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Come i nostri sensi plasmano l'interazione con gli oggetti

Questo articolo esplora il ruolo del tatto nella nostra percezione e comprensione degli oggetti.

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Interazione sensorialeInterazione sensorialenella presa degli oggettipercezione e il comportamento di presa.Indagare su come il contatto altera la
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Il modo in cui vediamo e interagiamo con gli oggetti coinvolge processi complessi nel nostro cervello. I ricercatori parlano spesso di due sistemi principali nel cervello legati a come percepiamo e agiamo sulle informazioni visive. Un sistema, situato sotto una certa linea nel cervello, si pensa aiuti a riconoscere gli oggetti in base alle loro caratteristiche, come forma e colore. L’altro sistema, posizionato sopra questa linea, è visto come quello che ci aiuta a capire dove si trovano gli oggetti e come si muovono, cosa cruciale per azioni come allungarsi e Afferrare.

Le persone si sono accorte che a volte ciò che vediamo può ingannarci facendoci pensare che qualcosa sia di una dimensione diversa da quella reale. Questa idea è importante perché può mostrarci come questi due sistemi possano lavorare in modo indipendente. Tuttavia, c’è dibattito su quanto forte sia questa indipendenza, dato che i risultati di diversi studi a volte possono dare risposte contrastanti.

Ad esempio, i ricercatori hanno condotto uno studio in cui hanno esaminato come le persone afferrassero oggetti di diverse dimensioni. Hanno scoperto che anche quando altri oggetti creavano un’illusione che cambiava come appariva l’oggetto bersaglio, le persone lo afferravano comunque in base alla sua dimensione reale. Ma un altro studio ha trovato che la dimensione di quegli oggetti circostanti influenzava sia il modo in cui le persone afferravano sia come giudicavano visivamente la dimensione dell’oggetto bersaglio. Attualmente, non c’è accordo su perché ciò accada.

Una zona che non ha ricevuto molta attenzione nello studio di queste relazioni Percezione-azione è come i diversi sensi lavorano insieme quando assimilano informazioni sul mondo. Mentre molti pensano che i compiti che coinvolgono il raggiungimento di oggetti dipendano solo da ciò che vediamo, questi compiti coinvolgono anche il nostro senso del tatto. Alcuni studi hanno esaminato come il tatto possa influenzare le nostre percezioni durante questi compiti, ma si sono principalmente concentrati su ciò che accade dopo che abbiamo completato l’azione, piuttosto che considerare come i nostri sensi lavorino insieme durante la fase di pianificazione.

In questo articolo, discuteremo di come il nostro senso del tatto può influenzare come percepiamo e interagiamo con gli oggetti, specialmente quando ci troviamo di fronte a illusioni visive. Ci concentreremo su come la nostra comprensione degli oggetti e del nostro corpo possa intrecciarsi e portare a risposte diverse quando afferriamo oggetti di dimensioni varie.

Importanza del processamento multisensoriale nell'afferrare

Consideriamo l'atto di afferrare un oggetto, uno dei movimenti più comuni che facciamo. Quando ci allunghiamo per prendere qualcosa, il modo in cui pianifichiamo quel movimento sembra dipendere da quanto è grande realmente l'oggetto. Ad esempio, quanto apriamo le dita quando afferriamo è di solito proporzionale alla dimensione reale dell'oggetto. Questo indica che il nostro cervello accede a informazioni sia sulla dimensione dell’oggetto sia sulla dimensione del nostro corpo per compiere quei movimenti correttamente.

Se un oggetto è piccolo, dobbiamo allargare di più le dita rispetto a quando l'oggetto è più grande. Questo significa che il nostro cervello usa informazioni sia sull'oggetto che sulla forma della nostra mano per assicurarci di non far cadere nulla. Quindi, la rappresentazione che il cervello ha della mano e dell'oggetto deve lavorare insieme quando pianifichiamo i nostri movimenti.

In modo interessante, alcuni studi hanno mostrato che se cambiamo il modo in cui rappresentiamo la nostra mano, può influenzare come afferriamo gli oggetti. Ad esempio, se qualcuno afferra un oggetto che sembra più grande di quello che è, potrebbe modificare il modo in cui lo afferra come se la sua mano sembrasse più piccola. Questo dimostra che la nostra percezione interna della dimensione del nostro corpo e della dimensione degli oggetti è flessibile e può cambiare in base a ciò che sentiamo.

Quando si tratta di riportare la dimensione di un oggetto, le cose possono farsi più complicate. Ci sono diversi modi per misurare quanto pensiamo che un oggetto sia grande. Un modo consiste nel dire quale dei due oggetti di confronto sembra più vicino in dimensione all'oggetto bersaglio. Questo metodo è di solito visto come puramente visivo, in quanto coinvolge solo la nostra vista.

Un altro modo, chiamato “stima manuale”, prevede di misurare la dimensione dell’oggetto con le dita. Questo metodo combina informazioni visive con quelle tattili delle nostre mani. In modo interessante, cambiare la percezione della nostra mano può influenzare come giudichiamo la dimensione di un oggetto con questo metodo manuale. Tuttavia, gli effetti sul raggiungere oggetti e sulla stima delle loro dimensioni possono a volte andare in direzioni opposte.

L'illusione di Uznadze

Per indagare queste idee, esamineremo una specifica illusione visiva chiamata illusione di Uznadze. Questa illusione si verifica quando la dimensione di un oggetto può influenzare quanto grande o piccolo appare un altro oggetto. Nel nostro studio, utilizzeremo oggetti di diverse dimensioni e vedremo come influiscono sia sul modo in cui li afferriamo sia su come percepiamo la loro dimensione.

Nei nostri esperimenti, i partecipanti saranno prima esposti a un oggetto induttore che può essere più grande, più piccolo o della stessa dimensione di un oggetto bersaglio che poi dovranno afferrare. L’oggetto induttore potrebbe essere presentato sia visivamente (visto) che tattilmente (sentito), e in diverse posizioni rispetto all'oggetto bersaglio. Dopo aver afferrato l'oggetto bersaglio, i partecipanti dovranno quindi riportare la sua dimensione abbinandola a quella delle loro dita.

Panoramica dei metodi

Gli oggetti che utilizzeremo nel nostro studio includono una pallina da baseball, una palla di gomma e una biglia. Ognuno di questi oggetti servirà come stimolo induttore, mentre la palla di gomma sarà sempre l’obiettivo da afferrare. I partecipanti saranno invitati a svolgere compiti specifici durante i quali saranno esposti agli stimoli induttori prima di allungarsi per prendere l’obiettivo.

Il design sperimentale consisterà in tre fasi: induzione, afferrare e abbinare. Durante la fase di induzione, i partecipanti osserveranno visivamente l’oggetto induttore o lo esploreranno usando le mani senza vederlo. Questa fase durerà circa 7-8 secondi in ogni caso. Dopo questo, i partecipanti si allungheranno per prendere la palla di gomma e la afferreranno con la mano destra, quindi abbineranno la sua dimensione percepita con la mano sinistra senza usare la vista.

Durante questo processo, raccoglieremo dati su quanto i partecipanti aprono le dita quando afferrano e su come percepiscono la dimensione dell’oggetto bersaglio successivamente. Questo ci permetterà di analizzare come l’oggetto induttore influisce sia sul loro comportamento di afferrare che sulla loro percezione dell’oggetto.

Procedura sperimentale

I partecipanti saranno seduti a un tavolo dove possono afferrare gli oggetti. Gli oggetti induttori saranno posizionati o direttamente di fronte a loro o di lato, a seconda della condizione sperimentale. Nelle condizioni visive, vedranno gli oggetti induttori, mentre nelle condizioni tattili, li toccheranno senza vederli.

Prima di ogni prova, ai partecipanti verranno date istruzioni e pratiche con stimoli induttori selezionati casualmente. In ogni prova, interagiranno prima con l’oggetto induttore e poi eseguiranno i compiti di afferrare e abbinare come descritto. Tutti i movimenti saranno registrati per misurare le differenze nella posizione della mano e nell'apertura delle dita durante i compiti.

Ci assicureremo che tutte le linee guida sperimentali e gli standard etici siano seguiti durante lo studio. I partecipanti saranno informati che i loro dati rimarranno riservati e daranno il consenso verbale per partecipare allo studio.

Dimensione del campione e dettagli sui partecipanti

Per lo studio principale, avremo un gruppo di dieci partecipanti, metà dei quali donne. L'età varierà, ma in media sarà di circa 30 anni. Condurremo anche uno studio aggiuntivo per concentrarci specificamente sulle condizioni di induzione tattili, coinvolgendo altri dieci partecipanti.

La dimensione del campione dello studio principale è intenzionalmente limitata a causa dell’affidabilità stabilita degli effetti dell'illusione di Uznadze. Poiché ci aspettiamo che questi effetti siano coerenti, puntiamo a catturare le risposte individuali e le loro variazioni quando esposti a diversi stimoli.

I materiali utilizzati nello studio includono tre tipi di palloni di dimensioni diverse. La dimensione precisa di questi palloni e le loro caratteristiche ci permetteranno di creare condizioni induttive efficaci durante i nostri esperimenti.

Raccolta e analisi dei dati

Durante ogni prova, registreremo quanto i partecipanti aprono le dita mentre afferrano l’oggetto. Questa misurazione, nota come apertura massima della presa, ci aiuterà a valutare come la dimensione dell'oggetto induttore influisce sul comportamento di afferrare. Registreremo anche le corrispondenze di dimensione percepita quando adeguano le dita per indicare la dimensione dell'oggetto bersaglio.

Per analizzare i dati raccolti, cercheremo schemi e differenze tra i compiti di afferrare e abbinare le dimensioni. Confrontando come questi due compiti sono influenzati dagli oggetti induttori, speriamo di ottenere intuizioni su come le percezioni visive e tattili interagiscono nelle nostre azioni motorie.

Risultati dello studio principale

Nei nostri risultati, ci aspettiamo di vedere una relazione complessa tra percezione e azione. Si prevede che l'illusione di Uznadze influisca su come i partecipanti abbinano le dimensioni degli oggetti nella maggior parte delle condizioni, tranne quando l'oggetto induttore è presentato in un certo modo. Ad esempio, quando gli induttori visivi non sono nello stesso posto dell’obiettivo, potremmo scoprire che hanno poco effetto sia sull'afferrare che sull'abbinamento.

Per quanto riguarda il compito di afferrare, prevediamo che l’influenza degli oggetti induttori vari a seconda delle condizioni. In alcuni casi, oggetti induttori grandi possono portare a un effetto di riduzione classico, mentre in altri, la risposta potrebbe essere invertita, portando a un'apertura delle dita più ampia dopo aver visto un oggetto più grande.

Sia i compiti di afferrare che quelli di abbinare riveleranno come i partecipanti integrano informazioni visive e tattili, permettendoci di capire come il processamento sensoriale possa differire tra i compiti. I risultati forniranno un quadro più chiaro su come i nostri cervelli coordinano le azioni in base alla dimensione degli oggetti con cui interagiamo.

Replicazione delle condizioni di induttori tattili

A causa di risultati inaspettati osservati nelle condizioni di induttori tattili, procederemo a una replicazione di queste prove per garantire risultati consistenti. Ripetendo gli stessi metodi e procedure, speriamo di confermare se i risultati iniziali siano validi, in particolare riguardo a come l’induzione tattile influisce su afferrare e percezione.

In questa replicazione, ci aspettiamo di vedere schemi simili a quelli osservati nello studio principale, dove gli induttori tattili influenzano come i partecipanti percepiscono le dimensioni degli oggetti. Il nostro obiettivo è consolidare questi risultati per garantire che siano robusti e affidabili.

Discussione

I risultati dello studio evidenziano l'importanza di considerare come i nostri diversi sensi lavorino insieme sia nella percezione che nell'azione. Vediamo prove che le informazioni visive e tattili possono influenzare le nostre azioni di afferrare e le percezioni in modi prevedibili, ma anche in modi sorprendenti.

L'interazione tra diversi input sensoriali può portare a risultati diversi, mostrando che la nostra comprensione dell'integrazione multisensoriale è critica nelle azioni di afferrare e nella percezione visiva. Queste intuizioni possono aiutare a risolvere dibattiti in corso nella neuroscienza cognitiva su come percezione e azione siano collegate e le condizioni che le influenzano.

Osserviamo anche che diverse relazioni spaziali tra oggetti induttori e oggetti bersaglio giocano un ruolo significativo in come questi effetti multisensoriali si manifestano. Quando i segnali sensoriali provengono dalla stessa posizione, sembrano funzionare insieme in modo più efficace rispetto a quando provengono da posti diversi.

Limitazioni

Mentre il nostro studio contribuisce con intuizioni preziose, ci sono alcune limitazioni da considerare. Innanzitutto, abbiamo utilizzato oggetti familiari, il che potrebbe aver influenzato le risposte dei partecipanti in base ai loro incontri precedenti. Studi futuri potrebbero esplorare gli effetti di utilizzare oggetti non familiari per vedere se si verificano gli stessi schemi.

In secondo luogo, la procedura di induzione si basava sulla capacità dei partecipanti di manipolare autonomamente l'oggetto induttore, il che potrebbe introdurre variabilità. Nonostante i nostri sforzi per standardizzare la procedura, potrebbero essere emerse alcune discrepanze, potenzialmente influenzando i nostri risultati.

Infine, la nostra spiegazione per l'interazione complessa di afferrare e percezione si basa sull'idea che la nostra rappresentazione mentale delle nostre mani possa essere cambiata attraverso l'esperienza. Tuttavia, non abbiamo manipolato direttamente questa rappresentazione nel nostro studio, che potrebbe essere un'area interessante per la ricerca futura.

Conclusione

In conclusione, la nostra ricerca fa luce sui modi intricati in cui i nostri sensi plasmano come percepiamo e interagiamo con il mondo che ci circonda. Esaminando l'interazione tra vista e tatto, siamo stati in grado di osservare come diverse informazioni sensoriali influenzino sia le nostre azioni di afferrare che le nostre percezioni delle dimensioni degli oggetti.

Questi risultati contribuiscono a una comprensione più ampia di come funziona il processamento multisensoriale e potrebbero informare ricerche future nella neuroscienza cognitiva. Incoraggiamo anche ulteriori indagini su come le variazioni nei contesti sensoriali possano influenzare la nostra comprensione della percezione e dell'azione, in particolare nel campo delle interazioni quotidiane con il nostro ambiente.

Infine, prevediamo di rendere disponibili i nostri dati grezzi per permettere ad altri di esplorare e costruire, favorendo un approccio collaborativo per far avanzare la conoscenza in questo campo.

Fonte originale

Titolo: Perception - action dissociations depend on factors that affect multisensory processing

Estratto: Behavioral perception-action dissociations are widely used to test models of high-level vision, but debates concerning their interpretation have underestimated the role of multisensory mechanisms in such tests. Sensorimotor tasks engage multisensory processing in fundamentally different ways in comparison to perceptual tasks, and these differences can modulate the effects of illusion in specific ways in accord with the features of the experimental task. To test this idea, we compared perception and action using a well-understood size-contrast effect, the Uznadze illusion, and manipulated both unimodal and crossmodal stimulation as well as conditions that are known to favor or hinder multisensory integration. Results demonstrate that varying such conditions can cause a visual task to be affected by the illusion, or remain fully unaffected, whereas a visuomotor task can be affected by the illusion, remain immune from the illusion, or, unexpectedly, even show a robust reverse effect. Thus, similar or dissociable effects on perception and action can be observed depending on factors that are known to affect multisensory processing.These findings provide a novel perspective on a long standing debate in behavioral cognitive neuroscience.

Autori: Stefano Uccelli, N. Bruno

Ultimo aggiornamento: 2024-03-27 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.24.586486

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.24.586486.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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