Corso di laurea magistrale in Scienze del corpo e della mente

Neuropsicologia dell'azione

Neuropsychology of action

Anno accademico 2020/2021

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Attività di supporto
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti strumenti teorici e metodologici per promuovere una riflessione critica circa il tema della motor cognition, in contesto di normalità o di patologia. In particolare, il corso verterà intorno ad alcuni dei principali interrogativi sui quali si concentra la ricerca sul tema dell’azione nell'ambito delle neuroscienze cognitive. Siamo consapevoli delle azioni che stiamo realmente svolgendo o delle azioni che intendiamo svolgere? Come si può studiare il sense of agency nei soggetti normali? Quali inferenze si possono trarre dalle alterazioni patologiche della consapevolezza motoria nei disturbi neuropsicologici? Esecuzione, immaginazione e osservazione di movimento condividono lo stesso substrato neurale? Che tipo di informazioni sulle intenzioni possiamo leggere nei movimenti e nelle azioni degli altri? Come avviene la trasformazione visuo-motoria che ci consente di interagire in modo appropriato con ciascun oggetto? Questi temi saranno esplorati integrando recenti risultati provenienti dalla psicologia sperimentale, dalla neuropsicologia e dalle neuroscienze cognitive.

[English version]

This course aims at providing students with advanced theoretical and methodological knowledge in order to promote a critical reflection on motor cognition, both in the healthy and in the pathological brain. A particular focus will be put on the main issues concerning research in the field of action, in cognitive neuroscience. Are we aware of the actions we are actually performing or of the intentions to perform them? How can the sense of agency be studied in healthy subjects? How can neuropsychological alterations of motor awareness inform us about the normal functioning mechanism of motor consciousness? Do action execution, motor imagery and action observation share a common neural basis? Which information can we extract from the other people’s movements or actions? How does the visuo-motor transformation process, which allows us to correctly interact with objects, work? These topics will be investigated throughout the course by means of recent experimental psychology, neuropsychology and cognitive neuroscience discoveries.

Risultati dell'apprendimento attesi

Durante il corso lo studente acquisirà:

-  Approfondite competenze teoriche e metodologiche circa la motor cognition e i paradigmi sperimentali utilizzati per studiarla

- Conoscenze circa una parte importante della letteratura scientifica su vari argomenti legati al tema dell’azione in neuroscienze cognitive

- Familiarità con la metodologia della ricerca neuropsicologica che usa il modello patologico per trarre delle inferenze sul funzionamento normale del cervello

- Familiarità con le tecniche utilizzate per studiare il sistema motorio: psicofisica, cinematica, elettromiografia, neuroimaging e stimolazione cerebrale

-  Autonomia nella riflessione critica sui modelli interpretativi relativi alla rappresentazione motoria

[English version]

Throughout the course, students will acquire many competences including:

• mastering theoretical and methodological competences concerning motor cognition and the experimental paradigms which are employed in its study
• increased knowledge concerning the significant scientific literature on action in the field of cognitive neuroscience
• familiarity with the neuropsychological method of inferring on the healthy brain functioning from the injured brain processes
• familiarity with the specific techniques which are used to study the motor system: psychophysics, cinematic, electromyography, neuroimaging and brain stimulation
• increased capacity of autonomous thinking on the interpretative models concerning motor representation.

Modalità di insegnamento

Il metodo di insegnamento prevede l'abbinamento di lezioni frontali, in cui il docente inquadrerà gli specifici argomenti del corso, a una modalità di insegnamento interattiva che promuova un apprendimento attivo, mediante attività guidate svolte in piccoli gruppi. Il materiale didattico sarà costituito da presentazioni del docente, articoli scientifici da leggere e commentare insieme e materiale audiovisivo relativo alle diverse patologie e sindromi trattate.

Restrizioni COVID: Se possibile il corso verrà fatto in presenza ma sarà assicurata la modalità online. 

[English version]

Academic teaching, focused on specific arguments of the course, will be combined with an interactive teaching modality leading to an active learning, by means of supervised small group activities. The educational material will include teacher’s presentation, collective discussion on scientific papers and audio-visual material describing some of the neuropsychological syndromes discussed during the course.

COVID restriction: If possible, lessons will be in face-to-face, but the online version is guaranteed

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'accertamento della preparazione avverrà in forma orale. Sono inoltre previste forme di accertamento della preparazione in itinere e/o a fine corso mediante domande a risposta multipla. In sintesi, gli studenti devono dimostrare di aver appreso gli argomenti trattati a lezione e di essere in grado di esporre in modo chiaro i contenuti del corso. Si specifica che, per gli studenti Erasmus che lo richiedono, è possibile fare l'esame in Inglese.

[English version]

Students preparation will be assessed through an oral examination at the end of the course. Furthermore, during the course, the ongoing learning will be assessed by means of written tests. All in all, students have to demonstrate to master the topics included in the course program and to be able to discuss them with a clear and organized exposition. Erasmus students can take the exam in English, if they ask so.

Attività di supporto

Su appuntamento via e-mail: francesca.garbarini@unito.it

Programma

- Introduzione
1) Dallo studio del sistema motorio alla motor cognition
2) Metodiche di indagine: elettromiografia, psicofisica (tempi di reazione), cinematica, elettroencefalografia, stimolazione cerebrale, neuroimaging, registrazioni di singoli neuroni (modello animale)
- Controllo motorio: movimento volontario, consapevolezza motoria e sense of agency
1) Normalità: Paradigma go-no go, Paradigma di Libet, Temporal binding, Sensory attenuation
2) Patologia: Anosognosia per l’emiplegia, Neglect motorio, Mano Anarchica
- Immaginazione ed esecuzione motoria: somiglianze e differenze
1) Normalità: Circuiti cerebrali implicati nell’immaginazione e nell’esecuzione di un movimento (TMS, fMRI, EEG)
2) Patologia: Arto fantasma, immaginazione motoria come strumento riabilitativo
- Osservazione del movimento
1) Normalità: Dai neuroni specchio nella scimmia alla motor resonance nell’essere umano
2) Patologia: Autismo, Comportamento imitativo, Osservazione motoria come strumento riabilitativo
- Affordance degli oggetti
1) Normalità: dai neuroni canonici alla perceptual resonance
2) Patologia: comportamento d’uso, doppia dissociazione tra agnosia visiva (deficit nella rappresentazione percettiva degli oggetti e preservata interazione con essi) e atassia ottica (deficit di interazione con gli oggetti e preservata rappresentazione percettiva di essi)

[English version]

- Introduction:
1) From the motor system to motor cognition
2) Experimental methodologies: electromyography, psychophysics (reaction times), cinematic, electroencephalography, brain stimulation, neuroimaging and single-unit recording (animal model)
- Motor Control: voluntary movement, motor awareness and sense of agency:
1) Healthy functioning: the go-no go paradigm, the Libet paradigm, Temporal Binding, Sensory Attenuation
2) Pathological conditions: anosognosia for hemiplegia, motor neglect, alien hand syndrome
- Motor imagery and motor execution: similarities and differences
1) Healthy functioning: brain circuits for motor imagery and motor execution (TMS, fMRI, EEG)
2) Pathological conditions: phantom limb disorder, motor imagery as a cognitive tool for rehabilitation
- Movement observation
1) Healthy functioning: from mirror neurons in monkeys to motor resonance in humans
2) Pathological conditions: autism, pathological imitative behavior, motor observation as a cognitive tool for rehabilitation
- Object affordance
1) Healthy functioning: from canonical neurons in monkeys to perceptual resonance in humans
2) Pathological conditions: environmental dependency syndrome, double dissociation between visual agnosia (deficit in the perceptual representation of objects with spared ability to appropriately interact with them) and optic ataxia (deficit in interacting with objects with spared ability in object perceptual representation).

Materiale didattico preparato dal docente, articoli pubblicati su riviste internazionali di settore, video relativi alle diverse patologie e sindromi trattate. Il materiale didattico sarà messo a disposizione sul sito del corso di laurea.  

[English version]

Educational material prepared by the professor, scientific papers published on international peer-reviewed journals, audio-visual material describing some of the neuropsychological syndromes discussed during the course. The educational material will be posted online during the course on the course website.

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