M. Sc. Cristiano Cellini
Justus-Liebig-University of Giessen
Percorso Accademico
Assisi (Italia)
Giessen (Germania)
Nato nel Cuore
Verde d‘Italia
Firenze (Italia)
Laurea Triennale
in Psicologia
Generale e
Sperimentale.
Laurea
Specialistica in
Psicologia
Sperimentale
Dottorato in Neuroscienze
Leiden (Netherlands)
Tesi di Laurea Specialistica in Psicofisica
Di cosa mi occupo
PERCEZIONE
Percezione
la funzione psicologica che, grazie agli organi di senso, ci permette di ricevere ed interpretare
le informazioni provenienti dal mondo esterno
Psicofisica: La psicofisica è una branca della psicologia che studia le relazioni che esistono
tra stimoli fisici definiti e misurabili (luminosi, tattili, acustici, ecc.) e la risposta, intesa
come intensità percepita legata agli stimoli stessi.
Organi di senso e recettori
Gli organi di senso sono strutture presenti nei corpi degli essere viventi che permettono
essenzialmente di interagire con il mondo circostante
Essi sono composti da strutture più o meno complesssse specializzate nella ricezione di
stimoli provenienti dall’esterno e/o dall’interno. Trasformano questi in impulsi nervosi e li
trasmettono al sistema nervoso centrale
Organo di senso>impulso nervoso>sistema nervoso centrale
Organi di senso e recettori
Ci sono diversi tipi di stimoli, che vengo raggruppati secondo la seguente classificazione
-Olfatto e gusto
Chemocettori: ricevono stimoli chimici come, ad esempio, il gusto e l’olfatto.
Olfatto/naso
Gusto/lingua
- Udito e tatto
Meccanocettori ricevono stimoli come pressione, tocco e dolore. Il tatto e l’udito fanno
parte di questa classe.
Udito/torecchio
Tatto/pelle
Organi di senso e recettori
-Vista
Fotorecettori: captano l’energia luminosa, come ad esempio ka vista.
vista/occhio
Integrazione
Cosa significa?!!?
Combinare due o piú cose in modo che diventino piú
efficienti
Combinare (una cosa) con un altra per formare un
insieme.
Mischiarsi ed unirsi a societá o a gruppi di persone, spesso
accomodando il modo di vivere, ambiente e costumi
Integrazione sensoriale
Integrazione sensoriale è la capacità di raccogliere e selezionare informazioni dal mondo
circostante attraverso gli organi sensoriali e di correlare le varie informazioni in modo la persona
può reagire (rispondere) in un adattivo adeguato.
Interessi di ricerca
Come il cervello integra le informazioni e reagisci agli
stimoili esterni
All‘interno della stessa
modalità sensoriale
Indirizzare lo sguardo verso lo
stimolo più saliente tra gli altri
oggetti nel campo visivo
Integrazione del movimento(FLE)
T1
T2
Reale
Dito fermo
Dito in
movimento
Percepito
Tra diverse modalità
sensoriali:
Integrazione visuotattile
Movimenti oculari e registrazione
Saccadi: movimento oculare del tipo più frequente. Consiste in rapidi movimenti degli occhi
eseguiti per portare la zona di interesse a coincidere con la fovea. Vengono eseguite in media 34 saccadi al secondo. In media, durante la veglia, vengono quindi eseguite circa 150.000 in un
giorno. Sono un movimento di tipo coniugato.
Registratore di movimenti oculari (Eye tracking): é un processo di misurazione sia del punto nel
quale é diretto lo sguardo sia del movimento degli occhi relativo alla testa. Ci sono vari metodi
per misurare I movimenti oculari. Il piú usato é quello di usare immagini visive dalle quali si
estrae la posizione degli occhi.
Movimento saccadico verso stimoli
luminosi e colorati
Cellini C., Scuetz C. A., Gegenfurtner R. K. (2010)
Se viene presentato un secondo stimolo vicino ad un
altro, l’amplitudine saccadica è diretta verso il centro
di gravità dei due stimoli. Questo effetto è chiamato
“Effetto Globale”
Considerando che il colore e la luminosità sono
processati da differenti vie neurali, come potrebbe
essere influenzate le saccadi se viene presentato uno
stimolo luminoso e uno colorato?
Movimento saccadico verso stimoli
luminosi e colorati
Metodi
Compito:
quando lo stimolo appare, fai una saccade verso il punto piú saliente
90°
Luminositá Vs Luminositá
Distribuzione delle saccadi
Fit. Statistico sulla somma di
3 Gaussiane
Fit. Fit. Statistico su 1 gaussiana
Luminositá Vs Colore
Colore Vs Colore
30°
Luminositá Vs Luminositá
Luminositá Vs Colore
Colore Vs Colore
Latenza saccadica
Saccadi con preferenza per lo stimolo
Saccadi mediate tra due stimoli
• Movimento saccadico verso stimoli luminosi e
colorati
Conclusioni
I nostri risultati dimostrano che il sistema visivo reagisce allo
stesso modo agli stimoli con le stesse caratteristiche (stessa
luminositá o stesso colore) e agli stimoli con diverse
caratteristiche (uno luminoso e uno colorato)
Non ci sono differenze neanche tra colori diversi
Integrazione visuo-tattile nella stima
della morbidezza
Visuo-Haptic integration in the estimation of softness
Cellini C., Kaim L., Drewing K. (2011)
Introducttion
Cosa ci chiediamo?
Possiamo inferire la morbidezza degli
oggetti solo con la vista?
Se sí, sará l´informazione visiva
ottimalmente integrata con l´informazione
tattile?
Integrazione visuo-tattile nella stima
della morbidezza
Dispositivo Ghost Phantom II:
Registrazione movimenti della mano e delle braccia
Registrazione forza
Simulatore di realta 3D tattile virtuale
Stimoli tattili: mix di olio e silicone per rendere la gomma piú o meno morbida
Integrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza
Apparato
Misurazione della posizione e
della forza del dito a
diretto contatto con la
superficie di gomma
Metodo e stimoli
Metodo degli stimoli costanti
Molte ripetizioni
Molti confronti
Fit statistico con una gaussiana
Determinare PSE e JND (m & s)
% “softer”
Qual é il piú
morbido fra i
due?
50%
PSE
Comparison
Risultati
Inferenza visiva valida per la morbidezza di
stimoli morbidi
JND
JND
PSE
PSE
Visual-Haptic
Haptic
Visual
Affidabilitá del giudizio*
*Affidabilitá = 1/ Weber fraction²* Const
*
100
JNˆ Dv h 
*
*
90
*
*
Results
n.s.
*
*
VH predicted from
optimal integration
H VH V
Hard
WeberFract ion 
H VH V
Soft
JND
S
1
1
1

JNDv2 JNDh2
Presenza di
discriminazione visiva
per la morbidezza
I giudizi per gli stimoli
duri sono peggiori
quando si usa il tatto e la
vista in confronto del
tatto solamente
Il giudizio Bisensoriale
é subottimale
Risultati
Observed
Observed
Weights
( PSEvh  S h )
wv 
(Sv  Sh )
Optimal
Weights
2
h
JND
wˆ v 
2
2
( JNDh  JNDv )
Integrazione visuo-tattile nella stima della morbidezza
Conclusioni
Sia l´indiretta informazione visiva che la diretta
informazione tattile contribuiscono al giudizio Visuotattile (~35% vista)
I pesi visuo-tattili stimati non sono ottimali ma
compromessi dalla vistaaffidabilitá visuo-tattile
subottimale
Schema di pesi fissi per integrare il percepito con
informazioni inferitePesi appiccicosi
L´effetto del
ritardo
del
Flash
The Buzz Lag Effect
Cellini C., Drewing K., Scocchia L. (2011)
Léffetto del ritardo del flash
(Flas Lag Effect FLE) é un
illusione visiva dove un flash
e un oggetto in movimento
che compagliono nello
stesso posto sono percepiti
disallineati l´un l´altro
(MacKay, 1958; Nijhawan,
1994).
L´effetto del ritardo del Flash
L´effetto del ritardo del Flash
Sono state formulate molte spiegazioni per questa illusione
Estrapolazione del movimentoil sitema visivo é predittivo
(preveggente),tenendo in considerazione il ritardo neurale
estrapolando la traiettoria di un oggetto in movimento nello
spazio
Differenza di latenze il sistema visivo processa gli
oggetti in movimento piú velocemente dei flash
Integrazione del movimento la consapevolezza visiva é
‘postdittiva’, cosí che il percetto attribuito al momento del
flash é in funzione degli eventi che avvengono circa 80ms
dopo il flash
L´effetto del ritardo del Flash Tattile
Ci sono molti lavori in letteratura che investigano questa
illusione a livello visivo, ma nessuno fin ora ha investigato se
questo effetto si verifica anche a livello tattile
É possibile osservare questa illusione anche nella
modalitá sensoriale tattile?
L´effetto del ritardo del Flash Tattile
Apparato e stimoli
•Un dito fermo posizionato al centro dello
spazio di lavoro del phantom (posizione 0)e un
dito che si muove connesso al braccio del
phantom
•Impulso in 7 differenti posizioni: 12, 8, 4, 0
cm(alla sinistra e alla destra del dito fermo)
•Due diverse velcitá di movimento (1Hz &
2Hz) essendo l´illusione visiva influenzata
dalla velocitá del movimento
•2AFC compito: Dove si trovava il tuo dito in
movimento al momento dell´impulso rispetto
al dito fermo, a destra o a sinistra?
Cosa ci aspettiamo?
T1
T2
Posizione Reale
Dito fermo
Posizione percepita
ma
Dito in
movimento
impulso
L´effetto del ritardo del Flash Tattile
Risultati
*
-Slow-
Posizione del dito in
movimento quando i
soggetti percepivano i due
diti allineati
Test statistico
Da destra: P= 0.0282
Da sinistra: P= 0.0080
* *
L´effetto del ritardo del Flash Tattile
Risultati
*
-Fast-
Posizione del dito in
movimento quando i
soggetti percepivano i due
diti allineati
Da sinistra: P=0.0033
Da destra: P= 0.0247
*
*
L´effetto del ritardo del Flash Tattile
Conclusioni
I nostri risultati suggeriscono la presenza di un
effetto del ritardo del flah tattile
Questo effetto aumenta con l´aumentare della
velocitá del movimento. Fenomeno che si
osserva anche nell´effetto del ritardo visivo
Grazie mille per la vostra
attenzione!