La percezione visiva e tattile nelle persone sorde

La percezione visiva e tattile 

nelle persone sorde 

Francesco Pavani 1,2 

1 - Center for Mind/Brain Sciences (CIMeC), University of Trento, Italy 

2 – Dep. of Cognitive Sciences and Education, University of Trento, Italy

Introduzione 

Perchè studiare la percezione e l’attenzione nelle persone sorde? 

§ Attenzione selettiva e percezione 

§ La nostra interazione con il mondo esterno (stimoli, 

oggetti, persone) cambia in funzione di che cosa abbiamo 

selezionato e dunque percepito 

§ Lo studio dell’attenzione e della percezione si basa su 

compiti semplici 

§ Sono l’estrema semplificazione di situazioni e 

comportamenti della vita quotidiana 

Francesco Pavani © 2011

Introduzione 

Quali aspetti abbiamo indagato? 

§ Accorgersi della comparsa di uno stimolo 

§ Compito di semplice detezione 

§ Riconoscere cosa ho percepito 

§ Compito di discriminazione 

§ Orientare e controllare lo sguardo 

§ Compito di movimenti oculari 


Accorgersi della comparsa di uno stimolo 

Semplice detezione 

Compare il punto 

di fissazione 

Francesco Pavani © 2011 

Il bersaglio dura 50 ms 

Response Time [ms] 

400 

350 

300 

250 

200 

§ Le persone sorde rispondono più 

rapidamente degli udenti alla 

comparsa di un bersaglio visivo 

(46 ms in media) 

Group (F(1,20) = 6.7, p < 0.02) 

* 

Hearing Deaf 

Central 

Peripheral 

Bottari, Turatto & Pavani, in preparazione



[1] Reynolds 1993 

[2] Loke and Song 1991 

[3] Parasnis and Samar 1985 

[4] Chen et al. 2006 

[5] Colmenero et al. 2004 

[6] Bottari et al. in prep. 

[7] Bottari et al. 2010. 

Pavani & Bottari, 2011 

Deaf are faster 

Hearing are faster 

[1] 

[2] 

[7] 

[4] [1] 

[6] 

Simple detection or localisation tasks 

[7] 

[6] 

-5 0 5 10 15 20 25 30 

[3] 

Visual eccentricity 

[5] 

[2] 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

-40 

-60 

-80 

-100 

RT difference (hearing minus deaf) 




Da dove origina questa 

differente reattività agli 

stimoli visivi? 

§ Analisi dello stimolo più rapida? 

§ Diversa motivazione dei 

partecipanti? 

§ Risposta motoria più pronta? 

§ Impulsività? 

Registrazione elettroencefalografica (EEG) di 

potenziali elettrici evocati dagli stimoli visivi 




In collaborazione con: 

Quando si verificano le prime differenze nella 

risposta neurale fra sordi ed udenti? 

Davide Bottari 

(University of Trento, Italy) 

Marie-Hélène Giard 

Anne Caclin 

(INSERM U821 - Brain 

Dynamics and Cognition, 

Lyon, France) 




80 millesimi di 

secondo dopo la 

comparsa dello 

stimolo le risposte 

cerebrali sono già 

diverse fra sordi ed 

udenti 

Componente C1 

(cortecce visive) 

anticipata nei sordi 

rispetto agli udenti) 

a 

Amplitude (µV) 

-‐5 

-‐2.5 

0 

2.5 

Iz 

Hearing Controls 

Deaf Individuals 

Warning signal 

C1 

5 

-‐100 0 100 200 300 

400 

+1µV 

-1µV 

Bottari, Giard, Caclin & Pavani, in revisione 

Hearing controls 

Time (ms) 

Deaf individuals 




Una diversa risposta 

allo stimolo si 

osserva anche 

attorno ai 130 

millisecondi 

La componente P1 

mostra una diversa forma 

rispetto a quella degli 

udenti 


Bottari, Giard, Caclin & Pavani, in revisione 

b 

-‐5 

-‐2.5 

0 

T5 



N1 

2.5 


P1 

5 

-‐100 0 100 200 300 400 

+3µV 

-3µV 

Time (ms) 

Hearing controls 


-‐5 

-‐2.5 

0 

T6 



N1 

2.5 


P1 

5 

-‐100 0 100 200 300 400 

Deaf individuals 

Time (ms) 

105ms 

145ms 




§ L’ampiezza della componente P1 predice il tempo di reazione dei sordi 

(questo non accade negli udenti) 

Ampiezza P1, Interazione Gruppo x Bin (F(16)=3.3; p



La maggiore reattività agli stimoli delle persone 

sorde è specifica per la modalità visiva? 


Benedetta Heimler 





Stimoli 

§ Tattili 

Al polpastrello del dito indice o 

sull’avambraccio (destro o sinistro) 

§ Visivi 

Perifoveali o periferici, in corrispondenza 

delle stimolazioni tattili 

Compito 

§ Detezione semplice 

La modalità stimolata cambia fra i blocchi 

sperimentali 

Heimler & Pavani, in preparazione Francesco Pavani © 2011



Tempo di risposta (ms) 

550 

500 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

* 

* 

NH 

Deaf 

V Cen V Per T Cen T Per 

Centro Periferia Centro Periferia 

Stimolo visivo Stimulus type Stimolo tattile 



Riassunto 

Quello che sappiamo 

§ Vantaggio di reattività nelle persone sorde 

§ Associato a modificazioni molto precoci della risposta 

neurale nella corteccia visiva 

§ Specifico per la modalità visiva, non per la modalità tattile 

§ Attribuibile ad una analisi dello stimolo più rapida 

§ Non ad una diversa motivazione, o prontezza di risposta, o 

impulsività 



Riassunto 

Quello che non sappiamo 

§ Vantaggio di reattività nelle persone sorde 

§ E’ il risultato dell’esperienza o dipende anche dalla 

deprivazione sensoriale acustica? 

§ Si sviluppa in coloro che sono diventati sordi da adulti? 

§ In che relazione è con l’uso della lingua dei segni? 

§ Porta ad una migliore capacità nel riconoscere gli stimoli 

dell’ambiente? 

§ Si manifesta anche per altre risposte motorie (es., 

movimento degli occhi, orientamento della testa)? 


Riconoscere quello che abbiamo percepito 

Compito di discriminazione 


La discriminazione di stimoli visivi è migliore 

nelle persone sorde? 

Davide Bottari, 

Elena Nava, 

Pia Ley 

(Università di Amburgo, 

Germania) 




Partecipanti 

§ Sordi (N=11) 

2 congeniti, 7 prima dei 3 anni, 2 prima dei 

5 anni. Tutti segnanti. Età media 26 anni 

(dai 21 ai 34) 

§ Udenti (N=11) 

Età media 28 anni (dai 24 ai 32) 

3° 

Bottari, Nava, Ley & Pavani, 2010 

8° 

Procedura 

§ Stimoli 

Fixation per 600 ms 

84% dei bersagli dopo 400 o 800 ms 

16% dei bersagli dopo 1800 ms 

Compiti sperimentali 

§ Detezione sempice 

§ Discriminazione di forme 

Discriminare se il cerchio era aperto sulla 

destra o sulla sinistra 




§ Sordi più rapidi degli udenti nella detezione dei bersagli visivi 

(57 ms in media, indipendentemente dall’eccentricità degli stimoli) 

Gruppo (F(1,19) = 9.8, p < 0.001) 

§ Udenti più lenti (4 ms) 

nel rispondere ai 

bersagi più periferici 

– diversamente dalle 

persone sorde 

Gruppo x Posizione 

(F(2,19) = 4.5, p < 0.05) 


Response time [ms] 

300 

250 

200 

150 

t(10) = 2.3, p < 0.05 

Targets at 3° (central) 

Targets at 8° (peripheral) 

Hearing Deaf 




§ Sordi più rapidi anche nella discriminazione, ma a scapito 

dell’accuratezza 

Percentuale di errori: Gruppo (F(1,19) = 4.8, p < 0.05) 

Response Time [ms] 

500 

450 

400 

350 


Response Time 

Percent errors 

Hearing Controls Deaf 

8% 

6% 

4% 

2% 

0% 

Percent Errors 




Questo comportamento nella discriminazione è 

specifico per la modalità visiva o si osserva 

anche nella modalità tattile? 







Stimoli 

§ Tattili 

Al polpastrello del dito indice o 

sull’avambraccio (destro o sinistro) 

Brevi (5 ms) o lunghi (25 ms) 

§ Visivi 

Perifoveali o periferici, in corrispondenza 

delle stimolazioni tattili 

Brevi (60 ms) o lunghi (100 ms) 

Compito 

§ Discriminazione temporale 




Mean RT(ms) 

900 

850 

800 

750 

700 

650 

600 

550 

500 

450 

400 

* 


Centro Periferia 

Stimolo visivo 

Stimulus type 

Heimler & Pavani, in preparazione 

* 



Mean d' 

3,50 

3,00 

2,50 

2,00 

1,50 

1,00 

0,50 

0,00 

-0,50 

* 




Stimulus type 

* 



§ Sordi più rapidi anche nella discriminazione, ma a scapito 

dell’accuratezza, indipendentemente dalla modalità sensoriale 

RT: Gruppo (F(1,18) = 9.5, p < 0.006) 

d’: Gruppo (F(1,18) = 6.4, p < 0.02) 




Mean c 

2,00 

1,50 

1,00 

0,50 

0,00 

-0,50 

-1,00 

-1,50 

Heimler & Pavani, in preparazione 


* 

Stimulus type 

§ Le persone sorde fanno anche più falsi allarmi per gli stimoli alla 

periferia, ovvero adottano un criterio di risposta meno conservativo 

criterio: Gruppo x Posizione (F(1,18) = 14.8, p < 0.001) 

* 

NH 

Deaf 



Riassunto 


§ Abilità discriminative nelle persone sorde 

§ Sono spesso uguali a quelle degli udenti, ma alcuni studi 

mostrano anche difficoltà specifiche 

§ Diverse ricerche hanno evidenziato che la difficoltà di 

discriminazione si accompagnare a risposte molto più 

rapide, suggerendo un’impulsività della risposta 



Riassunto 


§ Abilità discriminative nelle persone sorde 

§ E’ possibile ridurre o eliminare le difficoltà osservate 

impedendo una risposta impulsiva (es. risposta ritardata)? 

§ Le abilità e le difficoltà di discriminazione dipendono dal 

tipo di compito (es., discriminazione spaziale, di 

movimento, di durata)? 


Orientare e controllare lo sguardo 

Compito di movimenti oculari 

Nelle persone sorde si modifica l’esplorazione 

dell’ambiente attraverso i movimenti degli occhi? 



(University of Hamburg, Germania) 

Matteo Valsecchi 

(University of Giessen, Germania) 




Pro-saccadi 

Guarda direttamente il quadrato che si illumina 

1 2 3 




Anti-saccadi 

Guarda dal lato opposto al quadrato che si illumina 

1 2 3 




§ I sordi commettono più 

errori nelle prove di antisaccade 

Gruppo x Compito 

(F(1,24) = 13.7, p < 0.001) 

§ Non emerge invece nessuna 

differenza per la cinematica 

del movimento oculare 

(velocità massima, 

accuratezza finale, variabilità 

finale) 

Bottari, Valsecchi & Pavani, 2011 

Error rate [proportions] 

0,30 

0,25 

0,20 

0,15 

0,10 

0,05 

0,00 

Pro-saccade 

Anti-saccade 

Hearing Deaf 




Saccade latency [ms] 

400 

350 

300 

250 

200 

Pro-saccade 

Anti-saccade 

Hearing Deaf Hearing Deaf 

Switch Repeat 

§ Quando la condizione pro-saccade si ripete in prove successive 

(condizione di minore controllo cognitivo) i sordi sono più rapidi degli 

udenti nel cominciare la saccade 

Gruppo x Compito x Ripetizione (F(1,24) = 4.2, p = 0.05) 

Bottari, Valsecchi & Pavani, 2011 Francesco Pavani © 2011


Riassunto 


§ Nei sordi si osserva una prepotente cattura dello sguardo 

§ I movimenti oculari diretti verso lo stimolo possono essere 

inibiti, ma con maggiore fatica rispetto agli udenti 

§ Quando possono essere eseguiti tendono ad essere 

avviati più rapidamente (reattività per lo sguardo) 

§ Il sistema automatico di controllo oculare sembra 

prevalere su quello volontario 



Riassunto 


§ Nei sordi si osserva una prepotente cattura dello sguardo 

§ Quali aspetti della plasticità cerebrale determinano il 

prevalere del controllo automatico? 

§ E’ possibile ridurre l’effetto della cattura dello sguardo 

attraverso apprendimento o modulando le caratteristiche 

dello stimolo visivo? 

§ E’ un effetto specifico per la modalità visiva? 


Conclusioni 

§ Accorgersi della comparsa di uno stimolo 

§ Risposte più rapide agli stimoli visivi. Probabilmente funzionali ad un 

rapido riorientamento dell’attenzione nell’ambiente. 

§ Riconoscere cosa è stato percepito 

§ Non sembra essere migliore nella sordità. In questo senso 

l’espressione “i sordi vedono meglio” è fuorviante. Si osservano 

inoltre risposte impulsive 

§ Orientare e controllare lo sguardo 

§ Tende a prevalere un controllo automatico dello sguardo. Questo è 

congruente con la necessità di monitorare l’ambiente su base visiva, 

ma può anche comportare maggiore cattura da parte di stimoli non 

rilevanti 





Elena Nava 

(University of Hamburg, Germany) 

Collaboratori e ringraziamenti 

Finanziamenti 

Ministero della Ricerca e Università 

Provincia Autonoma di Trento 

Comune di Rovereto 

Marie-Hélène Giard 

Anne Caclin 

(INSERM U821 - Brain Dynamics 

and Cognition, Lyon, France) 

Matteo Valsecchi 

(University of Giessen, Germany) 

Ringraziamenti 

ENS (Trento e Verona) 

Associazione dei Sordi Trentini 

AFAMUT 


Grazie dell’attenzione 

Per ulteriori informazioni o per partecipare alle ricerche: 

lab.multisensoriale@cimec.unitn.it 

https://sites.google.com/site/fncpvn/lab

La percezione visiva e tattile nelle persone sorde

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