Object perception in early infancy: the role of attentional and perceptual processes

Uno dei problemi fondamentali nello studio dello sviluppo cognitivo è quello di comprendere in che modo i bambini riescono a segmentare il flusso continuo di informazioni che ricevono dall’ambiente in unità percettive discrete e ad integrare tali unità in strutture percettive coerenti. Infatti, l’ambiente che ci circonda è generalmente costituito da un insieme complesso e strutturato di oggetti presenti simultaneamente nel campo visivo. Di conseguenza, fin dalle prime settimane di vita il nostro sistema visivo deve selezionare e integrare l’informazione proveniente dall’ambiente per percepire gli oggetti come separati e distinti. Il processo percettivo che permette di integrare le singole caratteristiche di un oggetto è indicato in letteratura con il termine figural binding. Il binding percettivo e l’attenzione selettiva sono due processi fondamentali per percepire gli oggetti come unità discrete. Il binding percettivo permette al sistema visivo di integrare le singole parti di un oggetto. L’attenzione selettiva permette di selezionare le informazioni rilevanti per la percezione di oggetti unitari e di focalizzarsi sui singoli oggetti all’interno della scena visiva. Negli adulti, tali processi operano in modo estremamente rapido ed efficace (Kellman & Shipley, 1991). Tuttavia, non è chiaro come il binding percettivo e l’attenzione selettiva interagiscono nel supportare l’integrazione delle diverse caratteristiche di un oggetto nei primi mesi di vita. Lo scopo della mia tesi era quello di indagare il ruolo dei processi attentivi e percettivi nella percezione di oggetti alla nascita e nei primi mesi di vita, in situazioni sperimentali in cui sono state presentate sia figure reali che figure illusorie e in cui i bambini sono stati testati attraverso compiti di abituazione visiva e di ricerca visiva. Nel primo studio, utilizzando la tecnica dell’abituazione, sono stati condotti tre esperimenti per indagare la capacità di bambini neonati di percepire una barra verticale parzialmente occlusa da una barra orizzontale costituita da contorni illusori quali quelli di Kanizsa. Sia la barra verticale che la barra orizzontale sono state presentate in movimento (Esperimenti 1, 2 e 3). Recentemente è stato dimostrato che, fin dalla nascita, i bambini sono in grado di percepire un oggetto parzialmente occluso (i.e., completamento amodale, Valenza, Leo, Gava, e Simion, 2006), e di percepire una figura illusoria di Kanizsa (i.e., completamento modale, Valenza e Bulf, 2007). In questo studio la percezione dell’oggetto occluso era possibile solamente grazie al contemporaneo completamento amodale della barra verticale e al completamento modale dell’occusore illusorio. I risultati hanno dimostrato che, i neonati hanno percepito la barra occlusa e l’occlusore illusorio come oggetti unitari, dimostrando così che fin dalla nascita, almeno quando gli stimoli sono presentati in movimento, il nostro sistema visivo è in grado di utilizzare contemporaneamente i processi di completamento modale e amodale per integrare l’informazione visiva e, di conseguenza, percepire gli oggetti come unitari. Inoltre, questi risultati supportano l’ipotesi che l’informazione cinetica facilita la percezione di oggetti alla nascita, attirando l’attenzione del bambino verso gli elementi visivi che devono essere integrati per la soluzione del compito percettivo. In altre parole, i risultati dei primi tre esperimenti del presente lavoro di tesi suggeriscono che, oltre a processi di completamento percettivo, nella prima infanzia l’attenzione selettiva è un processo fondamentale per veicolare la percezione di oggetti unitari. Utilizzando un sistema per la registrazione dei movimenti oculari (i.e., eye tracker), è stato verificato se una figura di Kanizsa catturava l’attenzione di bambini di 6 mesi di vita in un compito di preferenza visiva in cui la figura illusoria era presentata assieme ad una figura di controllo. L’eye tracker ha permesso di registrare la latenza della prima saccade verso i due stimoli, una variabile standard per misurare l’orientamento attentivo nei primi mesi di vita (Cohen, 1972). I risultati hanno dimostrato che i bambini hanno selezionato più velocemente la figura di Kanizsa rispetto allo stimolo di controllo, dimostrando che l’attenzione è stata catturata dalla figura di Kanizsa. Complessivamente, i risultati di questo primo studio hanno dimostrato che, nei primi mesi di vita, sia i processi di binding percettivo (Esperimenti 1, 2 e 3), che i processi di attenzione selettiva (Esperimento 4) supportano la percezione di un oggetto illusorio. Nel secondo studio è stata indagata la relazione tra i processi di binding percettivo e i processi di attenzione selettiva nell’integrare le singole caratteristiche di un oggetto. Utilizzando l’eye tracker, adulti e bambini di 6 mesi di vita sono stati testati in un compito di ricerca visiva di una figura illusoria. Tale procedura è comunemente utilizzata negli adulti per indagare se il binding percettivo degli elementi induttori di una figura illusoria sono indipendenti dall’attenzione selettiva spaziale o se, al contrario, il binding percettivo richiede l’intervento dell’attenzione (Davis & Driver, 1994). L’utilizzo di un eye tracker permette di utilizzare gli stessi stimoli e la stessa procedura per gli adulti e i bambini e, di conseguenza, di confrontare direttamente il comportamento visivo nelle due diverse età. Ai partecipanti sono state presentate una figura illusoria e una figura reale inserite in un display di elementi distrattori (Esperimenti 5-9). La percezione della figura illusoria era possibile solamente grazie al binding degli elementi induttori. L’analisi dei movimenti oculari ha permesso di evidenziare che sia la figura illusoria che la reale catturavano automaticamente l’attenzione degli adulti (i.e. effetto pop out), dimostrando così che il binding percettivo degli elementi induttori di una figura illusoria non richiede attenzione selettiva spaziale. Al contrario, i bambini hanno mostrato un effetto pop out solo quando un target reale percettivamente saliente è stato presentato all’interno del display (Esperimento 7). Invece, quando la ricerca visiva ha implicato la selezione di un target illusorio (Esperimenti 7 e 9), o quando è stato presentato un display in cui il target reale era percettivamente più simile ai distrattori, i bambini hanno orientato l’attenzione all’interno del display in maniera casuale, dimostrando che nei primi mesi di vita il binding percettivo di una figura illusoria non opera in modo analogo agli adulti. Complessivamente, i dati dimostrano che, sebbene i processi di binding percettivo (Espermenti 1-3) e di attenzione selettiva (Esperimento 4) supportino la percezione di una figura illusoria molto precocemente nel corso dello sviluppo, nei bambini di pochi mesi di vita il binding percettivo non opera in modo automatico come avviene negli adulti (Esperimenti 5-9). Questo risultato suggerisce che, nella prima infanzia, l’attenzione selettiva è un processo fondamentale per il binding percettivo delle caratteristiche di un oggetto, e che il modo in cui tale processo opera influisce sulla capacità del sistema visivo di raggruppare gli elementi di un oggetto in modo automatico, come dimostrato negli adulti.