Scopri come il cervello combina numeri e immagini: nuova ricerca dell’Università di Firenze

Un recente studio condotto dall’Università di Firenze ha esplorato la complessità dei meccanismi percettivi umani, rivelando un legame intricato tra la capacità di calcolo numerico e l’identità visiva degli oggetti. I risultati di questa ricerca, apparsi su un’importante rivista scientifica, hanno coinvolto il Neurofarba e il Dipartimento di Fisica e Astronomia. Questo studio costituisce un importante contributo alla comprensione di come il cervello umano elabori e organizzi le informzioni numeriche e visive.

La percezione numerica è stata a lungo considerata una capacità innata, condivisa con molte altre specie animali. Gli esseri umani, così come altri animali, possono valutare rapidamente il numero di oggetti in una scena, un’abilità che ha implicazioni evolutive importanti. Per esempio, confrontare la quantità di oppositori può determinare se scegliere di ingaggiare o ripiegare. Gli studi elettrofisiologici su primati non umani hanno rivelato neuroni specializzati che rispondono a determinati numeri, attestando una base biologica per questa abilità.

Adattamento Percettivo e Identità degli Oggetti

Gli scienziati hanno utilizzato la tecnica dell’adattamento percettivo al numero per esplorare come il cervello umano gestisce le informazioni numeriche. Durante un esperimento, ai partecipanti venivano rapidamente presentati due gruppi di punti e dovevano stabilire quale gruppo contenesse più elementi. Dopo l’esposizione a un insieme di punti molto numeroso, denominato “adattatore”, i partecipanti tendevano a sottostimare il numero di punti in un secondo insieme. Questo fenomeno conferma l’esistenza di un adattamento percettivo e suggerisce l’esistenza di neuroni specifici per la numerosità anche nell’uomo.

La ricerca ha suggerito che l’adattamento sia modulato da proprietà visive proprie degli oggetti. Ad esempio, se l’insieme di partenza era costituito da punti rossi, la sottostima si manifestava solo se anche il secondo gruppo era di punti rossi. Tuttavia, se i punti del primo gruppo restavano fermi mentre quelli successivi si muovevano, l’effetto sottostima persisteva. Ciò indica che alcune caratteristiche visive, come il colore e la forma, possono influenzare l’adattamento percettivo.

Implicazioni per la Comprensione della Percezione Umana

I risultati dello studio suggeriscono che il sistema visivo umano è in grado di estrarre simultaneamente informazioni numeriche e visive, mantenendole separate in base al tipo di oggetti. Questo implica che alcuni neuroni possano codificare sia l’informazione numerica che l’identità degli oggetti osservati. L’indagine si è avvalsa del sostegno di due iniziative finanziate dalla Comunità Europea: “GenPercept” e Next GenerationEU – PRIN2022 “Rightstress – Tuning arousal for optimal perception”.

Conclusioni e Riflessioni

Questa ricerca offre nuove prospettive sulla complessità della percezione umana, evidenziando come il cervello integri informazioni numeriche e visive. La capacità di distinguere e valutare rapidamente il numero e il tipo di oggetti in una scena è una funzione cruciale che potrebbe avere radici evolutive profonde.

In termini di psicologia cognitiva, una nozione di base è che il cervello umano è dotato di un “senso del numero”, una capacità innata di stimare rapidamente quantità. Questo senso è fondamentale per la sopravvivenza, poiché consente di prendere decisioni rapide in situazioni di pericolo o di opportunità.

Un concetto avanzato nel campo della psicologia comportamentale è l’adattamento percettivo, che si riferisce alla capacità del cervello di modificare la percezione in risposta a stimoli ripetuti. Questo fenomeno dimostra la plasticità del sistema percettivo umano e la sua capacità di adattarsi a nuove informazioni.

Riflettendo su questi risultati, possiamo considerare quanto sia sofisticato il nostro sistema percettivo e come esso ci consenta di navigare nel mondo complesso che ci circonda. La comprensione di questi meccanismi non solo arricchisce la nostra conoscenza della mente umana, ma potrebbe anche aprire nuove strade per affrontare disturbi percettivi e cognitivi.