Legge di Weber - Dipartimento di Psicologia

La psicofisica
La psicofisica
z
Definizione
z
Studio delle relazioni tra le caratteristiche fisiche
di uno stimolo e l’esperienza sensoriale che ne
deriva
z
Legge di Weber
z
z
ΔR= kR
k dipende dalla modalita’ sensoriale
La validita’ della legge decade per le
intensita’ prossime ai limiti superiori ed
inferiori degli intervalli di variazione
P.e.: capacità di avvertire presenza di particolari
sostanze tramite olfatto gusto; capacità di distinguere
presenza/assenza di stimoli visivi o uditivi
p
Legge di Weber-Fechner
z
z
Fechner sostituisce la sensazione E allo
stimolo R
La sensazione si accresce secondo il
logaritmo dell’intensità dello stimolo
E = 1/k logR + c
dove c è la costante di integrazione
integrazione.
1
Legge esponenziale di Stevens
z
z
z
z
Con questi metodi si può rilevare la funzione che meglio descrive
pp
tra g
giudizio sensoriale (p
(psi)) e intensità di stimolazione
il rapporto
I.
PSI = k I N
dove K e N sono costanti che dipendono dal tipo di stimolo
prescelto.
Teoria del livello di adattamento=>variante alla teoria di Stevens:
la sensazione non può essere rilevata in astratto=>se un
soggetto ha avuto prima dell’esperimento un’esposizione a
stimoli molto intensi, tenderà a ritenere come molto bassi degli
stimoli di valore medio e viceversa.
L’esposizione crea un certo livello d’adattamento e il giudizio
viene formulato non in astratto ma in riferimento a questo livello.
La teoria della detezione del
segnale
z
z
Metodo alternativo per misurare la sensibilità
di una persona a cambiamenti degli stimoli
fisici
Teoria della detezione del segnale (Signal
Detection Theory): Teoria psicofisica che
quantifica la risposta
q
p
di un osservatore alla
presentazione di un segnale in presenza di
rumore.
Teoria della detezione del
segnale
z
z
Tentativo di applicare alla
psicofisica la teoria della
p
decisione statistica.
Il soggetto ha un compito di
rilevazione consistente
nell’affermare o meno
l’esistenza del segnale. Si
presentano così 4
possibilità:
z
z
z
z
Vero positivo/successo
(Hit, H)
Falso Allarme/falso
positivo (FA)
Omissione/falso negativo
(O)
Rifiuto Corretto, (RC).
2
La teoria della detezione del
segnale
La teoria della detezione del
segnale
Teoria della detezione del
segnale
La teoria della detezione del
segnale
z
Nel calcolare una soglia non dipende solo
dalla sensibilità del soggetto ma anche dal
suo bias di risposta che dipende da
aspettative e motivazioni individuali
z
z
Criterio rigido di prudenza
Criterio elastico
3
La teoria della detezione del
segnale
z
Dal rapporto tra questi 4 tipi di risposte si
disting ono d
distinguono
due
e fattori che inter
intervengono
engono nel
processo di rilevazione, per i quali è possibile
individuare due indici statistici:
z 1 ) dI=>misura della sensibilità del sistema
z
z
Dipende da confronto tra H e FA
2 ) ß=>legato
ß >legato al criterio soggettivo impiegato
nel compito, consistente nell’avere un
atteggiamento più d’azzardo (gambler) o più
prudente (conservative).
Receiver Operating
Characteristics (ROC)
Basi evolutive del
comportamento
4
Basi evolutive del
comportamento
z
Come l’evolozione e l’ereditarieta’ inflenzano
il comportamento?
z
z
Numerose differenze comportamentali fra gli
individui e le specie sono associate a differenze
genetiche e ad altre diversita’ biologiche.
Comprendere come si e’sviluppato un
comportamento adattivo attraverso il processo
dell’evoluzione aiuta gli psicologi a comprendere
come il comportamento si adatta ai cambiamenti
dell’ambiente.
Basi evolutive del
comportamento
z
z
z
La selezione naturale e le sue implicazioni in
psicologia
Basi di genetica
La sociobiologia: lo studio comparato dei
sistemi sociali animali
1. L'origine della specie
di Charles Darwin (1859)
Basi evolutive del
comportamento
La teoria dell’evoluzione e
la selezione naturale
z
Tutte le specie viventi sono giunte a sviluppare
i meccanismi e le strutture biologiche attuali
attraverso un processo storico che ha implicato
cambiamenti casuali ereditabili.
z
z
Esiti si comprendono a livello di popolazione
Ambienti passati determinano gli effetti
5
1. L'origine della specie
di Charles Darwin (1859)
Selezione naturale
z
z
Le idee contenute in questo testo circolavano
già da diversi secoli (selezione artificiale),
tuttavia incominciano a venire accettate perchè
Darwin:
z
z
Non tutti gli individui sopravvivono e si
riproducono
i d
e lla scelta
lt ttra chi
hi vii riesce
i
e chi
hi
no è in parte determinata dalle rispettive
caratteristiche ereditarie.
z
1) presenta una mole notevole di prove a favore del
processo evolutivo;;
p
2) descrive un meccanismo col quale può attuarsi
l'evoluzione, ovvero
z
la selezione naturale.
Selezione naturale
z
Si possono distinguere tre fasi
z
z
z
z
Variabilita’ casuale tra gli individui di una
popolazione
Selezione che favorisce alcune variazioni dato un
determinato ambiente e da direzione al processo
evolutivo
Conservazione delle variazioni adatte ad un
determinato ambiente (nella sintesi moderna le
mutazioni genetiche)
Qualsiasi carattere ereditario che AUMENTI la
probabilità di sopravvivenza e di riproduzione in
un determinato ambiente è soggetto a una
SELEZIONE A FAVORE
Qualsiasi carattere ereditario che DIMINUISCA la
probabilità di sopravvivenza e di riproduzione in
un determinato ambiente è soggetto a una
SELEZIONE CONTRO
Selezione naturale
z
Premesse per il funzionamento:
z
z
z
Variabilita’ nelle caratteristiche ereditate tra gli
individui in una determinata popolazione
Ambiente con una capacita’ limitata di sostenere
una popolazione
Competizione per soppravvivenza e
riproduzione => successo riproduttivo
Il processo funziona se l’ambiente non
continua a cambiare o cambia lentamente
6
Selezione naturale
z
La selezione naturale (approccio funzionalista) è determinata
dagli ostacoli che l'ambiente naturale oppone alla riproduzione
d li iindividui
degli
di id i e pertanto:
t t
z 1) non segue un piano preordinato: solo quei cambiamenti
genetici che determinano per l'organismo un vantaggio
immediato, in termini di accresciute capacità di sopravvivenza e
di riproduzione, possono proliferare per effetto della selezione
naturale;
z 2) Non è possibile disporre gli organismi in un ordine gerarchico,
poiché questi si sono evoluti per adattarsi a differenti nicchie
ecologiche,
g
, nelle quali
q
valgono
g
meccanismi di selezione
differenti;
z 3) La capacità di un organismo di sopravvivere e di riprodursi
dipende dal suo comportamento, pertanto sono i meccanismi che
producono il comportamento ad evolversi.
http://www.rit.edu/~rhrsbi/GalapagosPages/NewGalapagos.html
Variabilita’
z
z
In una determinata popolazione si
id tifi
identificano
i di id i con fenotipi
individui
f
ti i
(caratteristiche fisiche e di comportamento)
diversi
I diversi fenotipi sono dovuti all’interazione tra
I diversi genotipi e l’ambiente.
http://www.rit.edu/~rhrsbi/GalapagosPages/NewGalapagos.html
7
z
3. Radiazione adattativa
z
z
Quando esistono opportunità ecologiche
multiple, una data popolazione può
suddividersi in varie specie che vivono in
diversi ambienti e che differiscono nei tratti
che li aiutano a sfruttare questi ambienti
Visto che q
questo include sia l’origine
g
di nuove
specie che l’origine della diversità ecologica,
e’ uno dei fenomeni più importanti
dell’evoluzione della biodiversità
Correlazione
significativa tra la
forma del becco e la
durezza dei semi
mangiati
Selezione basata su
competizione
z
z
z
La selezione e’ dovuta agli effetti della
competizione su cibo, accoppiamento,
territorio
Fenotipi diversi si adattano in modo diverso
Individui piu’ adatti a quel determinato
ambiente sopravvivono e si riproducono
trasmettendo il loro genotipo
8
4. Evoluzione: processo
finalistico?
z
L’evoluzione non e’ un processo finalistico
perche’:
z
z
z
Non puo’ produrre cambiamenti in visto di un
proposito futuro
Non si possono ordinare gli organismi su una
scala gerarchica. Ogni organismo si e’ sviluppato
per occupare una determinata nicchia ecologica
La selezione naturale non e’ una sorta di forza
etica
Spiegazione di un
comportamento
z
Due spiegazioni complementari
z
z
z
Cause lontane (cause ultime): valore del
comportamento rispetto a sopravvivenza e
riproduzione
Cause prossimali (cause prossime):
identificazione di stimoli e meccanismi fisiologici
attraverso i quali si attua
5. L’approccio funzionalista al
comportamento
z
z
La selezione naturale ha dato origine a
caratteristiche funzionali (adattative) tali da
favorire la sopravvivenza e la riproduzione
dell’individuo
I funzionalisti studiano il comportamento di
p
cercando di scoprire
p
p
perche’ un
una specie
determinato comportamento ha accresciuto
le capacità di sopravvivenza e di
riproduzione: identificazione di cause ultime
Cambiamenti evolutivi privi di
significato funzionale
z
Caratteri genetici privi di una specifica
funzione evolutiva possono essere dovuti alla
z
z
Deriva genetica: variabilita’ dovuta unicamente al
caso senza che intervenga la selezione naturale
(e.g. forma del naso)
Effetti collaterali della selezione naturale (e.g.
fringuelli)
P.e. Perche’ gli uccelli cantano in primavera
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2. La moderna concezione
dell’evoluzione
z
z
Sintesi fra il principio darwiniano della selezione
naturale
l e lle attualili conoscenze suii geni:
i ciò
iò che
h
cambia nel corso dell'evoluzione è la frequenza
di specifici geni all'interno di una popolazione i
cui membri si incrociano fra loro.
Frequenza aumenta di generazione in
generazione se fanno aumentare la
sopravvivenza e la riproduzione
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
I geni sono le unità biologiche dell’eredità
z
z
z
z
si replicano e vengono trasmessi da un genitore alla
progenie
se una caratteristica è ereditata per via biologica è mediata
dai geni.
Gli effetti dei geni sui caratteri comportamentali sono
mediati dal loro ruolo nella costruzione e
modificazione delle strutture fisiche del corpo
I geni influenzano il corpo solo attraverso la loro
influenza sulla produzione di proteine
2. La moderna concezione
dell’evoluzione
z
La variabilità genetica che alimenta l'evoluzione
scaturisce
i
d
da d
due ffontii principali:
i i li
z
z
IL RIASSORTIMENTO DEI GENI: si
verifica durante la riproduzione sessuale
LE MUTAZIONI e ABBERRAZIONI
CROMOSOMICHE:sono errori accidentali
di duplicazione del DNA.
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
z
I geni compongono delle molecole di DNA (presenti
nell nucleo
l d
delle
ll uova e d
deglili spermatozoi
t
i che
h sii
uniscono a formare un nuovo individuo) che si
replicano ad ogni divisione cellulare.
Il nucleo di ogni cellula di un individuo contiene la
replica del suo caratteristico e unico patrimonio di
DNA e funge
g da stampo
p p
per p
produrre una molecola
di RNA (acido ribonucleico)
z
stampo per la sintesi di una proteina.
10
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
Gli effetti dei geni sono intimamente
intrecciati con quelli ambientali, che sono in
grado di attivare o inattivare i geni, portando
a cambiamenti organici che modificano la
capacità comportamentale dell’individuo
z
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
Quando si dividono per dare origine a nuove
cellule
ll l ((che
h non siano
i
uova o spermatozoi)
t
i) lle
cellule vanno incontro ad un processo
chimico chiamato mitosi
z
a nessuno dei due fattori può essere attribuito un
ruolo prevalente.
z
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
Quando invece si dividono per produrre
gameti
ti ((uova o spermatozoi),
t
i) le
l cellule
ll l vanno
incontro ad un processo chiamato meiosi,
che implica due divisioni anziché una sola e
dà origine a cellule dal contenuto genetico
non identico a quelle originali⇒ tutti i gameti,
p
, prodotti
p
da una stessa
uova o spermatozoi,
persona differiscono l’uno dall’altro rispetto al
contenuto genetico a causa dello scambio di
porzioni di DNA (crossing over).
ogni cromosoma replica esattamente se stesso,
quindi la cellula si divide e ogni coppia di ciascun
cromosoma entra a far parte di uno dei due nuclei
figli neoformati
tutte le nostre cellule (fatta eccezione per le uova
e per gli spermatozoi) sono geneticamente
identiche fra loro.
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
La riproduzione sessuale in questo modo
garantisce un vantaggio evolutivo maggiore
z
in un mondo in cui l’ambiente si modifica di
continuo, i geni hanno più probabilità di
sopravvivere se ad ogni generazione si
riassortiscono in molte combinazioni diverse.
11
La moderna concezione
dell’evoluzione
z
Le caratteristiche acquisite nel corso della vita
NON SONO EREDITABILI
EREDITABILI. Nessuna
N
pratica
i o
esperienza può modificare i geni di un individuo.
Invalidità della teoria dell’eredità delle
caratteristiche acquisite
Trasformazioni ambientali e
processo evolutivo
z
L’evoluzione e’ stimolata da cambiamenti
ambientali
z
z
Velocità dell’evoluzione correlata alla velocità e
natura dei cambiamenti ambientali
Trasformazione dell’ambiente stimola evoluzione
z
z
NON provocando mutazioni
MA determinando il processo di selezione naturale
talvolta osservabile nel suo divenire
ƒ
Falena punticchiata
Studio sui fringuelli (Grant & Grant, 1991)
Procedure sperimentali per
determinare effetti genetici
z
Animali
z
z
z
z
Selezione artificiale
Mutazioni knockout
Marker genetici
Uomo
z
Tecniche correlazionali
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Selezione artificiale
G
Generation
ti 0
Generation 4
MB
Generation 8
10
Number of errors in maze test
MD
MB
MD
54
190
Number of errors in maze test
Procedure sperimentali per
determinare effetti genetici
Uomo: genetica comportamentale
z
MB
10
MD
54
190
z
Tecniche correlazionali: si osserva il fenotipo
comportamentale e con consenso informato
analizziamo il DNA per vedere se correla con il
genotipo
Procedure correlazionali
z
z
Osservazione di concordanza: analisi delle
somiglianze comportamentali (concordanza per
un tratto comportamentale) sui gemelli
Analisi segregazionale
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Il metodo dei gemelli e il
metodo dell’adozione
Per ottenere una misura dell’ereditabilità
dell ereditabilità dei tratti si ricorre
a tre metodi:
a)
b)
c)
Evoluzione, ereditarietà e
comportamento
La sociobiologia
il metodo dei gemelli allevati nello stesso ambiente
il metodo dei gemelli allevati separatamente
il metodo dell’adozione
Sociobiologia
z
Approccio controverso che studia gli effetti della biologia sul
comportamento sociale umano
z
Applicazione della teoria dell’evoluzione (selezione naturale) al
comportamento sociale
z
Asseriscono che tutti i comportamenti sono il risultato di adattamenti
genetici (selezione naturale) con il fine di raggiungere il successo
riproduttivo
z
Studia grandi gruppi di persone che condividono caratteristiche
comuni
Altruismo
z
Come e’ possibile che l’altruismo evolva
attraverso la selezione naturale?
z
La selezione naturale potrebbe favorire
comportamente che diminuiscono il successo
riproduttivo degli individui a patto che produca per
i vicini parenti un vantaggio riproduttivo elevato
14
Sociobiologia
z
z
Applicabile agli animali – meno accettata
l’applicazione della teoria al comportamento
umano
Le spiegazione sociobiologica viene ritenuta
inadeguata perche’
z
z
non tiene conto della mente e della cultura
considera i comportamenti umani geneticamente
prefissati
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