16 Lo sviluppo del cervello

Report
Corso di Psicologia Generale 2014–2015
www.cognitivelab.it
Dipartimento di Filosofia, Scienze Sociali,
Umane e della Formazione
La mente è importante?
Piazza G. Ermini, 1
06123 Perugia
Prof. Stefano Federici
[email protected]
+39 347 3769497
1° sezione
2
(1929, Nobel 2000)
new intellectual
framework for
psychiatry.
(1998) A
– Principio 1: Tutti i
processi mentali, anche i
più complessi processi
psicologici, derivano da
operazioni del cervello.
3
Neuroscienziato, Premio Nobel per la medicina nel 2000.
› Kandel
› Richard Dawkins (1941. evoluzionista, autore de Il Gene egoista)
– Perché punire le persone che agiscono in maniera
antisociale? Perché non considerarle semplicemente come
persone che hanno bisogno di essere riparate? Se le nostre
auto si imballano e ci mollano, le colpiamo e prendiamo a
calci? Noi le ripariamo.
› Il cervello è 
– un sistema in gran parte in parallelo e distribuito, con un
trilione di punti decisionali e centri di integrazione. Il
cervello non si ferma mai nella gestione dei nostri pensieri,
desideri e del nostro corpo.
4
› Damasio(1944) et al. (1994) The
return of Phineas Gage.
– Phineas sopravvisse, con percezione,
memoria, linguaggio e funzioni
motorie intatti, ma, come si espresse
un suo compagno di lavoro in una
frase divenuta celebre, «Gage non
era più Gage».
– Una sbarra di ferro l’aveva
letteralmente trasformato in un’altra
persona, mutandolo da uomo
cortese, responsabile e ambizioso in
un villano inaffidabile e svogliato.
5
Phineas Gage (1823–1860, ferroviere statunitense)
Parte prima di un filmato
didattico prodotto da
Damasio
6
› Vedi video 
– http://youtu.be/oPAqTP7058Q
&
– http://www.youtube.com/watch?v=jK1sj4JEJ2o
&feature=share&list=UU943UnajVxe9SpFJpwxp
LsQ
7
8
› La prosopagnosia è un
deficit percettivo
acquisito o congenito
del sistema nervoso
centrale che impedisce
ai soggetti che ne
vengono colpiti di
riconoscere
correttamente i volti
delle persone.
L’area specifica del
cervello di solito associata
con la prosopagnosia è il
giro fusiforme, in
particolare dell’emisfero
destro.
9
› Vedi video 
–http://youtu.be/vwCrxomPbtY
10
› Hirstein & Ramachandran(1951) (1997). Capgras syndrome:
a novel probe for understanding the neural representation
of the identity and familiarity of persons.
– La Sindrome di Capgras è un raro disordine neurologico. Chi ne
è colpito vive nella ferma convinzione che le persone a lui care
siano state rimpiazzate da replicanti, alieni o semplicemente da
impostori a loro identici. Il disturbo può estendersi ad animali
domestici o luoghi familiari.
– Ramachandran ipotizza l'origine della sindrome in una
disconnessione tra la corteccia temporale, in cui le facce
vengono riconosciute, e il sistema limbico, legato alle emozioni:
una dissociazione tra memoria e sentimenti
11
Caso studiato da
Ramachandran
12
› Vedi video 
–http://youtu.be/dqBGzkz1oDU
13
2° sezione: equipotenzialità e
comportamentismo
14
› Karl Lashley(1890–1958) and Donald Hebb(1904–1985) nel 1948
si confrontarono su una questione
– Il cervello è una tabula rasa ed è in gran parte plastico
o il cervello è vincolato e in qualche modo
determinato nella sua struttura?
› Steven Pinker,(1954) (2002). The Blank Slate: The
Modern Denial of Human Nature.
15
› Karl Lashley 
› È stato uno dei primi ricercatori ad impiegare metodi fisiologici e di analisi
per lo studio dei meccanismi cerebrali e dell’intelligenza negli animali; ha
prodotto danni alla corteccia cerebrale nei ratti e quantificandoli,
misurando il loro comportamento prima e dopo aver provocato le lesioni.
– Mentre la quantità di tessuto corticale rimosso influenzava
l’apprendimento e la memoria dei ratti, la posizione no.
– Ha proposto 2 principi di:
› azione di massa  l’azione del cervello nel suo insieme determina le
prestazioni.
› Equipotenzialità  ogni parte del cervello può svolgere un dato compito,
quindi nessuna specializzazione.
16
› Paul Weiss(1898–1989), neurobiologo
austriaco, sostenitore del cervello
non dominio specifico nel suo
sviluppo, che coniò la famosa frase
la funzione precede la forma.
› I nervi crescono con caratteristiche
specifiche per quell’arto o in modo casuale,
adattandosi poi attraverso l’uso ad essere
neuroni arto?
17
– Scoprì che trapiantando arti di
salamandra questi si innervavano
apprendendo il movimento in modo del
tutto coordinato e sincronizzato con
l’arto adiacente.
› John Watson(1878–1958), Johns Hopkins University,
amico di Lashley, portavoce del behaviorismo e un
blank-slater, scrisse nel 1924/1930, 
– «Datemi una dozzina di bambini di sana e robusta
costituzione e un ambiente organizzato secondo miei
specifici principi, e vi garantisco che sarò in grado di
prenderne uno a caso e di educarlo a diventare qualunque
tipo di specialista io possa scegliere—un medico, un
avvocato, un artista, un imprenditore, e, sì, anche un
mendicante o un ladro, indipendentemente dal suo talento,
inclinazioni, tendenze, capacità, vocazioni e razza dei suoi
antenati» (Behaviorism, pag. 82).
18
› Winthrop(1898–1972) & Luella Kellogg, (1933).
The Ape and the Child: A Study of
Environmental Influence Upon Early
Behavior.
– Winthrop, professore di psicologia
all’Università dell’Indiana, nel 1927 ideò un
esperimento: pensò di allevare una scimmia
antropomorfa in un ambiente umano.
› Con la collaborazione della moglie Luella, avrebbe
fatto crescere insieme un bambino (Donald) e uno
scimpanzé (Gua), trattandoli entrambi come esseri
umani, per vedere se lo scimpanzé allevato in quelle
condizioni avrebbe sviluppato capacità umane.
19
› Donald aveva 10 mesi e Gua 7½
quando venne ad abitare con i
Kellogg nel 1931.
– Gua, fin dall’inizio, venne trattata come
un bambino. La vestirono e le misero le
calzature rigide che i bambini portavano
in quell’epoca. Non era tenuta in gabbia,
né legata. Le venne insegnato a usare il
vasino. Le spazzolavano i denti. Le
venivano dati gli stessi cibi di Donald e
aveva i medesimi orari per il sonno e il
bagnetto.
› A prescindere dalla diversità di
temperamento rivelata dalle fotografie, i due
erano straordinariamente ben accoppiati.
20
› Nell’infanzia, gli scimpanzé si sviluppano
più rapidamente degli esseri umani, ma
Donald aveva due mesi e mezzo di più, e
questo contribuiva a bilanciare la
situazione. Giocavano insieme come
fratelli, inseguendosi intorno ai mobili, fra
risse e risate.
– Se uno piangeva, l’altro cercava di consolarlo
accarezzandolo o abbracciandolo; se Gua si
alzava dal sonnellino prima di Donald «era
difficile tenerla lontana dalla porta della sua
camera».
21
› Gua era più divertente di Donald.
– Quando i Kellogg le facevano il solletico o le facevano fare
le capriole, rideva come un bambino. Se cercavano di farle
fare a Donald, questi si metteva a piangere.
– Gua era più affettuosa (esprimeva il suo affetto con baci e
abbracci) e più disponibile.
› Mentre la vestivano, la scimmia ma non il bambino,
infilava le braccia nelle maniche e chinava la testa per
farsi annodare il bavaglino.
› Se commetteva una marachella e veniva rimproverata,
emetteva delle grida lamentose e si buttava nelle
braccia di chi la rimproverava offrendo un «bacio di
riconciliazione» e mandando un sospiro di sollievo
quando le veniva permesso di darlo.
22
› Spesso Gua era più svelta del flemmatico Donald nell’imparare ad
assolvere i compiti imposti dalla vita civile, era più pronta a obbedire
agli ordini impartiti a voce, a imparare a mangiare con il cucchiaio, e a
far capire quando aveva bisogno del vasino.
› C’era, tuttavia, un campo in cui il bambino era chiaramente superiore:
Donald era un miglior imitatore.
–
«Infatti, il più delle volte era Gua la più intraprendente, o il leader quando si
trattava di inventare un nuovo giocattolo o un nuovo gioco, mentre il
bambino era più portato ad adattarsi al ruolo di imitatore o seguace.»
–
Così Donald imparò da Gua la deplorevole abitudine di mordicchiare il muro.
Imparò anche un certo numero di espressioni del linguaggio degli scimpanzé,
il «latrato del cibo», per esempio.
› A diciannove mesi, il bambino americano medio è in grado di
pronunciare più di cinquanta parole e comincia a metterle insieme per
formare delle frasi. A diciannove mesi, Donald riusciva a dire in inglese
soltanto tre parole.
–
23
A questo punto l’esperimento venne interrotto e Gua fu rimandata allo zoo.
› I Kellogg avevano cercato di educare una scimmia a
diventare un essere umano. Era risultato, invece, che Gua
stava educando un bambino a diventare una scimmia.
– L’esperimento ci fornisce maggiori informazioni sulla natura
umana che su quella degli scimpanzé.
– Se Gua non fosse stata rimandata allo zoo, Donald avrebbe
imparato a parlare l’inglese? Sì, certamente.
› Come i bambini i cui genitori sono immigrati da poco in un paese straniero
o sono totalmente sordi. Questi bambini non parlano la lingua del paese
d’accoglienza a casa: l’hanno imparato fuori di casa.
– La stessa cosa sarebbe successa a Donald. Se non avesse imparato l’inglese
per poter comunicare con i genitori, l’avrebbe imparato con gli altri bambini del
quartiere. Quando il suo mondo sociale si fosse esteso a includere altri
compagni di giochi oltre a Gua, avrebbe scoperto che fuori di casa nessuno
parla lo scimpanzese.
24
Test comparativo su due
infanti, una scimpanzé e
un umano,
approssimativamente della
stessa età, condotto dai
coniugi Kellogg tra il 1931
e il 1932 per 9 mesi.
Nel filmato Donald ha tra i
10 e i 14½ mesi; mentre
Gua tra i 7½ e 12 mesi.
https://www.youtube.com
/watch?v=h-4Wl3sxtj4
25
3° sezione: neurospecificità
26
› Donald Hebb,(1904-1985) 1949, The Organization of Behavior: A
Neuropsychological Theory, segnò la fine del behaviorism 
› Respinse le idee di Ivan Pavlov(1849-1936, Nobel 1904), il grande fisiologo russo, che aveva visto il
cervello come un unico grande arco riflesso.
– Contrariamente ai comportamentisti che pensavano che il cervello
semplicemente reagisse agli stimoli, ha riconosciuto che il cervello era
sempre in funzione, anche quando non c’era nessuno stimolo presente.
– Neuroni che scaricano insieme, si legano assieme e formano la base per
l’apprendimento e la memoria.
› Neuroni connessi tra loro possono continuare a scaricare anche dopo un evento che li
ha innescati e questa persistenza è una forma di memoria e il pensiero è l’attivazione
sequenziale di queste reti neurali.
– Si cominciava a capire che una volta che le informazioni sono state apprese
e memorizzate, specifiche aree cerebrali avrebbero utilizzato le informazioni
in differenti e particolari modi.
27
Harry Frederick
Harlow(1905-1981), American
psychologist best known
for his maternal-separation
and social isolation
experiments on rhesus
monkeys, which
demonstrated the
importance of care-giving
and companionship in
social and cognitive
development.
28
Harry Frederick Harlow(1905-1981) 
John Bowlby(1907–1990) was a British
psychologist,, notable for his interest
in child development and maternal
attachment.
Mary Ainsworth(1913–1999) in the 1960s
and 70s found that children will have
different patterns of attachment
depending primarily on how they
experienced their early caregiving
environment.
Four different attachment
classifications have been identified in
children:
29
•
secure attachment,
•
anxious-ambivalent attachment,
•
anxious-avoidant attachment,
and
•
disorganized attachment.
René Spitz(1887-1974) psicoanalista
austriaco naturalizzato statunitense
Condusse studi sui bambini
ospedalizzati, quindi in situazioni di
deprivazione di stimoli, elaborò la
teoria sulla depressione anaclitica
(1952) e descrisse in ordine
progressivo i comportamenti di
bambini che vengono separati dalla
persona che si prendeva cura di loro.
Tali comportamenti furono:
•
I mese: lamentele e richiami;
•
II mese: pianto e perdita di peso;
•
III mese: rifiuto del contatto fisico,
insonnia, ritardo nello sviluppo
motorio, assenza di mimica ,
perdita continua di peso;
Dopo il II mese: cessazione del pianto,
stato letargico.
30
› Roger Sperry(1913–1994, Nobel 1981), studente
di Weiss 
– Cambiò le connessioni nervose dei
muscoli flessori con quelli estensori
nella zampa posteriore di alcuni ratti,
invertendo il movimento della
caviglia, per vedere se gli animali
potevano imparare a spostare il
piede correttamente ( Weiss).
– I ratti non si corressero mai, anche
dopo lunghe ore di formazione.
31
› Weiss aveva fatto una pessima scelta utilizzando
nei suoi esperimenti una salamandra come modello
umano;
– La rigenerazione del sistema nervoso è presente solo nei
vertebrati inferiori, cioè, pesci, rane e salamandre.
› Secondo Sperry i neuroni crescono cercando
connessioni attraverso filopodi (sottili proiezioni di
una cellula) per vedere da che parte andare, e a
causa di un gradiente chimico, trovare il loro
specifico punto di contatto.
– Questa scoperta fondamentale ha portato al concetto,
ancora oggi prevalente nel campo delle neuroscienze, di
specificità neurale.
32
› Mentre Lashley e Weiss sembravano aver
dimostrato che le aree del cervello erano
indifferenziate e intercambiabili, Sperry aveva
dimostrato il contrario:
– la maggior parte delle reti cerebrali sono determinate
geneticamente da qualche codifica chimico o fisicochimico di percorsi e collegamenti.
– Questo modo di vedere il cervello, dominio specifico, si
chiama anche hardwired 
› la differenziazione, migrazione, e la guida degli assoni delle
cellule nervose è sotto controllo genetico.
33
› Fingelkurts & Fingelkurts (2009) Is our brain hardwired to produce God, or is our
brain hardwired to perceive God? A systematic review on the role of the brain in
mediating religious experience 
– Il nostro cervello è cablato per credere e produrre Dio o per percepire e fare esperienza di
Dio?
› Newberg & d’Aquili (2000) The Creative Brain/The Creative Mind
– «Per cominciare, è importante distinguere cosa si intende per cervello e cosa si intende
per mente, dal momento che questi termini sono spesso usati piuttosto liberamente. Forse
il modo più semplice per capire il rapporto tra la mente e il cervello è quello di considerare
il cervello come la struttura che svolge tutte le funzioni e la mente come il prodotto di
queste funzioni. Così, la mente e il cervello possono essere considerati due modi di
guardare la stessa cosa. Il cervello si riferisce più ai componenti strutturali, e la mente si
riferisce più ai componenti funzionali» pag. 54.
› Newberg et al (2001) Why God won’t go away: brain science and the biology of
belief. Trad. It.: (2001) Dio nel cervello. La prova biologica della fede
34
4° sezione: nature-versus-nurture
35
› Un approccio nativista puro non riesce a spiegare le
differenze che all’interno di una stessa specie sono
dovute agli apprendimenti.
– Nature versus nurture (Galton(1822–1911) cugino di Darwin)
– Judith R. Harris (1998) The Nurture Assumption: Why Children
Turn Out the Way They Do. Trad. It. Non è colpa dei genitori.
(1938)
› Il libro critica la convinzione che i genitori siano il fattore più importante
nello sviluppo del bambino.
– Judith R. Harris (2006) No Two Alike: Human Nature and Human
Individuality.
› Harris tenta di spiegare perché le personalità delle persone siano così
diverse anche tra gemelli monozigoti che crescono nella stessa casa.
36
Ladan and Laleh Bijani(1974–
2003), Iran.
• «Siamo due persone
completamente separate
che sono bloccate l’una
all’altra»
37
•
«Abbiamo diverse visioni del
mondo, abbiamo diversi stili
di vita, pensiamo in modo
molto diverso ai problemi».
•
Il conflitto sulle future
carriere è stato uno dei
motivi che le hanno mosse
a subire l'intervento
chirurgico. Ma non era
certo il solo.
› Peter Marler(1928–2014)  studiò il canto degli uccelli.
– Osservando dei passeri, ha riscontrato che i giovani passeri erano
desiderosi e in grado di imparare una serie di suoni solo durante un
breve periodo sensibile che variava da 30 a 100 giorni.
– Isolò alcuni passerotti durante questo periodo sensibile e li ha esposti
al cinguettio di un dialetto del proprio gruppo e a un dialetto alieno. I
passerotti hanno imparato il dialetto a cui erano stati esposti. Il
dialetto imparato dipendeva dalla loro esperienza.
– Poi espose dei passerotti anche al cinguettio di una specie diversa dal
passero, comune nel loro habitat naturale. I passerotti impararono
solo il canto della propria specie.
› Questi vincoli innati sono un problema per il blank-slaters.
38
› David(1925) and Ann Premack (2000) in Waiting for
Manifesto 2 riportano alcuni studi sul cercopiteco
condotti da Robert Seyfarth:
– Il dominio del problema è 
› il predatore,
– le categorie sono 
› i rapaci, i leopardi e i serpenti,
› in presenza dei quali esso invia 3 differenti richiami.
– Il piccolo cercopiteco apprende la struttura di questo dominio,
cioè può imparare le categorie?
39
› No, esso già possiede le categorie: ciò che semmai impara è come
definire in modo dettagliato i membri delle categorie.
› Ad esempio 
– un giovane cercopiteco può erroneamente emettere il richiamo per i rapaci in risposta
al falco (che somiglia al vero predatore), il richiamo per il serpente in risposta a
serpenti inoffensivi e il richiamo del leopardo in risposta ad altri animali di terra che
non rappresentano un pericolo. Esso corregge questi errori, imparando a limitare il
richiamo all’animale giusto all’interno di ciascuna categoria e a rispondere più
velocemente.
– Tuttavia, anche quando il cercopiteco emette il suo primo richiamo non confonde tra
loro le categorie, ad esempio non invia il richiamo per il serpente a un uccello ecc.
› I cercopitechi non apprendono la struttura dello spazio del problema. Essi
nascono già con la struttura.
– Robert Seyfarth: Can Monkeys Talk? https://www.youtube.com/watch?v=3lsF83rHKFc
› Le teorie associazionista, comportamentista e connessionista sono pertanto
inadeguate.
40
› Elizabeth Spelke(1949) e Renée Baillargeon(1954) 
– Hanno messo a punto una procedura sperimentale che osserva
la durata di fissazione visiva di un neonato quando è attratto da
alcune immagini che gli vengono proiettate su uno schermo.
› Non potendo far ricorso a dichiarazioni verbali in bambini di pochi mesi,
questi studiosi hanno utilizzato una procedura che si è avvalsa della
curiosità e attenzione visiva del bambino rivolta ad alcuni eventi, quando
questi manifestano trasgressioni di regole fisiche:
– quanto più le immagini di un filmato riproducono fenomeni attesi, ovverosia
rispettosi di leggi fisiche, tanto più è manifesto un effetto di abituazione che
spinge il neonato a rivolgere lo sguardo altrove, distraendosi;
– diversamente, tanto più le immagini presentano eventi inattesi, che
trasgrediscono leggi fisiche, il bambino, incuriosito, continua a fissare l’evento
inatteso.
41
› Tra i 3 e i 6 mesi, i bambini sono in grado di inferire conoscenze sul
moto degli oggetti.
– I bambini tendono a distrarsi quando gli si mostra che un oggetto a in
movimento urtando un altro oggetto b ne provoca il movimento; ma sono
attratti dalla violazione di questa legge, quando cioè gli è mostrato che
l’oggetto b prende a muoversi anche quando l’oggetto a si ferma poco prima
di urtare l’oggetto b.
– Tuttavia, quando gli oggetti inanimati sono sostituiti con figure umane, i
bambini non sono più sorpresi nel vedere che l’oggetto b prende a muoversi
anche se la figura umana non ha urtato l’oggetto, non ritenendo questa una
violazione della legge.
› I bambini già a pochissimi mesi, conoscono che le relazioni causaeffetto che governano gli esseri umani sono governate da leggi
diverse da quelle fisiche.
42
› Paul Bloom(1963) (2010) The Moral Life of Babies 
– I bambini sono già esseri morali?
› Da Freud a Piaget e a Kohlberg, gli psicologi hanno a lungo sostenuto che
iniziamo la vita come animali amorali. Un compito importante della
società, in particolare dei genitori, è quello di trasformare i bambini in
esseri civilizzati – creature sociali che possono sperimentare l’empatia,
senso di colpa e di vergogna, che può sostituire gli impulsi egoistici in
nome di principi superiori.
– I bambini vengono al mondo già dotati di nozioni morali? In caso
affermativo, perché lavorare così duramente per umanizzarli?
– Un crescente numero di evidenze, però, suggerisce che gli esseri
umani hanno un rudimentale senso morale innato.
43
Bloom, P. (2010, May 9).
The Moral Life of Babies.
The New York Time, 44.
http://www.nytimes.com/
2010/05/09/magazine/0
9babiest.html?_r=1&pagewanted=
all
44
5° sezione: Gli split-brain e la funzione
dell’interprete
45

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