L'Italia che fa scienza

Come fai a dire se un mucchio di cose è più grosso di un altro? Contandolo, è ovvio. Ma a volte non c’è tempo per contare e dobbiamo distinguere al volo, a occhio. Gli animali, del resto, non sanno contare, eppure sanno distinguere se su un albero ci sono due frutti oppure venti, per dire. Altra cosa è capire se ci sono 20 o 21 frutti, nel qualcaso capire a occhio quale dei due è più numeroso diventa molto più difficile.

La cosa interessante è che l’efficienza dipende sia dalla quantità assoluta di oggetti, sia dal loro rapporto. Benchè il rapporto sia lo stesso, è molto più facile distinguere tra un gruppo di 2 e un gruppo di 3 oggetti rispetto a un gruppo di 4 contro un gruppo di 6: è come se nel primo caso il cervello riuscisse a calcolare istintivamente, mentre nel secondo caso sono troppi, e dobbiamo contare. Il limite di norma sta intorno a 4-5 oggetti. Allo stesso modo invece distinguere tra gruppi di cui l’uno è il doppio dell’altro è generalmente facile: il rapporto è abbastanza grande da essere valutato istintivamente.

Questo fenomeno è stato dimostrato non solo negli esseri umani, ma anche in vari animali come le scimmie e gli uccelli, tutti con all’incirca la stessa efficienza. Christian Agrillo e colleghi, dell’Università di Padova, in collaborazione con lo University College London, hanno fatto un passo oltre e hanno trovato che l’efficienza con cui il cervello umano confronta le quantità senza contare è all’incirca la stessa dei pesci- per la precisione pesci da acquario noti come guppies.

Come si fa a confrontare umani e pesci su un compito simile? Per gli umani (studenti universitari) gli hanno mostrato due gruppi di punti su uno schermo per 1/10 di secondo, premendo un pulsante per quello che ritenevano il gruppo di punti più numeroso. Per i pesci, beh, non potendo premere pulsanti, hanno sfruttato il fatto che preferiscono stare in branco, e quindi scegliere di aggregarsi al gruppo più numeroso. Li hanno messi uno alla volta in mezzo a due gruppi di altri guppies, separati da un vetro, e hanno visto dove il povero guppy al centro cercava di andare.

L'apparato sperimentale per i pesci. (da Agrillo et al. 2012)

Il risultato è che la capacità di esseri umani e pesci di valutare le quantità a occhio è praticamente identica: per i numeri fino a 4 sia umani che pesci valutano molto bene le differenze in ogni caso. Per numeri superori a 4, in entrambi i casi l’accuratezza crolla quando la differenza tra i due gruppi va sotto il 50%.

La capacità del cervello di valutare senza contare sembra quindi avere un limite intorno a 4 , o intorno a rapporti di 1 a 2: limiti in qualche modo codificati nel sistema nervoso di tutti i vertebrati, evoluti moltissimo tempo fa, prima ancora che dei vertebrati mettessero piede sulla terra. Insomma, quando fate delle stime “a occhio e croce”, state usando lo stesso sistema che si è evoluto in qualche creatura simile a un pesce, più di 500 milioni di anni fa.

Articolo (open access):
Agrillo C, Piffer L, Bisazza A, Butterworth B. , Evidence for two numerical systems that are similar in humans and guppies. PLoS One. 2012;7(2):e31923. Epub 2012 Feb 15.