UNIVERSITATEA BABE-BOLYAI CLUJ-NAPOCA

UNIVERSITATEA BABE-BOLYAI CLUJ-NAPOCA

CENTRUL DE PREGTIRE CONTINU I NVMNT LA DISTAN

FACULTATEA DE PSIHOLOGIE I TIINELE EDUCAIEI

SECIA DE PSIHOPEDAGOGIE SPECIAL

Drago Crneci

PSIHOLOGIE COGNITIV

Suport de Curs Semestrul II

CLUJ-NAPOCA 2003

1. NEUROTIINELE COGNITIVE I PSIHOLOGIA EVOLUIONIST

1.1. De la tiine sociale la tiine biologice

n lucrarea sa Principles of Psychology (1890) una dintre crile care au stat la baza psihologiei experimentale - William James vorbete mult despre instincte. Acest termen l-a fost folosit pentru a se referi la circuite neurale specifice, comune fiecrui membru al unei specii i care sunt produsul evoluiei speciei respective. Luate mpreun, aceste circuite constituie (la specia noastr) ceea ce numim natura uman. A fost (i este) obinuit s gndim c alte animale sunt ghidate de instincte, n timp ce oamenii i-au pierdut instinctele i se ghideaz dup raiune, de aceea noi suntem mai flexibili i mai inteligeni dect animalele. William James are o prere contrar. El spune c noi suntem mai inteligeni i mai flexibili pentru c avem mai multe instincte dect animalele. Noi avem tendina de a nu le observa, tocmai pentru c ele lucreaz att de bine pentru c ele proceseaz informaia att de automat i fr efort. James spune c ele ne structureaz gndirea att de puternic nct ar fi greu s ne imaginm cum ar fi fr ele. Ca rezultat, nou ni se par unele comportamente normale, fireti. Nu realizm c aceste comportamente normale ar trebui cumva explicate. Aceast orbire fa de instincte cum o numete el face psihologia att de greu de studiat. Pentru a depi aceast problem, James sugereaz c noi ar trebui s facem normalul s par straniu:

Este nevoie de o minte deschis necesar procesului de a face normalul s par straniu, astfel nct s punem ntrebarea de ce la fiecare dintre comportamentele umane. Doar la un metafizician apar ntrebri precum: De ce atunci cnd suntem veseli zmbim i nu ne ncruntm? De ce nu putem vorbi la fel de uor unei mulimi ca unui prieten? De ce ne ndrgostim de un anumit tip de fete? Omul simplu ar spune: Desigur c zmbim, desigur c ne bate inima cnd vorbim unei mulimi, desigur c ne ndrgostim de fata aceea att de frumoas!

i, probabil, la fel simte fiecare animal despre ce ar trebui s fac n prezena unor obiecte familiareLeului i se va prea normal ca leoaica s fie partenera sa, iar ursului ursoaica. Unei gini i s-ar prea probabil mostruos s existe o creatur creia un cuib plin de ou s nu i se par ceva fascinant de pe care nu trebuie s te ridici niciodat.

Deci trebuie s fim siguri c orict de misterioase ne par nou unele instincte ale animalelor, instinctele noastre le vor prea la fel de misterioase i lor.(James, 1890)

Muli psihologi evit studierea competenelor naturale, gndindu-se c n acest domeniu nu este nimic de explicat. Ca rezultat, psihologii sociali sunt dezamgii dac nu gsesc un fenomen care ar surpride-o pe bunica, iar psihologii cognitivii petrec mult timp studiind felul n care rezolvm problemele la care nu suntem buni, cum ar fi matematica sau ahul, i nu pe cele pe care le rezolvm foarte uor. Dar competenele noastre naturale abilitile de a vedea, de a vorbi, de a gsi pe cineva ca fiind frumos, de a ntoarce un favor, de a ne speria de boli, de a ne ndrgosti, de a iniia un atac, de a ne indigna sau de a explora mediul sunt posibile doar pentru c exist un vast i eterogen mecanism computaional care s le susin i s le regleze. Aceast mainrie lucreaz att de bine nct nici nu ne dm seama c exist noi toi suferim de orbire fa de instincte. Ca rezultat, psihologii au neglijat studierea unora dintre cele mai interesante mainrii ale minii umane (Cosmides i Tooby, 1997). Einstein a fost cel care a spus c teoria este cea care decide ce observm. De aceea, unii psihologi ai anilor 90 au lansat curentul evoluionist, care studiaz un sistem biologic de o complexitate fantastic mintea uman din punctul de vedere al felului cum ea se adapteaz la probleme. Teoria problemelor adaptative ghideaz investigarea programelor cognitive care rezolv problemele; cunoscnd ce program cognitiv exist, cutm n continuare baza sa neural dup schema: Problem adaptativ --- Program cognitiv --- Baz neurofiziologic (i invers).

1.2. Modelul Standard al tiinelor Sociale

Att nainte ct i dup Darwin o idee larg rspndit printre filosofi i oameni de tiin era aceea c mintea uman seamn cu o tabl nescris, fr nici un coninut pe ea pn ce acesta nu este scris de mna experienei. Toma dAquino spunea nu exist n mintea noastr nimic ce nu a trecut mai nti prin simurile noastre. Lucrnd n aceast paradigm, Empirismul Englez (cum ar fi David Hume) i succesorii lor au elaborat teorii despre cum experiena, refractat prin cteva proceduri mentale nscute, nscrie coninuturi informaionale pe tabla minii. De lungul anilor, metafora tehnologic folosit pentru a descrie structura minii umane a fost n mod constant up-datat, de la tabl nescris la main de calcul i apoi computer, dar ideea de baz a Empirismului a rmas aceeai, regsindu-se ca teoria cea mai ortodox n antropologie, sociologie i cele mai multe arii ale psihologiei. Conform cu aceast teorie ortodox, tot coninutul minii umane i are originea n exterior n mediu i lumea social iar arhitectura minii const doar, sau predominant, ntr-un numr mic de mecanisme cu scop general care nu depind de un coninut anume, numite nvare, inteligen, imitare, raiune, nevoia de cultur. Conform acestui punct de vedere, se consider c aceleai mecanisme guverneaz achiziia limbajului, recunoaterea expresiilor emoionale, modul n care gndim despre nclcarea unor norme sociale, felul cum dobndim atitudini despre prieteni, ntoarcerea unui serviciu totul mai puin percepia. Aceasta pentru c mecanismele care guverneaz gndirea, nvarea i memoria se consider c opereaz uniform, dup principii fixe, indiferent de coninutul asupra cruia opereaz de aceea se numesc independente de coninut. Asemenea mecanisme, prin definiie, nu posed coninuturi pre-existente sdite n procedurile lor, nu sunt proiectate s opereze mai uor asupra unor informaii dect asupra altora, i nu au trsturi specializate n procesarea unui anumit tip de informaie. Acesta este Modelul Standard al tiinelor Sociale conform cruia mintea uman reprezint o construcie social, iar tiinele sociale sunt autonome i separate complet de orice fundaie psihobiologic i evoluionist (dup Cosmides i Tooby, 1997).

Trei decenii de progrese i convergene n psihohologia cognitiv, biologia evoluionist i neurotiine au artat c acest punct de vedere privind mintea uman este radical defectuos. Psihologia evoluionist ne furnizeaz un cadru alternativ care ncepe s-l nlocuiasc pe cel vechi. Din acest punct de vedere, toate creierele umane normale dezvolt o colecie standarizat de circuite de procesare i reglare specializate funcional i, n multe cazuri, specifice unui anumit coninut informaional. Aceste circuite organizeaz modul n care interpretm experienele de via, injecteaz motivaie n viaa noastr mental, i furnizeaz cadre universale ce ne permit s nelegem aciunile i inteniile altora.

Cum au ajuns psihologii evoluioniti la acest punct de vedere? Atunci cnd regndeti un domeniu, uneori este necesar s mergi napoi la primele principii, s pui ntrebri de baz precum Ce este comportamentul? Ce nelegem prin ? Cum a putut ceva att de intangibil precum s evolueze, i care este relaia sa cu creierul?. Rspunsurile la asemenea ntrebri furnizeaz cadrul n care opereaz psihologia evoluionist. Iat cteva asemenea exemple de rspunsuri (dup Cosmides i Tooby,1997):

Psihologia este acea ramur a biologiei care studiaz 1) creierul, 2) cum proceseaz creierul informaia, i 3) cum procesarea informaiei de ctre acesta genereaz comportamentul. Odat ce realizm c psihologia este o ramur a biologiei, raionamentele dezvoltate de biologie teoriile sale, principiile i observaiile pot fi folosite la a nelege psihologia.

1.3. Creierul este un sistem fizic, similar unui computer

Creierul este un sistem fizic ale crui operaii sunt guvernate de legile fizicii i chimiei. Ce nseamn aceasta? nseamn c toate gndurile, speranele, visele i sentimentele sunt produse de ctre reaciile chimice din creier. Funcia creierului este de a procesa informaia. Cu alte cuvinte, el este un computer fcut din compui organici (pe baz de carbon) i nu din chip-uri de siliciu. Creierul este alctuit din celule: neuroni i celulele care i susin celule gliale. Neuronii sunt celule specializate n transmiterea informaiei, iar reaciile chimice produc descrcrile neuronilor. Receptorii senzoriali sunt celule specializate n strngerea informaiilor din lumea exterioar i din alte pri ale corpului. Ne putem simi stomacul cnd se dilat pentru c avem receptori la nivelul su, dar nu ne putem simi pancreasul, pentru c el nu are receptori. Receptorii sunt conectai la neuroni care transmit informaia ctre creier. Ali neuroni trimit informaia de la creier la neuronii motori. Neuronii motori sunt conectai la muchi; ei produc micrile musculare. Aceste micri sunt ceea ce numim comportament.

Organismele care nu se mic, nu au creier. Copacii nu au creier, tufele nu au creier, florile nu au creier. De fapt, exist unele animale care nu se mic n anumite stadii ale vieii, iar n timpul acestor stadii, ele nu au creier. De exemplu, o specie de nevertebrat marin care n stadiul primar al vieii sale noat pentru a gsi un loc de care s se fixeze, odat fixat el nu mai trebuie s se mite niciodat, aa c i resoarbe creierul. De ce s consume energie un organ care nu mai e necesar?(Cosmides i Tooby, 1997).

1.4. Circuitele neurale sunt proiectate prin selecie natural s rezolve problemele cu care

s-a confruntat specia n istoria sa evolutiv

A spune c funcia creierului este de a genera comportamentul care este adecvat mediului n care trim nu nseamn foarte mult, dac nu definim ce nseamn adecvat. Iat un exemplu relevant din biologia evoluionist, inspirat din Cosmides i Tooby (1997).

Adecvat poate avea semnificaii diferite pentru organisme diferite. Avem receptori care sunt stimulai de vederea i mirosul excrementelor cu alte cuvinte putem vedea i mirosi o baleg de vac. La fel poate i o musc de blegar. Dar n detectarea prezenei excrementelor n mediu, ceea ce este comportament adecvat pentru noi difer de ce este adecvat pentru o musc de blegar. La mirosul balegii, comportamentul adecvat pentru o femel de musc de blegar este s se ndrepte spre balega respectiv, s aterizeze pe ea, i s-i depun oule. Balega reprezint mncare pentru larvele mutei de aceea, comportamentul adecvat pentru larva respectiv este de a le mnca. i, deoarece femela de musc de blegar i petrece mult timp n jurul excrementelor, comportamentul masculului este de a zbura n jurul acestor excremente, ncercnd s se mperecheze; pentru el o grmad de blegar este un bun loc de agat.

Dar pentru noi, excrementele sunt o surs de boli contagioase. Pentru noi, ele nu sunt de mncat, nu sunt un loc de crescut copiii i nici un loc bun de dat ntlniri. Deoarece o grmad de blegar este o surs de boli contagioase pentru oameni, comportamentul adecvat este de a ne ndeprta de sursa mirosului. Probabil muchii feei formeaz expresia de dezgust universal la toate culturile n care nasul se ncreete pentru a se proteja i a proteja ochii de substanele volatile duntoare. Pentru noi o grmad de blegar este dezgusttoare. Pentru o femel de musc de blegar, n cutarea unei zone frumoase pentru a-i face o cas i a-i crete copiii, o grmad de blegar reprezint un vis frumos. Ideea este c mediul nu specific prin el nsui un comportament adecvat. Cu alte cuvinte, nu putem spune Mediul m-a fcut s fac asta! i gata. n principiu, un computer sau circuit poate fi proiectat s conecteze orice stimul din mediu, cu orice comportament. Care comportament declanat de un stimul reprezint o funcie a circuitelor neurale ale creierului. Aceasta nseamn c dac ai fi un proiectant de creiere i ai putea s faci un creier s rspund n ce fel doreti tu, s lege orice input din mediu cu orice comportament atunci ai putea s faci o persoan s-i ling buzele i s-i aterne masa atunci cnd miroase o adiere de blegar proaspt.

Dar ce a fcut de fapt proiectantul creierului, i de ce? De ce gsim fructele ca fiind dulci i balega dezgusttoare? Cu alte cuvinte, cum am obinut circuitele pe care le avem, i nu pe cele pe care le are musca de blegar?

Atunci cnd vorbim despre un computer, rspunsul la aceast ntrebare este simplu: circuitele sale au fost proiectate de un inginer, iar inginerul le-a proiectat n aa fel nct s rezolve problemele pe care el a dorit s le rezolve; probleme precum adunarea sau scderea, sau accesarea unei anumite adrese stocate n memoria computerului. Circuitele noastre au fost proiectate de asemenea pentru a rezolva probleme. Dar ele nu au fost selectate de un inginer ci au fost proiectate prin procese evolutive, iar selecia natural reprezint fora cea mai probabil de a creea mainrii cu o organizare complex. Poate c iniial, unii oameni gseau excrementele ca fiind apetisante. Dar, persoanele care vor mnca excremente se vor mbolnvi i vor muri, sau nu vor mai fi n msur a se reproduce. Ca rezultat, cei ce mnnc excremente vor avea mai puini urmai dect cei ce le vor evita. Cum circuitele neurale ale copiilor tind s semene cu ale prinilor vor fi mai puini mnctori de excremente n generaiile urmtoare, dect de ne-mnctori. Procesul continund, generaie dup generaie, mnctorii vor dispare din populaie. De de? Ei au mncat excremente i au murit. Au rmas n populaie doar cei ca noi descendenii celor care au evitat excrementele. Nu a mai rmas nimeni dintre cei care aveau circuite nervoase ce fceau excrementele delicioase.

Evident, oamenii din zilele noastre sunt capabili s rezolve probleme pe care nici un om primitiv vntor-culegtor nu a trebuit s le rezolve putem nva matematic, conduce maini sau folosi computere. Abilitatea noastr de a rezolva asemenea tipuri de probleme reprezint un efect secundar al circuitelor ce au fost proiectate s rezolve probleme adaptative. De exemplu, atunci cnd strmoii notrii au devenit bipezi cnd au nceput s mearg n dou picioare n loc de patru ei au trebuit s-i dezvolte un bun sim al echilibrului. Faptul c ne pstrm bine echilibrul pe dou picioare n timp ce ne micm nseamn c putem face i alte lucruri dect a merge nseamn c putem s mergem pe patine sau s facem surfing. Faptul c putem face surfing sau patinaj sunt efecte secundare ale adaptrii proiectate pentru echilibru n timpul mersului n dou picioare (Cosmides i Tooby, 1997).

1.5. Contiina este doar vrful icebergului, cea mai mare parte a ce se ntmpl n minte ne este ascuns

Noi nu suntem, i nu putem deveni, contieni de cea mai mare parte a activitii creierului nostru. Dac lum n discuie percepia vizual: experiena subiectiv ne spune c a vedea este simplu deschidem ochii, lumina ajunge la retin, i voila! vedem. Este simplu, automat, sigur, rapid, incontient i nu necesit instruciuni nimeni nu trebuie s mearg la coal pentru a nva s vad. Dar aceast simplitate aparent este neltoare. Retina este un cearaf bidimensional de celule sensibile ce acoper interiorul globului ocular, n partea sa din spate. Ca s ne dm seama ce obiecte tridimensionale exist n lumea nconjurtoare bazndu-ne doar pe reaciile chimice dependente de lumin ce apar n aceste celule, necesit rezolvarea unor probleme att de complexe, nct pn acum nici un inginer nu a putut crea un robot care s vad aa cum vedem noi. Noi vedem cu creierul, nu doar cu ochii, iar creierul conine un repertoriu vast de circuite specifice, fiecare specializat n rezolvarea unei componente diferite a problemei de ansamblu. Avem nevoie de tot felul de circuite pentru a o vedea pe mama mergnd prin camer. Avem circuite ce sunt specializate n 1) analizarea formei obiectului, 2) detectarea micrii, 3) detectarea direciei micrii, 4) aprecierea distanei, 5) analizarea culorilor, 6) identificarea obiectului ca fiind un om, 7) recunoaterea feei ca fiind a mamei, i nu a altcuiva. Fiecare circuit individual trimite informaie la un circuit de nivel superior, care verific datele generate de un circuit comparativ cu datele generate de alte circuite, rezolvnd posibilele contradicii (dup Cosmides i Tooby, 1997).

Intuiia noastr ne poate nela. Experiena noastr contient a unei activiti uoare sau naturale ne poate conduce la a subestima grosolan complexitatea circuitelor care fac vederea posibil. Ea este uoar, automat, sigur i rapid tocmai deoarece avem toat aceast mainrie complicat i specializat.

1.6. Circuite neurale diferite sunt specializate pentru rezolvarea a diferite probleme adaptative

Un principiu ingineresc de baz este acela c aceeai main rareori este capabil a rezolva la fel de bine dou probleme diferite. Corpul nostru este mprit n organe, cum sunt inima i ficatul, din exact acelai motiv. Pomparea sngelui prin corp i detoxifierea sngelui de otrvuri sunt dou probleme diferite. Aa c, omul are dou maini diferite pentru rezolvarea fiecreia. Designul inimii este specializat pentru pomparea sngelui iar al ficatului este specializat pentru detoxifierea sngelui. Ficatul nu poate funciona precum o pomp, iar inima nu se pricepe la detoxifierea sngelui.

Creierul trebuie s fie alctuit dintr-o colecie mare de circuite, fiecare specializat pentru rezolvarea a diferite probleme. Putem vedea fiecare dintre aceste circuite ca pe un mini-computer dedicat rezolvrii unei singure probleme. Asemenea mini-computere specializate sunt numite uneori module. Deci, putem vedea creierul ca pe o colecie de mini-computere specializate o colecie de module. Desigur trebuie s existe circuite al cror design s fie specializat n integrarea output-urilor acestor mini-computere specializate n scopul producerii comportamentelor.

Copiii sub un an, atunci cnd observ interaciunea unor obiecte disting evenimentele cauzale de cele non-cauzale care au aceleai proprieti spaio-temporale. Ei disting obiectele care se mic doar atunci cnd se acioneaz asupra lor, de cele care sunt capabile s se mite singure (distincia animat/ne-animat). Ei fac asumpia c micarea obiectelor animate, care se mic singure, este cauzat de stri interne invizibile scopuri sau intenii a cror prezen trebuie inferat, din moment ce strile interne nu se vd. Copiii mai mari posed un sistem de citire a minii, care folosete direcia privirii altei persoane (joint attention) i micarea pentru a infera ce vor alii, ce tiu ei sau ce cred. Cnd acest sistem este afectat precum la autiti copilul nu poate infera ce cred alii. Cnd un adult scoate un sunet asemntor unui cuvnt n timp ce indic spre un obiect nou copilul face asumpia c acel cuvnt se refer la acel obiect, la tot obiectul nu la o parte din el. Un copil cu autism care are un IQ normal i sisteme perceptive intacte, este ns incapabil s fac inferene simple despre strile mentale ale altora. Copiii cu Sindrom Williams sunt profund retardai mental i au dificulti n a nva chiar i o sarcin spaial simpl, dar ei sunt buni la a infera strile mentale ale altor oameni. Unele dintre mecanismele lor de a raiona sunt afectate, dar sistemul lor de a citi mintea oamenilor este intact. Probleme diferite necesit mecanisme diferite. Cunotinele despre intenii, convingeri i dorine, care ne permit s facem inferene despre comportamentul oamenilor, nu este adecvat s-l aplicm la obiecte ne-animate. Aceasta sugereaz c multe dintre mecanismele computaionale sunt specifice unui anumit coninut informaional, ele pot fi activate n unele situaii dar nu n altele. Exist date privind existena circuitelor specializate n procesarea obiectelor, cauzalitii fizice, numerelor, convingerilor i motivaiilor altor persoane, precum i a interaciunilor sociale. Se tie c mecanismele nvrii care guverneaz achiziia vocabularului sunt diferite de cele ce guverneaz achiziia gramaticii, i ambele sunt diferite de mecanismele ce guverneaz achiziia fobiei de erpi. Instinctele sunt vzute deseori ca situndu-se la captul opus al gndirii i nvrii. Homo sapiens este considerat un animal raional, o specie ale crei instincte au fost terse de evoluie, fiind nlocuite de cultur. Dar circuitele gndirii i nvrii au urmtoarele proprieti: 1) sunt structurate complex n vederea rezolvrii unui tip anume de probleme, 2) se dezvolt la toi oamenii normali, 3) se dezvolt fr vreun efort contient i n absena oricrei instrucii, 4) se aplic fr ca omul s contientizeze logica lor funcional. Cu alte cuvinte, ele au toate caracteristicile a ceea ce am putea numi n mod normal instincte. De fapt, putem vedea aceste sisteme computaionale specifice ca fiind nite instincte de gndire i instincte de nvare.

Cosmides i Tooby (1997) spun c studenii deseori ntreab dac un comportament este cauzat de un instinct sau este nvat? O ntrebare mai potrivit ar fi care instinct a determinat nvarea comportamentului respectiv?

1.7. Craniul nostru modern gzduiete un creier din epoca de piatr

Specia noastr a trit ca vntori-culegtori de 1000 de ori mai mult dect ca fiind altceva. Lumea ce nou ne apare att de familiar, cu osele, coli, magazine, fabrici, ferme i stadioane dateaz doar de foarte puin vreme comparativ cu istoria noastr evolutiv. Era computerelor este doar puin mai n vrst dect un student, iar revoluia industrial este veche de aproximativ 200 de ani. Agricultura se pare c a aprut acum 10 000 de ani, i doar de 5000 de ani oamenii au renunat la a mai tri ca vntori i culegtori i au nfiinat fermele. Selecia natural este un proces lent i nu au trecut destule generaii pentru a proiecta circuite adaptate la viaa post-industrial. Cu alte cuvinte, craniul omului modern gzduiete un creier din epoca pietrei. Cheia pentru a nelege cum lucreaz mintea omului modern const n a realiza c circuitele sale nu au fost proiectate pentru a rezolva problemele cotidiene ale americanului modern ele au fost proiectate pentru a rezolva problemele cotidiene ale strmoilor vntori-culegtori. Prioritile epocii pietrei au produs un creier mai bun la a rezolva anumite probleme i mai slab la a rezolva altele. De exemplu, este mai uor pentru noi s ne descurcm cu grupuri mici de oameni dect cu mulimi de mii de oameni, este mai uor s nvm s ne fie fric de erpi dect de ocuri electrice, chiar dac mai muli oameni sunt electrocutai dect mucai de erpi n zilele noastre.

1.8. nnscut i dobndit

Disputa despre contribuia relativ din timpul dezvoltrii ntre motenire genetic i dobndire prin nvare este una dintre cele mai aprige din psihologie. Exist cteva aspecte diferite ale relaiei genetic-dobndit care sunt de obicei scoase spre dezbatere.

Arhitectura cognitiv, ca de altfel toate aspectele fenotipului, de la dini pn la circuitele memoriei, este produsul comun al genelor i mediului. Psihologia evoluionist nu consider c genele joac un rol mai important n dezvoltare dect joac mediul, sau c factorii nnscui sunt mai importani dect nvarea. Genetica comportamental ncearc s rspund la ntrebri de genul: dat fiind o populaie ce triete ntr-un mediu specific, n ce msur diferenele dintre aceti oameni sunt determinate de diferenele dintre genele lor? La aceast ntrebare de obicei se rspunde calculnd un coeficient de heritabilitate, bazat pe studiile fcute pe gemeni identici sau nu. Ce contribuie mai mult la asemnarea dintre ei, genele sau mediul? nu are un rspuns fix: eritabilitatea unei trsturi poate varia de la un loc la altul, tocmai datorit faptului c mediul afecteaz dezvoltarea. Coeficientul de heritabilitate msoar sursa variaiei ntr-o populaie ( de exemplu, ntr-o pdure de stejari, n ce msur diferenele n nlime coreleaz cu diferenele n expunerea la soare). El nu i spune nimic despre ce a cauzat dezvoltarea unui individ. S spunem c pentru nlime, 80% din variaia unei pduri de stejar este cauzat de variaii n genele lor. Aceasta nu nseamn c nlimea stejarului din grdina ta este 80 % genetic. ( Ce ar putea s nsemne aceasta? Genele contribuie mai mult la nlime dect lumina? Ce procent din nlime a fost determinat de azotul din sol? Sau de ploaie? Sau de concentraia de CO2?) Aplicate la un individ, aceste procentaje sunt fr sens, deoarece toi aceti factori sunt necesari pentru a face un copac s creasc. Dac nlturm unul, nlimea sa va fi zero. Confundnd individul cu populaia unii au definit problema genetic-dobndit n maniera urmtoare: Ce este mai important n determinarea fenotipului unui organism, genele sale sau mediul su? Orice specialist n biologia evoluionist tie c aceasta este o ntrebare fr sens. Orice aspect al unui organism este produsul comun al genelor sale i al mediului su. S ntrebi ce este mai important este ca i cum ai ntreba: Ce este mai important n determinarea ariei unui dreptunghi, lungimea sau limea? Sau ce este mai important ca s mearg o main, motorul sau benzina? Genele permit mediului s influeneze dezvoltarea unui fenotip (Cosmides i Tooby, 1997).

Avnd o hart cauzal a mecanismelor de dezvoltare a unui organism, putem schimba fenotipul schimbnd mediul n care el se dezvolt. S ne imaginm c plantm o smn de la o plant de balt n ap, iar o samn genetic identic n pmnt uscat. Cea plantat n ap va face frunze largi, iar cea plantat n pmnt frunze nguste. Acesta este rspunsul acestui tip de organism la condiiile de mediu, dar nu nseamn c orice aspect al mediului poate afecta mrimea frunzelor plantei respective. Mrimea nu va fi afectat dac i citim plantei poezii. La fel, influennd mediul nu nseamn c putem face s creasc frunzele respectivei plante n orice mod, de exemplu s ia forma unei nave spaiale.

1.9. Prezent la natere sau nu?

Uneori oamenii cred c dac un aspect al fenotipului este parte din arhitectura organismului nostru, el trebuie s fie prezent de la natere. Aceasta nseamn s confunzi starea iniial a organismului cu arhitectura sa constitutiv. Copiii nu au dini la natere ei apar la o bun perioad dup natere. Dar asta nseamn c ei nva s aib dini? Ce s mai spunem despre sni? Sau barb? Organismele posed mecanisme care sunt adaptative care sunt adaptate unui stadiu particular al vieii lor. n fond, nou-nscuii au probleme diferite de cele ale adolescenilor. Aceast greeal conduce frecvent la argumente greite. De exemplu, oamenii cred c dac exist n cultura noastr informaii despre comportamentul nostru, atunci acea informaie este cauza acelui comportament. Dup exemplu lui Cosmides i Tooby (1997), dac vedem la TV c brbaii sunt vzui prost cnd plng, nseamn c acest exemplu de conduit i face pe biei s le fie fric s plng. Dar care este cauza i care este efectul? Faptul c brbaii nu plng la TV i nva pe biei s nu plng, sau acest lucru reflect modul n care se dezvolt normal bieii? Fr a ntreprinde o investigaie tiinific, nu avem cum s tim? Sau, ncercai s v gndii ce uor ar fi s argumentezi c fetele nva s aib sni. Lund n consideraie presiunea social din timpul adolescenei pentru a avea sni dezvoltai exemplul vedetelor TV sau din reviste ntreaga cultur ntrete ideea c femeile trebuie s aib sni, aa cadolescentele nva s-i creasc snii.

De fapt, un aspect al arhitecturii noastre constitutive poate, n principiu, s se maturizeze n oricare punct al ciclului vieii, iar acest principiu se aplic i la programele cognitive ale creierului la fel cum se aplic la alte aspecte ale fenotipului.

Ca s sumarizm, problema nu se pune n termeni nvat versus nnscut, sau nvare versus instinct. Creierul trebuie s aib o anumit structur pentru a putea nva, deci trebuie s existe mecanisme care s cauzeze nvarea. Cum nvarea nu apare n absena mecanismelor care o produc, mecanismul n sine trebuie s nu fie nvat trebuie s fie nnscut. De aceea, mecanismele nvrii trebuie s reprezinte aspecte ale arhitecturii noastre cognitive, care s-au dezvoltat de-a lungul diferitelor schimbri de mediu pe care omenirea le-a ntlnit n istoria sa evolutiv. n acest sens, noi trebuie s gndim dac avem mecanisme ale nvrii nnscute sau instincte nnscute ca s revenim la un aspect prezentat anterior, i dac ele sunt specializate pentru un anumit tip specific de nvare sau sunt generale. La aceste ntrebri va ncerca s rspund materialul din acest curs, axndu-se pe aspectele dezvoltrii cognitive care survin imediat dup natere i caracterizeaz primii ani de via: percepia i nvarea informaiei despre fee umane, despre strile mentale ale celorlali, aspecte ale cogniiei sociale, precum i dezvoltarea limbajului i a citirii.

NTREBRI I EXERCIII

1. n ce const Modelul Standard al tiinelor Sociale?

2. Ce este psihologia?

3. Explicai dictonul Contiina este doar vrful icebergului.

4. Dai un exemplu de funcionare modular.

5. De ce este incorect s punem ntrebarea nnscut sau dobndit?

2. PERCEPIA FEEI UMANE

2.1. Sisteme neurale specializate n procesarea feei umane?

O ntrebare fundamental n studiile despre procesarea feei umane este dac exist un sistem cortical specific, n termeni ai: 1) locaiei anatomice i/sau 2) specializrii perceptive, diferit de sistemul cortical specializat n procesarea obiectelor? Nu este o exagerare s spunem c majoritatea studiilor i pun aceast ntrebare, n mod direct sau indirect. Aa c, vom prezenta n continuare o scurt trecere n revist a studiilor efectuate pe aduli privind acest subiect (dup De Haan, 2001).

Ipoteza ariei coticale a feei. Conform acestei ipoteze, exist zone corticale dedicate exclusiv procesrii feei. Principale dovezi care susin aceast ipotez sunt urmtoarele:

1. Prezena la maimue a neuronilor care rspund la fee: Anumii neuroni din lobii temporal i frontal sunt sensibili la fee, ei descrcndu-se mai mult n prezena feelor dect a altor tipuri de stimuli.

2. Disocierea ntre procesarea feelor i a obiectelor: Studiile neuropsihologice au demonstrat c unii pacieni cu traume ale creierului prezint dificulti n recunoaterea feelor dar nu i a obiectelor (prosopagnozie) n timp ce alii prezint un pattern invers. Acest tip de dubl disociere a deficitelor a celor dou abiliti este interpretat ca dovad c cele dou se bazeaz pe substrate neurale diferite.

3. Activarea cerebral la oameni ca rspuns la fee: Rezultatele a umeroase studii de neuroimagistic folosind o varietate de tehnici precum tomografia cu emisie de pozitroni (PET), rezonana magnetic nuclear de tip funcional (RMNf), magnetoencefalografia (MEG) i potenialele evocate relaionate cu stimulul (ERPs) au artat c anumite arii corticale occipitotemporale, n mod particular girusul fusiform (aria 19), sunt activate doar de ctre fee sau sunt activate mai mult de ctre fee comparativ cu alte obiecte.

Figura urmtoare reprezint zonele occipitale evideniate prin studii de imagistic cerebral a procesa diferite inputuri vizuale: form, culoare, micare, spaialitate i fee.

Zonele occipitale implicate n percepia feelor i delimitarea lor de alte zone implicate n percepia vizual

Ipoteza encodrii relaionale/configurale/holistice. Conform acesteia, tipul de informaie care este encodat i rememorat n cazul feelor difer de ce este encodat i rememorat n cazul obiectelor. Diferene n natura procesrilor a fost descris n numeroase modaliti, dar esena este c obiectele sunt reprezentate n termeni de trsturi izolate sau pri, n timp ce feele sunt reprezentate n termeni de pattern global sau relaii ntre pri. Cele mai puternice dovezi n susinerea acestui punct de vedere sunt furnizate de ctre efectul feei inversate: inversarea stimulului (adic prezentarea rsturnat) afecteaz diproporionat procesarea feelor comparativ cu a obiectelor. Inversiunea altereaz mai mult procesarea feelor dect a obiectelor deoarece inversiunea altereaz mai mult encodarea relaional dect pe cea bazat pe pri.

Ipoteza emisferei drepte. Conform acestei ipoteze, emisfera dreapt este mai rapid i mai eficient dect cea stng n procesarea unor aspecte ale informaiei faciale precum identitatea i emoiile. Cele mai elocvente dovezi sunt urmtoarele:

1. Studiile divizrii cmpului vizual: Atunci cnd este prezentat o fa emisferei drepte (prezentnd-o foarte scurt n cmpul vizual stng), ea este recunoscut mai repede i mai acurat dect dac este prezentat doar emisferei stngi.

2. Localizarea leziunilor la pacienii prosopagnozici: Studiile ce au examinat localizrile leziunilor corticale la prosopagnozici au indicat c o traum chiar limitat a emisferei drepte este suficient pentru a cauza deficite n procesarea feei, indicnd c aceast arie este necesar pentru procesarea normal a feei.

3. Activarea mai puternic n emisfera dreapt la prezentarea feelor: unele studii folosind tehnici neroimagistice au evideniat o mai puternic activare n emisfera dreapt comparativ cu stnga n timpul procesrii feelor.

Exist dou explicaii principale privind mai putrenica implicare a emisferei drepte n procesarea feelor. Una dintre ele este aceea c diferenele interemisferice apar deoarece encodarea relaional este mediat n principal de emisfera dreapt iar encodarea bazat pe trstur este mediat de ctre cea stng. O alt explicaie este aceea c diferenele interemisferice apar deoarece procesarea informaiei social/emoionale este mediat n principal de emisfera dreapt.

Toate cele trei ipoteze aria cortical a feei, encodarea relaional/configural/holistic i a emisferei drepte sugereaz c sistemul de procesare a feei la adult este localizat n anumite arii occipito-temporale, n special n emisfera dreapt, i este necesar pentru procesarea normal a feelor (dar nu a obiectelor), cel puin datorit faptului c el mediaz procesarea configuraiilor.

O abordare prin prisma dezvoltrii este necesar n probarea acestor ipoteze deoarece ea ar permite evaluarea asociaiilor sau disociaiilor n emergena diferitelor componente ale recunoaterii vizuale. De exemplu, dovezile c procesarea feelor i obiectelor apar la momente diferite sau se dezvolt n ritmuri diferite ar susine ipoteza c cele dou se bazeaz pe dou mecanisme neurocognitive diferite. n plus, acest tip de demers ar permite studierea componentelor sistemului de recunoatere ntr-o manier care nu este posibil la adult. De exemplu, dac sistemul de recunoatere a feelor se dezvolt naintea sistemului de recunoatere a obiectelor, atunci ar fi posibil studierea sistemului feelor izolat i examinarea caracteristicilor sale unice ntr-o manier care nu este posibil la adult. n sfrit, un astfel de demers ar putea furniza informaii despre rolul experienei n emergena sistemului de procesare a feelor. De exemplu, exist o distincie prezent la natere ntre procesarea feei i a obiectelor, sau ea se dezvolt consecutiv experienelor vizuale cu fee?

2.2. Dezvoltarea procesrii feei umane

2.2.1. Percepia feelor la nou-nscui

Nou-nscuii i mic ochii, i cteodat capul, n mai mare msur pentru a urmri patternuri ce seamn cu o fa, comparativ cu alte patternuri. Se pare c tot ce este necesar pentru aceasta este o versiune schematic a unei fee: Doar un aranjament triunghiular cu trei linii pentru ochi i gur (Johnson, 1992). Unii autori au afirmat c aceste date pot fi explicate prin ipoteza senzorial. Conform acesteia, nu exist un sistem care s-l fac pe copil s urmreasc n mod specific fee, ci aceasta este o consecin a unui mecanism mai general de ghidare a ateniei vizuale. De exemplu, n modelul sistemului liniar al ateniei infantile, preferinele vizuale din primele luni de via sunt bazate pe amplitudinile spectrale ale stimulilor (adic a cantitii de energie a unui pattern, definit de amplitudinea i orientarea frecvenelor spaiale ale componentei). Astfel, s-a afirmat c nou-nscuii ar prefera patternuri similare cu o fa deoarece ele tind s aib mai mult energie la nivelul frecvenelor spaiale la care ei sunt mai sensibili. Prin contrast, alii explic aceast preferin printr-o ipotez social. Conform acesteia, copiii dispun de o preferin nnscut pentru stimuli gen fa care este bazat nu numai pe vizibilitatea acestora dar i pe cunotine mai specifice despre configuraia unei fee, stocate la nivel subcortical. Studii recente care au demonstrat c nou-nscuii prefer patternuri faciale chiar mai mult dect altele de alt tip care sunt mai vizibile susin ipoteza social. Cum copiii prezint aceast preferin la cteva ore dup natere, ori nva foarte repede, ori au tendine nnscute.

Care sunt bazele neurale ale preferinei spre fee umane ale nou-nscuilor? Una dintre ipoteze este aceea c procesul este mediat de o cale vizual subcortical numit retinotectal (retin nuclei geniculai laterali talamici colicul superior cortex vizual primar aria 17)(vezi figura). De exemplu, nou-nscuii prezint preferina doar n condiiile n care sunt antrenate sistemele subcorticale vizuale (atunci cnd stimulii se mic i se afl la periferia cmpului vizual i nu n centrul acestuia). Mai multe dovezi experimentale susin aceast ipotez, artnd c nou-nscuii i orienteaz atenia mai mult spre patternuri similare cu o fa i nu spre o fa inversat, dac le sunt prezentate n zona temporal i nu nazal a cmpului vizual. tiut fiind c circuitul subcortical retinotectal primete inputuri de la cmpul vizual temporal (comparativ cu circuitul cortical format din retin nuclei geniculai laterali talamici corpi striai arii temporoparietale cortex vizual primar, care primete din zona nazal), aceast asimetrie n preferin este congruent cu implicarea subcortical (Johnson, 1992).

Circuitele neurale implicate n percepie de la globii oculari la cortexul vizual primar

Nou-nscuii nu au doar o preferin spre a urmri fee, ci ei sunt capabili s i proceseze informaii despre identitatea feei. La doar cteva ore dup natere ei privesc mai mult faa mamei dect faa unui strin (chiar cnd alte elemente care s-i indice identitatea precum mirosul sau vocea sunt eliminate). Aceste observaii reprezint o contestare att a ipotezei senzoriale ct i a celei sociale, din moment ce ea demonstreaz c nc de la nceputul vieii exist un mecanism implicat n procesarea feei care este sensibil la experiena cu fee individuale. Aceast nvare precoce ar putea fi mediat de hipocamp, din moment ce aceast formaiune se tie c este implicat n memorie, este funcional foarte devreme comparativ cu zonele memoriei din neocortex, i mediaz nvarea n sarcina de comparare a perechilor. Acest sistem este probabil unul general valabil i nu este designat n mod specific feelor, pentru c nou-nscuii sunt capabili s recunoasc i ali stimuli cu care se habitueaz nu numai fee (Zeineh i colab., 2003).

n timp ce nou-nscuii sunt capabili s nvee s recunoasc fee individuale, reprezentrile lor despre identitatea adulilor difer de ale adulilor. Acest lucru a fost demonstrat ntr-un studiu care a artat c acetia privesc mai mult spre faa mamei dect spre a unui strin, doar dac este prezentat toat faa, nu doar trsturile interne (ochi, nas, gur). Aceste rezultate sugereaz c recunoaterea se bazeaz pe trsturile externe, cum ar fi conturul feei i prul, i nu pe trsturile interne. Acest pattern este opus celui al adulilor, pentru care trsturile interne sunt mai importante. Se poate ca regiunile externe s atrag mai mult atenia pentru c ele prezint un contrast mai vizibil, acest efect extern observndu-se a nu fi specific doar feelor, copiii de pn la 2 luni tinznd s nu observe un pattern sau form aflate ntr-un cadru mai larg (dup De Haan, 2001).

Rezultatele unor studii ( Field i colab., 1982 i 1983; dup De Haan, 2001) sugereaz c nou-nscuii sunt capabili s proceseze i informaie despre expresia facial. n aceste studii, copiilor de o zi jumtate le-au fost prezentate o fa vesel, trist sau surprins a unei femei fiecare timp de 2 secunde. Interesul pe care l-au alocat copiii a crescut atunci cnd expresia se schimba, sugernd c ei puteau discrimina ntre expresii. Deci, cel puin unele dintre informaiile coninute n trsturile interne ale feei sunt procesate. Chiar mai impresionant, copiii nu doar artau discriminare vizual ntre expresii dar i imitau expresia simulat de adult.

2.2.2. Percepia feelor n primul an de via

O schimbare important n atenia pe care o aloc copiii feelor apare la aproximativ 8 sptmni. La aceast vrst, preferina pentru fee care se mic la periferia cmpului vizual scade i apare o preferin pentru a fixa fee, comparativ cu alte patternuri prezentate n centrul cmpului vizual (nazal). Aceast schimbare se presupune a fi determinat de dezvoltarea funcional a cii vizuale corticale care inhib preferina pentru rspunsul de a urmri i mediaz noua preferin de a fixa (Johnson, 1992). Mai mult dect att, la aceast vrst reprezentrile feelor par s fie diferite de ale adultului prin aceea c se bazeaz primordial pe ochi i nu pe constelaia de trsturi ale feei. De exemplu, cnd copiilor de 2 luni li se prezint fee schematice asociate cu fee ale cror trsturi sunt amestecate (ochii n locul gurii sau gura n locul nasului) sau prezint pri lips, ei vor privi la fel de mult la faa ntreag i la faa care are doar ochi, i la fel de lung la aceste dou tipuri de fee comparativ cu feele care nu au ochi. Mai mult dect att, poziia ochilor nu este important, dei ei sunt capabili s discrimineze ntre feele cu ochi care apar n locaii diferite, dup un oarecare antrenament. Astfel, la 2 luni ochii reprezint cea mai important trstur a feei, indiferent unde sunt ei poziionai. Importana ochilor este de asemenea observabil n interaciunile lor sociale: zmbetul lor nceteaz dac sunt acoperii ochii adultului care interacioneaz cu ei, i revine dup ce este restabilit contactul ocular. Abia dup 4-6 luni copiii ncep s aib o reprezentare a feelor similar cu a adultului, i s rspund la fee indiferent de complexitatea feei, i cu o mai mare atenie alocat i celorlalte trsturi. Totui, chiar i la 6 luni reprezentrile lor difer de ale adulilor. Studiile folosind ERP au artat c potenialul N170 care apare la aprox. 120-200 ms dup prezentarea stimulului n zonele occipito-temporale (aria 19) reflectnd stadiul iniial al encodrii feelor are o amplitudine mai mare i o laten mai lung la aduli atunci cnd li se prezint fee inversate, ei fiind i mai leni n a le recunoate n aceast situaie. Acest efect este specific la aduli pentru feele umane i nu apare pentru fee de maimu sau de oi. La copiii de 6 luni, potenialul P400 care apare la aprox. 350-450 ms dup stimul, este, similar lui N170, afectat de inversiunea stimulului, dar acest potenial difer de N170 de la adult. Copiii prezint un efect la inversiune pentru feele umane dar, spre deosebire de aduli, ei prezint acest efect i pentru feele de maimu, dar doar la nivelul emisferei stngi. Aceste date sugereaz faptul c la 6 luni sistemul de procesare al feelor rspunde la o categorie mai larg de stimuli. Faptul c apare un efect al inversiunii n cazul feelor de maimu doar la nivelul emisferei stngi, se poate datora specializrii mai rapide a emisferei drepte n procesarea feelor umane comparativ cu cea stng (De Haan, 2001).

Unele studii au evideniat c aceai zon a girusului fusiform (aria 19) care se activeaz la prezentarea feelor, se activeaz la aduli la prezentarea unor categorii de stimuli vizuali cu care subiecii au mare experien (sunt experi n acea categorie). De aceea s-a presupus c procesele de dobndire a expertizei vizuale i cel de procesare a feelor s se desfoare n paralel. Aceast ipotez a fost infirmat parial, de faptul c procesarea feelor odat cu dezvoltarea devine mai specific, mai limitat (de la orice tip de fee la fee umane), iar procesul de achiziie a unei expertize are un caracter de expandare (de la activare doar la categoria fee la activare i fa de alte categorii de obiecte).

La aproximativ 2 luni, apar anumite modificri n procesarea vizual care afecteaz procesarea identitii faciale.

Una dintre aceste modificri este aceea c aceti copii devin mai sensibili la trsturile interne ale feelor. De exmplu, la 2-3 luni ei sunt capabili s memoreze fee doar dup trsturile interne chiar dup un interval de 2 pn la 24 de ore de amnare, prezint preferin de a privi spre faa mamei chiar dac i sunt artate doar trsturile interne, i pot recunoate o fa familiar prezentat din alt unghi doar dup trsturile interne. Copiii aloc acum mai mult atenie trsturilor interne, n special ochilor. Unele teorii au postulat faptul c adulii encodeaz identitatea facial folosind relaiile spaiale dintre trsturi. Sensibilitatea crescut fa de elementele interne, le permite copiilor s encodeze faa ntr-o modalitate mai similar cu a adultului, aceast modalitate, de altminteri, aplicnd-o i la alte patternuri dect fee.

O a doua schimbare n procesarea feelor ce apare la acest vrst este aceea c ei ncep s pun n legtur informaiile mai multor fee individuale. Pentru aduli, un aspect important al encodrii identitii faciale l reprezint gradul de difereniere dintre acea fa i reprezentarea modal sau prototipal a feelor. Rezultatele studiilor pe copiii au indicat c dup ce ei se familiarizeaz cu 4 fee individuale, copiii de 3 luni, comparativ cu cei de o lun, sunt capabili s recunoasc att fiecare fa ct i o fa care ntrunete trsturile comune ale tuturor. Schimbarea care survine ntre 1 i 3 luni reflect dezvoltarea funcional a ariilor temporale i a conexiunilor lor cu hipocampul. Memoriile de la 1 lun reflect o form de encodare specific hipocampului, n care inputul nu este influenat de alte procesri corticale. Aceasta i-ar permite copilului s nvee despre fee la modul individual, fr s proceseze relaiile dintre diferite fee i trsturile lor comune. Odat cu experiena acumulat n primele luni, circuitele neocorticale ale cii vizuale ventrale pot extrage elementele constante ale feelor la care copiii sunt expui i s descopere structura acestei categorii de stimuli, modificnd astfel inputurile ctre hipocamp. Aceast modificare nu este specific feelor, la 3 luni copiii putnd fi capabili s-i formeze categorii perceptive naturale sau artificiale (Hasegawa i Miyashita, 2002).

Studiile ERP au evideniat la copiii de 6 luni o asimetrie emisferic, emisfera dreapt fiind mai activat atunci cnd ei i recunosc mama, n timp ce activarea la recunoaterea unei jucrii familiare este bilateral. Aceste rezultate sugereaz c ntre 4-9 luni emisfera dreapt este deja mai eficient dect stnga n recunoaterea feelor. Diferena inter-emisferic n procesarea feelor ar putea fi legat de diferene n natura encodrii feelor, comparativ cu ali stimuli. Aceast ipotez este demonstrat de studiile folosind procedura divizrii cmpului vizual, care au artat c subiecii sunt mai capabili s detecteze o modificare spaial (de ex: mrimea ochilor) a unei fee prezentat n cmpul vizual stng, n timp ce n detectarea modificrii unei trsturi (de ex: un ochi diferit) exist un avantaj similar al cmpului vizual drept. Acest tip de avantaj nu este unic doar feelor, ci se aplic i la stimuli geometrici, copiii detectnd mai uor shimbri spaiale ale trsturilor cu emisfera dreapt i schimbri n natura trsturilor cu cea stng (dup De Haan, 2001).

Copiii sunt capabili s discrimineze ntre diferite expresii faciale emoionale. De exmplu, copiii de 3 luni testai cu procedura habituare-dezhabituare s-au dovedit capabili s discrimineze ntre feele vesele de cele surprinse, zmbitoare de ncruntate, dar prezentau dificulti n discriminarea feelor triste comparativ cu celelalte variante, cel puin pn la 7 luni. Date recente sugereaz c la 7 luni, ca i adulii, copiii prezint o percepie categorial a expresiilor emoionale. Pentru a studia percepia categorial, s-au folosit fotografii care erau modificate pe calculator gradual, o expresie transformndu-se n alta. n faa acestor stimuli, adulii discrimineaz mai uor feele ce prezint o trecere n alt categorie emoional, comparativ cu cele care sunt fizic la fel, dar sunt parte din aceeai categorie emoional. i copiii de 7 luni prezint acest pattern al percepiei categoriale (De Haan, 2001). Aceste date, confirm ipoteza c percepia categorial a feelor apare relativ timpuriu, i similar cu percepia categorial a altor stimuli (de ex: colorile) are o baz nnscut.

Studiile realizate folosind ERP au evideniat c rspunsul cerebral la fee cu expresie emoional difer de cel la fee cu expresie neutr. Potenialul cel mai timpuriu relaionat cu expresiile emoionale apare n zonele temporo-occipitale i persist acolo timp de cteva sute de ms. Componenta N170 este semnificativ mai mic la prezentarea feelor vesele sau triste comparativ cu fee neutre. Aceast diferen persist timp de 200-400 ms n cazul expresiilor emoionale la nivelul zonelor temporo-occipitale (aria 19), aceste fee evocnd i un potenial trziu pozitiv P3b care apare la aprox. 520 ms, n aria orbitofrontal stng (ariile 11 i 47)(Halgren i Marinkovic, 1995).

Studii recente realizate pe aduli sugereaz c percepia diferitelor tipuri de expresii emoionale are baze neurale diferite. De exemplu, amigdala este implicat n procesarea expresiei de fric i tristee, dar nu i a feelor furioase sau dezgustate (Adolphs, 2002). Mai exact, n cazul expresiei de tristee se activeaz amigdala stng, polul temporal drept i ganglionii bazali drepi. Amigdala stng i orbitofrontalul drept reacioneaz la fee speriate mai puternic dect cea dreapt, care se i obinuiete mai uor cu aceti stimuli (Adolphs, 2002). Amigdala dreapt rspunde mai puternic la fee vesele, iar mrimea efectului coreleaz cu trstura de extraversiune (Canli i colab., 2002). Ganglionii bazali drepi i cortexul insular rspund la expresia de dezgust (Adolphs, 2002), iar cortexul orbitofrontal i cortexul cingulat anterior la furie (Harmer i colab., 2001). n general s-a stabilit c amigdala stng, orbitofrontalul drept i cortexul temporal sunt implicate n procesarea expresiilor negative (Iidaka i colab., 2001).

2.2.3. Perioada 1 12 ani

Exist dovezi ce sugereaz c reprezentrile mentale ale feelor difer la copii de ale adulilor i dup primul an de via. Una dintre cile prin care s-a demonstrat aceasta sunt efectele altor rase i altor specii. Aceste efecte se refer la faptul c adulii sunt mai deficitari n recunoaterea feelor indivizilor ce aparin altor rase sau specii. Acest lucru se ntmpl, probabil pentru c feele aparinnd propriei specii i rase sunt vzute mai des i astfel pot fi mai uor i eficient relaionate cu prototipul format prin experiena cotidian. Prin contrast, copiii nu prezint acelai pattern: copiii de 6 ani de ras caucazian recunosc la fel de bine membrii ai propriei rase ct i ai raselor asiatice. Deci reprezentrile despre fee ale copiilor de 6 ani sunt mai vagi i mai puin specifice propriei rase.

O a doua metod prin care au fost studiate reprezentrile mentale despre fee este prin evaluarea dezvoltrii efectelor trsturii distinctive n recunoaterea feelor. Adulii gsesc mai uor de memorat feele deosebite. Aceasta deoarece feele tipice se grupeaz n jurul unui prototip i astfel sunt mai uor confundate una cu alta. Copiii de 6-7 ani nu recunosc mai bine feele atipice comparativ cu cele tipice, sugernd c reprezentrile lor mentale difer de ale adulilor i/sau ei nu folosesc prototipurile pentru a encoda informaia despre fee n acelai mod precum o fac adulii (dup De Haan, 2001).

Vrsta de 10-12 ani reflect o perioad de tranziie n procesarea feelor. La aceast vrst apar diferene ntre sexe, cu un avantaj al fetelor, iar progresele constante care se fac ncepnd de la 5 ani, ajung la un platou n aceast perioad.

Este de necontestat c memoria identitii faciale se dezvolt de-a lungul copilriei, recunoaterea feelor familiare ajungnd la nivelul adulilor relativ timpuriu, la 4 ani, dar recunoaterea celor nefamiliare doar mult mai trziu n copilrie. Ce rmne incert este mecanismul ce st la baza acestor schimbri. Una dintre cele mai larg acceptate ipoteze este aceea a adncimii procesrii. Memoria feelor la aduli este mai bun dac n timpul procesului de nvare ei fac judeci mai profunde cum ar fi o anumit trstur de personalitate (de ex: cinstea) a unei fee, dect dac ei fac o judecat mai superficial bazat pe caracteristici fizice (de ex: culoarea prului, sexul). Encodarea mai profund nu duce n mod necesar la o memorare superioar celei observate atunci cnd li se spune subiecilor doar s in minte o figur, indiferent cum o fac, sugernd c adulii se angajeaz n mod natural n procesri mai profunde. Motivul exact al beneficiului encodrii mai profunde nu este cunoscut, dar se sugereaz c ea ar duce la o encodare semantic a feei i/sau o probabilitate crescut de a encoda trsturile distinctive. Este posibil ca, spre deosebire de aduli, copiii s ajung mai greu, gradual, la o folosire automat a strategiilor optime de encodare, i de aceea recunoaterea feelor nefamiliare s se mbunteasc gradual n copilrie. Aceste modificri se poate fie legate de maturizarea cortexului prefrontal inferior stng implicat la aduli n encodarea feelor nefamiliare (De Haan, 2001).

2.3. Sistemele neurale adiionale implicate n procesarea feelor

Sistemele neurale adiionale sunt extensii ale sistemului de percepie a feelor. Se cunoate din datele neuroimagistice c sistemele neurale implicate n atenia spaial i percepie, localizate n regiunile sulcusului intraparietal i cmpul frontal ocular (ariile 30 respectiv 8), proceseaz i informaie despre fee, cum este direcia privirii i poziia capului ce genereaz efectul de joint attention. Sistemele neurale implicate n comprehensiunea verbal auditiv localizate n girusul temporal superior (aria 40) particip i la procesarea micrilor buzelor legate de vorbire, probabil extrgnd informaia fonetic. Sistemele neurale implicate n reprezentarea cunotinelor episodice localizate n lobul temporal anterior (hipocamp) particip la reactualizarea numelor i altor informaii episodice asociate cu o fa (dup Haxby, Hoffman i Gobbini, 2002).

Haxby, Hoffman i Gobbini (2002) au propus un model al percepiei feei care presupune interaciunea dintre mai multe regiuni cerebrale, aa cum am artat anterior.

Procesarea informaiei spaiale coninute de privire i poziia capului presupune participarea coordonat a regiunilor sensibile la fee din sulcusul temporal superior (aria 40) i a sistemului ateniei spaiale din sulcusul intraparietal (aria 30).

Citirea buzelor presupune participarea coordonat a regiunilor implicate n analiza vizual a micrilor buzelor i n analiza fonetic.

Percepia expresiilor emoionale implic participarea coordonat a regiunilor implicate n analiza vizual a expresiilor faciale, precum i a celor implicate n reprezentarea i producerea emoiilor.

Astfel, o funcie definit cognitiv, precum citirea buzelor, nu implic o regiune cerebral specializat pentru aceast funcie, ci activitatea concertat a regiunilor ce proceseaz componente ale acestei funcii. Aceleai regiuni pot participa i n alte funcii interacionnd cu alte sisteme. De exemplu, regiunile intraparietale ce acioneaz mpreun cu sulcusul temporal superior la medierea comutrii ateniei spaiale ca rspuns la privirea altei persoane (joint attention), sunt implicate i n direcionarea spaial a ateniei ca rspuns la ali stimuli vizuali, auditivi i probabil somatosenzoriali.

Acest model furnizeaz o descriere a subsistemelor funcionale ce stau la baza unor aspecte ale cogniiei sociale. Datele despre concentrarea ateniei altei persoane spre un anumit loc sunt asociate cu interaciunea dintre sulcusul temporal superior i sulcusul intraparietal. Procesarea i reacionarea la strile emoionale ale altei persoane sunt asociate cu interaciunea dintre sulcusul temporal superior, amigdal i alte structuri implicate n emoii. n particular, participarea amigdalei n procesarea feelor joac un rol relevant n sentimentul de a te simi relaxat sau nu n situaii sociale. Rspunsul emoional la privirea direct a celuilalt un semnal social care poate nsemna fie atracie fie provocare este asociat parial cu interaciunile dintre sulcusul temporal superior i amigdal. Sentimentul de a fi n gard cu strinii i relaxat cu prietenii poate fi asociat cu interaciunile dintre girusul fusiform (aria 19), regiunile temporale anterioare (hipocamp) i amigdal (Haxby, Hoffman i Gobbini, 2002).

2.4. De la procesarea feelor la procesarea intenionalitii

Oamenii posed abilitatea inerent de a nelege mintea altora. Acest proces este o component a ceea ce se numete Theory of mind. Studiile psihofiziologice au evideniat faptul c micarea biologic este procesat ca o categorie special, creia, nc la o vrst fraged, oamenii i atribuie stri mentale precum inteniile. Sulcusul temporal superior (aria 40) este implicat n detectarea micrii biologice. Aceast zon primete informaii convergente att de la calea vizual ventral ct i dorsal, reprezentnd o interfa ntre percepia n scopul identificrii i percepia aciunii. Copiii atribuie intenii i unor stimuli bazali precum spoturi luminoase mictoare sau personaje animate simple, att timp ct micarea lor este animat adic este auto-propulsat, nu este liniar i posed schimbri brute de vitez. Sulcusul temporal superior i cortexul prefrontal median sunt activate atunci cnd se atribuie stri mentale unor stimuli n micare. Aceste zone sunt, de asemenea, activate de sarcini de Theory of mind n care subiecii gndesc despre strile mentale proprii sau ale altora. Blakemore i Decety (2001) propun un model numit Forward model care explic atribuirea unor intenii pe baza observrii unor aciuni. Acest model postuleaz existena unor structuri neurale care ar stoca predicii ale consecinelor unei aciuni, iar aceste reprezentri ar fi reactivate atunci cnd observm micrile cuiva i i estimm inteniile. Acest mecanism s-ar baza pe simularea aciunii observate i estimarea inteniilor unui personaj, pe baza reprezentrilor propriilor intenii. Exist dovezi experimentale c simularea i imitarea faciliteaz atribuirea inteniilor (Blakemore i Decety, 2001).

Regiunile cerebrale implicate n procesarea limbajului au fost propuse ca parte component a substratului neural al Theory of mind. Totui, datele experimentale de la subiecii cu tulburri de limbaj au indicat faptul c aceste zone nu reprezint componenta central a Theory of mind, ci sunt co-optate n aceasta. Regiunile frontale care servesc funciilor executive au fost de asemenea implicate n theory of mind, dar studiile realizate pe pacieni cu leziuni frontale au indicat c i ele reprezint doar un sistem co-optat. Alte regiuni co-optate sunt cele implicate n procesarea vizuo-spaial din emisfera dreapt. Datele obinute pe copiii autiti i pe primate par s indice c amigdala reprezint o component central a Theory of mind, dar emergena acesteia presupune implicarea alturi de amigdal a sistemelor co-optate (Siegal i Varley, 2002). Exist i ali factori care sunt cruciali n emergena Theory of mind, experiena conversaional fiind unul dintre ei, ea permind copilului s aib acces la cunotine despre strile mentale ale altora la momentul cnd sistemele neurale co-optate se maturizeaz (Siegal i Varley, 2002).

2.5. Legtura dintre aspectele Theory of mind i socializare

Conceptul de Theory of mind a fost lansat de Premack n anii 70 i a fost folosit ulterior de Baron-Cohen la nceputul anilor 80 pentru a explica unele deficite observate la copiii autiti, iar n anii 90 de Stone pentru a explica aceleai deficite la pacienii cu leziuni frontale.

Shallice (2001) a folosit dou sarcini de tip Theory of mind pentru a investiga bazele neurale ale acesteia pe pacieni cu leziuni frontale. Ambele sarcini solicitau pacienilor s fac unele inferene despre locaia unei mingi sau monede pe care nu le vedeau, innd cont de direcia spre care privea examinatorul. n prima sarcin erau doi examinatori care priveau spre locaii diferite. Pacientul trebuia s realizeze c dac sttea chiar lng examinator acesta nu avea cum s vad mingea, deci el trebuia s se bazeze pe ce indica cellalt examinator. Pacienii cu traume frontale au fcut un numr mare de greeli, comparativ cu lotul de control. A doua sarcin implica comportamentul de simulare. Aici era doar un examinator care indica cu privirea, dar el indica mereu n direcia greit. nelegerea inducerii n eroare de ctre o persoan (examinatorul) depinde de abilitatea de a nelege inteniile altora, i s-a dovedit n acest studiu a avea ca substrat neural zona prefrontal median dreapt ariile 8, 9 i 10 din jurul cortexului cingulat anterior (Shallice, 2001)

Berthoz i colab. (2002) au folosit RMN-ul funcional pe subieci normali pentru a identifica sistemele neurale implicate n procesarea nclcrii normelor sociale. Subiecii au fost instruii s-i imagineze ce ar simi dac ar fi n situaia descris ntr-o povestire ce coninea: 1) o situaie social normal; 2) o nclcare ne-intenionat a regulilor sociale i 3) o nclcare intenionat. Fiecare poveste avea dou variante de prezentare: ca i cum ar fi trit personal de subiect, sau ca i cum ar fi fost martor la ea. Nu s-au observat diferene ntre cele dou variante personal i impersonal ci doar ntre situaia de nclcare a regulilor intenionat/neintenionat. Astfel, s-a observat o puternic activare n zona cortexului prefrontal median (arile 6, 8 i 9) i n polul temporal (aria 38). Ambele zone se suprapun peste cele demonstrat a fi implicate n aspecte ale Theory of mind reprezentarea strilor mentale ale altora. De asemenea, s-a mai observat o activare n cortexul orbitofrontal stng (ariile 10 i 47) care se tie c rspunde de exprimarea furiei. Aceast zon este de asemenea implicat n mecanisme executive de control al impulsului i inhibarea rspunsului, msurate prin probe de tipul Go/No-go i Wisconsin.

Deci, procesarea violrii regulilor sociale implic sistemele neurale ce in de Theory of mind i rspund la expresiile emoionale ale altora, dar aceleai sisteme sunt implicate i n memoria de lucru, controlul impulsului i luarea de decizii. Bechara (2002) i pune ntrebarea dac putem descompune cogniia social n aceste mecanisme bazale, dat fiind c multe dintre cogniiile sociale implic judeci de valoare i luare de decizii privind conveniile sociale, inteniile altor persoane, ncrederea, morala, etica i aa mai departe?

NTREBRI I EXERCIII

1. Care sunt dovezile aduse n sprijinul ipotezei existenei unor sisteme specifice destinate procesrii feelor?

2. Combatei ipoteza senzorial i pe cea social.

3. Care sunt principalele diferene n procesarea feei ntre nou-nscui i copiii mai mari (de pn la 1 an)?

4. Care este esena Modelului Sistemelor Neurale Adiionale?

5. Cum are loc atribuirea inteniilor?

6. Care este legtura dintre aspectele Theory of Mind i procesul de socializare?

3. LIMBAJUL

3.1. Emergena i dezvoltarea limbajului n primii 2 ani de via

3.1.1. Preferina pentru stimuli verbali la nou-nscui

Studiile privind percepia semnalelor acustice au relevat c ftul are oportunitatea de a-i exersa sistemul auditiv cu trei luni nainte de natere. Procesele epigenetice timpurii joac un rol fundamental n stabilirea unei sensibiliti fa de vorbire, prin organizarea conexiunilor din cortexul auditiv. Procesele n ateptarea experienei , universale i specifice, au rolul de a consolida baza pentru viitoarea procesare lingvistic. Aceste procese genereaz preferina timpurie pentru vorbire comparativ cu alte sunete i discriminarea fonemelor generale ale limbajului. Acordarea la caracteristicile limbajului nativ i folosirea acestei sensibiliti aparte pentru procesarea cuvintelor, se bazeaz pe procesele mai plastice dependente de experien, care deci depind de experienele de care beneficiaz fiecare individ n primii doi ani de via (Werker i Vouloumanos, 2001).

Studiile anatomice au evideniat c creierul copiilor n primul an de via prezint cteva dintre caracteristicile structurale la nivelul asimetriei emisferice cunoscute la adult. Totui, studiile comportamentale i electrofiziologice sunt destul de neconcludente n a demonstra la aceti copii o specializare funcional emisferic n procesarea limbajului. Unele sarcini de ascultare dihotomic au indicat c nou-nscuii i cei de 2 luni prezint un avantaj ureche dreapt/emisfer stng n detectarea unei schimbri de ordin fonetic comparativ cu un avantaj ureche stng/emisfer dreapt n detectarea unei schimbri ntr-o linie melodic. Studiile de imagistic cerebral folosind tehnica potenialelor evocate relaionate cu stimulul (ERP) sugereaz c exist o organizare gradual a sistemelor neurale implicate n procesarea limbajului. Vorbirea poate fi descris n termenii unui complex de unde aparinnd de frecvena fundamental, care corespunde n mare nlimii sunetului, i cteva rezonane n bande de frecven nalt numite formani. Comparndu-se nregistrrile electrofiziologice la prezentarea unei silabe (da) i izolat a formanilor si constitutivi la nou-nscui, la 3 luni i la 6 luni s-a observat c la nou-nscui att gruparea celor 3 formani ct i formanii individuali, declaneaz poteniale cerebrale bilaterale similare. ntre 3 i 6 luni ns, silabele demonstreaz un avantaj n procesare din partea emisferei drepte. Aceast asimetrie emisferic a fost observat i pentru al doilea i al treilea formant, n timp ce rspunsul la primul formant a fost bilateral. Asimetria emisferic fa de silabe i formani superiori poate reflecta o specializare gradual a structurilor neurale implicate n procesarea limbajului. Studiile privind contrastele n articularea silabelor i n discriminarea vocalelor sugereaz c exist nc de la natere, i probabil i nainte de natere, o asimetrie a procesrii. ERP-urile au o amplitudine mai ampl la nivelul emisferei stngi dect al celei drepte n sarcinile de discriminare a silabelor n care variaz modalitatea de articulare a consoanei iniiale. O asemenea lateralizare timpurie s-a observat i n studiile privind discriminarea vocalelor (Werker i Vouloumanos, 2001). Dehaene-Lambertz (2000; dup Werker i Vouloumanos, 2001) a demonstrat c n timp ce discriminarea silabelor i a tonurilor complexe formate din 5 armonice coreleaz cu o activarea mai mare a emisferei stngi la 4 luni, totui rspunsul la cele dou categorii de stimuli difer topografic: activarea este situat la nivel central i occipital pentru tonuri, n timp ce silabele produc o activare mai frontal i temporal, sugernd c n procesarea limbajului versus a non-limbajului sunt implicate regiuni diferite ale lobului temporal. Alte studii fcute pe copii de 6 luni au demonstrat c potenialele cerebrale la cuvinte prezentate normal/prezentate invers ncep s difere dup 150-200 ms de la prezentarea stimulului, potenialele declanate de cuvintele prezentate invers atenundu-se dup acest interval. Dehaene-Lambertz i colab. (2002) au studiat prin RMN funcional reacia creierului la copiii de 3 luni i la aduli, n stare de veghe i de somn, la cuvinte normale i prezentate invers. Ei au demonstrat o lateralizare temporal stng similar la aduli i copii fa de ambele categorii de stimuli, n plus observndu-se o activare la copii n stare de veghe a cortexului prefrontal drept la prezentarea normal a cuvintelor.

Zonele corticale implicate n limbaj (dup Wernicke Geschwind)

Deci, dovezile experimentale sugereaz c de la 4 sau 6 luni creierul encodeaz proprietile specifice vorbirii suficient pentru a diferenia vorbirea de alte semnale acustice foarte similare. Dovezi n sprijinul unei specializri n procesarea limbajului vin i dinspre studiile care demonstreaz c aceti copii ascult diferit vorbirea comparativ cu ali stimuli. De exemplu, nou-nscuii sunt mai capabili s discrimineze sunete nesimilare prezentate sub forma unor silabe (de ex: tap versus pat) dect prezentate sub forma unor niruiri de consoane (tsp versus pst). Copiii de 4 luni arat o preferin n a asculta vorbirea comparativ cu alte sunete cum ar fi sunete albe sau muzic, sugernd o tendin spre asemenea procesare, care poate facilita atenia ctre caracteristicile specifice ale vorbirii (Werker i Vouloumanos, 2001).

Toate aceste date nu trebuie s ne conduc spre concluzia c limbajul este nnscut, ci furnizeaz dovezi n favoarea existenei unor capaciti selectate prin evoluie care pot fi exploatate ulterior n scopuri funcionale specifice. Sistemele noastre perceptive sunt setate pentru a observa modificrile, nu constanele inputurilor. Dar dac sistemul ar rspunde n mod egal la toate modificrile senzoriale ce apar, ar fi imposibil deschiderea porilor spre achiziia limbajului. Din fericire, se pare c sistemele perceptive sunt proiectate s detecteze eficient doar acele schimbri care sunt importante pentru copil pentru achiziia la un moment dat a cte uneia dintre componentele limbajului. Nou-nscuii s-a artat c disting limba nativ de alte limbi, prefer vocea mamei n faa altor voci feminine, difereniaz silabele dup tipul i numrul lor, i difereniaz cuvintele de legtur de cuvintele lexicale. Pentru un copil care se confrunt cu sarcina de a-i construi un sistem fonologic n limba sa nativ, distincia limbii native de celelalte limbi este foarte important. De aceea, sensibilitatea mai larg a nou-nscutului fa de vorbire, dovedit naintea dobndirii unei experiene n a asculta limba, este rapid modelat de inputurile la care el este expus. n primele zile i sptmni de via, copiii demonstreaz att discriminare ct i preferin pentru limba nativ. ntre 4 i 7 luni, ei ncep s fie sensibili la fraze n limba nativ. La 6 luni, percepia vocalelor ncepe s demonstreze influena inputurilor vorbirii native.

3.1.2. nvarea primelor cuvinte

La 10 luni ns, copiii nu mai prezint aceai acuitate de discriminare nativ/non-nativ la nivelul fonemelor, pentru c la aceast vrst ei tiu destule despre limba nativ pentru a diferenia cuvintele, i a detecta inserarea unei forme strine aprute ntr-o propoziie n locul unei cuvnt nativ (Werker i Vouloumanos, 2001). Adulii de asemenea prezint o remarcabil abilitate discriminativ n ce privete diferenele fonetice prezente n limba lor nativ, i sensibilitate privind contrastul nativ/non-nativ. Percepia fonemelor limbii native este categorial i este procesat de zone specializate din emisfera stng. Prin contrast cu sensibilitatea demonstrat de copiii mici ns, adulii au dificulti n ce privete discriminarea diferenelor fonetice minime care nu sunt folosite n limba nativ. Adulii japonezi care au o singur fonem intermediar ntre englezescul /r/ i /l/, au dificulti de a discrimina diferena dintre /ra/ i /la/. Adulii englezi au dificulti n a discrimina ntre retroflexul hindi /Da/ i dentalul hindi /da/, sau contrastul din dialectul Thompson /ki/ - /qi/. Scurtnd ns intervalul dintre stimulii prezentai spre comparare, sau efectund un training, adulii de limb englez pot discrimina ntre /Da/ i /da/. Similar, japonezii ncep s discrimineze ntre /r/ i /l/. De asemenea, englezii aduli pot face discriminri non-native dac silabele din dialectul Thompson nu sunt prezentate n cadrul unei propoziii, ci sunt prezentate ca fiind picturi de ap (Werker i Vouloumanos, 2001).

n timp ce se acordeaz la caracteristicile limbii native, i probabil ca i parte component a acestui proces, copii i dezvolt un set de deprinderi ce-i pregtesc pentru conectarea sunetelor cu semnificaia acestora i nvarea cuvintelor. La 4 luni, copiii i pot detecta propriul nume ntr-o conversaie, la 7 luni ei pot separa cuvinte coninnd combinaia de silabe puternic/slab (ex: DOCtor) ntr-o conversaie. La 10 luni, ei pot separa ntr-o conversaie grupri de silabe de tipul slab/puternic (ex: guiTAR= chitar). Dei copiii pot recunoate cuvinte nainte de 12 luni, acest proces devine mai rapid i automatizat ntre 15 i 20 de luni. La 12 luni, copiii nv cel mai bine cuvinte noi care sunt prezentate la finalul unei propoziii ntr-o vorbire direcionat ctre el, dar cteva luni mai trziu ei pot nva cu uurin cuvinte noi ntr-o varietate de situaii. Am vzut c la 10-12 luni copiii sunt sensibili doar la detaliile fonetice care sunt folosite pentru a diferenia semnficaii n limbajul nativ. Aceast sensibilitate fonetic, cuplat cu abilitatea emergent de a recunoate cuvinte, ar trebui s-i pregteasc n folosirea sensibilitii perceptive specifice propriului limbaj spre a separa, encoda i reprezenta noile cuvinte pe care le nva. S-a demonstrat c la 7 luni, copiii au reprezentri fonetice detaliate. Testai cu Procedura Stabilirii Preferinei prin ntoarcerea Capului pentru a stabili preferinele lor fa de anumite cuvinte cu care au fost iniial familiarizai, s-a observat c fiind familiarizai cu cuvinte precum dog i ne-cuvinte precum tup, ei au artat preferin pentru a le asculta, dar nu au prezentat preferin fa de cuvinte fonetic similare precum bog i cup (dup Werker i Vouloumanos, 2001).ntr-o sarcin de nvare explicit a cuvintelor, copiii sunt familiarizai cu dou asocieri cuvnt-obiect, apoi li se testeaz abilitatea de a detecta vreo schimbare n aceste perechi. De exemplu, sunt familiarizai cu Cuvntul A asociat obiectului n micare a, i cu Cuvntul B asociat cu obiectul n micare b, apoi testai ntr-o situaie identic (Aa i Bb) i o situaie schimbat (Ab i Ba). La 14 luni, dar nu i la 8, 10 sau 12, copiii pot nva asocierea dintre dou cuvinte i dou obiecte atunci cnd obiectele sunt diferite iar cuvintele sunt fonetic diferite (ex: lif i neem). Dac sunt familiarizai doar cu o pereche, chiar i cei de 8 luni pot discrimina o schimbare a cuvntului (ex: Ba) sau a obiectului (ex: Ab), demonstrnd c ei pot discrimina detaliile att ale cuvntului ct i ale obiectului (Werker i Vouloumanos, 2001). Totui, copiii de 14 luni greesc atunci cnd e vorba de a discrimina ntre dou cuvinte similare fonetic (ex: bih de dih). Studiile folosind ERP pentru a releva rspunsul cerebral la cuvinte i ne-cuvinte, au demonstrat c la 13-17 luni aceast diferen este sesizat de ctre ambele emisfere, la nivel frontal temporal i parietal. La 20 de luni ea se restrnge n emisfera stng lobii temporo-parietal i zona ventrolateral prefrontal (aria 45)(Romanski i Goldman-Rakic, 2001), sugernd emergena la aceast vrst a sistemelor cerebrale de procesare a limbajului. La 17 luni, copiii cu un vocabular dezvoltat (> 150 cuvinte) prezint un rspuns ERP localizat n emisfera stng, n timp ce copiii cu un vocabular mai srac (< 50 cuvinte) prezint un rspuns mai extins, indicnd faptul c localizarea mai exact a rspunsului ERP observat la copiii mai mari reflect cunotine lexicale mai sofisticate. Aceste rezultate sunt interpretate ca indicnd stabilirea unor sisteme neurale specializate n nvarea cuvintelor ca i cauz a dezvoltrii vocabularului (Werker i Vouloumanos, 2001).

La vrsta de 18-20 de luni are loc o nvare rapid i eficient a cuvintelor. Aceast explozie n dobndirea limbajului este acompaniat de o specializare a sistemelor neurale implicate n nvarea cuvintelor, i odat cu stabilirea acestor sisteme, devine din nou posibil atenia ctre detaliile fonetice.

Constana inter-individual a datelor experimentale privind nvarea cuvintelor sugereaz c anumite arii cerebrale sunt mai adecvate funcional dect altele i e mai probabil s se ocupe de acest proces.

3.2. Neurobiologia limbajului

CELE 52 DE ARII ALE LUI K. BRODMANN (1868-1918)

3.2.1. Procesarea ortografic i fonologic

Atunci cnd citesc cuvinte, oamenii recurg la procesri multiple, precum cele ortografice implicate n analiza vizual a literelor i formei cuvintelor, cele fonologice implicate n analiza fonemic a cuvintelor, i cele semantice implicate n analiza conceptual a cuvintelor.

n timpul citirii unui text, dintr-o singur fixaie un cititor experimentat obine informaie semantic din doar unul sau dou cuvinte. Aceste fixaii dureaz n medie 275 ms. Dup ce acest proces demareaz, timpul pn cnd ochii se mic din nou este influenat de lungimea, semnificaia i frecvena cuvntului fixat (Posner i McCandliss, 1999). Primele studii fcute prin ERP au prezentat subiecilor cuvinte i iruri de litere fr semnificaie n 4 condiii: 1) observare pasiv, 2) detectarea unor linii ngroate din cadrul unor cuvinte, 3) detectarea unor nepotriviri de tipul DOC tor, sau scAr, i 4) decizie lexical. S-a observat c apare la nceput, dup 50 ms un potenial pozitiv numit P100 n emisfera dreapt, indiferent de tipul sarcinii. S-a sugerat c acest potenial reflect o analiz a trsturilor vizuale comun percepiei oricrui input vizual. La 150 ms dup prezentarea stimulilor apare un potenial negativ numit N1 lateralizat n emisfera stng zonele posterioare, care este mai pronunat n cazul cuvintelor dect al irurilor de litere fr sens. Acest potenial este relaionat de percepia regularitilor ortografice al irurilor de litere i nu reflect identificarea unor cuvinte, iar mrimea sa este relaionat direct cu gradul de similitudine al irurilor de litere cu cele folosite uzual n limba englez (s-au folosit subieci vorbitori de limb englez) (Compton i colab.,1991; dup Posner i McCandliss, 1999). Alte studii ulterioare au confirmat aceast ipotez, demonstrnd c irurile de cifre activeaz ariile posterioare stngi iar cifrele arabe activeaz arii din ambele emisfere.

Exist dovezi considerabile c sarcinile fonologice provoac activarea cortexului prefrontal stng, dar mai posterior celei observate n sarcinile semantice, chiar lng aria lui Broca (aria 44) (Gabrieli, Poldrack i Desmond, 1998) dar i a cortexului parietal superior median (aria 31)(Otten, Henson i Rugg, 2002).

3.2.2. Procesarea semantic

Studiile de imagistic cerebral folosind tomografia cu emisie de pozitroni (PET) i RMN-ul funcional au identificat modificri ale fluxului sangvin n diferite arii ale creierului n timpul unor sarcini de procesare semantic. Atunci cnd subiecii sunt pui s fac o decizie lexical, de exemplu s spun la ce se folosete un substantiv prezentat de examinator apar activri n urmtoarele zone: 1) cortexul lateral inferior prefrontal stng, 2) cortexul cingulat anterior (ariile 32, 24), 3) cortexul temporo-parietal stng (aria lui Wernicke aria 42) i 4) cerebelul lateral drept (vezi figura).

Activarea cortexului cingulat anterior reflect cerinele atenionale ale sarcinii i fixarea ateniei pe semnificaia cea mai probabil a cuvntului. Activarea acestei zone apare ntr-o varietate de sarcini cu ar fi procesele de supervizare atenional sau de depistare a conflictelor cognitive (erorilor) (dup Abdullaev i Posner, 1998).

Activarea frontal inferioar stng (ariile 47, 47) anterioar ariei lui Broca (aria 44) apare la aproape 220 ms de la apariia stimulului. Aceast zon este implicat n orice analiz mai elaborat a semnificaiei vreunui cuvnt, prezentat fie vizual fie auditiv. De exemplu ea se activeaz atunci cnd subiecii sunt rugai s determine dintr-un set de cuvinte care desemneaz un animal, comparativ cu condiia de a observa pasiv cuvintele. La fel, dac subiecii sunt rugai s clasifice substantive ca fiind concrete/abstracte, sau naturale/fcute de om.

Aria lui Wernicke din zona temporo-parietal a emisferei stngi este de asemenea relaionat cu procesarea semantic. Leziuni la nivelul acestei zone se tie c duc la afazie. Activarea acestei zone apare ulterior celei frontale (aprox. 600 ms) ea fiind implicat n integrarea semnificaiior cuvintelor pentru a obine semnificaia general a unei fraze, propoziii sau alte uniti mai complexe dect un simplu cuvnt. Sarcinile lexicale duc la o activare mai puternic a regiunii prefrontale stngi n timp ce nelegerea propoziiilor duc la o activare mai puternic n aria Wernicke (dup Abdullaev i Posner, 1998)

S-a mai observat i o activare bilateral a cortexului insular, la aprox. 800-1100 ms , mai specific emisferei drepte, care nu apare n sarcinile semantice ci n sarcinile de citire, sugernd c aceast zon este implicat n planificarea micrilor articulatorii ale output-ului verbal (dup Abdullaev i Posner, 1998).

Ariile temporo-parietale activate la citirea unor cuvinte i propoziii

3.2.3. Rolul ateniei n procesarea vizual a cuvintelor

Deci, n timpul citirii au loc o serie de procese ntr-o anumit ordine, dar sistemele atenionale pot fi folosite pentru a re-activa oricare dintre zonele anatomice i astfel s impun o nou ordine de prioriti a operaiilor cognitive implicate. Aceste procese sunt reflectarea unei procesri descendente atenionale i nu al activrii senzoriale. Exist numeroase dovezi c ariile cerebrale posterioare chiar cele senzoriale pot fi activate fie de inputuri senzoriale, fie de atenie. De exemplu, studiile de imagerie vizual sugereaz c subiecii i pot activa cortexul vizual (chiar cortexul vizual primar) n absena unui input senzorial. Cnd subiecii sunt rugai s se gndeasc la culoarea cel mai des asociat cu un cuvnt care le este prezentat ( de ex: banan-galben), studiile PET au relevat c se activeaz cortexul extrastriat implicat n procesarea culorilor (aria 18)(dup Posner i McCandliss, 1999). Posner i colab. n 1998 (dup Posner i McCandliss, 1999) au efectuat un studiu n care subiecilor le-au fost prezentate aceleai cuvinte dar cu 2 seturi de instruciuni diferite, pentru a se manipula ordinea operaiilor cognitive pe care le efectueaz n sarcin. Jumtate dintre cuvinte aveau o liter ngroat i jumtate apreau cu fonturi normale. n plus, jumtate dintre ele reprezentau obiecte (PIAN) iar jumtate fiine (MR). ntr-un set de instruciuni, subiecii erau rugai s ia o decizie semantic s spun dac cuvntul reprezenta un obiect sau o fiin, iar n setul cellalt de instruciuni sarcina era de a depista o trstur ngroat (de ex: PIAN). n alt zi, subiecii au executat sarcina de cutat litere ngroate, i apoi au fost rugati s apese o tast cnd apar cuvinte ce au o liter ngroat dar sunt n acelai timp obiecte. Aceste dou instruciuni mpreun cu experiena subiecilor din sarcina anterioar ar trebui s-i fac s caute nti trstura fizic i apoi s fac o analiz semantic. ntr-o alt zi, subiecii au efectuat nti sarcina semantic, apoi au trebuit s caute obiecte care aveau i o liter ngroat. De data aceasta instruciunea mpreun cu experiena lor anterioar n sarcina semantic a plasat prioritatea iniial pe analiza semantic i apoi pe cea fizic. Timpii de reacie obinui sugereaz c instruciunile au avut succes n a-i face pe subieci s asigneze prioriti diferite. Cnd au fost instruii s dea prioritate literei ngroate, subiecii au fost mai rapizi n rspuns cnd lipseau acestea, dect atunci cnd acestea se gseau n cuvinte din categoria greit, i invers dac sarcina semantic avea prioritate. ERP nregistrate n ariile frontale au artat o mai mare amplitudine cnd i se ddea prioritate sarcinii semantice, iar zonele posterioare (parietale) artau o mai mare activitate atunci cnd se ddea prioritate sarcinii fizice.

Alocarea ateniei ctre un tip anume de informaie poate fi vzut ca fiind instalarea unui circuit temporar de la nivele superioare ctre zonele inferioare. n acest sens, atenia poate controla ordinea proceselor, cum ar fi n sarcinile de decizie semantic/depistarea unei trsturi fizice.

3.3. Relaia limbaj-memorie

Aa cum am meionat anterior, studiile PET i RMN funcional au gsit activri ale zonelor prefrontale inferioare stngi asociate analizei semantice ale cuvintelor. De exemplu, un studiu RMN funcional a gsit o mai mare activare prefrontal stng (ariile 45, 46 i 47) atunci cnd subiecii fceau judeci semantice despre cuvinte de tipul etichetrii n concrete (mas) sau abstracte (adevr), comparativ cu situaia cnd ei fceau judeci privind tipul fonturilor cu care erau scrise cuvintele majuscule (SCAUN) sau normale (dragoste)(Demb i colab., 1995).

Similar, un studiu PET a gsit o mai mare activare prefrontal stng atunci cnd subiecii fceau decizii privind cuvinte care reprezentau obiecte versus fiine, comparativ cu situaia cnd cutau o anumit liter.

O activare identic a cortexului prefrontal inferior stng, a cortexului cingulat anterior i a cerebelului drept, a fost evideniat cnd subiecii trebuiau s genereze un verb (a mnca) la un substantiv prezentat de examinator (prjitur), comparativ cu situaia cnd trebuiau doar s citeasc cuvintele (dup Gabrieli, Poldrack i Desmond, 1998). Aceai activare a prefrontalului stng i a cerebelului drept este evideniabil fie c trebuie s generm verbe la un substantiv prezentat (vizual sau auditiv), sau s facem judeci semantice despre cuvinte sau desene, deci, aceste activri par s reflecte procese psihologice implicate n analiz semantic n sarcini cu material verbal, imagistic, vizual sau auditiv, intenionate sau nu.

Este binecunoscut faptul c memorarea unor cuvinte este superioar atunci cnd encodm materialul semantic (dup semnificaie) dect dac le encodm dup aparen (trsturi fizice). Encodarea semantic duce la o mai mare activare a zonelor prefrontale stngi (ariile 45, 46) i parietale inferioare mediane (aria 30)(Otten, Henson i Rugg, 2002). Memorarea cuvintelor este de asemenea superioar atunci cnd se genereaz cuvinte comparativ cu situaia cnd doar se citesc cuvintele, iar acest principiu se aplic i atunci cnd generm verbe versus doar citim substantivele. Astfel, activarea prefrontal pare s reflecte procese importante n memorare (Gabrieli, Poldrack i Desmond, 1998). Activitatea neural ce apare n timpul creerii unei noi memorii poate fi observat prin RMN funcional. Reber i colab. (2002) au evideniat c corelatele RMNf ale inteniei de a encoda un cuvnt sunt diferite de corelatele RMNf ale succesului encodrii. Activarea prefrontal este mai puternic asociat cu intenia de a encoda verbal, n timp ce activarea zonelor temporale mediane stngi (hipocamp)(aria 28) este crucial pentru encodarea care a condus la fixarea cuvintelor n memorie, verificat printr-o testare ulterioar.

Efectul de recen temporal a materialului verbal se msoar prin paradigma judecii recenei, care const n studierea unei liste de cuvinte prezentate secvenial, cu pauze ntre ele, apoi le sunt prezentate subiecilor dou dintre cuvinte fiind rugai s spun care dintre ele au fost prezentate mai recent. Konishi i colab. (2002) folosind RMN-ul funcional, au relevat n aceast sarcin multiple activri prefrontale, incluznd cortexul lateral (aria 46) inferior (ariile 45, 47), cel anterior (aria 10), precum i ale cortexului temporal median (hipocamp), zone relaionate cu reactualizarea din memorie.

Datele de mai sus se refer la memoria declarativ sau explicit msurat prin probe de reproducere i recunoatere. Prin contrast, memoria implicit este msurat prin modificrile induse de experien n performana la teste indirecte, care nu fac referina la experien. O astfel de metod este amorsajul repetitiv (repetition priming). ntr-o astfel de sarcin subiecii sunt expui ntr-o faz de nvare la cuvinte sau imagini. Apoi, ntr-o faz test li se cere s nvee stimuli similari (sau identici) cu cei din faza nti amestecai cu stimuli complet noi. Amorsajul repetitiv se refer la diferena n performan, msurat prin vitez sau acuratee, dintre stimulii vechi i cei noi. Aceast diferen reflect memorii implicite dobndite n faza de nvare. Pacienii amnezici prezint o memorie implicit normal msurat prin asemenea sarcini, deci amorsajul repetitiv este mediat de un sistem mnezic, rmas intact n amnezie, altul dect cel ce susine memoria declarativ care este afectat n amnezie. O distincie fundamental n amorsajul repetitiv este cea dintre amorsajul perceptual (ce reflect forma stimulului) i cel semantic sau conceptual, care reflect semnificaia stimulului. Studiile fcute pe pacieni cu leziuni au indicat c amorsajul vizual perceptual depinde de cortexul occipital. De asemenea, studiile PET au evideniat o scdere a activrii n aceste zone la procesarea stimulilor amorsai anterior ca urmare a amorsajului vizual, comparativ cu stimulii noi. Amorsajul semantic este studiat rugndu-i pe subieci s fac judeci de tipul concret/abstract, pentru seturi alternative de cuvinte, unele repetndu-se altele fiind complet noi. Subiecii fac judeci mai rapide pentru cuvintele repetate, iar acest proces este asociat cu o scdere a activrii n cortexul prefrontal stng pentru cuvintele repetate (Demb i colab., 1995). Acelai lucru se observ dac recurgem la o sarcin de generare de verbe la substantive prezentate (Gabrieli, Poldrack i Desmond, 1998). Studii mai recente au evideniat activri i la nivelul zonei temporale girusul temporal superior i girusul temporal mijlociu (aria 40)(Ojermann, Schoenfield-McNeill, 2002).

O descoperire ciudat a primelor studii privind activarea prefrontal stng la analiz semantic a fost a activrii concomitente a cerebelului drept. Mai mult dect att, atunci cnd subiecii generau verbe la substantive n mod repetat, se micora att activarea prefrontal ct i cea cerebelar. Ideea c regiunile prefrontale stngi i cerebelare drepte sunt componente ale unei reele interactive este congruent cu rapoartele clinice privind un hipometabolism cerebelar consecutiv unei lezri contralaterale frontale, i a unui hipometabolism frontal consecutiv unei lezri cerebelare. Pacienii cu traume cerebelare deseori prezint simptome similare cu a celor cu traume frontale, evideniabile prin teste de inhibiie/perseverare, fluen verbal, planificare, nvare asociativ, precum i agramatisme. Dei activrile funcionale din cortexul prefrontal sunt corelate cu cele ale cerebelului contralateral, este improbabil ca cele dou formaiuni s execute procesri identice. n sarcinile n care subiecii completeaz cu primul cuvnt care le vine n minte rdcina format din 3 litere a unui cuvnt, care fie poate avea mai multe posibiliti de completare (ex: sta) fie mai puine variante (ex: psa), ei completeaz mai des i mai rapid rdcinile cu mai multe variante (ex: stall, star, stamp, stallion, stand, staff, state). Cnd ei completeaz rdcinile ce au mai puine variante, problema cu care se confrunt ei este una de susinere a cutrii pn la gsirea unui rspuns corect, i mai puin una de selectare a rspunsului. S-a observat c regiunile frontale stngi sunt mai active atunci cnd subiecii au de completat rdcini cu mai multe variante, n timp ce cerebelul drept a fost mai activ cnd aveau de completat n situaia cu mai puine variante. Deci, zonele prefrontale se ocup de selecia unui rspuns verbal, n timp ce zonele cerebelare se ocup de susinerea cutrii unui rspuns (Gabrieli, Poldrack i Desmond, 1998). O activare specific n cazul rdcinii cu mai puine variante, este cea din girusul frontal mijlociu (aria 10). Se pare c aceast arie este implicat n special n procesele de reactualizare lexical i nu semantic, deoarece subiecii aveau de reactualizat un cuvnt pe baza unei rdcini format din trei litere i nu a unui indicator semantic. Aceai activare a mai fost observat atunci cnd este necesar detectarea unei litere cuprins ntr-un cuvnt versus ntr-un ir de litere fr sens. Ambele sarcini necesit selecia informaiei semnificative i suprimarea informaiei nerelevante despre