Awake surgery is a surgical procedure applied to people with brain tumors. Patients are kept awake during surgery to perform language tasks during electrical stimulation of cortico-subcortical brain structures. When the application of electrical pulses to the brain repeatedly triggers errors, this is taken as an indication that the area is critically involved in the language skills probed by the task, and therefore should not be removed, as this would result in postoperative language deficits. In this thesis, we focused on the role of production tasks using finite verbs and the evaluation of their ability to assess language processing in comparison with the current gold standard (i.e., object naming). As a preliminary step in the development of novel, controlled object and verb production tasks, we critically reviewed the literature. We discussed published studies that proposed intraoperative tasks requiring the production of verbs in isolation and in sentences, and we graphically represented the stimulation sites and error types that were reported in each study. Subsequently, we discussed the advantages and disadvantages of each from a cognitive neuroscience and neurolinguistic perspective. With this information in mind, we constructed and validated two naming tasks for native speakers of Italian undergoing awake surgery – an object naming task and a finite verb production task. We administered the finite verb production task and other picture naming tasks to subjects with post-stroke aphasia, and established that a task that uses finite verbs shows a strong correlation with communicative abilities in daily life. Also, we introduced and compared our standardized finite verb task in the operating theater and compared it with an object naming task. Our tests are currently and successfully used in different surgery wards in Italy and overseas. This work can be extended to other neurological populations such as stroke, dementias, and epilepsy.

People commonly attribute more uniquely human characteristics to their in-group than to out-groups but do not differentially attribute the characteristics that we share with other animals. This process is called out-group de/infra-humanization. Up to now it has been conceptualized mainly as a motivated phenomenon serving many intergroup functions. Research so far has not investigated the possibility that animalistic de/infra-humanization might also have cognitive determinants. My research sought to fill this gap in the literature by suggesting that out-group infra-humanization can be conceived as an illusory correlation that people create between groups which represent (at least in one’s own experience) the majority and humanness, which is a quality unique to and shared by all human beings. Recent research on illusory correlation explains this phenomenon in terms of Kruschke’s (1996, 2001, 2003) Attention Theory of category learning (AT). AT proposes that, when learning about multiple groups, the features of the majority group are learned earlier than the features of the minority group. Once the features of the majority group are learned, attention is shifted to learn about the minority group. Impressions of the second-learned group form around those features that most clearly differentiate it from the first-learned group. Since the in-group often has a majority status and being uniquely human is a generally shared attribute, this model would suggest that we tend to associate humanness with the in-group. In turn, the association of humanness with the second-learned group (out-group) would be inhibited. Moreover, the out-group is more likely to be associated with the less common comparative attribute (i.e., non-uniquely human), strengthening out-group infra-humanization. Three experiments support this explanation of the infra-humanization effect as a result of associating humanity with the in-group. In Studies 1 and 2, we investigated whether out-group infra-humanization can result from the way people perceive and process information in case of illusory correlation where no real differences exist between the majority and minority groups. In Study 3, we investigated whether group identification modulates the basic illusory correlation effect. Implications for de/infra-humanization, illusory correlation, and stereotype formation are discussed.

In this thesis we deal with the role of the commutative property in the organization of the memory that encodes the knowledge about two arithmetic operations: multiplication and addition. Despite its relevance in arithmetic the commutative property has been largely neglected. This theoretical underestimation of the order of the operands and of the cognitive processing of commutative property is likely due to the lack of strong empirical evidences. In this thesis we provide new and clear empirical evidences of a operands-order effects. Five experiments were conducted by using various methodologies. Our results indicate that commutative pairs are processed differently for the two operations. For additions, we found an effect of the order of the operands. Namely, the problems in which the first operand is the larger (e.g., 7+4) were solved faster than the commuted problems (e.g., 4+7). For multiplication, we found an extremely surprising result that can not be predicted by any of the current models of arithmetical cognition, that is an interaction between the order of the operands and the size of the problem. Namely, for large multiplications (both operands larger than 5) the problems in which the first operand is the smaller (e.g., 7×8) were solved faster than the commuted problems (e.g., 8×7); for small multiplications (both operands smaller than 5) and medium multiplications (one operand smaller and the other larger than 5) the problems in which the first operands is the larger (e.g., 3×4, 7×3) were solved faster than the commuted problems (e.g., 4×3, 3×7). For both operations the relevant role of the order of the operands (and its interaction with size for multiplication) in the processing of the problems is also confirmed by a ERPs study. This results are interpreted as the evidence that the arithmetic facts memory is organized by the commutative property. More precisely, we propose to interpret the effects we found as due to the interaction of two factors that shape this memory according to the commutativity: (1) the order of acquisition of the commuted pairs and (2) a reorganization of the memory due to the use of non-retrieval procedures that privilege one of the two orders of the operands. Clearly, further researches are needed in order to better understand the relation between arithmetic facts memory and the commutative property. However, our result have showed a new effect that can usefully be used to investigate how the cognitive system encode, represent and process the arithmetical knowledge.

For us to interact with our environment we must have an understanding of the location and properties of the objects within it over time. Incoming stimuli from different sensory modalities continuously provide information. In order to create a coherent percept, it is necessary to combine these sensory signals in the brain into a single representation of an object or event. Temporal integration, the process of combining information over time is one important prerequisite for it. Likewise, multisensory integration, the process of combining information from different sensory modalities to generate a coherent percept is of great importance. Furthermore, as our environment is not static but dynamic it is necessary to combine sensory information over time and space. Despite, the ever-increasing neuroscientific results, much about the underlying brain mechanisms remains unknown. This thesis describes an effort of understanding how sensory information are integrated in the brain and what effects attention has on how we integrate multiple objects in space and time. Chapter 1 introduces the reader to the existing literature on neural oscillations, specifically alpha band frequency, which is hypothesized to play a critical role in temporal processing and attention. This is followed by a review of the literature on temporal integration and the theoretical background of multisensory integration. The following chapters will report the three studies conducted: Chapter 2 describes the first study, a MEG study that investigates the role of alpha oscillations in temporal integration. Chapter 3 reports the second MEG study, which focuses the role of attention to modality in multisensory integration. Chapter 4 presents the third study, a behavioral oscillations study, which focuses on the role of neural oscillations in selective attention in a dynamic scene. Finally, Chapter 5 summarizes all the findings from this research.

In daily life, we are immersed in a continuous flow of stimuli targeting each of our different senses. Far from being independently processed, accumulating evidence has been widely documented by studies showing that stimuli from different modalities largely interact. However, despite the increasing interest, the interpretations of the results of experiments studying multisensory interaction are still controversial and the underlying mechanisms remain broadly unknown. The aim of this thesis is to investigate the interactions that occur between the senses of audition and touch. Audiotactile interactions have been far less studied than the ones existing between other modality pairings. Maybe because they go often unnoticed though being well present in many everyday life situations. This thesis focuses mainly on two aspects that concern interactions: understanding the impact of the relative saliency between the stimuli and investigating the mechanism behind perceptual integration. These questions are addressed respectively in two studies conducted by means of magnetoencephalography. The thesis is structured as following: in chapter 1, I provide the theoretical background to my scientific questions. A brief synthesis of the two main studies is presented in chapter 2. The two studies are entirely reported under the form of manuscripts in chapter 4. Finally, in appendix a behavioral study that investigates spatial aspects of AT interactions is reported. Although the results of this study are of pertinence of the project, given the preparatory character and the preliminary state of the study we decided to show them in the appendix rather than include them in the main body of the thesis.

In psicologia sociale, e in particolare negli studi sulle relazioni intime e le relazioni all’interno del gruppo d’appartenenza, è stato osservato come le persone con cui abbiamo dei legami (e.g., partner, amici, membri del nostro gruppo) siano incluse nella rappresentazione del sé. Nella presente tesi mi sono interessata al ruolo del corpo, e in particolare alla sincronia interpersonale (i.e., la messa in atto di azioni sincrone, come nel caso di una marcia o una danza), nel suscitare questo senso di inclusione. Recentemente, alcuni studi hanno sottolineato i molteplici effetti sociali della sincronia, come il sentirsi parte di un’unità, i sentimenti di affiliazione e i comportamenti cooperativi. Quale sia il processo sottostante di questi effetti è però una questione che è stata raramente presa in considerazione. Facendo un parallelo tra gli studi sulle relazioni sociali in psicologia sociale e le ricerche di neuroscienze cognitive, che dimostrano come i confini della nostra rappresentazione corporea siano flessibili e frutto dall’integrazione di informazioni visive, tattili e propriocettive, ho avanzato l’ipotesi che l’integrazione multisensoriale possa essere una delle possibili spiegazioni degli effetti sociali della sincronia. Ispirandosi a questi studi sulla percezione corporea e all’”illusione della mano di gomma”, ai partecipanti veniva data una stimolazione tattile sul volto mentre guardavano un video dove una persona riceveva la stessa stimolazione in modo sincrono o asincrono. E’ noto che in queste illusioni multisensoriali, una stimolazione visuo-tattile sincrona (vs. asincrona) permetta l’inclusione nella rappresentazione del sé corporeo di oggetti esterni, che sia una mano finta o il viso di uno sconosciuto. I risultati di un primo studio (Capitolo 2) evidenziano come la sincronia (vs. asincronia) della stimolazione induca un’illusione di diventare la persona nel video e che questa alterazione del sé corporeo porti anche ad una inclusione dell'altro nel sé a livello concettuale (i.e., vicinanza, similarità, piacevolezza e conformismo. Questo risultato è stato replicati negli studi successivi. Evidenze mediazionali (Capitolo 2) e uno studio di controllo (Capitolo 3) sottolineano come sia l’illusione corporea di diventare l’altro ad essere responsabile degli effetti sociali trovati. E’ stato inoltre evidenziato come, oltre a influenzare la percezione dell’altro, una stimolazione multisensoriale sincrona (vs. asincrona) abbia un effetto anche sulla valutazione del sé. Mettendo in parallelo la reazione sulla percezione di sé con gli studi sul confronto sociale nelle relazioni importanti è stato possibile sottolineare come questo tipo di stimolazione multisensoriale, quando sincrona (vs. asincrona), non induca solo una semplice assimilazione percettiva ma un legame di tipo relazionale (Capitolo 4). Inoltre, l’effetto di inclusione dell’altro creato dalla sincronia è generalizzabile anche a livello intergruppi. Riprendendo il classico paradigma della mano di gomma e manipolando l’appartenenza etnica (mano bianca vs. nera) o l’età (mano di un giovane vs. anziano) della mano finta è stato possibile valutare da una parte l’effetto della categorizzazione sociale sull’illusione e, dall’altra, l’effetto della manipolazione sia sulla percezione di un membro dell’in-group e dell’out-group, oltre che dei loro gruppi di appartenenza (Capitolo 5). Un ultimo studio (Capitolo 6) si colloca nel dibattito tra il peso dei fattori sensoriali bottom-up (i.e., sincronia) e delle conoscenze pregresse sul corpo, o top-down (e.g., legame funzionale tra gli stimoli) nelle illusioni multisensoriali (e.g., mano di gomma). Nell’insieme questi studi mostrano come l’integrazione multisensoriale giochi un ruolo importante nel senso di unità e fusione con l’altro creato dalla sincronia e sottolineano inoltre come le nostre relazioni sociali siano parzialmente radicate nella nostra rappresentazione corporea.

Le etichette denigratorie (e.g., frocio, negro) sono termini che veicolano un atteggiamento negativo nei confronti del gruppo o persona a cui si riferiscono (Simon & Greenberg, 1996) e, per questo, si differenziano dalle etichette categoriali (e.g., gay, Afro-Americano) le quali si limitano a denominare in modo neutro una categoria o gruppo. Sino ad oggi sono state indagate le conseguenze di tipo valutativo (i.e. atteggiamento) e descrittivo (i.e. attivazione dello stereotipo) dell’esposizione alle etichette denigratorie. In particolare, da alcuni studi è emerso che, quando le persone sono esposte a termini denigratori (vs. categoriali), esse tendono a valutare la persona oggetto dell’offesa in modo maggiormente negativo (Greenberg et al., 1985; Kirkland et al., 1987; Galdon et al. 2009) e ad attivare associazioni meno positive nei confronti del gruppo (Carnaghi & Maass, 2007). La presente tesi si propone di investigare le conseguenze delle etichette denigratorie su coloro che vi sono esposti in modo involontario, e analizzare se l’esposizione a questa tipologie di linguaggio denigratorio contribuisce alla persistenza del pregiudizio. Il tipo di reazione ad etichette denigratorie dipende dalla prospettiva assunta da coloro che sono esposti a questi termini. Da un lato troviamo coloro che sono spettatori in quanto non appartengono al gruppo denigrato. Dall’altro vi sono coloro che sono i destinatari dell’offesa essendo parte del gruppo a cui le etichette si riferiscono. Nella presente ricerca sono state analizzate le reazioni di spettatori eterosessuali ad epiteti omofobi e gli effetti delle etichette sessiste sui destinatari, ossia le donne. Gli studi sugli epiteti omofobi hanno indagato due tipologie di reazione: il comportamento non verbale e la percezione di umanità del gruppo target. In particolare è stato esaminato il fenomeno della de umanizzazione animalistica in riferimento al fenomeno dell’infra-umanizzazione, che può essere descritto come la tendenza a percepire il proprio gruppo di appartenenza (in-group) come più umano rispetto ad un gruppo esterno (out-group; Leyens et al., 2001). In 2 studi viene mostrato come gli epiteti omofobi (e.g., frocio) determinavano una negazione di umanità al gruppo degli omosessuali, che non emergeva quando i partecipanti erano esposti ad una etichetta di tipo categoriale (e.g. gay) o ad un insulto generico non specifico per gli omosessuali (e.g., coglione). Tale effetto di deumanizzazione degli omosessuali emergeva sia in Italia che in Australia, provando l’indipendenza del processo in questione dal contesto linguistico e culturale di riferimento. Inoltre, gli epiteti omofobi determinavano anche delle conseguenze di tipo comportamentale. In particolare, è stato evidenziato che l’esposizione ad etichette omofobe aumentava la volontà dei partecipanti eterosessuali a mantenere una distanza fisica verso una persona omosessuale. Nel caso delle etichette sessiste sono state analizzate le conseguenze sui membri del gruppo a cui i termini erano riferiti, ovvero le donne. In una prima ricerca sono state esaminate due tipologie di etichette sessiste denominate etichette Sessiste Denigratorie (e.g., troia) e Sessiste Oggettivanti (e.g., gnocca), e come la loro accettabilità sociale variasse in diverse situazioni (e.g., relazione affettiva piuttosto che luogo di lavoro). I risultati evidenziarono che la valutazione e i giudizi di accettabilità variavano per le etichette – le sessiste denigratorie erano percepite come fortemente offensive e socialmente in accettate mentre le sessiste oggettivanti come meno offensive e più accettabili. Al tempo stesso il tipo di contesto e il genere della persona (uomo vs. donna) che utilizza l’etichetta sembrava influenzarne l’accettabilità dei termini. Le conseguenze di queste due tipologie di etichette sessiste sulle donne è stata indagata analizzando le risposte di sessismo. In questo caso si è fatto riferimento al costrutto di Sessismo Ambivalente (Glick & Fiske, 1996), che distingue due dimensioni relative ad una forma di ostilità e benevolenza nei confronti delle donne. I risultati di due studi supportano l’ipotesi che, seppur diverse per valenza, entrambe le etichette sessiste denigratorie e oggettivanti enfatizzano una visione della donna come subordinata e, in questo modo, inducono a maggiori livelli di sessismo ostile nei confronti dell’in-group. I due filoni di ricerca evidenziano come il linguaggio denigratorio omofobo e sessista abbiano delle conseguenze nella perpetuazione del pregiudizio. Nel caso degli spettatori, determinando risposte di distanza fisica e de umanizzazione del gruppo target. Nel caso dei destinatari, incrementando un atteggiamento ostile verso il proprio gruppo di appartenenza e accettando credenze a carattere pregiudiziale. Infine, sono stati considerati e discussi i limiti della ricerca, soprattutto relativamente ai processi sottostanti ai fenomeni evidenziati, le novità delle evidenze riscontrate e le implicazioni sociali delle etichette denigratorie.

The great influence of mass technologies has changed our writing modality that is moving from the traditional use of pen and paper to the domain of keyboards and recently to touchscreen tools, both in everyday life and in educational contexts. The digitalization of writing and of the texts we write, but also the ubiquity of digital technologies, should encourage a deeper understanding of the implications of the physical and sensorimotor changes in writing. It is reasonable to think that the motor-perceptual differences between different writing modalities can lead to different cognitive performances in linguistic tasks, depending on the writing movement that has to be performed but also on the experience that we have with this movement. In this work, I take into account the role of tangible devices for writing and their different haptic affordance, rarely considered in the study of language, in general, and of writing, in particular. To do so I analyzed different behaviors while we use different writing technologies and discuss the findings from a cognitive science point of view. The general aims of this thesis consists in establishing possible cognitive entailment of different types of writing modalities, in explicating their role in other linguistic tasks and in evaluating the possible implication on daily life and education. The thesis is presented like a collection of papers, results of my research activity and experiences during my participation in the doctoral school. I divided my work in three separate chapters in which different research points of views are analyzed, different experimental procedures are used and different technological devices for writing are tested. Chapter 1 present a study aimed at investigating whether technologically mediated linguistic performance reflects cross-modal interaction and whether it is modulated by the writing technology used, specifically a touchscreen and a keyboard. Chapter 2 comprises a set of studies dedicated to investigate whether it is possible that a strong experience in typing influences our linguistic abilities. Furthermore, typing and mobile typing are compared testing if the two writing modalities share the same motor behaviors. Mobile technologies are also the argument of Chapter 3 in which I present two theoretical papers dedicated to the potential of these devices for learning, in general, and for second language learning, in particular.

This thesis investigated the crossmodal interactions occurring between hearing and touch. Chapters 1 to 6 present the background to this topic and an introduction to the underlying mechanisms of crossmodal perception. Chapter 1 provides a historical overview on the pioneering studies in this issue, whereas in the successive ones the main behavioural evidence on is described. Specific aspects are presented across the chapters, with Chapter 2 presenting the studies using detection/discrimination tasks, intensity tasks, or investigating texture perception or crossmodal sensory illusions and pseudosynaesthetic correspondences. In the subsequent chapters, more specific aspects are taken into consideration, such as the temporal (Chapter 3) and the spatial (Chapter 4) constraints characterizing audiotactile interactions. In Chapter 5, special attention is given to the neural substrates of the audiotactile sensory interplay, in both humans and monkeys. Since there is considerable evidence showing that visual deprivation influences how touch and hearing interact, Chapter 6 will be devoted to explore this topic in more detail. The following chapters present the experimental studies designed to empirically investigate different aspects of audiotactile interactions. Chapter 7 contains experimental studies examining the potential existence of a sensory dominance between hearing and touch, by investigating different portions of the peripersonal space and/or spatial arrangement of the stimuli. Chapter 8 is focused on evaluate the capability of humans in matching the frequency pattern of auditory, tactile and crossmodal stimuli. The spatial factors affecting audiotactile interactions will be explored in Chapter 9, by evaluating how the perception of apparent motion in one modality is biased by the presentation of apparent moving stream in the other modality. The investigation of crossmodal compatibility effects is the topic of Chapter 10. Since visual deprivation has been proved to influence how touch and hearing interact, the last chapter (Chapter 11) will be devoted to compare either spatial or temporal perception, as well as the construction of frames of reference for tactile processing - in relation with auditory stimulation- in blind and sighted individuals.

All'interno dell'annoso dibattito sulla razionalità del ragionamento umano il fenomeno della fallacia della congiunzione (CF) riveste un ruolo di estremo interesse (Tversky & Kahneman, 1983). La CF rappresenta una particolare tipologia di errore logico e probabilistico ed è uno dei fenomeni maggiormente studiati nell'ambito del ragionamento probabilistico. Essa consiste nel valutare come maggiormente probabile l'occorrenza della congiunzione di due eventi (h1&h2) rispetto alla probabilità di presentazione di uno dei due costituenti (h2), giudizio che contravviene ai dettami normativi della regola di congiunzione. Nel Capitolo 1 verrà presentato il problema della fallacia della congiunzione e la sua rilevanza per la spiegazione del ragionamento umano. Nel Capitolo 2 verranno presente le principali proposte esplicative analizzandone i maggiori punti di forza e le limitazioni, in particolare per quanto riguarda la loro forza predittiva. Nonostante i numerosi tentativi di spiegazione, a tutt'oggi difettiamo di una teoria esaustiva in grado di predire l'occorrere del fenomeno. Tra le spiegazioni avanzate particolare rilevanza ai fini della nostra indagine assumono l'insieme della Averaging Rule Hypotheses, che assumono che la CF sia il risultato di una valutazione della probabilità di una congiunzione effettuata attraverso regole non normative del calcolo della media applicate alle probabilità dei congiunti (Nilsson, 2008). Una più recente interpretazione, la Random Variation Hypothesis, descrive invece la CF come l'effetto di un errore casuale insito nel processo valutativo (Costello, 2009). Entrambe queste teorie descrivono e prevedono l'incidenza della CF come funzione della probabilità degli eventi componenti la congiunzione, in particolare l'incidenza dell'errore aumenterà all'aumentare della probabilità assegnata al congiunto aggiunto h2. Queste teorie forniranno il termine di paragone contro cui confrontare il valore esplicativo e predittivo dell'ipotesi che presenteremo nel capitolo successivo. Nel Capitolo 3 si avanzerà una nuova lettura del fenomeno, proposta inizialmente da Crupi, Fitelson & Tentori, 2008 e basata sulla teoria bayesiana della conferma, per cui si ipotizza che le stime probabilistiche erronee tipiche della CF siano in realtà connesse con valutazioni sulla relazione di conferma, intesa come l'apporto informativo che una evidenza conferisce ad una ipotesi. Più in dettaglio, in accordo con questa analisi l'incidenza dell'errore della congiunzione è descritto come funzione dell'aumento del supporto fornito all'ipotesi aggiunta h2. La parte più prettamente sperimentale del presente lavoro è contenuta nel Capitolo 4 dove verranno presentati quattro studi sperimentali finalizzati ad una maggiore comprensione del fenomeno della fallacia della congiunzione, in particolare confrontando empiricamente la spiegazione basata sulla nozione di conferma induttiva con le principali teorie alternative. Il termine di confronto privilegiato sarà fornito dall'insieme delle Averaging Hypotheses e dalla Random variation hypothesis: questi due approcci esplicativi presentano infatti forti similitudini, per quanto concerne le predizioni, con la teoria basata sulla nozione di conferma bayesiana, in quanto grado di conferma e grado di probabilità sono strettamente correlati e spesso mutano in maniera congiunta. Per dimostrare la validità della nozione basata sulla conferma occorre quindi separare le responsabilità dei due fattori, e quindi creare contesti sperimentali in cui le due teorie forniscono predizioni divergenti. I risultati mostrano che la proposta teorica basata sulla conferma si dimostra un buon predittore del verificarsi del fenomeno. In conclusione questi risultati verranno ripresi in considerazione dal punto di vista teorico, per saggiarne la rilevanza nei confronti della ricerca empirica sulla CF, per tentare di gettare una luce sul ruolo della CF stessa nel quadro dell'indagine sulla natura del ragionamento e per suggerire nuovi percorsi di riflessione.