Il detto popolare “Non mischiare le mele con le pere” potrebbe trovare conferma scientifica nel funzionamento dei nostri sistemi sensoriali e percettivi. A dimostrarlo è un recente studio condotto dall’Università di Firenze: i ricercatori si sono chiesti se i sensi umani tengano traccia in modo immediato e automatico non solo di quanti oggetti vengano percepiti ma anche di quale tipo essi siano.
La ricerca, pubblicata su Proceedings of the Royal Society B nell’articolo “Feature selective adaptation of numerosity perception” è frutto della collaborazione tra il Dipartimento di Neuroscienze, Psicologia, Area del Farmaco e Salute del Bambino (Neurofarba) e il Dipartimento di Fisica e Astronomia (https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2024.1841). Rappresenta un passo importante nella comprensione del legame tra numeri e identità visiva, rivelando l’incredibile complessità dei meccanismi che regolano la nostra percezione del mondo.
“Quando osserviamo ciò che ci circonda, percepiamo subito forme, dimensioni, movimento e colori. Allo stesso modo, riusciamo rapidamente a valutare il numero di oggetti o persone presenti” spiega Roberto Arrighi, senior author dello studio e docente di Neuropsicologia e neuroscienze cognitive presso il Neurofarba. Insieme a lui hanno partecipato Elisa Castaldi, ricercatrice Neurofarba e prima coautrice dello studio, Paolo Grasso (ricercatore del Dipartimento di Fisica e Astronomia) e la dottoressa di ricerca Neurofarba Camilla Caponi.
“Questa capacità è condivisa con molti altri animali e riveste un ruolo cruciale dal punto di vista evolutivo – aggiunge Arrighi –. Ad esempio, il numero di avversari può influenzare la scelta di attaccare o fuggire. Molti degli studi portati avanti dal mio laboratorio di sistemi sensoriali mostrano che l’informazione numerica è così cruciale da essere percepita tramite un vero e proprio ‘senso del numero’, un meccanismo innato che ci consente di stimare rapidamente queste quantità”.
Studi di elettrofisiologia su primati non umani hanno mostrato che esistono neuroni specifici che si attivano in base a particolari numerosità, fornendo una base fisiologica a questa capacità sensoriale. Per condurre le rilevazioni su volontari umani, gli scienziati Unifi hanno utilizzato la tecnica dell’adattamento percettivo al numero, definita “l’elettrodo dello psicologo” per la sua capacità di rivelare meccanismi neuronali legati a specifiche proprietà visive.
Nei loro esperimenti, ai partecipanti venivano mostrati velocemente due insiemi di punti e veniva chiesto quale dei due fosse più numeroso. Successivamente, dopo essere stati esposti a un insieme di punti molto numeroso, definito nella ricerca “adattatore”, i partecipanti tornavano a confrontare due insiemi. L’adattatore induceva un’illusoria sottostima dei punti presentati dopo, confermando l’esistenza di un adattamento percettivo e di neuroni specifici per la numerosità anche nell’uomo.
I ricercatori hanno osservato che l’adattamento percettivo era influenzato dalle caratteristiche visive degli oggetti. Per esempio, se l’adattatore era costituito da punti rossi, la sottostima si verificava solo quando anche i punti successivi erano rossi, ma diminuiva drasticamente con punti blu. Lo stesso fenomeno si osservava nel caso di differenze di forma. Non tutti i tipi di cambiamenti però erano in grado di ridurre la sottostima: se i punti dell’adattatore erano fermi mentre quelli successivamente mostrati si muovevano, questi ultimi venivano comunque sottostimati.
“Probabilmente – chiarisce Elisa Castaldi – alcune caratteristiche visive riducono l’effetto dell’adattamento perché non tutte le variazioni corrispondono a un cambiamento di identità degli oggetti che stiamo cercando di contare. Gli oggetti possono muoversi, ma è raro che cambino forma o colore. Questi risultati – prosegue – suggeriscono che, quando osserviamo una scena complessa, il nostro sistema visivo è capace di estrarre contemporaneamente più informazioni numeriche, mantenendole separate in base al tipo di oggetti e ci lascia supporre che alcuni neuroni possano codificare sia l’informazione numerica che l’identità degli oggetti osservati”.La ricerca è frutto di due progetti finanziati dalla Commissione Europea: “GenPercept” e Next GenerationEU – PRIN2022 “Rightstress – Tuning arousal for optimal perception”.
