Modularità e percezione dei volti PDF

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Concetto di modularità, Fodor, Gall e Chomsky. Esempio di modulo: la percezione dei volti. ...

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MODULARITA’ J. Fodor → filosofo americano che negli anni ‘80 scrive il testo La mente modulare, saggio sulle facoltà della mente. Alcuni concetti sono stati superati, ma sono presenti in gran parte delle ricerche di neuroscienze cognitive (anche quelle fatte ancora oggi). Nel saggio Fodor utilizza una serie di idee e conoscenze a lui precedenti e le riformula in maniera che si possano applicare alle neuroscienze cognitive. Tra gli elementi che recupera dalla tradizione precedente, c’è Franz Joseph Gall, precursore dell’idea che possano esistere facoltà della mente associate a correlati neuronali specifici, e Chomsky che rivoluzione il modo di guardare alla linguistica, in un’ottica innatista. Ancora prima, Chomsky e Fodor fanno riferimento a una concezione cartesiana per cui diversi processi della mente sono innati. Franz Joseph Gall (1758-1828) sosteneva che fosse possibile concepire la mente come funzionalmente divisa secondo le attività psichiche che era in grado di svolgere. Aveva distinto tra due tipi di facoltà: verticali e orizzontali. Facoltà verticali → facoltà specializzate dedicate a un tema, per esempio il pensiero matematico, la capacità musicale (metteva tra le facoltà anche aspetti della mente che noi oggi non consideriamo cognitivi, come l’amore filiale). Intuisce però che alcune capacità della nostra mente sono un qualcosa che si attua in maniera altamente specializzata, mentre altre capacità della mente sono trasversali e possono servire a meccanismi mentali (oggi diremo cognitivi) diversi. Introduce quest’idea di mente che ha delle specializzazioni funzionali, e poi che alcune di queste specializzazioni sono individuabili, altre non individuabili ma sono orizzontali e attraversano diversi meccanismi mentali, come la capacità di prestare attenzione. Si chiede come queste capacità specializzate funzionalmente, soprattutto le verticali, possano attuarsi nel cervello. Nasce l’idea che esistano dei correlati neuronali per specifiche capacità verticali della mente, da qui si passa verso quell’ambito che sia possibile associare a singole aree del cervello determinate facoltà e che sia possibile rilevare dalla forma del cranio quanto sviluppate siano determinate facoltà → frenologia: misurando il cranio da fuori si potrebbe dire qualcosa sulla struttura sottostante del cervello. Frenologia così com’era stata presentata era una pseudoscienza (nessun vaglio empirico), ma dentro questa pseudoscienza c’erano già degli elementi di come noi facciamo neuroscienze cognitive oggi: l’idea della specializzazione della mente, l’idea che queste specializzazioni riguardino alcuni ma non tutti i processi cognitivi (alcuni sono orizzontali), l’idea che possano esserci correlati neuronali per processi funzionali specifici, e l’idea di ipertrofismo, cioè che quando un processo funzionale è particolarmente sviluppato è perchè il correlato neuronale deve aver cambiato la sua massa neuronale, diventato più grande. Oggi sappiamo che questo può significare un cambiamento a livello microstrutturale, allora era semplicemente visto come l’espansione di un territorio corticale che si espandeva come un muscolo Fodor rifacendosi a questa tradizione scrive che per psicologia della facoltà intende in prima approssimazione quella concezione secondo cui occorre postulare molti tipi di meccanismi psicologici per spiegare i fatti della vita mentale. Molti tipi di meccanismi psicologici sono come le facoltà verticali. Sostiene che la migliore strategia sarebbe quella del divide et impera: prima si studiano le caratteristiche intrinseche di ognuna di queste supposte facoltà, e quindi il modo in cui tra loro interagiscono → rifacendosi alla distinzione tra facoltà verticali e orizzontali suggerisce una strategia per procedere, ovvero studiare prima le facoltà verticali a dominio specifico e poi quelle orizzontali, trasversali. Questo tipo di strategia è stata adottata dalle neuroscienze cognitive per moltissimi anni. Il secondo punto di partenza della posizione fodoriana è Chomsky, che rivoluziona la

linguistica a metà del secolo scorso sostenendo che alcune capacità umane (il linguaggio) non sono spiegabili a partire dalla sola esperienza. Prende una posizione innatista, non ritiene che per sola esperienza in assenza di elementi preesistenti sia possibile far emergere alcune capacità. Argomento della povertà dello stimolo: com’è possibile che i bambini riescano ad apprendere così facilmente la propria lingua nonostante non siano specificatamente addestrati ad imparare le regole di quella lingua e nonostante gli stimoli a loro disposizione per ricostruire quelle regole siano poveri, frammentari, e non sistematici? Bambino che per sola esposizione impara parlare → il cervello sembra pronto ad assorbire questa capacità persino quando l’input è veramente povero. NB: per persona sorda profonda che nasce in una famiglia segnante, il cervello segue le stesse tappe di una lingua uditiva nel sviluppare il linguaggio. Da questo punto di vista viene da pensare che ci sia qualche meccanismo molto potente che trova lo stimolo linguistico (visivo o acustico) e su questo costruisca una competenza. Quando si parla di innatismo bisogna fare attenzione: non c’è contrapposizione tra il “processo completamente già scritto e i contenuti sono già nel cervello”, “la capacità si sviluppa dopo l’esposizione” vs “tabula rasa”. L’idea della tabula rasa è un modo grossolano di intendere l’empirismo: coloro che hanno sostenuto che apprendiamo per esposizione agli stimoli all’ambiente non pensano che gli stimoli scrivano sul nulla, ma ritengono piuttosto che esitano dei meccanismi generali che possono funzionare per l’apprendimento e che consentono di raccogliere info dall’ambiente e poi costruire determinate abilità. Quando pensiamo a una prospettiva innatista (Fodor e Chomsky) e a un’idea empirista un po’ più matura della tabula rasa (dove le cose che arrivano dall’esperienza si auto-organizzano da sole) dobbiamo più che altro pensare a un innatismo di processi vs un innatismo di contenuti. Innatismo di processi → (prospettiva empiristica) considera che abbiamo un processo, presente dalla nascita, che analizza i dettagli in maniera configurazionale e impara a fare delle categorizzazioni, ma non un modulo dedicato a quell’analisi. Presenza di meccanismi che consentono di raccogliere informazioni dall’ambiente e su queste sviluppare conoscenze e specializzazioni della mente. Ad esempio: si potrebbe avere un meccanismo\processo che si orienta verso configurazioni particolari presenti nell’ambiente che veicolano messaggi sociali e linguistici e questo processo consente di iperspecializzarsi per distinguere gli uni dagli altri. Ad esempio, nel guardare un volto abbiamo alla base una una competenza di analisi configurazionale molto fine di elementi che costituiscono il volto: la capacità di ricomporre il volto arrivando a un individuo (processo di configurazione molto efficiente). La mente potrebbe aver innato questo processo, ma non a cosa lo applica. La mente svilupperebbe questa specializzazione per lo stimolo (i volti) non perchè stimolo innato su cui quella struttura cerebrale doveva lavorare ma per pressione evolutiva. Alla nascita è presente il processo ma non i contenuti. E’ l’esperienza a plasmare quel determinato processo in una direzione specifica rendendo la persona iper specializzata (ad esempio nell’analisi dei volti). Innatismo di contenuti: prevede che questi processi lavorino e siano fatti per rilevare una classe specifica di stimoli. Ad esempio, nel caso dei volti, il processo sarebbe attivato a alternanze luce\ombra che caratterizzano il viso, ecc. NB: per alcune capacità, come l’analisi delle parole scritte non si può considerare l’innatismo di contenuti: lo stimolo parola scritta è nato recentemente nella storia dell’uomo, quindi c’è un innatismo di processi. Il fatto che ci sia un’area che si attiva nel leggere nello stesso punto del cervello a prescindere dalla lingua dimostra che non possiamo avere un innatismo di contenuti (perchè il cervello non si è filogeneticamente sviluppato per leggere), ma un innatismo di processi → la visual word form area non si è sviluppata per leggere,

ma è un correlato neuronale stabile in tutte le lingue. Coi volti è più difficile: lo stimolo ha valenza adattiva che va oltre la nostra specie. questo potrebbe aver dato una pressione evolutiva tale da creare un innatismo di processi e di contenuti. C’è però anche chi ha contestato l’idea che esista un innatismo di contenuti per i volti e a favore di un innatismo di processi che si applicherebbe sistematicamente ai volti perchè sviluppatosi filogeneticamente per la necessità di riconoscere i volti, ma che alla nascita non sarebbe specializzato solo su quello stimolo. Chomsky applica l’idea dell’innatismo di contenuti al linguaggio, e in particolare alla sintassi, cioè la capacità di elaborare la struttura sintattica del linguaggio. Chomsky dice che possiamo utilmente pensare alla facoltà linguistica, alla facoltà numerica e alle altre come organi mentali, analogamente al cuore, o al sistema visivo o al sistema motorio e di pianificazione. Sembrano esserci poche ragioni per insistere che il cervello sia unico nel mondo biologico nell’essere non strutturato e non differenziato, sviluppato secondo principi di uniformità di crescita e apprendimento che invece sono comuni agli altri ambiti del nostro organismo. Se il nostro organismo ha delle specializzazioni funzionali e anatomiche, perchè non può averne anche il nostro cervello? Costruendo su questi due presupposti (Gall e Chomsky), Fodor fa un’ operazione di chiarificazione e scrive quest’opera i cui obiettivi sono: 1. distinguere tra l’affermazione generale secondo la quale esistono facoltà psicologiche e una sua versione più particolare che chiama tesi modulare → accettiamo l’idea che esistano facoltà psicologiche, esattamente quali sono le caratteristiche di queste facoltà verticali (che lui chiama i moduli)? Operazionalizza questi concetti. 2. elencare alcune delle proprietà che i sistemi cognitivi modulari esibiscono proprio in virtù della loro modularità → perchè noi chiamiamo un sistema modulare che caratteristiche deve avere? 3. vedere se è possibile formulare una qualche ipotesi plausibile su quali possono essere i processi mentali probabilmente modulari → vediamo quali processi della mente possiedono queste caratteristiche. Nel dire questo sottointende che non tutte le facoltà della mente sono modulari, e per avere chiaro quali lo sono e quali no è necessario definirle al meglio. Fodor concepisce la mente come un sistema di sistemi sussidiari (sistemi di input) che comunicano informazioni sul mondo ad una macchina centrale (sistema centrale) → in questa distinzione tra sistemi di input e sistema centrale si evince che per Fodor non tutta la mente è modulare. Per Fodor i sistemi modulari stanno innanzitutto nei sistemi sensoriali, ovvero quelli che veicolano l’informazione dell’ambiente. Es. nella visione ci sono una serie di processi modulari (ad es riconoscimento dei volti), e questi sistemi di input veicolano l’info a un processo che non può essere modulare perché in grado di operare in maniera trasversale sulle conoscenze che abbiamo, sia quelle che stiamo raccogliendo dall’ambiente in ogni dato istante, sia quelle che abbiamo dall’esperienza passata. Processi di natura più periferica e modulare e processo più centrale non modulare. Caratteristiche necessarie perché si possa parlare di modularità di un processo: 1. Domain specificity 2. Mandatory operation 3. Limited central accessibility 4. Fast processing 5. Informational encapsulation 6. ‘Shallow’ outputs 7. Fixed neural architecture 8. Characteristic and specific breakdown patterns

9. Characteristic ontogenetic pace and sequencing Specificità per dominio (1): l processo deve rispondere a una classe di stimoli specifica. Ha a che fare con l’insieme di domande alle quali un dispositivo è in grado di fornire delle risposte, l’insieme degli input dei quali è in grado di realizzare dei processi di analisi. I sistemi modulari prima di tutto lavorano su classi particolari di stimoli ambientali che innescano il funzionamento dei processi modulari e rispetto ai quali i processi modulari vengono prima ingaggiati e poi danno una risposta. In questo senso ci sono elementi che una volta che vengono incontrati interagiscono con queste capacità modulari le quali non possono fare a meno di esercitare le loro capacità di analisi e di restituire un output. E’ intrinsicamente innatismo di contenuti → è dire ci sono dei processi che dati determinati contenuti partono in maniera obbligata e restituiscono un output. Sostiene che questi intervalli di stimoli possono essere anche molto specifici, ad esempio le voci, stimoli categorizzabili nell’immediatezza. Esistono delle capacità modulari che si agganciano a stimoli nell’ambiente perchè sono dedicate a fare questo. Dice che ci sono molto più facoltà mentali di quelle psicologiche: es. la nostra capacità di contare, di sommare, sottrarre, dividere ecc. vanno ricondotte alla sola facoltà matematica. lo scopo del teorico consiste nell’ottenere la massima quantità possibile di spiegazioni psicologiche dal minimo inventario possibile di meccanismi causali che abbia dovuto postulare → quanti sono questi processi modulari che dobbiamo andare a contare? dice che non è facile perchè per ogni singola abilità non si può postulare un processo modulare. Forse un singolo processo modulare può servire a più capacità che la nostra mente può esprimere. Ottica empirista: sono innati i meccanismi di apprendimento, ma la specificità per dominio si sviluppa per esperienza. Ottica innatista: meccanismi si sono sviluppati per elaborare specifiche classi di stimoli e solo quelle. La concezione di Fodor è innatista! Processi e contenuti. Poco accessibili al sistema centrale (3): gli stati interni del modulo sono ‘opachi all’introspezione’\consapevolezza (il sistema centrale non li può fermare o correggere) ; mentre l’output del modulo può essere ‘fenomenologicamente saliente’, conosciamo quello che ci restituiscono. Informazionalmente incapsulati (5): significa che il modulo non ha accesso a tutte le informazioni rappresentate all’interno dell’organismo. i processi funzionano sulle classi di stimolo su cui devono funzionare, su regole proprie dei moduli e non sono alterabili da ciò che noi sappiamo. Es: illusioni percettive → possiamo sapere che due linee sono uguali ma le percepiamo comunque come diverse. I moduli si attivano automaticamente e automaticamente rispondono; il sistema centrale, l’insieme delle conoscenze che abbiamo sul mondo, non riesce a influenzare l’output. I moduli sono ad elaborazione rapida (4), elaborazione superficiale (6), elaborazione obbligata (2) → fast, cheap and out of control. Meccanismi che ci permettono di fornire rapidamente al nostro sistema centrale una serie di conoscenze sul mondo in maniera rapida, anche grossolana\semplice, ma non permeabile\fermabile dai processi mentali consapevoli. Elaborazione obbligata: di fronte allo stimolo non possono fare altro che elaborarlo e restituire un output. Proprio per questo sono rapidi e ritornano degli output un po’ grossolani.

Queste capacità emergono da una struttura biologica, vuol dire che ci dev’essere qualche forma di modularità anatomica: architettura neurale fissa (7) → non significa che queste capacità si associno solo ad aree specifiche, potrebbero essere un network. Se esistono queste capacità innate ci si aspetta che abbiano un’architettura neurale fissa, cioè che nel cervello si siano costruite delle strutture dedicate che supportano le abilità modulari. Se hanno una struttura modulare specifica che devono avere profili di compromissione caratteristici e specifici (8) a seguito di lesioni cerebrali. Significa che i moduli possono essere compromessi in maniera selettiva, e che hanno correlati neurali definiti –ovvero, i principi di modularità funzionale e modularità anatomica incontrati in neuropsicologia cognitiva. Siccome pensa che queste capacità\moduli siano innati, presuppone che i moduli abbiano uno sviluppo optogenetico caratteristico e determinato (9): questa architettura neurale fissa avrà un suo corso nel suo sviluppo optogenetico. Si sviluppano secondo profili specifici e endogenetici determinati sotto l’impatto di fenomeni di innesco ambientale piuttosto che per fenomeni di apprendimento. Modularità modesta: nella concezione di Fodor non tutti i processi sono modulari. Sono modulari i sitemi sensoriali, alcuni aspetti del linguaggio, ma non lo è il sistema centrale (credenze, ragionamenti, ecc). Ad esempio, se vedo un alieno guardo meglio, so che devo aver visto meglio. Per le illusioni, anche se non posso impedirmi di avere visione illusoria, posso fare cose che cercano di aggiustare la nostra visione del mondo. Il sistema centrale non è né rapido né obbligato, opera attraverso inferenze ed è globale → è in grado di accedere ad ogni sua parte (isotropico e quineiano, nella terminologia di Fodor). Globale significa che il grado di conferma assegnato a ciascuna credenza espressa dal sistema centrale dipende dalle proprietà e dalle conoscenze dell’intero sistema. NB: alcune sindromi puramente modulari (prosopagnosia, xenomelia), altre trasversali (es. sindromi frontali,in balia degli stimoli ambientali, risponde in maniera automatica, impatto ad ampio raggio). Fodor postula una legge di non esistenza delle scienze cognitive: 1. tanto più globale, e dunque isotropico, è un processo cognitivo, tanto meno le persone lo comprendono → provocazione che si basa sul fatto che mentre un modulo si può cercare di modellizzarlo (darne una descrizione computazionale di come da un info in ingresso si arriva a un info in uscita), i sistemi globali non avrebbero questa caratteristica. 2. è improbabile che i processi globali siano associati ad una architettura neurale definita, e quindi sono difficili da affrontare con un approccio neuroscientifico → se il sistema centrale non è modulare, non avrà un correlato neuro-anatomico specifico. Qualunque punto danneggiato nella struttura darà luogo a deficit simili. Non si riesce ad associare un’architettura neurale fissa a un processo cognitivo. → era ancora epoca di neuropsicologia!

Modularità massiva: dopo gli anni ‘80 l’evidenza smentisce Fodor: ci si rende conto che i processi, persino quelli a carico del lobo frontale, potrebbero avere alcune specializzazioni: emerge l’idea che persino nel lobo frontale (che è considerata struttura omogenea che opera in maniera trasversale) sarebbe possibile individuare delle specializzazioni. Spostamento dalla prospettiva modulare modesta di fodor (solo alcune parti studiabili perchè modulari) a una prospettiva di specializzazione funzionale, fino ad arrivare all’idea che quello che Fodor ha definito modularità si potrebbe estendere a tutto il cervello. Cade l’idea che i processi centrali siano globali, cade l’idea che globalità e incapsulamento siano tra loro inversalmente proporzionali, e l’idea che incapsulamento e modularità siano tra loro direttamente proporzionali. Il modo in cui si arriva a pensare a una modularità massiva è iniziando a scardinare alcune delle caratteristiche che Fodor da ai singoli moduli: Carruthers (2006) propone una revisione del concetto di ‘incapsulamento informazionale’, distinguendo fra incapsulamento ‘narrow-scope’ e ‘wide-scope’. Un sistema ad incapsulamento narrow-scope non può attingere ad informazioni al suo esterno, durante le elaborazioni che svolge → concezione di Fodor dell’incapsulamento. Un sistema ad incapsulamento wide-scope può accedere ad informazioni al suo esterno, anche se non in maniera esaustiva in ogni dato istante. Se cade l’assunto di incapsulamento narrow-scope, allora si apre anche la possibilità che il sistema centrale sia anch’esso modulare. Anche se non più modulare in maniera Fodoriana (scarta alcune caratteristiche dei moduli). In questa prospettiva la mente è interamente modulare, compreso il sistema centrale responsabile delle credenze dell’individuo, delle capacità di soluzione di problemi, di pianificazione, ecc. NB: dibattito non ancora chiuso: posizione di Fodor basata sugli estremi di un continuum e una totale non modularità del sistema centrale vs prospettiva che apre alla possibilità che tutti i sistemi siano modulari, anche qu...