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Percezione temporale
Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Facoltà di PsicologiaUniversità degli Studi di
FirenzeAprile 2006
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Come ricorderete, si può dimostrare che nel corso
degli anni le prove a favore di una
organizzazione di tipo modulare (caratteristiche
diverse dello stimolo visivo sono analizzate da
strutture separate) del sistema visivo sono, a
livello fisiologico, andate a crescere
costantemente
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Recentemente poi questa proposta è stata estesa
sino a livello percettivo con la proposta da
parte di Zeki e Bartels delesistenza di MODULI
PERCETTIVI che contribuiscono in maniera
individuale alla genesi dellesperienza
percettiva cosciente!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Curiosamente poi si evince che in letteratura cè
un numero sempre crescente di indizi che indicano
la percerzione del MOVIMENTO come più lenta di
quella di altre caratteristiche dello stimolo
come FORMA e COLORE
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Nelle lezioni passate abbiamo visto che Nishida e
Johnston hanno messo in dubbio lutilità di
analizzare le differenza relativa nei tempi di
elaborazione di vari features channels usando
stimoli in rapida oscillazione
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Va però ricordato che Aymoz e Viviani in un
precedente lavoro avevano usato singole
transizioni (che Nishida e Johnston dichiarano
non in grado di creare asincronie percettive)
confermando il dato che lelaborazione del
movimento è più lenta di quella di colore e forma.
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Il primo scopo di questi autori è allora quello
di verificare se le differenze nei tempi di
elaborazione fra i canali di movimento e colore e
forma sono reali o no e poi di verificare se
colore e forma sono analizzate allo stesso tempo
oppure no!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Perceptual asynchornies for biological and
non-biological visual events
Christelle Aymoz and Paolo Viviani
Vision Research 44 (2004) 1547-1563
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Esperimento 1
Colore Rosso/ Verde (isoluminanti)
Forma Cerchio/ Quadrato (stessa superficie)
Movimento Statico/ In moto dal centro verso
langolo in alto a destra (velocità costante 9.5
deg/s)
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Esperimento 1
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Esperimento 1
Il compito dei soggetti era dire quale delle due
transizioni era avvenuta più in prossimità
(temporale) rispetto al suono la cui fase
temporale rispetto alle transizioni (Il DELTA
nella figura) cambiava continuamente
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Esperimento 1
La logica dellEsperimento 1 (ma anche dei
successivi)
S1
S2
S3
S4
S5
Movement
Colour
Physical onset
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Risultati Esperimento 1
Probabilità di rispondere cambio forma più vicino
al suono
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Risultati Esperimento 1
Probabilità di rispondere cambio colore più
vicino al suono
Max probabilità di inversione indica la
differenza nel duty cycle fra i due attributi!!!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Risultati Esperimento 1
Probabilità di rispondere cambio forma più vicino
al suono
Max probabilità di inversione indica la
differenza nel duty cycle fra i due attributi!!!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Il modello per i dati dell Esperimento 1
Si considera i ritardi con cui il cambio
dellattributo 1 A1, dellattributo 2 A2 e del
suono S sono percepiti come tre variabili con una
probabilità di densità Gaussiana (pdf)
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Il modello per i dati dell Esperimento 1
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Le asincronie temporali così come derivate dai
risultati dellEsperimento1
Il ritardo della percezione di COLORE rispetto a
quella della FORMA risulta essere uguale a 28
ms Ma la varianza era doppia per colore
Il ritardo della percezione di MOVIMENTO rispetto
a quella del COLORE risulta essere uguale a 163
ms
Il ritardo della percezione di MOVIMENTO rispetto
a quella della FORMA risulta essere uguale a 191
ms
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Esperimento 2
Si è testato la relazione fra i tempi per la
percezione di movimento e colore (cosa già vista
nellEsperimento 1) ma utilizzando una velocità
di traslazione più alta, 20 deg/s invece di 9,5
deg/s
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Risultati Esperimento 2
Same results as in Exp 1
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Come abbiamo visto i risultati dei due
esperimenti sembrano confermare che le asincronie
percettive fra gli attributi di colore, forma e
movimento sono reali ed in particolar modo nei
confronti di movimenti anche molto consistenti!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Aymoz e Viviani ricordano che lesistenza delle
asincronie percettive è un grosso problema in
relazione al processo che poi dovrebbe
ristrutturare la percezione del mondo univoca al
quale siamo abituati (binding process) e non
molto consistenti sembrano le teorie proposte per
conciliare asincronie e binding process (es
microcoscienze di Zeki)
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Tale problema verrebbe però completamente risolto
se si scoprisse che tali asincronie si
manifestano solo in condizioni particolari come
quelle appunto di laboratorio. Per esempio, il
ritardo nella percezione di movimento potrebbe
svanire se i movimenti fossero biologicamente
plausibili, fossero fatti cioè da un agente umano
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Il terzo esperimento di Aymoz e Viviani è allora
stato fatto per verificare quale contributo
apporti il movimento biologico alla percezione
termporale.
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Che cosa è il movimento biologico?
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Che cosa è il movimento biologico?
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Esperimento 3
Il compito dei soggetti era dire quale delle due
transizioni (o il cambiamento di colore o
linizio del movimento) era avvenuta prima!!!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Esperimento 3
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Risultati dell Esperimento 3
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Dubbio
Così come è stato progettato, lEsperimento 3 non
permette di capire se la sparizione delle
asincronie percettive fra COLORE e MOVIMENTO sia
dovuto al MOVIMENTO BIOLOGICO o non più
semplicemente allaspettative che esso per la sua
stessa natura crea nellosservatore!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Esperimento 4
Per risolvere questo dubbio, gli Autori hanno
preparato un quarto esperimento nel quale le
condizioni dellEsperimento 2 erano riproposte
con una novità il moto dello stimolo era
anticipato da un cue (un cerchietto nero) che
muovendosi con una traettoria lineare ad una
velocità di 20 deg/s dallangolo sinistro in alto
dello schermo arrivava sino a toccarlo
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
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Risultati dellEsperimento 4
Le asincronie sono tornate!!!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Confronto fra risultati
Biological motion
Artificial motion with cue
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Commento finale al lavoro di Aymoz e Viviani
Il movimento biologico sembra alterare la
percezione temporale tanto che è capace di
annullare i ritardi nella percezione del
movimento rispetto a quelli dellattributo colore
di uno stimolo visivo!!!
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Abbiamo allora deciso di indagare se il ruolo del
movimento biologico nella percezione temporale
fosse peculiare della modalità visiva o si
estendesse anche a situazioni cross-modali
visive-acustiche
Perceptual synchrony of audio-visual streams for
natural and artificial motion sequences
Arrighi, Alais, Burr
Journal of Vision 2006 Mar 16 6(3)260-268
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale

• I nostri stimoli naturali

Filmati di un percussionista professionista (del
dipartimento percussioni del Conservatorio di
Sydney) che suonava dei tamburi conga a ritmo
costante.
Vediamo e ascoltiamo un demo
C\Documents and Settings\roberto.MONSTER\My
Documens\Mio Articolo3\BongoFilms
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biologico nella percezione temporale
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale

• I nostri stimoli naturali

Filmati di un percussionista professionista (del
dipartimento percussioni del Conservatorio di
Sydney) che suonava dei tamburi conga a ritmo
costante.

• I nostri stimoli artificiali

Simulazioni dello scenario del percussionista
con cui si è ricreato moto Biologico e moto NON
biologico.
Vediamo e ascoltiamo un demo
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale

• Il movimento biologico influenza
  significativamente la percezione temporale visiva
  e acustica cross modale

• Paradossalmente però, in condizioni cross modali,
  esso non riduce le asincronie percettive rispetto
  al movimento non biologico (come è stato visto
  avvenire in visione) ma le rende più consistenti!

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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
Recentemente è stato mostrato che le risposte di
alcune popolazioni di neuroni in V1 e MT al
movimento, dipendono criticamente dalla frequenza
temporale di questi.(Bair and Movshon, Journal
of Neuroscience 2004)
In particolare, questi autori hanno scoperto che
Basse frequenze temporali il pattern di risposta
di questi neuroni era ampio e raggiungeva il
picco di risposta con latenze maggiori.
Per Basse frequenze spaziali il pattern di
risposta di questi neuroni era ridotto e
raggiungeva il picco di risposta con latenze
minori.
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Asincronie temporali e ruolo del movimento
biologico nella percezione temporale
La nostra ipotesi conclusiva allora è
Gli allineamenti temporali degli stimoli visivi e
acustici siano in modo determinante definiti dal
pattern di risposta dei neuroni coinvolti nella
percezione del movimento delle aree visive V1 e MT