Neuroscienze: il modello dell’attenzione bottom-up e top-down

Il modello dell’attenzione bottom-up e top-down è uno dei più recenti e completi tra quelli proposti dai neuroscienziati per spiegare i processi attentivi degli esseri umani. Prevede due diversi tipi di attenzione:

• Attenzione bottom-up. Viene risvegliata dagli stimoli esterni, in particolar modo da un elemento che risalta dallo sfondo e si impone all’attenzione.
• Attenzione top-down. Il soggetto cerca attivamente nell’ambiente qualcosa che ha già in mente.

A livello neurofisiologico si è scoperto che in entrambi i casi si ha il coinvolgimento dell’area frontoparietale, e che i due tipi di attenzione tendono a integrarsi e a interagire l’un l’altra nella vita pratica.

Questo ha spinto a proporre nuovi  modelli che riconoscano la sostanziale unità dei processi attentivi (Wolf, 2010;  Bisley and Goldberg 2010; Serences e Yantis 2006, Katsuki e Costantinidis, 2014), tra cui per l’apunto quello dell’attenzione bottom-up e top-down.

L’attenzione bottom-up

State camminando tranquillamente in un bosco, e improvvisamente notate qualcosa di strano (un movimento, una differenza di colore). Trasalite, siete in allerta, l’attenzione è massima: ecco l’attenzione bottom-up (guidata dall’esterno) in azione.

A livello neuronale, dalla corteccia visiva primaria le stimolazioni nervose raggiungono diverse aree della corteccia per biforcarsi in due distinte vie:

• Una ventrale, che ha maggior attinenza con gli oggetti e le loro caratteristiche;
• Una dorsale, più attinente ai movimenti spaziali.

Le due vie sono organizzate gerarchicamente e le proprietà funzionali delle aree coinvolte diventano man mano più complesse man mano che l’impulso avanza.

Gli stimoli che risaltano sullo sfondo creerebbero una attivazione neuronale maggiore, sono ossia selezionati e privilegiati rispetto agli altri stimoli nel processo di selezione visiva.

L’elaborazione degli aspetti più importanti da prendere in considerazione  avverrebbe  secondo delle “mappe di importanza” che creano una gerarchia tra tutti gli stimoli visivi riuniti assieme e che sono strettamente correlata ai movimenti oculari.

L’attenzione Top-down

Il soggetto sceglie un particolare oggetto o caratteristica in relazione a un fine e comincia a cercarlo attivamente e volontariamente nell’ambiente: ad esempio, quando rovistate quattro cassetti per cercare il compagno del classico calzino spaiato.

Se uno degli oggetti esaminati ha le caratteristiche ricercate, si ha attivazione neuronale; altrimenti, soppressione delle risposte.

Le aree coinvolte sono le vie visive dorsali e ventrali. Le connessioni sono a due vie, per cui si hanno anche casi di discesa di segnali di feedback dalle parti “alte” delle vie a quelle iniziali.

L’origine degli stimoli nell’attenzione top-down andrebbe cercata nelle aree corticali superiori e dalla corteccia frontale.

In luogo di una mappa di importanza, si avrebbe una mappa di priorità, che seleziona quali stimoli prendere in considerazione rispetto alla ricerca che si sta svolgendo.

Se uno stimolo imprevisto appare (tornando all’esempio, suona il campanello), l’attenzione Top-Down cede di nuovo il passo ai meccanismi bottom-up.

Gli aspetti in comune tra i due tipi di attenzione

Anche se le due vie dell’attenzione bottom-up e dell’attenzione top-down  hanno origine da aree diverse del cervello (la corteccia superiore,  le aree periferiche della sensazione) e utilizzano meccanismi diversi, hanno comunque in comune le vie dorsali e ventrali, oltre a processi integrati come nel caso della ricerca visiva.

Recentemente, si è scoperto che le aree di elaborazione prefrontali coinvolte nella creazione delle mappe di significato nell’interpretazione degli stimoli sono le stesse. Per questo motivo, si sta oggi affermando una tendenza a considerare l’attenzione bottom-up e top-down come intrinsecamente connesse.

Ricordiamo che la differenza tra i due tipi di attenzione è rilevante per il neuromarketing e il web copywriting: infatti, l’attenzione top-down è tipica di chi legge una pagina web ed è alla base delle moderne tecniche di organizzazione degli elementi della pagina in modo tale da renderne facile la scannerizzazione con gli occhi.

L’attenzione bottom up viene invece sfruttata nelle tecniche di copywriting che sfruttano il fattore sorpresa, ad esempio creando giochi di parole inaspettati e che sorprendono il cervello come nelle hippocampus headlines.

Queste tematiche sono approfondite, assieme ad altri aspetti dell’appliacazione delle neuroscienze alla comunicazione nel mio libro: “Neurocopywriting“.

Questo post è un riassunto dell’articolo di Fumi Katsuki e Christos Costantinidis “Bottom-up and top-down attention”, pubblicato sulla rivista The Neuroscientist nel 2014.

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