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Una componente fondamentale della competenza sociale degli esseri umani è l'abilità di estrarre rapidamente e in modo spontaneo i segnali sociali che provengono dal volto, quali per esempio i tratti emotivi e di affidabilità. Il fatto che le risposte a queste configurazioni facciali siano rapide e automatiche suggerisce come esse derivino dalla pressione evolutiva a rilevare segnali di pericolo per aumentare le possibilità di sopravvivenza. Tuttavia, le origini ontogenetiche di queste abilità sociali sono ancora oggetto di dibattito. La presente tesi di dottorato si pone l'obiettivo di indagare la natura dell’informazione visiva che media la discriminazione delle emozioni e/o la percezione dell'affidabilità dai volti utilizzando l'approccio del filtraggio spaziale, ossia la rimozione selettiva di bande di frequenze spaziali contenute nell'immagine. Nello specifico, l’elaborato comprende 5 studi volti a indagare (1) la natura dell'informazione visiva sui cui si basano i giudizi espliciti di affidabilità degli adulti (Studio 1) (2) se la percezione di affidabilità di adulti (Studio 2) e bambini (Studio 3) è generalizzata a volti di un'etnia differente dalla propria e la natura dell'informazione visiva coinvolta, (3) la natura dell'informazione visiva che determina la discriminazione neurale di affidabilità dai volti nei preverbali (Studio 4), e (4) la natura dell'informazione visiva su cui si basa la discriminazione visiva delle emozioni alla nascita (Studio 5a e 5b). I risultati dello Studio 1 mostrano che sebbene sia le informazioni visive globali, veicolate dalle frequenze spaziali basse, che le informazioni visive locali, veicolate dalle frequenze spaziali alte, sono sufficienti per discriminare tra livelli di affidabilità, l'informazione globale gioca un ruolo cruciale. Gli Studi 2 e 3 estendono le considerazioni sulla natura dell'informazione visiva coinvolta nella percezione di affidabilità a volti meno presenti nell'ambiente sociale dell'individuo, volti di un'altra etnia. Dunque, l'obiettivo è indagare se la percezione di affidabilità nei bambini (Studio 3) si basa sulle stesse informazioni visive su cui si basa negli adulti (Studio 2) e se la stessa differisca in base all'etnia del volto. I risultati mostrano che le informazioni visive coinvolte nella percezione di affidabilità dai volti della propria o altrui etnia cambiano in relazione al grado di familiarità del volto durante lo sviluppo. Nello Studio 4, attraverso un nuovo paradigma di registrazione della risposta neurale, la Fast Periodic Visual Stimulation, viene esplorata l'informazione visiva che i bambini di 6 mesi utilizzano per discriminare tra volti affidabili e inaffidabili. I bambini di 6 mesi discriminano tra volti affidabili e non affidabili sulla base di informazioni visive differenti. Le informazioni locali mediano la discriminazione di volti affidabili mentre la discriminazione di volti non affidabili si basa su informazione visiva locale. I risultati vengono discussi alla luce delle eventuali implicazioni per la comprensione dei meccanismi percettivi e neurali coinvolti nella discriminazione di volti a valenza positiva e negativa. Lo Studio 5 ha indagato il ruolo dell'informazione visiva nella percezione delle emozioni alla nascita. I neonati a 2 giorni di vita discriminano tra volti felici e impauriti sia quando rimangono solo le frequenze spaziali alte che quando rimangono solo le frequenze spaziali basse. Tuttavia, i neonati preferiscono i volti felici ai volti impauriti solo quando nell’immagine rimangono le frequenze spaziali alte. Dunque, l'informazione visiva presente nell'immagine modula la salienza dei segnali sociali dai volti fin dalle prime ore di vita. Nel complesso, i risultati suggeriscono che la percezione di affidabilità ed emotiva si basa su una sensibilità adattiva ed evoluzionistica che si raffina nel corso dello sviluppo come risultato dell'esperienza nell'ambiente sociale. One fundamental component of humans' social competence is the ability to rapidly and spontaneously extrapolate facial cues of emotion and trustworthiness - i.e., whether others are likely to approach us friendly or hostilely. The fast and automatic nature of these responses to facial configurations has led to the claim that they derive from evolutionary pressure to detect signals of potential harm, and distinguish between friends or foes to enhance our chances of survival. However, the ontogenetic origins of these fundamental social skills are still debated. To explore this question, the studies reported in this doctoral dissertation investigated the nature of the visual information driving emotion discrimination and/or trustworthiness perception across the life span using the spatial filtering approach - i.e., the selective removal of portions of the spatial frequencies (SF) information contained in the image. Specifically, this doctoral dissertation includes 5 studies aimed at investigating (1) the nature of the visual information on which adults' explicit judgments of trustworthiness are based (Study 1), (2) whether trustworthiness perception in adults (Study 2) and children (Study 3) generalizes across face-race and/or the nature of the visual information on which trustworthiness judgments are based differs for more versus less familiar face categories, (3) the nature of the visual information that triggers neural discrimination of facial cues to trustworthiness in preverbal infants (Study 4), and (4) the nature of the visual information that mediates visual discrimination of emotional facial expressions at birth (Study 5a and 5b). Results of Study 1 showed that, although both global visual cues, conveyed by low-spatial frequency bands, and local visual cues, conveyed by high-spatial frequency bands, are sufficient to discriminate between levels of trustworthiness, the selective removal of global information negatively impacts trustworthiness perception. Study 2 and 3 extended evidence on the nature of visual information involved in trustworthiness perception to faces underrepresented in the individual's social environment, other-race faces, in adults and preschool and school children. Results showed that in the course of development the visual information involved in own- and other-race trustworthiness perception changes. Study 4 used a newly developed Electroencephalographic (EEG) visual discrimination paradigm, the Fast Periodic Visual Stimulation, to investigate which visual information 6-month-old infants use to discriminate between trustworthy and untrustworthy faces. The infants’ brain discriminated between high-trustworthy and low-trustworthy faces based on different types of visual information. Results are discussed for their implications for the understanding of the perceptual/neural mechanisms involved in early discrimination between positive and negative valence faces. Study 5 explored the role of visual information in emotion perception at birth. 2-days-old newborns discriminate between happy and fearful facial expressions with both high and low spatial frequency information but they prefer happy faces when only high spatial frequencies remain. The visual information present in the image modulates the salience of the facial cues to emotions from the first hours of life. Altogether, the evidence gathered from the current studies adds to the existing literature suggesting that emotion and trustworthiness perception are based on an adaptive and evolutionary sensitivity early in life that is refined over the course of development as a result of the quantity and quality of facial experience in the social environment.

Introduzione: Numerosi studi elettrofisiologici effettuati negli ultimi anni hanno evidenziato alcune caratteristiche dei meccanismi di elaborazione congiunta dello spazio e dell'oggetto, trovando spesso effetti precoci sulla corteccia visiva primaria legati soprattutto all'attenzione verso un particolare stimolo fisico in una determinata locazione spaziale. Per indagare le diversità degli effetti attentivi sia precoci che tardivi nell'elaborazione di caratteristiche spaziali e non spaziali sono stati ideati due diversi compiti selettivi (covert attention). Metodo: Per entrambi gli esperimenti gli stimoli erano 4 reticoli di frequenza spaziale bianchi e neri ad onda quadra (0.75 1.5 3 e 6 c/g) presentati a destra e a sinistra del punto di fissazione centrale solo nei quadranti superiori in due diverse posizioni: 'standard' (2° sopra il meridiano orizzontale e 1.5° di lato) e 'non standard (0,5° sopra il meridiano orizzontale e 2.5° di lato). In un compito i partecipanti dovevano rispondere solo a dei reticoli target (0.75 e 6 c/g), indipendentemente dalla posizione; nell'altro dovevano rispondere solo alle posizioni target ('standard'), indipendente dal tipo di stimolo. Risultati: Nel compito di attenzione alla frequenza spaziale sono stati registrati effetti attentivi a partire da 60 ms post-stimolo sulle aree visive primarie, che proseguivano a livello di N1 e N2 sulla corteccia visiva striata ed extrastriate. Al contrario, nel compito di attenzione spaziale gli effetti precoci cominciavano a partire da 90 ms sulle corteccia occipitale per poi continuare a livello parieto-occipitale. Conclusioni: La modulazione sia precoce che tardiva dei meccanismi di elaborazione neurale dipende dal tipo di compito richiesto. Essa si rispecchia nella diversità delle aree cerebrali attivate e dal decorso temporale delle componenti ERP. L'attivazione dei due sistemi non è semplicemente additiva, ma rifletterebbe un'interazione più complessa.