LAUREA MAGISTRALE IN PSICOLOGIA DEI PROCESSI COGNITIVI

CORSO DI NEUROLOGIA DELLE EMOZIONI

a.a. 2009/10 Dott.ssa Marta Ponari

IL RUOLO DEI PROCESSI SIMULATIVI NEL RICONOSCIMENTO DELLE

ESPRESSIONI EMOTIVE

Introduzione

La capacità di interpretare le emozioni delle persone che ci circondano è alla base di un processo di comunicazione efficace.

Teoria periferica di James-Lange (1884) - sentire (to feel) i mutamenti neurovegetativi che si verificano a livello viscerale a seguito dello stimolo elicitante.

Izard (1979) – applicazione della teoria di James alle espressioni facciali.

Attribuzione di stati mentali (mindreading)

Theory-Theory (TT)

l’attribuzione di uno stato mentale avviene attraverso un processo inferenziale che pone in relazione contesti,

comportamenti ed espressioni;

Simulation-Theory (ST)

l’attribuzione di uno stato mentale avviene attraverso la simulazione o riproduzione da parte dell’osservatore dello

stato mentale altrui.

Theory-Theory (TT) (I)

L’attribuzione di uno stato mentale avviene attraverso un processo inferenziale.

Information-based approach

Non vi sono in letteratura applicazioni delle teorie TT al riconoscimento di espressioni facciali

questo approccio presupporrebbe che il riconoscimento avvenga facendo corrispondere l’espressione osservata

ad una configurazione rappresentata in memoria, associata ad una specifica emozione.

Theory-Theory (TT) (II)

Per il riconoscimento delle espressioni facciali occorrono tre step:

1. Rappresentazione visiva della configurazione del volto del soggetto osservato

2. Conoscenza semantica relativa a tale configurazione (associazione della configurazione X all’emozione Y)

3. Conoscenza generale relativa all’emozione, in particolare rispetto alle condizioni elicitanti e agli effetti

comportamentali

Simulation-Theory (ST)

L’attribuzione di uno stato mentale avviene attraverso la simulazione o riproduzione da parte

dell’osservatore dello stato mentale altrui.

Stretta corrispondenza tra produzione (esperienza di un’emozione in prima persona) e riconoscimento.

Goldman e Sripada 2005

Teorie dell’embodied cognition…

I processi cognitivi utilizzano parziali riattivazioni dei sistemi sensoriali, motori e affettivi.

Il cervello codifica stati modalità-specifici durante la percezione, l’azione e l’enterocezione, e poi riproduce parte dei

medesimi stati per rappresentare le conoscenze apprese.

… applicate al riconoscimento emotivo (Embodied emotion)

Provare un’emozione, percepire uno stimolo emotigeno, o rievocare un ricordo emotivo coinvolgono processi mentali altamente sovrapponibili.

Rizzolatti et al. 2009

Embodied emotion

La simulazione potrebbe essere supportata da neuroni specchio che codificano la corrispondenza tra l’azione (emozione)

osservata e quella eseguita.

“Il riconoscimento delle emozioni altrui poggia su un insieme di circuiti neurali che, per quanto differenti,

condividono quella proprietà specchio già riscontrata nel caso della comprensione delle azioni”

Rizzolatti & Sinigaglia, 2006

Embodied emotion - evidenze

Osservare negli altri una manifestazione di dolore, paura o disgusto attiva lo stesso substrato neurale sotteso alla percezione in prima persona dello stesso tipo di emozione.

Embodied emotion - DISGUSTO

Numerosi studi sperimentali hanno evidenziato il ruolo dell’insula nelle reazioni di disgusto in risposta a stimoli olfattivi e gustativi.

L’insula si attiva anche alla vista di espressioni di disgusto su volti altrui.

Royet et al. 2003; Schienle et al., 2002

Danni all’insula anteriore sinistra riducono le sensazioni di disgusto e compromettono la capacità di cogliere il disgusto altrui.

Calder et al., 2000

Embodied emotion - DISGUSTO

Wicker et al., 2003

Provare disgusto e riconoscere il disgusto negli altri condividono un substrato neurale comune → la comprensione del disgusto altrui non si basa solo su processi cognitivi inferenziali.

Aree di sovrapposizione:- Insula anteriore sinistra- Corteccia cingolata destra

Embodied emotion - PAURA

Danni bilaterali all’amigdala compromettono la capacità di provare paura e di riconoscerla nei comportamenti e nelle espressioni facciali altrui.

Adolphs et al., 1994; 1995

In ambito psichiatrico è stato rilevato che soggetti con difficoltà ad esperire e riconoscere emozioni di paura mostrano dimensioni ridotte dell’amigdala nonché una minore attivazione.

Blair et al., 2004

Embodied emotion - DOLORE

Evidenze sperimentali suggeriscono che:o Neuroni della corteccia cingolata aumentano la loro attività sia

quando il soggetto prova dolore che quando osserva un altro provare dolore.

Hutchinson et al., 1999

Percepire uno stimolo doloroso ed osservare un altro a cui viene inflitto lo stesso stimolo attiva le stesse aree cerebrali:o Insula anteriore bilaterale;o Corteccia cingolata anteriore;o Tronco encefalico;o Cervelletto.

Singer et al., 2004

Riconoscimento delle espressioni facciali – il ruolo della mimica (facial feedback).

Le teorie embodied prevedono che per comprendere e riconoscere un’emozione gli esseri umani mimano e simulano

internamente le espressioni facciali che osservano, traendo dalla propria simulazione le informazioni necessarie al

riconoscimento di quella data emozione.

Riconoscimento delle espressioni facciali – il ruolo della mimica (facial feedback).

Caratteristiche peculiari delle espressioni facciali: Le riconosciamo negli altri e le generiamo noi stessi; La loro rappresentazione mentale non è solo visuopercettiva, ma

è integrata con il progamma motorio adeguato a produra Calder et al., 2000

“Le espressioni facciali forniscono informazioni propriocettive, motorie e cutanee o vascolari che influenzano il processo emotivo.” Ekman, 1983

I muscoli utilizzati per produrre una determinata espressione facciale si attivano (EMG) anche semplicemente osservandola.

Lundqvist e Dimberg, 1995

Niedenthal 2007

Riconoscimento delle espressioni facciali – il ruolo della mimica (facial feedback).

Action Units

Action Unit 12 (Zygomatic major)

1. Pulls the corners of the lips back and upward (obliquely) creating a shape to the mouth.

2. Deepens the nasolabial furrow, pulling it laterally and up. The skin adjacent to the nasolabial furrow is raised up and laterally.

3. In a weak to moderate 12, there is some raising of the infraorbital triangle and there may be some deepening of the infraorbital furrow.

4. In a strong action, one or more of the following: a. The infraorbital triangle push upwards is more evident. b. The infraorbital furrow deepening is more evident. c. Bags the skin below the lower eyelid. d. Narrows the eye aperture by pushing up the cheek and skin below the lower lid. e. Produces crow's feet at eye corners. f. May raise and widen the nostrils. g. May flatten and stretch the skin on the chin boss.

Action unit 12

L'osservazione passiva di espressioni facciali genera nell'osservatore un'attività mimica rapida e inconsapevole.

Zigomatico maggiore Corrugatore delle sopracciglia

Dimberg et al. 2000

Riconoscimento delle espressioni facciali – il ruolo della mimica (facial feedback).

Niedenthal 2007

Riconoscimento delle espressioni facciali – il ruolo della mimica (facial feedback).

Le teorie dell’embodiment prevedono che l’impossibilità di effettuare delle azioni o dei gesti

abbia un effetto anche sulle capacità di riconoscere tali azioni effettuate da un altro.

Paired-deficit tra produzione e riconoscimento

Riconoscimento delle espressioni faccialipaired-deficits

PREVISIONI:

1. Se un paziente non è in grado di provare un’emozione, allora non sarà in grado di riconoscere quella stessa emozione.

2. Un deficit di produzione delle espressioni facciali dovrebbe essere associato ad una incapacità di riconoscere le espressioni altrui;

2a. L’interferenza con l’attivazione della muscolatura facciale dovrebbe compromettere le capacità di riconoscimento

Previsione 1 - paired-deficits [pazienti]

PAURA DISGUSTO RABBIALesioni bilaterali

dell’amigdala compromettono la capacità di provare

paura e di riconoscere espressioni facciali di

paura.

Adolphs, 1993/1994

Lesioni dell’insula e dei gangli della

base compromettono la capacità di provare

disgusto e di riconoscere le

espressioni facciali di disgusto.

Calder et al. , 2000

La somministrazione di antagonisti della

dopamina compromette la

capacità di produrre reazioni di rabbia e

di riconoscere le espressioni facciali di

rabbia.

Lawrence et al., 2002

Evidenze a favore Evidenze controCalder et al. 2000(sindrome di Möbius) + (NC) + (BC, LP)

Keillor et al. 2002(paralisi facciale bilaterale) +

Previsione 2 – paralisi della mimica [pazienti]

Previsione 3 – interferenza con la mimica facciale (soggetti normali)

Esperimento 1

Registrazione EMG da zigomatico maggiore, buccinatore, orbicularis oris, levatore

A. Attività interferente (bite, gum, lip, rest)

B. Produzione volontaria (imitazione o esecuzione su comando) di espressioni facciali (happy, disgust, fear, sad)

Oberman et al. 2007

Esperimento 2

Riconoscimento di espressioni facciali durante interferenza

La condizione bite interferisce specificamente con il riconoscimento della felicità e, parzialmente, del disgusto.

Oberman et al. 2007

Previsione 3 – interferenza con la mimica facciale (soggetti normali)

Generate and test simulation: proposta di un modello ibrido teorico/simulativo

Generazione di una possibile emozione

Generazione di una possibile emozione

Produzione di un’espressione facciale attraverso l’attivazione volontaria della mimica

Produzione di un’espressione facciale attraverso l’attivazione volontaria della mimica

Attivazione del circuito condiviso, coinvolto nella elaborazione emotiva (amigdala/insula)

Attivazione del circuito condiviso, coinvolto nella elaborazione emotiva (amigdala/insula)

Rappresentazione cognitiva ed episodica dell’emozione percepita

Rappresentazione cognitiva ed episodica dell’emozione percepita

Confronto con il targetConfronto con il target

Fase simulativa

Fase inferenziale

“If a salesman of second hand cars smiled broadly while bragging about the quality of a rusty old car, our simulation circuitry could

make us share his enthusiasm, but semantic knowledge about second-hand car salesmen could lead to a different conclusion…”

(Bastiaansen et al. 2009).

Interazione tra processi simulativi ed interpretativi (I)

Interazione tra processi simulativi ed interpretativi (II)

Compito: immaginare se stessi, il proprio amato o un estraneo in situazioni “dolorose” dal punto di vista fisico (ed es., chiudersi un dito un una porta, avere le dita dei piedi schiacciate da un oggetto pesante, essere punti da un ago)

Cheng et al. 2010

Interazione tra processi simulativi ed interpretativi (III)

Cheng et al. 2007