Funzioni Cognitive di Ordine Elevato come ad esempio l'Attenzione richiede:

  1. Registrare l'Attività Cerebrale nella giusta posizione nel Cervello.
  2. Fare in modo che l'animale in Laboratorio Esegua il giusto Esercizio Comportamentale. 
Dopo uno scambio di opinioni con David Hubel nel 1961, cominciai a pensare che il Sistema Visivo fosse l'Area Cerebrale giusta per fare questi Studi.

L'elegante ordine e la specificità dei Processi nella Corteccia Visiva Primaria sembravano come un posto ideale per osservare le Modulazioni che risultano da Fattori come l'Attenzione.

Ma Studiare il Comportamento era un problema, dal momento degli eleganti [ma crudeli] Studi sui Campi Ricettivi dei Neuroni erano stati fatti su gatti paralizzati anestetizzati [sempre animaletti innocenti eh, fare questi esperimenti su pluriomicidi sadici?], e se questi animali fossero stati svegli avrebbero potuto i loro occhi a piacimento ed avrebbero reso impossibile studiare l'effettivo Processo Visivo che rendeva tutto il Sistema Visivo interessante per questo scopo. Se tuttavia avessi potuto Studiare la Risposta Visiva dei Neuroni durante i periodi in cui l'Occhio dell'animale restava immobile, avrei potuto Studiare il Processo congiuntamente al Comportamento associato.

Ebbi l'opportunità di fare Sperimentazione su questo quando arrivai al Laboratorio di Ichiji Tasaki al National Institutes of Health (NIH) [ Istituti Nazionali di Sanità degli U.S.A. ] nel Luglio del 1966.

Iniziai con il fornire delle ricompense sottoforma di succo di frutta ad una scimmia quando questa riusciva a rilevare una variazione in una luce puntiforme su un monitor posizionato davanti all'animale, una variazione talmente piccola che speravo che per vederla doveva necessariamente avere lo sguardo su di essa.

La scimmia imparò l'Esercizio facilmente, e quando riuscii a mettere insieme l'attrezzatura per registrare i dati,  fui finalmente pronto a verificare le mie supposizioni.

Avevo avuto la fortuna di assistere ad una Sessione registrata da Hubel e Torsten Wiesel ad Harvard qualche anno prima, ed Edward Ed Evarts al NIH mi aiutò ad adattare alle scimmie il Sistema di Registrazione Neuronale che aveva perfezionato.

Per registrare i Movimenti Oculari, escogitai una mia tecnica che consisteva nell'incollare gli Elettrodi sulla pelle nelle vicinanze degli Occhi.
La tecnica funzionava, ma gli Elettrodi cadevano ripetutamente e non ero in grado di rilevare piccoli movimenti.

Nonostante questo, i Risultati furono abbastanza buoni per dimostrare che la scimmia stava effettivamente fissando [un punto sullo schermo], ed io eseguii la mia prima Registrazione dalla Corteccia Visiva la vigilia del Giorno del Ringraziamento del 1966.

Fu uno dei giorni più entusiasmanti della mia vita. Fui in grado di ricavare la Mappa del Campo Ricettivo di un Neurone della Corteccia Visiva Primaria V1, il quale rispondeva in modo ottimale ad una fessura di luce leggermente inclinata rispetto alla verticale.

Così scoprii che la tecnica che avevo messo a punto funzionava realmente, ed ebbi un Giorno del Ringraziamento veramente molto felice.

Spesi gran parte dei successivi due anni per sviluppare i miei metodi, che però dipendevano [per quanto riguarda la capacità elaborativa ] dalle Schede Logiche Digitali (digibits), visto che si era ancora nell'era precedente l'avvento dei Computer

[Presumo si riferisca agli apparati a Logica Cablata degli anni '60 basati su Transistors o Amplificatori Operazionali, i grossi Elaboratori Elettronici, o i Mainframes.]

Misi a punto un "accrocco" [non trovo migliori traduzioni per ungainly setup ovvero "configurazione sgraziata "], ma funzionava abbastanza bene per riuscire a determinare risposte a domande del tipo:

  1. I Neuroni della Corteccia Visiva si comportano in modo sostanzialmente differente quando l'animale è sveglio rispetto a quando è anestetizzato?
  2. I Neuroni della Corteccia Visiva sono Disattivati quando l'animale compie Movimenti Oculari?
La risposta a queste domande fu NO.

La mia euforia dopo quel Giorno del Ringraziamento fu prematura: mi trovavo nel posto sbagliato per avere le risposte alle domande che mi ponevo.

Decisi allora di dare un'occhiata all'altra ramificazione del Sistema Visivo, il Collicolo Superiore sulla Parte Superiore del Mesoencefalo, ed [ in quest'impresa ] venni raggiunto da Mickey Goldberg.

Negli Esperimenti iniziali, noi non sapevamo abbastanza sul dove ci trovassimo nel Collicolo e nel Tronco Cerebrale, e dopo una giornata particolarmente esasperante Mickey arrivò a sospettare che il Collicolo fosse in realtà una "convenzione" dei Fisiologi che avevano trovato nel Cervello un' Area dove apparentemente era presente ciascun tipo di Neurone possibile [se fosse andato avanti così sarebbe arrivato a sospettare che il Cervello poteva essere una convenzione dei Fisiologi...  lo sconforto ha il potere malefico di insinuare i dubbi più assurdi].

Ma mentre dissertavamo su questo facemmo una osservazione che si sarebbe rilevata fondamentale: notammo che quando la scimmia [della quale sapevano poco su Collicolo e parti contigue] eseguiva una Saccade verso un Punto Luce dentro il Campo Ricettivo di un Neurone del Collicolo, la Risposta Visiva risultava Amplificata.

A questo punto decidemmo di ideare un Esercizio per verificare le nostre congetture: mantenendo sempre lo stesso Punto Luce, pensammo di variarlo nel caso in cui la scimmia compiva una Saccade nella direzione del Punto Luce o di qualsiasi altra cosa rientrasse nel Campo Visivo.

La Risposta Amplificata si verificava solo quando si avevano Saccadi al Punto Luce, e ne deducemmo che l'Amplificazione della Risposta era Correlata con l'Attenzione della scimmia al Punto Luce.

Esperimenti successivi mirarono ad esplorare la Correlazione tra l'Amplificazione della Risposta e la Generazione del Movimento [Oculare] ed a verificare se l'Effetto si presentava nella Corteccia Cerebrale.

Molti Laboratori adesso in merito all'Attenzione usano Paradigmi di gran lunga più eleganti ed hanno riscontrato queste Risposte Amplificate in diverse Aree Corticali.

Mentre il mio Laboratorio assieme a molti altri hanno reso il Sistema Visivo di una scimmia in relazione al suo Comportamento una pietra angolare delle Neuroscienze Cognitive, ogni cosa ancora scende al posto giusto nel Cervello ed alla giusta questione sul Comportamento"

 [ che in altre parole vuol dire, che i progressi compiuti comunque si basano sempre su quelle scoperte fatte da Wurtz all'epoca, e quindi sempre con il Collicolo e con le Attività Cerebrali relative alle Saccadi si ha a che fare, se si vuole studiare l'Attenzione ].

lunedì 24 giugno 2013

L' Attenzione - Conseguenze Fisiologiche dell' Attenzione - Risposte Neuronali Amplificate nella Corteccia Parietale

Pag 652-655

Gli Studi sulla Percezione discussi in precedenza mostrano che in Esperimenti realizzati con cura, l'Attenzione si può spostare indipendentemente dalla posizione dell'Occhio.

Ma cosa accade quando un individuo muove normalmente i suoi Occhi?

Si immagini di osservare un Oggetto focalizzato nella Fovea. Se d'un tratto alla Periferia del Campo Visivo si viene colpiti da un bagliore improvviso, un impulso di luce, ad esempio di un flash, avverrà in modo automatico un movimento Saccadico verso la Sorgente Luminosa Impulsiva, in modo che essa venga Visualizzata nella Fovea.

E cosa accade all'Attenzione?

Essa si sposta prima, durante, o dopo la Saccade per riorientare il Campo Visivo centrandolo sul flash?

Alcuni Studi sul Comportamento hanno mostrato che lo Spostamento dell'Attenzione si può verificare in circa 50msec, mentre la Saccade impiega per il suo completamento circa 200msec. Quindi è verosimile che l'Attenzione si muove verso il flash prima dell'Occhio.

L'Ipotesi che l'Attenzione Modifica la Posizione di Puntamento prima che lo faccia l'Occhio è alla base di un Esperimento condotto dai Neurofisiologi Robert H.Wurz, Michael E. Goldberg e David Lee Robinson del National Institutes of Health (Istituti Nazionali della Salute degli U.S.A.).
Essi Registrarono l'Attività dei Neuroni nella Corteccia Parietale Posteriore di Scimmie che eseguivano dei semplici Esercizi di Comportamento.
[questo è l'articolo relativo all'Esperimento condotto]

Si faccia riferimento alla figura seguente:



La Corteccia Parietale Posteriore si ritiene che sia coinvolta nel Dirigere i Movimenti Oculari, e questo in parte perché se si eseguono Stimolazioni Elettriche in quest'Area si producono delle Saccadi Oculari.

I Neuroni della Corteccia Parietale possiedono Campi Ricettivi Visuali piuttosto ampi, che comprendono circa il 25% dell'intero Campo Visivo.

In questo Esercizio, una scimmia fissa un Punto sul monitor di un pc; quando in una qualsiasi posizione appare un Ogetto Obiettivo, la scimmia ha una Saccade verso quella posizione.

Ad ogni Prova, il Campo Ricettivo di un Neurone Corticale viene localizzato e l'Oggetto Obiettivo nell'Esercizio Comportamentale è posizionato in modo che appaia entro questo Campo Ricettivo.

Come ci si aspettava, il Neurone viene Eccitato quando l'Obiettivo compare brevemente entro il Campo Ricettivo del Neurone (si veda la figura 21.9 (a) riportata di seguito)

Tuttavia l'Osservazione di base che Wurtz ed i suoi colleghi fecero è che la Risposta di molti Neuroni della Corteccia Parietale viene Amplificata in modo significativo (una rapida Raffica di Potenziali d'Azione ) dopo che si è verificata una Saccade all'Oggetto Obiettivo (figura 21.9 (b) riportata di seguito).

Questo Effetto è Spazialmente Selettivo dal momento che l'Amplificazione non viene riscontrata se una Saccade avviene verso una posizione al di fuori del Campo Ricettivo ( figura 21.9 (c) riportata di seguito).

Il punto è molto importante perché indica che il Cervello non è semplicemente più Eccitabile [ ma è Eccitabile Selettivamente come abbiamo visto ].

L'Amplificazione che si verifica prima delle Saccadi è piuttosto singolare se i Neuroni Parietali stanno semplicemente Rispondendo ad uno Stimolo Visivo. Insomma, per quale motivo la Risposta ad uno Stimolo Obiettivo dovrebbe dipendere dal Movimento Oculare che si verifica molto tempo dopo che compare lo Stimolo Obiettivo?


  1. Una spiegazione potrebbe essere che l'Aumento di Attività prima delle Saccadi è una conseguenza dello Spostamento di Attenzione alla posizione sita all'interno del Campo Ricettivo del Neurone.
  2. Un'altra possibile spiegazione è che la Risposta Amplificata è un Segnale Premotorio correlato con il Codice [Programma "software" di Attuazione] del successivo Movimento Oculare, così come i Neuroni nella Corteccia Motoria si Innescano prima dei Movimenti di una Mano. 
Per valutare la possibilità al punto 2, i Ricercatori realizzarono una variante dell'Esperimento nel quale la Risposta Comportamentale cambiava da una Saccade ad un Movimento della Mano (figura 21.9 (d)).
Ancora una volta vi era una Risposta Amplificata all'Oggetto Obiettivo nel Campo Ricettivo [e non nella Corteccia Motoria come nel caso 2].



Questo dimostra che l'Amplificazione della Risposta non è un Segnale Premotorio per una Saccade come ipotizzato al punto 2, ma piuttosto che si tratta di un Segnale correlato con l'Attenzione come ipotizzato al punto 1.

Non è difficile osservare come l'Amplificazione della Risposta del tipo osservato nella Corteccia Parietale Posteriore possa essere coinvolta negli Effetti Comportamentali dell'Attenzione discussi in precedenza.
Se l'Attenzione rivolta ad una posizione nel Campo Visivo attraverso uno Stimolo di Avvertimento fa aumentare la Risposta ad altri Stimoli nell'intorno di quella specifica posizione, questo potrebbe spiegare il perché dell'Amplificazione Spazialmente Selettiva nella abilità a rilevare un Oggetto Obiettivo.

Allo stesso modo è possibile ritenere che una Risposta Amplificata possa condurre ad un Processamento Visivo più rapido ed in definitiva a Tempi di Reazione più rapidi (ovvero maggiore Velocità di Reazione), come visto negli Esperimenti di Percezione.




sabato 22 giugno 2013

L' Attenzione - Conseguenze Fisiologiche dell' Attenzione - Imaging PET di Attenzione a Caratteristiche

Pag. 651 del Testo.

I Risultati delle fMRI di cui abbiamo parlato all'articolo precedente appaiono essere in accordo con l'Osservazione Comportamentale che l'Attenzione Visiva può muoversi nonostante l'Occhio resti immobile, o indipendentemente dal movimento dell'Occhio stesso.

Ma prestare Attenzione non vuol dire solo localizzare una Posizione.

Immaginate di camminare sul marciapiede di una città affollata in inverno alla ricerca di qualcuno.

Tutti indossano abbigliamento pesante, ma voi sapete che la persona che state cercando indossa un cappello rosso.

Focalizzandosi mentalmente sul rosso sarà più facile localizzare la persona che stiamo cercando.

Evidentemente, abbiamo la capacità di prestare particolare Attenzione a Caratteristiche Visive come può essere il Colore, per migliorare le nostre prestazioni.

Si ha un qualche Riscontro di questa Attenzione alle Caratteristiche nell'Attività Cerebrale?

La Risposta ci viene fornita dagli Studi eseguiti con l'ausilio dell'Imaging eseguito su Esseri Umani tramite Tomografia ad Emissione di Positroni (PET)

Steven Petersen ed i suoi Colleghi alla Università di Washington [in Saint Louis, questo è il sito] hanno usato la Tecnologia di Imaging PET su Soggetti Umani che svolgevano un Esercizio di distinzione Uguale/Diverso.

Si faccia riferimento alla figura seguente:


Un' immagine A viene presentata sul monitor di un pc per circa mezzo secondo; quindi viene fatto passare un certo tempo e viene presentata un'altra immagine B.
Ciascuna immagine è costituita da piccoli elementi che possono variare le seguenti Caratteristiche:
  1. Forma
  2. Colore
  3. Velocità con cui gli Oggetti si muovono
Il compito dell'Osservatore è di indicare se le due immagini A e B sono uguali o diverse. 

Anche se tutte e tre le Caratteristiche possono variare, all'Osservatore viene detto di rilevare il Cambiamento di una, o più di esse.

Nel contempo, è possibile misurare l'Attività Cerebrale di Risposta a identici Stimoli Visivi [quindi a stesso Input] ma mentre il Soggetto Seleziona ogni volta una Caratteristica differente (od un sottoinsieme delle tre, ogni volta differente). 

Ovviamente l'Attività Cerebrale potrebbe semplicemente indicare dove i Neuroni sono attivati dagli Schemi Visivi, a meno che non si aggiunga qualcos'altro all'Esperimento.

Ai fini di isolare l'Effetto dell'Attenzione, sono stati condotte due differenti versioni dell'Esperimento.

  1. Esperimento di Attenzione Selettiva
    Il Soggetto Osserva gli Stimoli Visivi, ed esegue l'Esercizio di distinzione Uguale/Diverso in cui deve prestare Attenzione ad una sola delle tre Caratteristiche (Forma, Colore, Velocità di movimento).
  2. Esperimento di Attenzione Divisa.
    Il Soggetto Osserva gli Stimoli Visivi ed esegue l'Esercizio di distinzione Uguale/Diverso prestando Attenzione contemporaneamente a tutte e tre le Caratteristiche.
    [Una sorta di Processamento Parallelo, si ha la Condivisione dell'Attenzione su più Caratteristiche]
In questo modo si hanno due Schemi di Attività Cerebrale. Uno Specifico per Caratteristica, uno Distribuito per tutte le Caratteristiche.

Il Testo dice "sottraendo dal PET ottenuto per l'Attenzione Selettiva lo Schema PET ottenuto per l'Attenzione Divisa si ottiene l'Immagine delle Variazioni nell'Attività Cerebrale associate con l'Attenzione ad una Caratteristica". 

[Si tratta di una "sottrazione logica" o X-OR, praticamente quello che c'è in più nell'Attenzione Divisa e non c'è nell'Attenzione Selettiva, è la parte che Cambia, che si disattiva, e quindi quella che anche se passa da ON a OFF fa capire cosa succede, mentre quello che resta costante è dovuto alla Attivazione di Neuroni specifici di un determinato Schema Visivo. Per tutti gli approfondimenti qui c'è la pubblicazione di Corbetta e Petersen sugli Esperimenti condotti ]

La figura seguente illustra i Risultati. 

A Differenti Aree altamente Attivate della Corteccia corrispondono Differenti Caratteristiche che vengono Discriminate.



Ad esempio:

  1. La Corteccia Occipitale Ventro-Mediale è Influenzata da Esercizi di Discriminazione di Forma e Colore, ma non da Esercizi di Discriminazione della Velocità degli elementi in movimento. 
  2. La Corteccia Parietale è Influenzata da Esercizi di Discriminazione della Velocità, ma non dagli Esercizi di Discriminazione di Forma e Colore. 
Mentre non è possibile sapere con certezza quali Aree Corticali sono interessate da questi Esperimenti [eppure sembrerebbe di si] possiamo dire che:

Le Aree in cui c'è un aumento di Attività Cerebrale relativa ad Esercizi sulla Forma e Colore potrebbero corrispondere alle aree: 
  1. Area Visiva V4
  2. Area della Corteccia Inferotemporale (Abbreviata IT)
  3. Altre Aree Corticali del Lobo Temporale,
L'Area invece in cui c'è un aumento di Attività Cerebrale relativa ad Esercizi sulla Velocità degli Oggetti Osservati è nei pressi dell'Area Visiva MT (anche nota come V5).

Questi Effetti dell'Attenzione a differenti Caratteristiche sono grossomodo in accordo con le Proprietà di Sintonizzazione dei Neuroni nelle Aree Visive Extrastriate di cui parla il Cap. X del Testo.

Le cose importanti che emergono da questi ed altri Studi tramite Imaging PET sono che:

  1.  numerose Aree Corticali appaiono essere influenzate dall'Attenzione.
  2. i maggiori Effetti Attenzionali vengono osservati alle Aree "finali" piuttosto che in quelle "iniziali" del Sistema Visivo
    [tanto per intenderci nelle aree V5 e V4 piuttosto che non nella Corteccia Primaria V1, come se si trattasse di Aree di Elaborazione ad Alto Livello, ovvero che l'Attenzione sia un Processo di Alto Livello, diciamo in un ipotetico Modello OSI del Cervello, a livello da Sessione in su (Sessione, Presentazione, Applicazione) ]
L'Attenzione incrementa l'Attività Cerebrale in modo selettivo, e la selezione delle Aree Attivate dipende dalla natura dello specifico Esercizio Comportamentale svolto.

Nel prossimo articolo andiamo ad esaminare nel dettaglio due di queste Aree e vedremo come gli Studi nel Comportamento delle scimmie ci hanno aiutato a chiarire gli Effetti dell'Attenzione sui Neuroni.




giovedì 20 giugno 2013

L' Attenzione - Conseguenze Fisiologiche dell' Attenzione - Imaging tramite Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI) dell'Attenzione a Posizioni nello Spazio.

Pag. 649-650 del Testo.

Una osservazione cruciale che si fa negli Studi Comportamentali dell'Attenzione è la seguente.

Il Potenziamento del Rilevamento e la Velocità di Reazione [o il Tempo di Reazione ] sono Selettivi.

Essi quindi variano, a seconda della Posizione nello Spazio a cui si presta Attenzione.

Come visto negli Esperimenti riportati in precedenza, quando ci è noto che esiste una porzione di Spazio S nello Spazio Ambiente intorno a noi uno Stimolo ha maggiore probabilità di comparire, spostiamo la nostra Attenzione verso S e si attuano i seguenti Processi:

  1. Aumenta la Sensibilità degli Input Sensori per tutte le Informazioni provenienti da S
  2. Aumenta la Velocità di Processamento degli Input Sensori per tutte le Informazioni provenienti da S.
[ In altre parole la porzione di Spazio S ha Priorità Massima per quanto riguarda il Processamento degli Input Sensori. ]

Una analogia di uso comune è che l'Attenzione opera come "la luce di una torcia elettrica", un fascio di luce che si muove per illuminare Oggetti di particolare interesse o significato.

Esperimenti recenti in cui è stato eseguito l'Imaging fMRI del Cervello Umano suggeriscono che vi possono essere delle Variazioni Selettive nell'Attività Cerebrale associate con lo spostamento dell'Attenzione dalla porzione di Spazio S1 alla porzione di Spazio S2.

In un Esperimento, il Soggetto, posizionato entro una macchina fMRI Osserva uno Stimolo Visivo costituito da segmenti di linea colorati disposti in Settori Circolari a diverse distanze dal Punto Fisso Centrale. (Come si vede nella figura seguente sezione (a) ).
Al Soggetto viene detto di dedicare Attenzione ad uno specifico Settore Circolare [mediante opportuno Stimolo di Avvertimento], e questa posizione viene cambiata ogni 10 secondi.
Durante il periodo di 10 secondi, il colore e l'orientamento dei segmenti di linea viene modificato ogni 2 secondi.
Ogni volta che i segmenti di linea vengono modificati, il Soggetto deve:

  1.  schiacciare il pulsante A se le linee sono blu e orizzontali o arancioni e verticali, 
  2.  schiacciare il pulsante B se le linee sono blu e verticali o arancioni e orizzontali.
Il motivo per cui viene fatto eseguire questo specifico Esercizio è il forzare il Soggetto a prestare Attenzione ad un particolare settore dello Stimolo Visivo. 
Si tenga presente che il Soggetto tiene lo sguardo fisso al Centro del Bersaglio.


L'aspetto interessante di questo Esperimento si manifesta quando il Soggetto si aspetta che la Posizione del Settore Circolare stia per cambiare. La figura sopra, colonna (b), mostra l'Attività Cerebrale, Registrata nel caso di quattro distinte Posizioni attese a distanza crescente dal Punto Fisso Centrale. 

Si osservi come le Aree di maggiore Attività Cerebrale si allontanano dal Lobo Occipitale [Ove è presente la Corteccia Visiva Primaria V1 ] man mano che il Settore Circolare a cui va dedicata Attenzione si allontana dalla Fovea. 

Lo Schema dell'Attività Cerebrale si sposta Retinotopicamente, sebbene gli Stimoli Visivi siano costituiti dalla stessa Immagine a prescindere dal Settore Circolare nel quale ci si aspetta che siano Visualizzati. 

[Ricordiamo che la Mappa o Proiezione Retinotopica è una Trasformazione Isomorfa dell'Immagine sulla Retina in una Mappa nella Corteccia Visiva, ossia ad ogni punto Pi mappato sulla Retina corrisponde un punto Po = F(Pi) con F(.) Proiezione Retinotopica, che è mappato sulla Corteccia Visiva, sia V1,  che V2, V3, V4, V5]. 

L'Ipotesi che si fa su questo spostamento di Attività Cerebrale è che esso mostri gli Effetti Neurali del "fascio luminoso" dell'Attenzione [useremo da ora in poi il termine inglese Spotlight per indicare il "Puntatore di Attenzione" che viene descritto con la metafora del fascio luminoso ] al muoversi in differenti posizioni.

lunedì 17 giugno 2013

L' Attenzione - Conseguenze Fisiologiche dell' Attenzione

Pag. 649 del Testo.

Cosa succede nel Cervello quando spostiamo l'Attenzione su qualcosa?

Ad esempio negli Studi Comportamentali di cui abbiamo parlato, le prestazioni di un Individuo migliorano perché "migliora" in qualche modo l'Attività Neurale di una specifica Area del Cervello?

Se è plausibile che l'Attenzione sia un Processo Cognitivo strettamente ad Alto Livello, vi sono però Esperimenti che dimostrano come gli Effetti dell'Attenzione possono essere osservati in numerose Aree Sensoriali che si estendono dall'Area V1 [Corteccia Visiva Primaria] fino alle Aree Corticali Visive nei Lobi Parietali e Temporali.

Daremo dapprima un'occhiata agli Studi con Tecniche di Imaging del Cervello Umano che mostrano le Variazioni di Attività Cerebrale associate con la Allocazione dell'Attenzione

[Interessante l'uso della parola Allocazione, che in Informatica viene utilizzato per indicare il Mettere a Disposizione di Risorse che ne fanno Richiesta un certo quantitativo di Memoria. Si può immaginare il Processo di Allocazione dell'Attenzione come appunto l'Allocazione di Memoria Dati e di Circuiti Neurali riservati ad Acquisire Informazioni su un Obiettivo Puntato, ma anche l'Allocazione di Memoria Programmi per conservare le Procedure di Attuazione della Gestione delle Risorse necessarie ad "Attenzionare" uno specifico Obiettivo]

passeremo quindi ad illustrare degli Studi condotti su animali [ mi auguro Studi non cruenti ] che Rivelano gli Effetti dell'Attenzione sui singoli Neuroni.

Questi Esperimenti mostrano le Conseguenze Fisiologiche determinate dal prestare Attenzione ad una certa Posizione nello Spazio, o ad una qualche Caratteristica dell'Ambiente circostante.

Solo pochi recenti Esperimenti hanno esplorato le Aree del Cervello che potrebbero essere coinvolte nel Dirigere l'Attenzione.

martedì 11 giugno 2013

L' Attenzione - Conseguenze Comportamentali dell'Attenzione

Pag. 645-649 del Testo

Nella maggior parte dei casi, se noi vogliamo scrutare Visivamente qualcosa, dobbiamo muovere i nostri Occhi in modo che l'Oggetto di interesse viene Visualizzato nella Fovea di ciascun Occhio.

In questo Comportamento è implicito che per la maggior parte del tempo, dedichiamo Attenzione a qualcosa Visualizzato nella nostra Fovea.

Tuttavia è possibile spostare l'Attenzione a Oggetti Visualizzati in parti della Retina al di fuori della Fovea.
Spostando l'Attenzione a qualche posizione sulla Retina, il Processo di Visualizzazione viene Potenziato in diversi modi.

Due modi che andremo a vedere sono il Potenziamento del Rilevamento e Velocizzazione dei Tempi di Reazione.




  1. Potenziamento del Rilevamento

    La figura seguente mostra un Esperimento per Studiare gli effetti del Dirigere l'Attenzione Visiva verso diversi punti.



    L'Osservatore fissa un punto in posizione centrale, ed il suo compito consiste nel dire se uno Stimolo Visivo appare per una frazione di secondo in un punto a sinistra o a destra del riferimento fisso.

    Questo compito risulta particolarmente difficile perché lo Stimolo Visivo è molto piccolo e viene presentato per un tempo molto breve.

    L'Esperimento prevede diverse Procedure Speciali per l'Identificazione degli Effetti dell'Attenzione.

    Ciascuna Prova comincia con l'invio di uno Stimolo di Avvertimento sul punto fisso centrale.
    Questo Stimolo di Avvertimento può essere:
    1.1 il segno "+"
    1.2 una freccia che punta verso sinistra
    1.3 una freccia che punta verso destra

    una volta conclusa l'apparizione dello Stimolo di Avvertimento, durante un tempo variabile sullo schermo appare soltanto il punto fisso centrale. Per metà dei Test non viene trasmesso alcuno Stimolo Visivo, nell'altra metà dei casi invece viene trasmesso allo schermo un piccolo cerchio a destra o a sinistra del punto fisso per non più di 15msec.

    Un elemento chiave dell'Esperimento è che l'Avvertimento è utilizato per Dirigere l'Attenzione:
    1.4 Se il Simbolo è "+" allora il Simbolo Obiettivo (il piccolo cerchio) può apparire a sinistra o destra con la stessa probabilità. Esso quindi è un "Avvertimento Neutro"
    1.5 Se il Simbolo è la freccia a sinistra, la probabilità che il piccolo cerchio compaia a sinistra è quadrupla rispetto alla probabilità che compaia a destra.
    1.6 Se il Simbolo è la freccia a destra, la probabilità che il piccolo cerchio compaia a destra è quadrupla rispetto alla probabilità che compaia a sinistra.

    Se l'Obiettivo compare sul lato indicato dalla freccia, allora l'Avvertimento è "valido", nel caso invece compaia nel lato opposto è "non valido".

    L'Osservatore deve mantenere gli Occhi puntati davanti allo schermo, ma per avere modo di rispondere più correttamente al difficile compito di rilevare i piccoli cerchi che compaiono improvvisamente e per un brevissimo tempo può essere agevolato dallo Stimolo di Avvertimento.

    Se ad esempio l'Avvertimento è dato da una freccia a sinistra, sa che dovrà prestare maggiore Attenzione a sinistra piuttosto che a destra.

    Per ciascuno dei Soggetti coinvolti nell'Esperimento, la Raccolta dei Dati consisteva nel misurare in percentuale il numero di volte in cui un Obiettivo veniva correttamente rilevato.
    Dal momento che in metà degli Eventi non vi era alcun Obiettivo presentato sullo schermo, gli Osservatori non avrebbero potuto barare per ottenere alte percentuali (ad es. dicendo che c'era sempre un cerchio a destra quando compariva la freccia a destra ).

    I Risultati ottenuti sono stati:

    1.7 Nei casi in cui appariva il Simbolo "+" come Avvertimento, gli Osservatori rilevavano uno Stimolo Visivo nel 60% delle volte in cui veniva effettivamente presentato.

    1.8 Quando l'Avvertimento era una "freccia a destra", gli Osservatori rilevavano uno Stimolo Visivo a destra per circa l'80% delle volte in cui veniva effettivamente presentato. Ma sempre in caso di Avvertimento "freccia a destra", se l'Obiettivo appariva a sinistra, la percentuale scendeva al 50% delle volte in cui veniva presentato.

    1.9 Nel caso di Avvertimento "freccia a sinistra" i risultati erano grossomodo simmetrici con percentuali simili. E sono riassunti nella figura seguente.



    Cosa ci dicono questi dati?

    Per dare una risposta dobbiamo immaginare cosa fa un Osservatore in questo Test.
    Evidentemente, l'Aspettativa dell'Osservatore è basata sugli Avvertimenti ed Influisce sulla sua Capacità di Rilevare gli Obiettivi Attesi.
    Se ne deduce che l'Avvertimento "freccia" induce l'Osservatore a spostare la sua Attenzione dal lato puntato dalla freccia, e questo si noti bene, anche se gli Occhi non si spostano dal punto fisso centrale.

    Presumibilmente, questo Spostamento Occulto dell'Attenzione rende più facile la Rilevazione degli Obiettivi Visualizzati per tempi brevissimi, rispetto ai casi in cui l'Avvertimento era neutro (il segno "+").
    Viceversa, l'Osservatore è meno Attento agli Obiettivi sul lato opposto alla freccia, rispetto al punto fisso centrale.

    Sulla base di questi Risultati e di quelli provenienti da molti altri Esperimenti analoghi, la nostra prima conclusione riguardo agli Effetti Comportamentali dell'Attenzione è che rende le cose più facili da Rilevare.

    Questa probabilmente è una delle ragioni per cui siamo in grado di Ascoltare solo una conversazione tra tante che si pongono alla nostra Attenzione.
  2. Velocizzazione dei Tempi di Reazione

    Impiegando una Tecnica Sperimentale simile a quella descritta sopra, i Ricercatori hanno dimostrato che l'Attenzione aumenta la Velocità di Reazione negli Studi Percettivi.

    In un Esperimento tipico, un Osservatore fissa un punto centrale su uno schermo di computer, e degli Stimoli Obiettivo vengono presentati sia a destra che a sinistra del punto centrale.
    A differenza del caso precedente, adesso all'Osservatore viene detto di attendere fino a quando non Percepisce uno Stimolo Obiettivo, e appena lo Percepisce deve premere un pulsante.
    Viene compiuta una Misura dell'Intervallo di Tempo che intercorre tra l'Istante in cui lo Stimolo viene Visto e l'Istante in cui l'Osservatore Reagisce e preme il pulsante.
    Come nel caso precedente, prima dello Stimolo Obiettivo, viene trasmesso uno Stimolo di Avvertimento, al solito, uno Neutro "+" oppure una freccia che punta a destra o sinistra, ad indicare ove c'è maggiore probabilità che lo Stimolo Obiettivo compaia.

    I Risultati di questo Esperimento mostrano che il Tempo di Reazione di un Osservatore viene influenzato da dove l'Avvertimento che compare in posizione centrale dirà dove dirigere l'Attenzione.
    2.1 Quando l'Avvertimento centrale è "+" il Tempo di Reazione è 250-300msec.
    2.2. Quando l'Avvertimento centrale è una freccia che indica la direzione giusta il Tempo di Reazione si riduce di 20-30msec.
    2.3 Simmetricamente, quando l'Avvertimento centrale è una freccia che indica la direzione sbagliata il Tempo di Reazione aumenta invece di 20-30msec.

    Nel Tempo di Reazione si comprendono le seguenti fasi (detto tR il Tempo di Reazione avremo che è dato dalla somma di)
    2.4 Tempo di Trasduzione nel Sistema Visivo (tTV)
    2.5 Tempo per il Processamento Visivo (tPV)
    2.6 Tempo per Prendere una Decisione (tD)
    2.7 Tempo di Codifica del Movimento delle Dita (tC)
    2.8 Tempo di Pressione del Pulsante (tPR)

    [ Quindi tR = tTV+tPV+tD+tC+tPR ]

    Ciò nonostante, si ha si ha un piccolo ma certo Effetto, basato su dove le frecce dirigono l'Attenzione dell'Osservatore (come indicato nella figura seguente).
    Se assumiamo come Ipotesi che:
    2.9  l'Attenzione ad Oggetti Visivi non ha Effetto Diretto sulla Trasduzione nel Sistema Visivo [tTV costante ]
    2.10 l'Attenzione ad Oggetti Visivi non ha Effetto Diretto sulla Codifica Motoria [tC costante]
    [è implicita nella indicazione del testo:
    2.11 l'Attenzione ad Oggetti Visivi non ha Effetto Diretto sulla Pressione del Pulsante, ossia tPR costante]

    Abbiamo che l'Attenzione può influenzare solo:
    2.12 il Tempo per il Processamento Visivo [tPV = tPV(At(X,t)) dove At(X,t) è la funzione che caratterizza l'Attenzione, che andrebbe stabilita matematicamente ma che per il momento non abbiamo modo di definire ulteriormente]
    2.13 il Tempo per Prendere una Decisione [tD = tD(At(X,t))].

  3. La Negligenza Spaziale Unilaterale (NSU) come Disturbo dell'Attenzione.

    Nel Capitolo XII, abbiamo brevemente discusso di Negligenza Spaziale Unilaterale (NSU), per cui la Persona affetta da questo Disturbo appare ignorare con lo sguardo degli Oggetti, Individui e talvolta il suo stesso Corpo solo da un lato.

    Alcuni hanno dedotto che questa Sindrome è un Deficit Unilaterale dell'Attenzione.

    Le Manifestazioni della NSU possono essere così bizzarre che risulta difficile credervi se non vengono osservate direttamente.
    Nei casi meno gravi, questo Comportamento può sfuggire ad un esame superficiale. Ma nei casi severi  i Pazienti agiscono come se metà dell'Universo non esistesse.

    Possono farsi la barba solo su metà Faccia, lavarsi i denti solo in metà Bocca, vestire solo metà del Corpo, e mangiare del Cibo solo da metà del piatto.

    Dal momento che la NSU è meno frequente a seguito di Lesioni all'Emisfero Sinistro, all'inizio è stata Studiata in riferimento alla Negligenza del Semispazio sinistro, come Esito di una Lesione alla Corteccia Cerebrale dell'Emisfero Destro. [Usiamo il termine Negligenza in modo scientifico, ossia il Trascurare la Percezione Sensoriale pur presente, di Input Sensori da una determinata porzione dello Spazio Circostante, dal latino Negligere che vuol dire Trascurare, Ignorare].
    Oltre a Negligere gli Oggetti nel Semispazio sinistro, alcuni Pazienti manifestavano Negazione dell'Evidenza. Ad esempio, essi potevano sostenere che [pur essendo Emiparesici o Emiplegici] la loro mano sinistra non era realmente paralizzata, oppure in casi estremi, si rifiutavano di credere che un loro Arto sul lato sinistro fosse effettivamente parte del loro Corpo.

    La figura seguente è un esempio tipico della Percezione Distorta del Senso dello Spazio che hanno questi Pazienti. Se si chiede loro di fare un disegno, essi possono riportare sin nei minimi dettagli tutto ciò che Vedono nella parte destra, lasciando pressoché in bianco tutto ciò che è a sinistra.



    La figura seguente è un esempio particolarmente drammatico, eseguito da un artista dopo essere stato vittima di un Ictus, si vedono le quattro fasi del suo recupero.

    3.1 Due mesi dopo l'Ictus in alto a sinistra.
    3.2 Tre mesi e mezzo dopo l'Ictus in alto a destra.
    3.3 Sei mesi dopo l'Ictus in basso a sinistra.
    3.4 Nove mesi dopo l'Ictus il recupero pressoché completo in basso a destra.



    Se ad una persona colpita da NSU si chiede di chiudere gli Occhi e di puntare verso la metà del Corpo, tipicamente punterà verso la parte opposta a quella Negletta [riassumo col termine tecnico tutto il discorso].
    Se viene bendato e gli viene chiesto di Esplorare gli Oggetti su un tavolo di fronte, non avrà problemi ad Esplorare gli Oggetti dal lato non Negletto, ma va totalmente a caso sul lato Negletto.

    Tutti questi Esempi ci inducono a pensare che i Soggetti NSU hanno un Problema in Relazione con lo Spazio Ambiente intorno a loro.

    La NSU è comunemente associata a Lesioni nella Corteccia Parietale Posteriore nell'Emisfero Destro.

    Vi sono dei Resoconti che hanno dimostrato che si verifica anche a seguito di una Lesione alla Corteccia Prefrontale dell'Emisfero Destro, Corteccia Cingolata, ed altre aree.

    I Ricercatori hanno ipotizzato che la Corteccia Parietale Posteriore è coinvolta nell'Attenzione ad Oggetti in posizioni differenti nello Spazio Extrapersonale. Se questo è vero, la NSU potrebbe essere una Interruzione nell'Abilità a Spostare l'Attenzione.

    Una prova a supporto di questa Ipotesi consiste nel fatto che nel Campo Visivo Destro del Paziente NSU [il Campo Visivo Destro è solitamente quello non Negletto] si ha una Efficienza Anomala nel catturare l'Attenzione, ed il Paziente può avere molta difficoltà a distogliere la propria Attenzione da un Oggetto da quel lato.

    Il motivo per cui la NSU è associata più frequentemente a Lesioni all'Emisfero Destro rispetto al Sinistro non è ancora chiaro. 
    L' Emisfero Destro appare Dominante per la Comprensione delle Relazioni Spaziali [ossia per la Elaborazione delle distanze nelle tre dimensioni, per l'Orientamento e tutto quello che riguarda la Precezione del proprio Corpo in uno Spazio] e negli Studi sui Pazienti Split-Brain, è stato dimostrato che l'Emisfero Destro risulta molto più adatto a risolvere rompicapi complessi.

    Queste scoperte sono in accordo con gli Eventi di Significativa Perdita di Percezione dello Spazio Ambientale a seguito di Lesioni nell'Emisfero Destro.

    Una Ipotesi sostiene che
    3.5 l'Emisfero Sinistro è coinvolto nel prestare Attenzione agli Oggetti presenti nel Campo Visivo Destro,
    3.6 l'Emisfero Destro è coinvolto invece nel prestare Attenzione sia agli Oggetti presenti nel Campo Visivo Sinistro che Destro.

    Nonostante questo possa in qualche modo spiegare gli Effetti Asimmetrici delle Lesioni nell'Emisfero Sinistro o Destro, allo stato attuale abbiamo solo qualche indizio suggestivo a supporto di tale Ipotesi. 



domenica 9 giugno 2013

L' Attenzione - Di Speciale Interesse - La Sindrome da Deficit di Attenzione e Iperattività (ADHD)

Pag 644 del Testo

C'è un ragazzo alle prese con l'ultima lettura dell'Anno Scolastico.

Sta tentando di focalizzare la propria Attenzione sul Professore, ma fallisce miserevolmente, poiché sta fissando con nostalgia l'erba verde e gli alberi fuori dalla finestra.

Succede che talvolta abbiamo difficoltà di concentrazione al lavoro, a restare ancora seduti, ed a resistere al bisogno di divertirci, di avere un po' di svago.

Ma per milioni di persone, la Sindrome detta da Deficit di Attenzione ed Iperattività (Acronimo Inglese ADHD) interferisce seriamente e sistematicamente con la loro capacità a svolgere qualsiasi attività.

Le tre Caratteristiche Comportamentali associate comunemente con l'ADHD sono:

  1. Disattenzione
  2. Iperattività
  3. Impulsività
I Bambini di norma presentano questi Comportamenti più degli Adulti, ma qualora questi siano particolarmente evidenti, potrebbe essere diagnosticata la ADHD. 

Secondo alcune stime il 5-10% di tutti i Bambini del mondo in età scolare hanno l'ADHD e questo Disturbo interferisce con il loro rendimento scolastico e con le relazioni sociali con i compagni di classe.

Alcuni Studi condotti sul Follow-up di Bambini a cui è stato diagnosticato l'ADHD mostrano che molti di loro continueranno a presentare alcuni sintomi da Adulti.

Anche se la causa dell'ADHD non è nota, abbiamo diversi indizi. 

Ad esempio i Ricercatori hanno riscontrato che nelle Scansioni di Immagini di Risonanza Magnetica, diverse Strutture Cerebrali, inclusa la Corteccia Prefrontale [Acronimo Inglese PFC] ed i Gangli Basali risultano più piccoli nei Bambini affetti da ADHD.

Non è chiaro se queste differenze siano Significative dal punto di vista Comportamentale, ed esse non sono sufficientemente affidabili per essere considerate Condizione Necessaria [ovvero Sintomo] per la Diagnosi del Disturbo. Tuttavia il possibile coinvolgimento di queste Strutture è interessante perché è noto da tempo che esse sono implicate nella Regolazione e Pianificazione del Comportamento. Si ricordi il Caso di Phineas Gage, che sperimentò enormi difficoltà nell'impostare e nel riportare delle strategie e pianificazioni dopo la grave Lesione alla sua Corteccia Prefrontale (si veda quest'articolo).

Diverse prove suggeriscono che l'Ereditarietà ha un ruolo significativo nella ADHD. I Bambini di Genitori con ADHD hanno maggiore probabilità di sviluppare la Malattia, ed un Bambino Gemello di uno Malato di ADHD ha molta più probabilità di avere una Diagnosi infausta.

Possono essere implicati anche Fattori Non Genetici, come Lesioni Cerebrali e Nascita Prematura.

E' stato riscontrato che diversi Geni che sono in Relazione con la Funzione dei Neuroni Dopaminergici risultano Anormali in Individui con l'ADHD.

Tra questi vengono inclusi:

  1. Gene Recettore di Dopamina D4 (DRD4)
  2. Gene Recettore di Dopamina D2 (DRD2
  3. Gene Trasportatore di Dopamina  (SLC6A3)

Abbiamo visto nei Capitoli precedenti quanto sia importante la Trasmissione Dopaminergica per molti Comportamenti, per cui sarà cruciale chiarire il ruolo della Dopamina nell'ADHD. 

Allo stato attuale, il Trattamento più comune per l'ADHD, a parte la Terapia Comportamentale, è un Farmaco chiamato Ritalin (Metilfenidato).

Il Ritalin è un blando Stimolante del Sistema Nervoso Centrale simile alle Anfetamine.

Esso inoltre Inibisce il Trasportatore di Dopamina, aumentando l'Effetto Postsinaptico della Dopamina.

In molti Bambini, il Ritalin riduce con successo l'Impulsività e la Disattenzione, anche se restano delle domande sugli Effetti a Lungo Termine del Farmaco.

[Nota leggera: in questo episodio della Serie Southpark, in lingua originale Inglese, dal titolo originale "Timmy 2000" che viene reso in Italiano con "Tutti fatti di Ritalin" si tratta proprio dell'ADHD, e dell'uso ed anzi dell'abuso che viene forse compiuto in talune Scuole d'oltreoceano di questo Farmaco. Uno dei più "gravi" Effetti Collaterali che gli Autori ipotizzano colpisca i Bambini è divenire dei fan di Phil Collins... ]

sabato 8 giugno 2013

L'Attenzione - Introduzione

Pag. 644 del Testo.

Immaginatevi ad una festa affollata circondati da musica assordante ed centinaia di persone ognuna con la propria personalità.

Nonostante siate bombardati da Suoni provenienti da tutte le direzioni, in qualche maniera riuscirete a concentrarvi sulla conversazione che state facendo con qualcuno ignorando la maggior parte del rumore e del chiacchiericcio intorno.

Voi state Dedicando Attenzione ad una conversazione.

Dietro di voi, ascoltate qualcuno menzionare il vostro nome, e decidete di origliare. Senza voltarvi, iniziate a focalizzare la vostra Attenzione sull'altra conversazione per cercare di capire cosa stanno dicendo di voi.

Lo Stato di Processare Selettivamente Sorgenti Simultanee di Informazione è definito Attenzione.

Nel Sistema Visivo, l'Attenzione ci Abilita a Concentrarci su uno Specifico Oggetto tra tanti nel nostro Campo Visivo.

Si verificano anche Interazioni tra Modalità.

Ad esempio, se si sta eseguendo una attività che richiede Attenzione Visiva, come la Lettura, si sarà meno Sensibili ai Suoni ambientali.

Chiaramente l'Attenzione ha a che fare con il Processamento Preferenziale di Informazione Sensoriale.

In mezzo a tutte le Immagini, i Suoni, Sapori, che arrivano al nostro Cervello, noi abbiamo la Capacità di prestare Attenzione ad alcune Informazioni ed Ignorare tutto il resto.

L'Energia Mentale "extra" necessaria per dedicare Attenzione ha Effetti Benefici significativi sulle nostre Prestazioni in varie attività Comportamentali.

Anche se non si tratta semplicemente di un problema di Attenzione, una condizione nota come Sindrome da Deficit di Attenzione e Iperattività [In Inglese Attention-Deficit Hyperactivity Disorder, acronimo ADHD] dimostra quanto siano Critici i Meccanismi Attenzionali (si veda prossimo articolo).

Cosa succede nel Cervello quando l'Attenzione è dedicata a qualcosa di specifico?

Gli Studi dell'Imaging sul Cervello Umano e le Registrazioni da Neuroni singoli mostrano che l'Attività Corticale è Alterata in modo Significativo quando viene Esercitata Attenzione a qualcosa.

Andremo ad esaminare alcuni Risultati fondamentali relativi alle Manifestazioni Comportamentali dell'Attenzione.

Ci soffermeremo sulla Attenzione Visiva, per la quale gli Studi Comportamentali sono ben strettamente Correlati con la Ricerca Fisiologica.

venerdì 7 giugno 2013

Domande di Riepilogo del Capitolo XX di Neuroscience - Exploring the Brain, Language

Queste sono le domande di riepilogo del Cap XX "Il Linguaggio" (Language) 

 
1. Come è possibile per un Individuo Split-Brain Parlare in modo comprensibile se l'Emisfero Sinistro Controlla l'Eloquio? Non è incorerente con il fatto che l'Emisfero Sinistro deve Dirigere la Corteccia Motoria in entrambi gli Emisferi per Coordinare i Movimenti della Bocca?

Da quanto emerge da questo articolo e da altri, in realtà è l'Intero Emisfero Sinistro a Controllare anche dal punto di vista Motorio (quindi la parte di Corteccia Motoria di sua pertinenza) l'Eloquio. 
Da quanto studiato emerge che esistono problemi di Input nel caso di Split Brain, nel senso che se uno Stimolo viene sottoposto (Acustico o Visivo, ma ci si è soffermati principalmente su quello Visivo) solo ad un Emisfero l'altro non ne riceve alcuna Informazione. 
I Problemi di carattere Motorio avvengono più che altro a livello Decisionale, si è portato l'esempio di un Soggetto che con una mano si calava i pantaloni e con l'altra li risollevava, provocando così conflitti tra gli Arti dei due Lati del Corpo. Ma il Controllo e l'Attuazione dell'Eloquio avvengono nell'Area di Broca che è situata soltanto nell'Emisfero Sinistro, come si evince anche da questo articolo in cui si è parlato dei Risultati prodotti dagli Studi sui vari tipi di Afasia.


2. Cosa possiamo concludere in merito alla normale Funzione dell'Area di Broca dall'Osservazione che di solito ci sono alcuni Deficit di Comprensione nell'Afasia di Broca? Che l'Area di Broca deve in qualche modo essere direttamente coinvolta nel Processo di Comprensione? 

In realtà sempre facendo riferimento all'articolo sulle Afasie, si vede che l'Afasia di Broca è caratterizzata da buona Comprensione, è l'Afasia di Wernicke che pur facendo si che il Soggetto abbia un Eloquio fluente ha praticamente Comprensione nulla o ridottissima. 
Questo perchè possiamo dire grossomodo che l'Area di Wernicke è quella in cui si definisce o si perfeziona il Processo di Comprensione mediante Comparazione con la "Banca Dati" dei Suoni ed in generale degli Stimoli Acquisiti in precedenza. Mentre l'Area di Broca contiene il "Firmware" o il Codice di Attuazione della Procedura di Enunciazione, ovvero contiene il Programma che permette di Parlare. 

Quindi in breve: 
Afasia di Broca = Comprensione buona, Eloquio compromesso. (Perchè l'Area di Broca si occupa dell'Eloquio)



3. I Piccioni possono essere addestrati a premere un bottone quando vogliono del cibo ed altri bottoni quando essi vedono degli Stimoli Visivi. Questo vuol dire che questo uccello può "dare un nome" alle cose che vede. Come si può stabilire se il Piccione sta o meno usando una qualche forma di Linguaggio, il "botton-ese"? 

Più che di Linguaggio, in questo caso parlerei di Condizionamento. Un Linguaggio non è Unidirezionale, ma per definizione è uno strumento di Comunicazione. Sarebbe a mio avviso un Linguaggio, il "bottonese" se il Piccione riuscisse a istruire un altro Piccione a fare la stessa cosa usando questo Pseudo-Linguaggio. 
In pratica perchè un Comportamento si definisca Linguistico deve rispondere a determinate caratteristiche:

  1. Deve essere Non Ambiguo, ossia a Stesso Segnale corrisponde in modo biunivoco Stesso Significato (e questo nel "bottonese" accade)
  2. Deve essere Ripetibile, ossia deve esistere un modo attraverso il quale questo Segnale può essere Trasmesso ad altri Soggetti (e vorrei capire come può fare un Piccione a "parlare" il "bottonese")


4. Qual'è la funzione del Modello di Wernicke-Geschwind? Cosa ci aiuta a capire? Quali sono i suoi limiti?


Il Modello di Wernicke-Geschwind come tutti i Modelli è una semplificazione che tende ad enfatizzare alcuni aspetti e ne trascura altri. Per la Realizzazione del Modello ci si è basati su due Esperimenti, come riportato in questo articolo al punto 3. 


La Ripetizione di Parole Ascoltate, che prevede un Input Acustico, un invio del Segnale dalla Corteccia Uditiva A1 ossia l'Area di Brodmann 41 responsabile per l'Acquisizione dei Segnali Acustici, una Trasmissione all'Area di Wernicke che si occupa della Elaborazione, ossia della Comprensione del Significato del Segnale, la sua Interpretazione, oppure in altre parole la sua Analisi Semantica (Aree 22,39,40 di Brodmann), la sua Tramissione via Fascicolo Arcuato all'Area di Broca, che richiama il Programma per l'Attuazione dell'Output, che consiste nel Produrre un Eloquio in cui si Ripete ciò che si è Udito in modo più fedele possibile, ed una Trasmissione alla Corteccia Motoria per l'Attuazione. 

La Lettura a Voce Alta di Frasi Scritte, dove si prevede un Input Visivo, un invio del Segnale alla Corteccia Visiva Primaria V1 ossia l'Area di Brodmann 17, per la sua Ricostruzione, poi il passaggio alla Corteccia Visiva V2, V3, V4, V5 dove si esegue l'Elaborazione, ossia l'Analisi Semantica, mediante Comparazione con Immagini già presenti in Memoria, quindi il passaggio al Giro Angolare che compie la Trasduzione da Segnale Visivo a Segnale Acustico, e da qui in poi il percorso è quello all'Area di Wernicke e segue come nel caso precedente.

In realtà le cose non sono così lineari, il Segnale Visivo arriva direttamente all'Area di Wernicke e vi sono altre Aree che intervengono, percorsi alternativi che vengono compiuti, Modelli alternativi che sono stati presentati. 

Tuttavia il Modello di Wernicke-Geschwind funziona piuttosto bene per descrivere i Disturbi dati dalle Afasie di Broca e di Wernicke. Ma non tiene conto di diverse eccezioni di cui parliamo nell'articolo citato. 


5. In che modo l'Emisfero Sinistro è di norma quello Dominante per il Linguaggio? L'Emisfero Destro porta qualche contributo?


Con riferimento a questo articolo, precisamente al paragrafo 1.1, e tenendo presente che come detto in precedenza nell'Emisfero Sinistro sono presenti le Aree di Broca e di Wernicke, si rileva come nella maggior parte degli individui, ma non nella loro totalità, l'Emisfero Sinistro è Dominante. Tuttavia al paragrafo 1.2 dello stesso articolo vediamo che l'Emisfero Destro è in grado di Comprendere il Linguaggio. Esso ha capacità di Leggere determinati semplici Concetti, ed anche di Scrivere, quindi di Produrre o Riprodurre semplici Concetti di un Linguaggio, anche se non ha la possibilità di Parlare, dal momento che è sprovvisto dell'Area di Broca che contiene il "Firmware" che richiama il Programma per l'Attuazione dell'Eloquio.

[Una associazione che si può fare per chi è pratico di Informatica di Base è la seguente, l'Area di Wernicke può essere per certi versi considerata la Memoria Dati Rom del Linguaggio e la Unità Logico Aritmetica del Sistema a Microprocessore che esegue quindi la Memorizzazione a Lungo Termine e l'Elaborazione . L'Area di Broca invece è la Memoria Programmi Flash Rom del Linguaggio. La Rom è una Memoria non volatile, per questo facciamo questo parallelo]. 


Esistono poi dei casi, sempre visti nel paragrafo 1.2 come quello della Sig.ra V.J. che aveva una certa "simmetria" del Linguaggio dei due Emisferi. Nel senso che:

Fornendo un Input Sensoriale all'Emisfero Sinistro V.J. Produceva un Output Esclusivamente Vocale.
Fornendo un Input Sensoriale all'Emisfero Destro V.J. Produceva un Output Esclusivamente Grafico (Scritto).


6. Qual'è la Prova più importante che rende evidente che l'Area di Broca non è semplicemente un'Area Premotoria dell'Eloquio? [Come invece è sottointeso nel Modello di Wernicke-Geschwind]

La prova più evidente, facendo riferimento a questo articolo, paragrafo 1, è che gli Afasici di Broca non solo hanno problemi di Eloquio, ma anche di Comprensione, quantomeno di Concetti o Compiti di particolare Complessità. Come è ben evidenziato dal Caso Ford seguito da Gardner. 

giovedì 6 giugno 2013

Il Linguaggio - Note Conclusive

Pag 641 del Testo.

In misura limitata, il Processamento del Linguaggio da parte del Cervello può essere compreso basandosi su quello che abbiamo visto in precedenza sui Sistemi Sensori e Motori.

Se un individuo Ripete una Parola che ha Letto avremo il verificarsi in forma estremamente sintetica del seguente algoritmo:

  1. Attivazione della Corteccia Visiva (Segnale di Input Visivo)
  2. Attivazione della Corteccia Motoria (Produzione del Segnale di Output Vocale) 
Gli Studi su Cervelli che hanno subito Lesioni e che sono quindi associati ad Afasia, i Disturbi dell'Eloquio prodotti da Stimolazione Cerebrale e l'Imaging del Cervello Umano hanno identificato diverse Aree Cerebrali tra i Sistemi Motori e Sensori che appaiono essere rilevanti per il Linguaggio.
I Risultati dell'Imaging Cerebrale e della Stimolazione sono in generale coerenti con la localizzazione delle Aree del Linguaggio dedotte dagli Studi sull'Afasia.

Tuttavia, emerge che il Processamento del Linguaggio comprende più di una semplice Interazione tra le due principali Aree (Broca, Wernicke). Forse questo non ci sorprenderà, dal momento che il Linguaggio necessita di molte differenti abilità, come:

  1. Capacità di Attribuire Nomi agli Oggetti
  2. Utilizzo della Grammatica
  3. Comprensione
Esistono inoltre sorprendenti differenze nel Processamento del Linguaggio nei due Emisferi Cerebrali. 

Una domanda importante è: A differenti Abilità Linguistiche corrispondono Sistemi Separati? Abbiamo ancora molto da capire. 

Ulteriori Studi sull'Imaging Cerebrale permetteranno di chiarire l'Organizzazione dei Sistemi del Linguaggio nel Cervello ad un livello più profondo e dettagliato rispetto a quello che ci è stato permesso semplicemente Studiando le Conseguenze delle Lesioni Cerebrali. 

Il Linguaggio - Di Speciale Interesse - Alla ricerca del Gene del Linguaggio

Pag. 640 del Testo.

I Bambini ed i Cuccioli di qualsiasi Specie Animale [Superiore] vengono al mondo con la stessa Consapevolezza sul Linguaggio con cui si esprime il mondo che li circonda.

Per quale motivo i "Cuccioli Umani" Apprendono rapidamente le Parole e la Grammatica del Linguaggio, mentre Fido abbaia per tutta la vita?

Per molti Scienziati, la Risposta è che il Cervello Umano ha sviluppato una Disposizione che facilita l'Acquisizione e l'Uso del Linguaggio.

I Disturbi dell'Eloquio e del Linguaggio che si ereditano all'interno di un nucleo familiare ci suggeriscono un ruolo per la Genetica nelle Basi Neurali del Linguaggio. Ma gli Schemi complessi osservati normalmente in merito all'Ereditarietà non ci permettono di stabilire se vi sia un particolare Gene coinvolto.

La Relazione tra Genetica e Linguaggio cambia improvvisamente nel 1990, quando apparvero le prime pubblicazioni che descrivevano una famiglia inglese nota solamente come KE.

Nell'arco di tre generazioni, circa la metà dei membri della famiglia KE presentarono la Disprassia Verbale, ossia l'incapacità a Produrre Movimenti Muscolari Coordinati necessari per l'Eloquio (si veda la figura seguente).


Il loro Eloquio era per la maggior parte incomprensibile sia alla gente comune che agli altri membri della famiglia. Tant'è vero che essi cominciarono ad usare dei Segni come ausilio al Linguaggio Parlato.

In aggiunta alla Disprassia, i membri della famiglia KE avevano considerevoli difficoltà con la Grammatica ed il Linguaggio, ed un Quoziente Intellettivo (QI) inferiore rispetto ai membri sani della famiglia.

Si pensò che il Deficit fosse più specifico del Linguaggio che della Cognizione, dal momento che i Problemi con il Linguaggio si osservavano anche in membri della famiglia con un QI normale.

Scansioni del Cervello dei membri della famiglia KE affetti da questi Disturbi rivelarono che essi avevano sia dei Nuclei Caudati che delle Aree di Broca significativamente più piccoli dei membri sani.

Qual'è la Spiegazione Genetica per questo Disordine del Linguaggio sorprendentemente Ereditario?

A differenza dei Disordini del Linguaggio Ereditari precedentemente osservati questo apparve coinvolgere diversi Geni.

Lo Schema Ereditario della famiglia KE era coerente con la Mutazione di un singolo Gene.

Questo Gene appariva influire sulla Struttura del Cervello e sul Controllo dei Muscoli Inferiori del Viso.

La caccia al Gene responsabile venne aiutata dalla scoperta di un Disturbo del Linguaggio simile presente in un Soggetto noto come C.S. che non aveva legami di parentela con la famiglia KE.

Combinando ciò che era noto su C.S e sulla famiglia KE, si giunse alla Identificazione del Gene FOXP2, il quale Codifica un Fattore di Trascrizione che Attiva o Disattiva altri Geni.

Anche se potrebbe essere non del tutto corretto definire il Gene FOXP2 il Gene del Linguaggio, esso tuttavia appare essere un Fattore Critico.

Da entrambi i nostri genitori, ognuno di noi riceve due Copie del Gene FOXP2, ma una Mutazione in almeno una di queste Copie è sufficiente a produrre seri Deficit del Linguaggio.

Il fatto che la Mutazione in un singolo Gene può influenzare un Comportamento complesso come l'Eloquio è sorprendente.

Tuttavia, attraverso la sua azione come Fattore di Trascrizione, il Gene FOXP2 è capace di Influenzare numerosi altri Geni che potrebbero essere coinvolti nel Linguaggio.

Il Gene FOXP2 è stato trovato nei topi e negli scimpanzé, ma allora c'è qualcosa di speciale nella Forma Umana che plausibilmente determina le nostre estese Abilità Linguistiche?

Tra la Forma della Proteina [Gene] FOXP2 degli scimpanzé, dei Gorilla, dei Macacus Rhesus e quella Umana ci sono solo due Aminoacidi di differenza.

Il Percorso dell'Evoluzione degli Esseri Umani e degli scimpanzé ha cominciato a dividersi circa 6 milioni di anni fa, ma è stato calcolato che le Mutazioni FOXP2 si sono verificate [solo] negli ultimi 100.000 anni.

Un'intrigante speculazione consiste nel pensare che una piccola e relativamente recente Mutazione nel Gene FOXP2 possa aver predisposto gli Esseri Umani verso un Percorso in grado di permettere loro lo Sviluppo del Linguaggio [Coordinamento Muscolare, Controllo Neurale] e che fu necessario per questa Funzione altamente Cognitiva e per lo Sviluppo della Cultura.

martedì 4 giugno 2013

Le Origini del Linguaggio: Il Racconto di due Specie Animali (Articolo originale di Patricia Kuhl con mie considerazioni)


Ecco un documento inserito nel testo sotto la voce "Path of Discovery" (il Cammino della Scoperta)  scritto da Patricia Kuhl, a pag. 639 del Testo.

"Per quale motivo i Primati Non Umani non sono capaci di Apprendere il Linguaggio?

Quando ero una Studentessa all'Università del Minnesota negli anni '60, la domanda occupava la mente di Linguisti e Psicologi di tutto il mondo. 

Diversi Psicologi hanno dedicato le loro carriere a tentare di insegnare agli Scimpanzé a Produrre e Rispondere al Linguaggio Ascoltato, ma queste Scimmie non erano in grado di Apprendere.

Noam Chomsky, il più eminente Linguista del mondo, introdusse una Teoria rivoluzionaria riguardo le Origini del Linguaggio, ed accese un dibattito che ha fatto emergere la sua posizione Nativista che contrastava la Teoria Classica dell'Apprendimento.

Accettando un ruolo Post-dottorato al 'Central Institute for the Deaf' [Istituto Centrale per la Sordità abbr. CID] a St. Louis nel 1973 ebbi modo di buttarmi nella mischia e seguire la Specificità del Linguaggio per ciascuna Specie Animale in un nuovo modo - Studiando il Linguaggio a Livello Fonetico, piuttosto che a Livello Semantico o Sintattico.

A quell'epoca, la Percezione dell'Eloquio era soltanto di essere riconosciuta come un bel rompicapo.

Al [Alvin] Liberman presso i Laboratori Haskins aveva appena scoperto la Percezione Categorica [In Inglese "Categorical Perception" (CP)] per l'Eloquio, ossia l'Abilità degli Adulti di Udire Stimoli Verbali in termini di Categorie Assolute.

Negli Adulti la Percezione Categorica si verifica soltanto per i Suoni che sono presenti nella Lingua Madre, e questo indicava che l'Apprendimento aveva un ruolo essenziale, mentre gli Studi sui Bambini indicavano che essi dimostravano Percezione Categorica per i Suoni di qualsiasi Lingua.

Come Post-dottoranda, il mio compito era di Studiare le Origini delle Percezioni Categoriche.

Esaminai se gli Animali potevano esibire una qualche Percezione Categorica, e creai un Laboratorio per eseguire degli Studi sui Bambini in modo da compiere delle Comparazioni dirette.

Al CID il mio Laboratorio per Bambini era situato in un'area occupata da Hallowell Davis, la prima persona che ha Registrato dei Potenziali Elettrici in Esseri Umani come Risposta a Stimoli Uditivi, e mi suggerì che avrei potuto utilizare i Potenziali di Risposta per Studiare la Percezione dell'Eloquio, una Tecnica che ora utilizzo ordinariamente.

Nella stanza accanto a quella del Laboratorio per Bambini, io e Jim Miller lavoravamo per stabilire una Tecnica per Verificare la Percezione Categorica negli Animali.

Avevamo lavorato ai Laboratori Haskins per Registrare esattamente gli stessi Stimoli che erano stati impiegati nei precedenti Esperimenti sulla Percezione Categorica.

Nel 1975 i nostri Risultati che dimostravano la Percezione Categorica nel Cincillà furono pubblicati
[Questo è l'articolo ].

Noi sostenemmo che questi animali ci suggerivano un'altra prospettiva - i Meccanismi Percettivi Generali dell'Udito avevano influenzato l'Evoluzione del Linguaggio.

Sia i Risultati che la Teoria avevano ottenuto il supporto scientifico necessario.

Mi spostai all'Università di Washington a Seattle ed ottenni una replica di questi esiti nelle Scimmie.

Anche altri Laboratori nel frattempo avevano dimostrato che vi sono Animali in grado di Riprodurre gli Effetti della Percezione dell'Eloquio usando:

  1. Fonemi
  2. Schemi Statistici nell'Eloquio che permettono la Rilevazione delle Parole
  3. Schemi Prosodici
Questi Risultati cambiarono il nostro modo di pensare.

I Teorici (incluso Chomsky) ora concordavano che alcuni aspetti chiave del Linguaggio erano dimostrabili negli Animali e che questo prospettava la possibilità che almeno alcuni aspetti del Linguaggio Umano utilizzassero delle Proprietà dei Sistemi Cognitivo e Sensoriale precedenti lo Sviluppo del Linguaggio.

Cosa importante, delle Ricerche supplementari nel mio Laboratorio, ed anche in altri, hanno dimostrato una discordanza [nel Testo originale "dissociation"] tra l'Esecuzione di Esercizi Linguistici da parte dei Bambini e da parte di Animali.

Il nostro "Effetto Calamita Percettiva", che si concentra sulla Categorizzazione dell'Eloquio piuttosto che sulla Discriminazione, è già presente in Bambini di 6 mesi, ma non c'è negli Animali, ci suggerisce che i Bambini Apprendono dall'essere Esposti al Linguaggio Parlato in una maniera che è impossibile per gli Animali.

[ Da Wikipedia in lingua inglese abbiamo la definizione di Categorizzazione: "La Categorizzazione è il Processo mediante il quale Idee ed Oggetti vengono:

  1. Riconosciuti o Richiamati alla Memoria, perché precedentemente già Codificati e Memorizzati.
  2. Differenziati (o Discriminati) in pratica si applicano Criteri per stabilire l'Appartenenza a Classi (o Categorie) del tipo "E' Rosso?", se la risposta è affermativa allora l'Oggetto viene Associato alla Categoria degli Oggetti Rossi, se negativa agli Oggetti Non Rossi, e si procederà con un altra domanda a risposta binaria.
  3. Compresi. Il Fenomeno della Comprensione è una Astrazione, per cui una volta che l'Oggetto o l'Idea vengono Riconosciute e Discriminate, si costruisce la Categoria, ovvero i Concetti che permettono di Categorizzare successivamente. Ma se l'Oggetto non viene Riconosciuto, allora per la Comprensione è necessario ricorrere alla Acquisizione di Informazioni, che ci permetteranno la Differenziazione, in modo da Distinguere questo Oggetto da altri.
Quindi ad esempio, viene visto un Gatto per la prima volta, il Soggetto rileva delle caratteristiche "ha quattro zampe", "non è un cane", "non è un cavallo", che permettono la Discriminazione tra altri Oggetti noti. Poi se il Concetto è già presente in Memoria, viene Riconosciuto come Gatto, altrimenti si Crea "la Cartella Gatto" all'interno della quale esisteranno tutti i Concetti in grado di poter Riconoscere in futuro altri Oggetti di questa Categoria. ]

In collaborazione con lo Psicologo Cognitivo Andy Meltzoff [che è poi il marito di Patricia Kuhl ] ho esteso gli Studi sull'Eloquio dei Bambini per esaminare la Imitazione e la Percezione Uditivo-Visiva (Intermodale). [Sulla Plasticità Intermodale si ha questo interessante articolo, che fa parte di un Corso del CNR ]

Scoprimmo che entro le 20 settimane, i Bambini iniziano ad Imitare l'Eloquio e mostrano una primitiva forma di Lettura delle Labbra, effetti che noi crediamo sono Specifici della Specie.

In collaborazione con colleghi di Giappone, Russia, Svezia, Finlandia, Spagna, Messico, Taiwan, Cina, i miei Studi attuali esaminano la Percezione dell'Eloquio in Bambini ed Adulti Bilingue, sul fenomeno universale del "Madrese" e sull'impatto dell'Interazione Sociale sull'Apprendimento del Linguaggio.

Io e i miei Studenti usiamo gli Strumenti delle moderne Neuroscienze - I Potenziali Evento-Correlati (anche noti con l'acronimo ERP dall'Inglese Event-Related Potential), la Magneto-Encefalografia (MEG) - per Studiare il Processamento del Linguaggio nei Bambini durante i primi anni di vita.

Sono stati fatti grandi progressi. Tuttavia il Linguaggio Umano rappresenta ancora un intrigante rompicapo scientifico. 

I Metodi Neuroscientifici stanno aprendo la strada per il prossimo stadio di significative scoperte, ed in questo modo si potrà chiudere il cerchio.

Io ora sto dirigendo un Centro Interdisciplinare [ottima cosa, far convergere diverse competenze su un unico vasto Tema ], l'Istituto per l'Apprendimento e le Scienze del Cervello [The Institute for Learning & Brain Sciences] dell'Università di Washington [di cui abbiamo inserito il link anche come Pagina dalla nostra Home Page].

Questo Centro permette di Correlare Cervello e Comportamento per lo Studio delle complesse Abilità Umane.



lunedì 3 giugno 2013

Il Linguaggio - Di Speciale Interesse - Ascoltare con la Vista e Vedere con il Tatto.

Pag. 636-637 del Testo.

Il Cervello Umano è un Organo notevolmente adattabile [o Adattativo o "Plastico" ], ed alcuni dei più rappresentativi esempi di Riorganizzazione provengono dagli Studi sul Processamento del Linguaggio Umano.

Vedremo quattro casi.
Per i primi tre si faccia riferimento alla figura seguente.




  1. Ascolto di Frasi Enunciate.Il Riquadro superiore della seguente figura rappresenta una Immagine fMRI che mostra Aree Cerebrali Attivate di norma quando si Ascolta dei Locutori di Lingua Inglese Enunciare Frasi in questa Lingua.
    [Ma vale la stessa cosa per qualsiasi altra Lingua Parlata, a meno che, suppongo, non si tratti di qualche Lingua molto speciale, magari che utilizza una sola vocale o una sola consonante, o un numero di Suoni ovvero Fonemi fortissimamente ristretto, nel qual caso, si suppone che l'Attivazione possa essere più ridotta. Analogamente per le complesse Lingue Tonali come il Cinese, è possibile che l'Area Attivata possa essere sensibilmente più grande. Sempre una mia personalissima ipotesi]

    Le Aree in rosso sono quelle maggiormente Attivate dal Linguaggio, mentre quelle in giallo vengono Attivate meno per qualche motivo.
    Si tenga presente che l'Attività Visiva non Associata al Linguaggio è stata Sottratta.

    Si ha una significativa Attività nelle Aree Standard del Linguaggio dell'Emisfero Sinistro, incluse le Aree di Broca e di Wernicke, ma si ha una Attività molto ridotta nell'Emisfero Destro.
  2. Visione di Frasi Presentate attraverso il Linguaggio dei Segni a Persone che non conoscono il Linguaggio dei Segni
    Nel Riquadro centrale della figura mostra l'Immagine fMRI di Aree Cerebrali Attivate quando dei Locutori di Lingua Inglese [che non conoscono il Linguaggio Americano dei Segni] Vedono Frasi Presentate mediante il Linguaggio Americano dei Segni (ASL).

    Dal momento che quello che Vedono per loro non ha alcun senso perché questi Soggetti non capiscono l'ASL, non si ha rileva alcuna Attività Cerebrale una volta che, come nel caso precedente, viene Sottratta l'Attività Visiva non Associata al Linguaggio.
  3. Visione di Frasi Presentate attraverso il Linguaggio dei Segni a Persone Non Udenti (che quindi conoscono il Linguaggio dei Segni)
    Nel Riquadro inferiore della figura si ha l'Immagine fMRI di Aree Cerebrali Attivate quando dei Soggetti Non Udenti [presumo si intenda Sordomuti] che conoscono come unico Linguaggio [più corretto definirla Forma di Comunicazione] l'ASL Vedono Frasi Presentate mediante l'ASL. 
    L'Attivazione include le Aree di Broca e Wernicke nell'Emisfero Sinistro, e questo vuol dire che il Linguaggio ASL utilizza le stesse Aree usate per la Lingua Inglese [o Italiana] Ascoltata da Soggetti Udenti.
    Molto più sorprendente è la gran quantità di Attività nell'Emisfero Destro.
    Degno di nota il fatto che il Giro Temporale Superiore è Attivo in Risposta al Linguaggio ASL in Soggetti Non Udenti, dal momento che questa è un Area che normalmente dovrebbe Rispondere a Linguaggio Ascoltato da parte di Soggetti Udenti.
    Poiché queste Aree sono attive anche in Soggetti che sono Bilingue, ed usano sia il Linguaggio Parlato che il Linguaggio ASL, emerge che qualcosa nel Processamento del Linguaggio ASL coinvolge le Aree Uditive dell'Emisfero Destro in aggiunta alle Aree del Linguaggio ordinarie dell'Emisfero Sinistro.

  4.  Percezione al Tatto di Frasi Presentate attraverso il Linguaggio Braille a Persone Non Vedenti. 
    Si faccia riferimento alla figura seguente.



    Il Braille come è noto è un Sistema di Scrittura che usa delle Configurazioni di piccole protuberanze impresse su carta per rappresentare delle Lettere dell'Alfabeto.

    Il Braille viene Letto eseguendo una Scansione Tattile delle protuberanze con le dita.

    Come ci si aspetta la Lettura (o meglio la Scansione Tattile) Braille Attiva la Corteccia Somatosensoriale, ma le altre Aree Attivate rappresentano una vera sorpresa.

    La figura mostra una PET di un Soggetto mentre esegue una Scansione Tattile di un Testo in Braille.

    Si ha una Attività significativa nell'Area Occipitale Cerebrale (in giallo) che inconfondibilmente  corrispondono ad Aree di Corteccia Visiva.

    Attraverso un Processo di Riorganizzazione Cerebrale, questi Soggetti Non Vedenti possiedono un Cervello che usa le tradizionali Aree Visive per Processare i Testi Braille, in modo analogo a quanto fanno i Soggetti Non Udenti con le Aree Uditive per il Processamento del Linguaggio ASL.

    ( In successivi Capitoli del Testo si esploreranno i Meccanismi mediante i quali l'Esperienza Sensoriale può influire nell'Organizzazione Cerebrale e guidare Apprendimento e Memorizzazione).