L'attenzione selettiva spaziale ed i vincoli di modularità

In questo paragrafo il modello verrà definito a partire dal progetto fodoriano di mente modulare, verificando l'aderenza del meccanismo ai vincoli di modularità. Una tale verifica costituisce soprattutto un pretesto per cominciare a definire le primitive formali del meccanismo.

Le condizioni di modularità

Nel suo La mente modulare (Fodor, 1983) Fodor espone l'idea che la mente sia organizzata in maniera modulare. Più precisamente, egli postula le seguenti assunzioni:

1. La mente è composta da tre tipi di componenti:
   1. i trasduttori, ovvero «dei sistemi analogici che convertono le stimolazioni prossimali in segnali neurali covarianti» (Fodor, 1983, pag. 74);
   2. i sistemi di input, il cui compito è quello di «fornire informazioni ai processatori centrali, e più specificamente nel mediare tra output dei trasduttori e meccanismi cognitivi centrali, codificando le rappresentazioni mentali che rappresentano i domini delle operazioni di questi ultimi» (Fodor, 1983, pag. 76);
   3. i processori centrali, la cui funzione tipica è «la fissazione delle credenze (percettive o altro) per inferenze non basate su dimostrazioni» (Fodor, 1983, pag. 162);
2. L'architettura dei sistemi di input è modulare, ovvero sottostà ai seguenti vincoli: specificità di dominio, obbligatorietà (o automaticità) delle operazioni, velocità, inaccessibilità alle rappresentazioni interne da parte dei processori centrali, atomicità (il modulo non può essere scomposto in parti elementari), incapsulamento informazionale, superficialità dell'output, architettura neurale fissa, tipi di disfunzione caratteristici e specifici ed autonomia computazionale.

L'attenzione selettiva spaziale può essere implementata in un meccanismo modulare? Storicamente l'attenzione viene considerata una funzione orrizzontale (Fodor, 1983, pag. 42) in quanto non ha una specificità di dominio. Se però, al posto di un'attenzione selettiva generica, parliamo di attenzione selettiva spaziale, il vincolo di specificità di dominio viene rispettato. Detto in altri termini in questa sede si assume che vi sia un solo meccanismo che si occupa specificamente di elaborare le informazioni di carattere spaziale e che tale meccanismo disponga di informazioni di tipo esclusivamente spaziale.

Il vincolo di atomicità

Uno dei criteri di modularità stabilisce che un modulo non sia scomponibile in componenti (atomicità). Il nostro meccanismo, viceversa, può essere funzionalmente suddiviso in due parti, in quanto assolve a due compiti distinti: da una parte un'elaborazione dell'informazione spaziale tale da garantire la costanza spaziale; dall'altra la selezione attentiva vera e propria. A prima vista, sembra dunque necessario parlare di due moduli distinti. Se, però, accanto ad una descrizione funzionale vogliamo proporre anche un modello neuroanatomico il discorso si complica in quanto è estremamente difficile, se non impossibile, identificare un'area cerebrale deputata alla selezione spaziale nettamente distinta dall'area deputata all'elaborazione delle informazioni di carattere spaziale.

Nemmeno limitandosi ad una descrizione puramente funzionale dei meccanismi la divisione fra modulo spaziale e modulo attentivo è comunque priva di problemi. Appare infatti naturale collocare il modulo attentivo a valle rispetto rispetto al modulo spaziale. Nei paragrafi precedenti, però, si è supposta l'esistenza di un filtro per emicampi, le cui coordinate sono necessariamente retinocentriche; l'output del modulo spaziale è invece verosimilmente centrato sul tronco. Questo significa che vi sono almeno due possibilità logiche:

1. il filtro per emicampi visivi agisce prima che avvenga la traslazione della mappa retinocentrica;
2. il modulo di selezione spaziale rimappa la rappresentazione egocentrica in coordinate retinocentriche.

E' estremamente difficile stabilire quale di queste due ipotesi sia corretta. Va peraltro ricordato che nel cervello il numero di connessioni di feedback è non inferiore al numero di connessioni forward; è dunque probabile che le connessioni di ritorno svolgano un ruolo non marginale nella soluzione di questo rompicapo.

Il calcolo della costanza spaziale e quello della selezione attentiva sono separabili in linea teorica ma sono reciprocamente legati nell'algoritmo di fatto utilizzato. Il modulo non è, dunque, scomponibile.

Assumeremo dunque che la via del where e l'attenzione selettiva spaziale costituiscano una unità non scomponibile. Proviamo, ora, a verificare se tale meccanismo rispetta i vincoli di modularità. Una tale verifica costituisce soprattutto un pretesto per cominciare a definire le primitive formali del meccanismo.

La specificità di dominio

Il modulo di selezione spaziale si basa esclusivamente su informazioni di carattere spaziale. Più precisamente dispone dei seguenti parametri:

1. una mappa di salienza, retinocentrica, che riporta la posizione spaziale degli oggetti percepiti e la loro salienza percettiva;
2. un vettore che corrisponde alla posizione degli occhi rispetto al capo;
3. un secondo vettore che corrisponde alla posizione del capo rispetto al tronco;
4. una variabile che può assumere tre diversi stati: -1, 0, +1; attraverso tale parametro il processore centrale può ordinare al modulo di attivare il filtro per emicampi di destra (+1) o di sinistra (-1) .

Quest'ultima possibilità costituisce una violazione della concezione ortodossa di incapsulamento, in quanto il sistema centrale influisce sul funzionamento del modulo; le possibilità, da parte del processore centrale, di condizionare il modulo sono comunque finite ed esplicitamente predefinite; i principi di modularità rimangono dunque a mio avviso salvaguardati.

L'inaccessibilità alle rappresentazioni interne

Dobbiamo ora dimostrare che le rappresentazioni interne al modulo sono inaccessibili al processore centrale. La rappresentazione in output è egocentrica e modulata dal filtro attentivo. Le rappresentazioni intermedie del modulo attentivo spaziale si differenziano dunque dalla rappresentazione in output solo se posseggono almeno una delle seguenti caratteristiche:

• sono preattentive, ovvero non sono state sottoposte al filtro di selezione;
• sono non egocentriche.

Per dimostrare l'inaccessibilità alle rappresentazioni interne basta allora dimostrare che sia le rappresentazioni preattentive che quelle egocentriche sono inaccessibili.

Per rendersi conto che le rappresentazioni non egocentriche sono inaccessibili basti pensare che, quando muoviamo gli occhi o la testa non vediamo l'ambiente circostante muoversi. E' interessante notare come Fodor abbia usato questo fenomeno quale esempio non dell'inaccessibilità delle rappresentazioni interne ma dell'incapsulamento dell'informazione (Fodor, 1983, pag. 109).

La non accessibilità delle rappresentazioni preattentive è ancora più evidente: un soggetto può, entro certi limiti, evidare di selezionare gli oggetti (situazione di attenzione diffusa), ma se decide di prestare attenzione ad un solo oggetto non può, contemporaneamente, utilizzare le informazioni, presenti negli stadi preattentivi, che sono state eliminate dal filtro.

L'incapsulamento delle informazioni

L'incapsulamento delle informazioni è stato implicitamente assunto nel paragrafo relativo alla specificità di dominio in quanto si è stabilito l'elenco esaustivo delle informazioni di cui il modulo dispone (una mappa di salienza, due vettori ed una variabile a tre stati). Vedremo nel paragrafo relativo all'architettura dell'agente come l'incapsulamento venga aggirato influenzando la mappa in input.

La superficialità dell'output

Questa condizione è garantita dal fatto che l'output del modolo attentivo spaziale consiste unicamente di una mappa pragmatica, egocentrica e filtrata in modo tale da far risaltare esclusivamente l'oggetto selezionato (o, più precisamente, l'intorno spaziale nel quale la rappresentazione dell'oggetto è collocata).