In breve

Lo studio dell'attenzione è fondamentale per comprendere come vengono elaborate le informazioni nei sistemi cognitivi. La ricerca moderna interpreta l'attenzione come la capacità di selezionare e valorizzare aspetti limitati delle informazioni che vengono elaborate, sopprimendo gli aspetti irrilevanti. In questa ricerca, ci concentriamo sul rapporto tra forme controllate (intenzionali) e spontanee (automatiche) di attenzione.

Come tale, l'attenzione si rivela non essere un fenomeno unitario, ma è invece presente in diversi modalità di pensiero e di comportamento, e coinvolge diverse reti del cervello. Studi recenti mostrano come questa relazione, sia a livello cognitivo/comportamentale che a livello neurale, sia cruciale nel tentativo di comprendere un'ampia varietà di processi psicologici.

All’interno di questa cornice, le nostre linee di ricerca riguardano la meditazione mindfulness, il controllo cognitivo, l’attenzione automatica a stimoli uditivi, la creatività, la performance sul lavoro ed il benessere.

Linee di ricerca

Meditazione mindfulness

La meditazione mindfulness è un tipo di training mentale che implica lo sforzo consapevole di controllare l'attenzione su un target (solitamente le sensazioni fisiche legate al respiro), contemporaneamente monitorando e lasciando andare il pensiero che divaga e la deriva dell'attenzione. In questa linea di ricerca, indaghiamo su come tale training mentale influenzi non solo la regolazione dell'attenzione, ma anche la regolazione dell'emozione e del senso di sé, sia negli adulti che nei bambini.

Controllo esecutivo conscio e inconscio

Il controllo esecutivo si riferisce alla capacità del cervello umano - per lo più associata all'attività della corteccia prefrontale - di regolare l'attenzione nell'esecuzione di compiti nuovi o complessi. Precedenti studi e modelli di cognizione umana hanno assunto che il controllo esecutivo richieda necessariamente l'elaborazione consapevole delle informazioni.

Questa prospettiva è in linea con il senso comune e l'introspezione, che suggeriscono che le nostre scelte siano intenzionali e basate su stimoli coscienti. Nondimeno, noi ed altri ricercatori abbiamo mostrato come il controllo esecutivo possa coinvolgere o essere innescato dall'elaborazione inconscia delle informazioni, con conseguenti effetti sui comportamenti osservati. L'interazione tra reti cerebrali per l'attenzione controllata (reti esecutive) e il divagare mentale (reti default-mode) svolge un ruolo chiave nella regolazione di tali diversi gradi di coscienza.

Meccanismi cerebrali di attivazione automatica dell'attenzione

In questa linea di ricerca studiamo i meccanismi cerebrali durante l'orientamento spontaneo dell'attenzione e il cosiddetto "attentional disengagement". L'orientamento automatico del focus mentale è un indicatore della salienza di uno stimolo. Una mancanza di orientamento automatico dell'attenzione indica una mancanza di salienza per lo specifico individuo. Gli studi di risonanza magnetica funzionale (fMRI) dimostrano che una mancanza di orientamento automatico dell’attenzione durante lo stato di riposo può essere misurata e identificata come una mancanza di disattivazione della cosiddetta rete di default-mode nel cervello.

Questa rete, tuttavia, è molto attiva durante la fase di riposo, ed è correlata con uno stato mentale di associazione libera (divagare mentale, o anche mind-wandering) e disimpegno (distacco) da stimoli sensoriali esterni. Quando l'attenzione di un individuo è selettivamente attiva verso una stimolazione sensoriale esterna, la rete default-mode viene disattivata. Pertanto, la sua mancanza di disattivazione è un buon indicatore della mancanza di messa a fuoco automatica. Abbiamo utilizzato questo meccanismo per indagare diversi fenomeni psicologici.

Uno è l’innesco automatico dell'attenzione negli adulti esposti a stimoli uditivi infantili. Gli studi hanno mostrato che le donne attivano attenzione automatica selettiva verso il suono del pianto dei bambini, mentre gli uomini non lo hanno fatto.
In altri esperimenti abbiamo usato una simile tecnica di analisi per studiare l’innesco automatico dell’attenzione (o il suo disimpegno) dei partecipanti diagnosticati con DSA (Disturbo dello Spettro Autistico) in risposta a stimoli uditivi socialmente salienti. L'ipotesi di base è che nei soggetti con DSA alcuni di questi stimoli uditivi indicano un diverso pattern di attivazione nella rete default-mode rispetto ad un gruppo di controllo con sviluppo tipico.

Creatività come un equilibrio tra il controllo dell’attenzione e il divagare della mente

Essere creativi è grossolanamente definibile come il processo di generazione di idee o cose nuove e buone. In questa linea di ricerca abbiamo studiato le basi neurali del processo creativo in ambiti artistico e non artistico. In generale, l'idea è che la creatività influisca sulla connettività funzionale tra le regioni coinvolte nella rete default-mode da un lato, implicata in pensiero divergente e generando idee innovative, e la rete di controllo esecutivo implicata nel controllo dell'attenzione e nella valutazione delle idee dall’altro. In un primo studio abbiamo trovato forti connettività tra queste reti durante le attività creative nelle arti visive, e questa connettività è ancora più accentuata negli artisti professionisti. In un altro studio stiamo esplorando i correlati cerebrali (materia bianca e grigia) in individui con diversi gradi di capacità creative imprenditoriali (una forma non artistica di creatività).

I nostri risultati suggeriscono che la creatività coinvolga un equilibrio delle reti cerebrali legate al controllo dell'attenzione e al divagare mentale.

Prestazioni attentive sul luogo di lavoro e benessere

In questa linea di ricerca, esaminiamo il legame tra la propensione alla distrazione e il controllo dell'attenzione allorquando eseguiamo compiti complessi sul posto di lavoro che richiedono un focus continuo di attenzione, soprattutto in condizioni di stress sostenuto. Diversi studi di ergonomia cognitiva mostrano come la variabilità individuale, la regolazione emotiva e la competenza interpersonale all'interno del gruppo di lavoro e l’uso di tecnologie digitali siano tutti fattori chiave per prevedere le prestazioni attentive sul posto di lavoro e come questi processi siano profondamente legati al benessere individuale.

In un progetto esteso stiamo investigando come queste variabili influenzino la performance lavorativa e il benessere in case di riposo, e se e come queste abbiano un effetto sulle capacità cognitive, emotive e relazionali negli ospiti anziani e le loro famiglie.

Collaborazioni interne

Paola Venuti, Professore ordinario
Remo Job, Professore ordinario
Fabio Casati, Professore ordinario
David Melcher, Professore associato
Jorge Jovicich, Professore associato 
Alessandro Grecucci, Ricercatore

Collaborazioni esterne

Marc H. Bornstein, Professore ordinario NIH
Todd Braver, Professore ordinario - Washington University di St. Louis
Pan Lin, Ricercatore Università di Xi'an Jiaotong

Pubblicazioni selezionate

Articoli scientifici:

• De Pisapia N., Grecucci A. (2017): Mindfulness: mania o rivoluzione. Giornale Italiano di Psicologia. (Articolo bersaglio). 2:249-270.
• Lin P., Yang Y., Jovicich J., De Pisapia N., Ge S., Wang, X, Zuo C.S., Levitt JJ (2017) Dynamic Topology of Default Mode Network During Different Cognitive States. Scientific Reports. Apr 6;7:46088.
• De Pisapia N., Bacci F., Parrott D. Melcher D.: (2016) Brain networks for visual creativity: planning a work of art. Scientific Report. 19;6:39185.
• Rigo P., De Pisapia N., Bornstein M., Putnick D., Serra M., Esposito G., Venuti P. (2017) Neurocognitive processes in women and men in response to emotive sounds. Social Neuroscience (pub Feb 25:1-13. (Epub ahead of print)
• Lin P., Yang Y., Jovicich J., De Pisapia N., Wang X., Zuo C.S., Levitt J.J. (2015) Static and dynamic posterior cingulate cortex nodal topology of default mode network predicts attention task performance. Brain Imaging and Behavior. 1-14.
• Grecucci A., De Pisapia N., Thero D. K., Paladino MP, Venuti P, Job R (2015): Baseline and Strategic Effects behind Mindful Emotion Regulation: Behavioral and Physiological Investigation. PLoS ONE. 2015 Jan 15;10(1):e0116541.
• De Pisapia N., Bornstein M. H., Rigo P., Esposito G., De Falco S., Venuti P. (2013): Sex Differences in Directional Brain Responses to Infant Hunger Cries. NeuroReport. 24(3), 142-146.
• De Pisapia N., Serra M., Rigo P., Jager J., Papinutto N., Esposito G., Venuti P., Bornstein M. H. (2013): Interpersonal Competence in Young Adulthood and Right Laterality in White Matter. Journal of Cognitive Neuroscience. Jun;26(6):1257-65
• De Pisapia N., Turatto M., Lin P., Jovicich J., Caramazza A. (2012) Unconscious priming instructions modulate activity in default and executive networks of the human brain. Cerebral Cortex. 22(3):639-49.
• De Pisapia N., Repovs G., Braver T. (2008) Computational models of attention and cognitive control. Chapter 15 of the Cambridge Handbook of Computational Psychology, Cambridge University Press edited by Ron Sun, 422-450.

Edited Book:

• De Pisapia N. (Eds.) Unconscious information processing in executive control. A Research Topic of Frontiers in Human Neuroscience 2013.