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CULTURA
2 gennaio 2013
LA MENTE UMANA – Lo schema corporeo

 

Nei post “I sette sensi 1” e “2” abbiamo fatto conoscenza con la propriocezione, cioè della percezione di se stessi, o sarebbe meglio dire è la percezione della posizione nello spazio dei nostri arti e del nostro corpo. Abbiamo visto come speciali recettori presenti nella pelle, nei muscoli e nei tendini comunicano di continuo al cervello la loro posizione e la pressione a cui sono soggetti, e di conseguenza il cervello conosce la posizione e il movimento delle strutture muscolo-scheletriche. Questo senso è strettamente legato al senso dell’equilibrio e la coordinazione dei due ci permette una gamma sorprendente di movimenti.

Quello che non abbiamo detto è che la propriocezione è solo uno dei tre sensi che usiamo per conoscere la nostra posizione nello spazio e la forma del nostro corpo, per seguire i nostri movimenti e per definire il nostro schema corporeo.

Esatto ho proprio detto schema corporeo. Gli studi neurologici a proposito hanno scoperto che il nostro cervello sviluppa uno schema del corpo che verifica e aggiorna continuamente attraverso i feedback della vista, del tatto e della propriocezione. Se una mosca ti si posa su una mano, tu la senti con il tatto e sai dov'è la tua mano grazie alla propriocezione, ma finché non guardi la mano non sei sicuro del punto preciso della pelle su cui si trova l'insetto.

Qual è lo scopo dello schema corporeo?

Il cervello si basa su questo schema corporeo per decidere quali movimenti eseguire. Per esempio, se vuoi grattarti una caviglia, il movimento sarà diverso a seconda se sei in piedi, seduto o disteso. Tu non pensi al movimento, lo fai, istintivamente, lo hai appreso nell'infanzia, ma è il cervello che decide autonomamente quale movimento eseguire basandosi appunto sullo schema corporeo.

In parole semplici, lo schema corporeo è un modello interno efficace ed efficiente (se viene aggiornato tempestivamente) e su di esso si basano tutti i nostri movimenti dai più semplici ai più straordinari gesti di atletica o di acrobazia. Tra l'altro gli studi dimostrano che non è del tutto dipendente dal feedback sensoriale e che funziona lo stesso anche senza feedback, anche se con efficacia relativa.

Cosa succede se i feedback dei tre sensi non sono coerenti?

Se vista, tatto e propriocezione danno indicazioni contrastanti il nostro cervello ha difficoltà ad aggiornare lo schema corporeo e di conseguenza può generare errori nei movimenti. Ingannare la propriocezione non è possibile, ma sono molti gli esempi di illusioni che si basano su stimoli visivi e tattili non coerenti.

Per esempio, se incroci due dita e fai scorrere la fessura tra le dita lungo il setto nasale fino alla punta, ti sembrerà di avere due nasi. Oppure se incroci le braccia e intrecci le mani alla rovescio, in modo da avere i pollice verso l'esterno, se qualcuno ti indica un dito da muovere non riuscirai a eseguire bene il movimento. Ci sono molti altri esperimenti analoghi e altri ancora che si possono fare con gli specchi per ingannare il cervello attraverso la vista, ma non ha molto senso elencarli qui.

Piuttosto vale la pena accennare che lo schema si trova nella corteccia parietale e premotoria, gestita da cellule che reagiscono sia agli stimoli visivi che al tatto.

Non trovi anche tu interessante l'idea di un modello cerebrale del corpo?

Non posso evitare di pormi domande su come si sia sviluppato e perché sia così efficace.

Tu cosa ne pensi?

Qui puoi trovare gli altri post della rubrica.

A presto ;D

CULTURA
26 settembre 2011
LA MENTE UMANA – ANDARE IN PROFONDITA'

 

Uno degli aspetti più interessanti del nostro senso primario, la vista, è la capacità di riconoscere la profondità. Ne abbiamo accennato in “I sette sensi -1” e in “I segreti della vista” e stasera approfondiamo la questione.

La profondità visiva ha un importanza cruciale in quanto ci permette di “orientarci” nel nostro mondo tridimensionale, ma non dipende solo dalla visione binoculare (cioè dalla visione contemporanea dei due occhi) come la maggior parte delle persone crede. Nella realtà il cervello va molto oltre: esamina le immagini che riceve dalla retina e identifica tutti gli “indicatori di profondità” in esse presenti. Gli indicatori sono una ventina e raramente ci accorgiamo di essi, se non in presenza di illusioni prospettiche che ne sfruttano appunto le caratteristiche. 

Possiamo raccogliere questi indicatori in cinque categorie:

  1. Indicatori binoculari : grazie alla visione dei due occhi il nostro cervello percepisce la profondità attraverso il confronto delle differenze di angolazione nelle immagini dei singoli occhi. La profondità stereoscopica e la convergenza oculare sono gli indicatori più importanti e lo puoi verificare provando a giocare a ping pong, pallavolo, tennis o calcio con un occhio chiuso. D'altra parte la perdita della capacità di un occhio non cancella del tutto la nostra capacità di vedere la profondità del mondo grazie agli indicatori monoculari seguenti.

  2. Indicatori di prospettiva : la forma di una scena (esterno, interno, città, campagna), le linee prospettiche (per esempio, gli angoli di una stanza o di un edificio) o il cambiamento di dimensioni degli oggetti che conosciamo (es: le piastrelle del pavimento) ci permettono di valutare la profondità degli oggetti presenti. In particolare, quando conosciamo le dimensioni degli oggetti, il cervello riesce a valutarne la distanza dalla differenza delle dimensioni, ma questo non avviene se non abbiamo esperienza diretta delle dimensioni dell'oggetto.

  3. Indicatori di messa a fuoco : nell'ambiente naturale il cervello valuta la distanza degli oggetti tenendo conto dei fenomeni atmosferici (es: la foschia) e dei limiti della messa a fuoco dei nostri occhi (mettiamo a fuoco bene gli oggetti vicini e peggio quelli lontani). In sostanza gli oggetti lontani ci appaiono sbiaditi per la polvere o l'acqua sospesa nell'aria tra l'oggetto e noi, o indistinti perché sono oltre la capacità di messa a fuoco del nostro occhio e questo ci aiuta a definirne la distanza.

  4. Indicatori di occlusione : il cervello riconosce quando una sagoma ne copre un'altra e sa che la prima è più vicina della seconda; inoltre è anche capace di riconoscere e “leggere” le ombre degli oggetti valutandone in questo modo la profondità.

  5. Indicatori di movimento : quando muovi la testa, gli oggetti che vedi si muovono a velocità relative diverse a seconda della distanza. Il cervello lo sa e sa identificare la distanza relativa degli oggetti.

In poche righe abbiamo riassunto i principali stimoli che il cervello interpreta dalle immagini che riceve dagli occhi per poter determinare la profondità della visione, ma ognuno di questi meriterebbe un approfondimento specifico. La selezione naturale ha portato a uno sviluppo particolare del senso della vista, o sarebbe meglio dire a uno sviluppo particolare del cervello per elaborare le immagini che vediamo e trarne tutte le informazioni possibili che ci servono per sopravvivere nel nostro ambiente.

Affascinante non credi?

Penso valga la pena approfondire l'argomento, in futuro, almeno degli indicatori più importanti. Per stasera è tutto.

A presto ;D

 

CULTURA
23 agosto 2011
LA MENTE UMANA – Come funziona l'attenzione?

 

Come abbiamo visto in precedenti post (qui e qui), viviamo in un mondo caotico e mutevole e siamo immersi in un “flusso” di stimoli e percezioni. Attraverso i nostri sensi riceviamo migliaia di informazioni sensoriali al secondo e non siamo in grado di gestirle tutte insieme in modo consapevole. Il cervello riceve ed elabora tutto, ma sono troppe per la nostra mente cosciente, che deve decidere a cosa dedicare le proprie risorse, la propria attenzione.

Cos'è l'attenzione?

L'attenzione è la messa a fuoco della mente su un particolare stimolo sensoriale, o un insieme di stimoli. E' la sensazione che proviamo quando dedichiamo una parte significativa delle nostre risorse mentali a un evento, un oggetto, una persona, un gesto e così via. Non ha nulla a che vedere con la concentrazione che per esempio esercitiamo quando leggiamo questo testo, per esempio, o ascoltiamo una conferenza. Stiamo parlando della temporanea importanza che la nostra mente dedica a una certa percezione.

Per esempio, prova a guardarti attorno. Cosa noti? Cosa attira la tua attenzione? Un volto, un gesto, una luce, certe parole che due si scambiano, la luce del semaforo, alcune immagini da un televisore in vetrina e così via. Ognuno di essi ha ricevuto la nostra attenzione per un breve momento.

Come decidiamo a cosa prestare attenzione?

Nella maggior parte dei casi è un atto consapevole, cioè possiamo essere più attenti a “eventi” particolari, come per esempio l'espressività dei volti umani, o alle forme degli oggetti. La nostra attenzione quando ci troviamo per esempio all'aeroporto in attesa di un parente è molto diversa da quella che manifestiamo durante la visita ad un museo. La nostra attenzione consapevole varia a seconda dei nostri pensieri coscienti, del luogo in cui ci troviamo, della compagnia, del nostro stato emotivo, e così via. Approfondiremo l'argomento in un post futuro.

Concentriamoci sull'attenzione inconsapevole. E' estate, sei seduto al tavolino del bar, ti guardi attorno senza particolare interesse: gli occhi vengono attirati dai cenni della gente, dalle espressioni, dai movimenti improvvisi. E intendo proprio attirati, perché lo sguardo si sposta, anzi scatta su ciò che ha attratto la tua attenzione, e osserva finché qualcos'altro non attira inconsciamente la tua attenzione o tu decidi di osservare altro.

Cosa attira inconsapevolmente la nostra attenzione?

Sono certo che conosci già la risposta: stimoli sensoriali improvvisi, come un forte rumore o un movimento improvviso. Ma perché e come?

Per semplificare ci concentreremo su una sola fonte sensoriale, la principale, la vista. Come già abbiamo visto in precedenza, le immagini che l'occhio riceve vengono trasmesse come impulsi elettrici attraverso il nervo ottico a una decina di regioni cerebrali diverse con compiti diversi. Il riconoscimento conscio delle informazioni visive avviene nella corteccia visiva, una zona del lobo occipitale nella parte posteriore del cervello. Qui le immagini vengono elaborate in molti modi e con molti scopi, per esempio, per capire le forme degli oggetti, per decodificare i colori, per comprendere se qualcosa o qualcuno si muove, eccetera. Le altre zone elaborano le immagini per altri scopi, per esempio vengono utilizzate per determinare le dimensioni della pupilla a seconda dell'intensità luminosa, o per regolare i movimenti degli occhi e della testa.

Tra l'altro una copia degli impulsi viene trasmessa al “collicolo superiore”, in una zona primitiva del cervello con una struttura elementare, di cui troviamo l'equivalente in pesci, anfibi e in molte altre specie animali. Il compito di questa regione è quella di esaminare le immagini per percepire un eventuale minaccia che richiede una reazione rapida, più rapida di quella ottenibile con la corteccia visiva. E' quello che ci fa reagire prontamente, di riflesso, che ci spinge a muoverci prima ancora di capire cosa sta succedendo, che ci spinge a cambiare posizione o orientamento della testa per renderci pronti a quello che sta per accadere.

E' quest'area cerebrale che “orienta” la nostra attenzione, di solito verso un movimento inatteso, o una luce improvvisa o certe espressioni del volto delle altre persone. E' il nostro cervello che ci dà una mano, sposta i nostri occhi e ci dice: “hei, forse è meglio che tu faccia attenzione a quello”. Naturalmente la sua funzione è così utile ed efficace che la selezione naturale l'ha conservata dentro di noi.

Quali sono gli eventi che catturano di più la nostra attenzione?

Il primo della classifica è il movimento improvviso e imprevisto, che può nascondere una minaccia, come un attacco fisico. Il secondo è una luce improvvisa, o meglio una variazione di contrasto luminoso. La terza classe di eventi riguarda gli oggetti che si “manifestano bruscamente” e che richiedono una certa reazione. Mai andato nella galleria degli orrori al luna park? Approfondiremo in un'altra occasione il rapporto particolare della mente con gli oggetti. La quarta classe di eventi riguarda l'espressività umana: il cervello reagisce alle espressioni degli altri esseri umani, specialmente se sono “negative”, per esempio se esprimono paura o rabbia.

L'argomento è molto ampio e richiederebbe pagine e pagine, ma per questa volta ci fermiamo qui. Ne parleremo ancora in futuro.

Grazie dell'attenzione e a presto ;D

CULTURA
5 agosto 2011
LA MENTE UMANA – i segreti della vista

 

In un post precedente (qui) relativo all'informazione abbiamo parlato dei sensi e della vista e, se ricordi, abbiamo accennato al fatto che gli occhi si muovono incessantemente, in una danza di movimenti impercettibili, senza i quali non potremmo vedere. Stasera vediamo di spiegare meglio cosa sono e come funziona veramente la vista.

Tutti noi pensiamo che la vista sia la percezione passiva di immagini del mondo che ci circonda. La luce è un flusso di onde elettromagnetiche la cui lunghezza d'onda determina il colore delle cose che ci circondano. Ogni oggetto colpito dalla luce, ne assorbe una parte, il restante viene riflesso e quando raggiunge i nostri occhi, l'onda luminosa stimola la retina (più di cento milioni di recettori), l'organo deputato a tradurre lo stimolo in impulsi elettrici, il linguaggio del cervello. Attraverso il nervo ottico gli impulsi raggiungono il cervello dove vengono elaborati in immagini.

In realtà la vista non è affatto passiva, tutti noi ci rendiamo conto che i nostri occhi si muovono continuamente, ma la cosa va oltre: per ottenere l'immagine continua e coerente e ad alta risoluzione del mondo attorno a noi, il cervello umano ha bisogno di un campionamento continuo del mondo preso dal centro ad alta risoluzione del nostro occhio (la fovea). Per ottenerlo i nostri occhi compiono un flusso di movimenti continui, rapidi e automatici, chiamati appunto “saccadi”. Noi non ci rendiamo conto di questi micromovimenti dell'occhio, nonostante ne compiamo fino a cinque al secondo, in primo luogo perché i movimenti macroscopici degli occhi li nascondono, ma anche se provassimo a fissare un punto disegnato sopra un foglio, i nostri occhi continuerebbero a muoversi.

Questi micromovimenti non sono controllabili a livello conscio, al massimo possiamo scegliere un destinazione indicativa, ma un movimento può essere scatenato da un evento che neanche percepiamo, come per esempio dal movimento di un insetto minuscolo fuori dalla nostra attenzione. Un altro aspetto da sottolineare è che questi micromovimenti non sono continui, ma tra un movimento e l'altro l'occhio umano si ferma, per una frazione di secondo fissa l'immagine e cattura una piccola porzione della scena, “un'istantanea”. Il cervello somma queste fotografie ad alta risoluzione in un immagine finale “stabile” e ad alta risoluzione.

Questo è stato scoperto studiando i movimenti dell'occhio e nello stesso modo si è scoperto molto altro del nostro straordinario cervello. Per esempio, dai movimenti degli occhi sul volto delle altre persone si è capito lo schema di lettura dell'espressività e della comunicazione non verbale altrui e si è scoperto per esempio che i nostri movimenti si concentrano appunto sugli occhi dell'altro.

Un'altra cosa che si è scoperta è che mentre gli occhi compiono questi movimenti, noi non siamo in grado di vedere, il cervello censura ogni immagine in movimento, probabilmente perché è troppo difficile per lui interpolare anche le immagini “mosse”. E questo vale sia per le saccadi, sia per i movimenti macroscopici. In fatti se davanti a uno specchio provi a muovere lo sguardo da un occhio all'altro non vedrai il movimento degli occhi, ma solo il risultato finale. Mentre se guardi un altra persona che fa la stessa cosa, vedi chiaramente il movimento dei suoi occhi.

Come è possibile questo? Non è ancora chiaro come il cervello sopprima la visione, di sicuro non è una cancellazione, cioè il cervello non fa finta di non vedere, ma le immagini cessano di arrivare al cervello quindi alla nostra coscienza. E' proprio un blackout che viene attivato appena prima che i muscoli oculari si contraggano per compiere il movimento.

So che ti stai chiedendo il perché. Vero?

E la risposta è che questo è il sistema più efficiente. Il cervello interpola efficacemente immagini nitide e non quello sfuocate dal movimento.

Questa “soppressione” tra l'altro spiega il funzionamento di alcuni trucchi di magia: il prestigiatore utilizza un movimento improvviso, per esempio della mano, per attirare la nostra attenzione e per attivare la reazione spontanea dei nostri occhi. Mentre gli occhi si muovono non sono in grado di vedere e lui può realizzare il trucco.

I movimenti improvvisi attirano la nostra attenzione cosciente e inconscia perché la selezione naturale ha preferito chi era capace di percepire prima il pericolo incombente.

Cosa ne pensi della vista umana?

In realtà la retina dei nostri occhi è colpita in continuazione dalla luce, ma al cervello arrivano serie di immagini intervallate dal buio che vengono “montate” nell'illusione di una visione nitida e definita.

Non credi che sia affascinante?

A presto ;D


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permalink | inviato da Elnor il 5/8/2011 alle 20:17 | Leggi i commenti e commenta questo postcommenti (0) | Versione per la stampa
SCIENZA
3 maggio 2011
I SETTE SENSI - 1


Nel post precedente relativo all'informazione (qui) abbiamo visto che in essenza l'informazione si acquisisce tramite i sensi.

L'uomo percepisce e definisce la realtà che lo circonda con i sensi che l'evoluzione gli ha fornito. Nello stesso modo acquisisce le informazioni: dalla visione della pioggia fuori dalla finestra alla lettura del giornale, dal profumo del cibo alla lettura del linguaggio corporeo dei proprio simili, dal trillo del cellulare alle carezze della persona amata.

I sensi sono sette. Sì, proprio sette, e non parlo del sesto senso dei romanzi o di altre fantasie. I sensi sono:

  1. la vista
  2. l'udito
  3. il tatto
  4. l'olfatto
  5. il gusto
  6. il senso dell'equilibrio
  7. e la propriocezione 

Cos'è la propriocezione? Seguimi e lo scoprirai.

Vista. I nostri occhi hanno la capacità di tradurre la luce attorno a noi in immagini. La luce è un flusso di onde elettromagnetiche la cui lunghezza d'onda determina il colore delle cose che ci circondano. Ogni oggetto colpito dalla luce, ne assorbe una parte, il restante viene riflesso e quando raggiunge i nostri occhi, l'onda luminosa stimola la retina (più di cento milioni di recettori), l'organo deputato a tradurre lo stimolo in impulsi elettrici, il linguaggio del cervello. Attraverso il nervo ottico gli impulsi raggiungono il cervello dove vengono elaborati in immagini.

Così sembra facile, vero? In effetti non è così.

Se ti dicessi che l'immagine che colpisce la retina è rovesciata? E' il cervello che la "raddrizza". Sai che le nostre retine hanno un punto cieco? E' il cervello che lo compensa, ma fa ben altro: mentre tu guardi ti fornisce il senso della profondità, cioè traduce le immagini dei singoli occhi in un'immagine tridimensionale, a cui aggiunge la percezione prospettica, cioè a seconda delle dimensioni di un oggetto o di una persona, ne interpreta la distanza (questo può anche dar vita a illusioni visive).

Inoltre il cervello in tempo reale scansiona incessantemente e riconosce i contorni delle cose e le identifica, riconosce i tratti dei volti, la loro espressività e l'emotività che esprimono. Infine è molto sensibile ai movimenti. Hai mai notato che gli occhi si muovono continuamente, anche quando fissi intensamente qualcosa? Questi movimenti impercettibili servono per dare immagini sempre diverse dell'ambiente attorno a noi e individuare il movimento tramite il confronto dei fotogrammi. Senza movimenti oculari cessiamo di vedere, o meglio il nostro cervello cessa di vedere.

Impressionante, no?

Noi esseri umani discendiamo dalle scimmie e come tali ci affidiamo notevolmente alla vista, senso privilegiato dalla selezione naturale. Sia come preda che come predatore, la vista è servita ai nostri progenitori per individuare minacce o prede il più velocemente possibile, per scappare nel primo caso, per ottenere cibo nel secondo. La selezione ha privilegiato chi elaborava più velocemente le immagini, chi reagiva più prontamente.

Ancora oggi le immagini del mondo intorno a noi arrivano ad aree primitive del nostro cervello e possono scatenare reazioni emotive, quali la paura o la rabbia, senza che la mente più evoluta possa filtrare o interpretarne il contenuto. La vista è un canale diretto a parti profonde del nostro cervello, diciamo al lato primitivo dell'essere umano. Non a caso si dice che un'immagine val più di mille parole.

Udito. Il suono non è altro che un flusso di onde sonore, cioè di onde di energia generate dalla vibrazione di un corpo che si propagano attraverso l'aria e hanno frequenze percepibili dall'orecchio umano, l'organo preposto a udire. Quando le onde sonore colpiscono il padiglione auricolare, vengono convogliate nell'orecchio interno, amplificate e trasformate in impulsi elettrici (il linguaggio del cervello) dalla coclea. Attraverso il nervo acustico, gli impulsi raggiungono quell'area del cervello che si occupa di tradurli in informazioni comprensibili. La memoria ci aiuta a identificare il suono.

Nemmeno questa volta la cosa finisce qui. In primo luogo il cervello riconosce direzione e distanza del suono confrontando gli impulsi provenienti dai due orecchi, ne valuta l'intensità e la lunghezza d'onda, è capace di riconoscere echi e distorsioni. In presenza di parole il cervello non si limita a interpretare il messaggio, ma valuta anche il tono, il volume, il timbro con cui vengono dette, la velocità e le pause di chi parla e in presenza di informazioni visive le collega alla postura, all'espressività del viso e così via.

Continueremo la carrellata dei sensi nei prossimi post. Come avrai capito, lo scopo di questi post è attirare la tua attenzione sul mezzo attraverso cui l'informazione ci arriva, i sensi, e su come il cervello la elabora.

Nel frattempo chiediti: l'informazione è solo ciò che ci arriva attraverso la comunicazione? Allora cos'è la visione del mondo meraviglioso in cui viviamo, dal traffico cittadino ai tramonti della nostra vita?

Grazie dell'attenzione e arrivederci a presto ;D

Qui trovate la seconda parte del post


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permalink | inviato da Elnor il 3/5/2011 alle 21:11 | Leggi i commenti e commenta questo postcommenti (0) | Versione per la stampa
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