Neurobiological Background of

Exploration Geosciences

New methods for data analysis based on cognitive criteria

Paolo Dell’Aversana

Motivazioni (I)

Crescente influenza delle neuroscienze sulle

geo-scienze: ‘Geo-cognition’

Motivazioni (II)

Principio ergonomico della mente:

‘La tecnologia può essere progettata, sviluppata e

utilizzata in modo ottimale se si tiene conto del

funzionamento del cervello, dei suoi limiti e delle sue

peculiarità ’

Esplorare:

uno degli aspetti cardine del comportamento umano

Esplorazione in senso lato

in un ottica ‘complessa’:

ricerca nello spazio fisico

ricerca concettuale

ricerca artistica

…

Dal punto di vista neurobiologico …

L’esplorazione è consentita da una stretta cooperazione

tra la neocorteccia cerebrale e le parti più ancestrali del

cervello sub-corticale, comuni a tutti i mammiferi.

Images released into the public domain

Il Sistema di Ricerca

(Seeking System – Panksepp)

Dal punto di vista neuroanatomico, la

‘traiettoria’ del sistema della RICERCA

si sviluppa, dal basso verso l’alto,

partendo dal VTA (ventral tegumental

area) verso tre maggiori direzioni:

i) il medial forebrain bundle (MFB) e

l’ipotalamo laterale (LH),

ii) il nucleo accumbens e,

iii) la corteccia prefrontale mediale

attraverso il circuito dopaminergico

mesolimbico e mesocorticale.

Image credits: Tomas Cipriani

I Circuiti Dopaminergici

Sono coinvolti nel controllo di funzioni fondamentali per il comportamento emozionale, quali

l’avvicinamento a un obiettivo, le motivazioni, l’attenzione, l’apprendimento e la

gratificazione, ma anche i movimenti volontari e la loro pianificazione.

Credit: Arias-Carrión. Tegmental area (Image

in the public domain, under the terms of the

Creative Commons Attribution License).

Aspetti cognitivi fondamentali del

processo esplorativo

Imaging e mapping

Riconoscimento dei pattern

Integrazione dell’informazione

Imaging in Geofisica e in Neuroscienze

Implicazioni pratiche

Principio ergonomico della mente

‘La tecnologia può essere progettata, sviluppata e

utilizzata in modo ottimale se si tiene conto del funzionamento

del cervello, dei suoi limiti e delle sue peculiarità’

Sistemi di integrazione

dell’informazione

Sistemi di Imaging

avanzato

Sistemi di analisi

audio visiva

Brain Based Technologies (BBTs)

Imaging avanzato

Pattern recognition multi-modale

(audio-video)

Piattaforme per l’integrazione

dell’informazione

…

Brain Empowerment

Il cervello cambia ‘plasticamente’ (Neuro-plasticity) anche in età adulta.

La pratica esplorativa innesca il funzionamento virtuoso del sistema

dopaminergico in cooperazione con le attività cognitive superiori nella

neo-corteccia.

L’applicazione delle Tecnologie Basate sul Cervello (BBTs) favorisce i processi

neuro-plastici e di brain empowerment.

Image: courtesy by Mariana Ruiz Villarreal, released into the public domain

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GeosciencesCognitive/dp/0128104805/ref=asap_bc?ie=UTF8

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Paolo Dell’Aversana

Dellavers@Tiscali.it