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PULCINI E PESCI PERCEPISCONO LE ILLUSIONI VISIVE?

Due studi del CIMeC dimostrano che gli animali sono vittime delle stesse illusioni percettive che traggono in inganno gli umani

26 febbraio 2015
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di Orsola Rosa Salva
Assegnista di ricerca presso il Centro Interdipartimentale Mente/Cervello dell’Università di Trento.

Le illusioni visive sono casi di discrepanza sistematica tra le proprietà fisiche del mondo esterno e la loro rappresentazione nel sistema visivo nella percezione soggettiva. A prima vista sembrerebbero un fenomeno disadattivo. Tuttavia, potrebbero invece costituire il prodotto di meccanismi di elaborazione plasmati dalla selezione naturale, la cui efficacia servirebbe a far fronte alle difficoltà poste dalla natura stessa dell'input sensoriale. Il compito principale del sistema visivo, infatti, è fornire una rappresentazione unitaria e costante degli oggetti, a partire da un input frammentato, che varia in base a molti fattori, come la distanza dall’osservatore, l’illuminazione, l’occlusione da parte di altri elementi della scena, solo per citarne alcuni. Le illusioni visive sono quindi una chiave per capire il funzionamento del sistema visivo, nonché i meccanismi e le assunzioni da esso impiegati nel costruire la percezione del mondo esterno. L’indagine comparata di tali fenomeni in altre specie animali può anche fornire informazioni sulla storia naturale del sistema visivo e sull'evoluzione dei principi dell’organizzazione percettiva.

Le illusioni visive. Alcune illusioni rivelano le leggi di raggruppamento e di completamento che servono ad integrare la varietà e la frammentarietà degli input sensoriali in una rappresentazione unitaria dell’oggetto visivo, entro il contesto globale degli elementi circostanti. Ne sono esempi notori i margini illusori ed il completamento amodale (si pensi al triangolo di Kanizsa), in cui i contorni di una figura appaiono distintamente all’osservatore pur in assenza di alcun gradiente di contrasto nel mondo fisico. Similmente, in alcune illusioni ottico-geometriche, la percezione delle proprietà individuali di un elemento viene distorta dalla configurazione in cui è inserito. La suscettibilità a questo tipo d’illusioni è stata riscontrata in specie molto distanti tra loro, come i mammiferi, gli uccelli e i pesci. 

Natura o cultura? Nell’illusione di Ebbinghaus (o dei cerchi di Titchener), per esempio, un medesimo disco appare più piccolo quando è circondato da un anello di dischi di dimensioni maggiori, rispetto a quando l’anello è composto da dischi molto più piccoli. Quest’illusione ha assunto particolare importanza per la ricerca, poiché ha contribuito allo sviluppo della teoria delle due vie separate dell’elaborazione visiva (le cosiddette ‘via ventrale del cosa’, e ‘via del dove e come’). Il ruolo dell’esperienza e della cultura nel determinare la suscettibilità a questa illusione, peraltro, è ancora oggetto di dibattito, a seguito di evidenze contrastanti sulla presenza dell’illusione in soggetti di età e culture diverse. 
Inizialmente, e al contrario di quanto osservato per fenomeni simili, l’illusione di Ebbinghaus, molto pronunciata nell’uomo, non sembrava venir percepita da altri animali. Si era quindi ipotizzato che il substrato neurale dell’illusione si fosse ‘evoluto’ nei primati e che altri vertebrati avessero differenti meccanismi di elaborazione delle informazioni e quindi diverse rappresentazioni del mondo.

I pulcini. Incuriositi da questo dato, insieme ad altri ricercatori, abbiamo studiato la percezione di figure illusorie nei ‘vertebrati inferiori’, riscontrandovi notevoli somiglianze con la specie umana. Abbiamo investigato la presenza dell’illusione nel pulcino domestico, usando un compito di maggior “valore ecologico” (ovvero più coerente con il repertorio comportamentale naturale degli animali), rispetto a quello utilizzato degli studi precedenti che non avevano, infatti, riscontrato l’illusione nelle specie considerate. In altre parole, invece di costringere i pulcini a sedere in una ‘skinner box’, osservando gli stimoli a distanza molto ravvicinata, li abbiamo allevati in presenza di due schermi di plastica bianca, sul fronte di ciascuno dei quali era presente un disco arancione di dimensioni diverse. Metà dei pulcini sono stati abituati a trovare il cibo dietro allo schermo rappresentante il disco più grande e viceversa per l’altra metà. Durante il test abbiamo presentato due schermi raffiguranti le configurazioni di Ebbinghaus, nelle quali due identici dischi arancioni apparivano l’uno più grande e l’altro più piccolo. I pulcini abituati a trovare il cibo presso lo schermo con il disco più grande preferivano aggirare la configurazione in cui il disco centrale appariva illusoriamente più grande e viceversa, dimostrando di percepire l’illusione come la specie umana. 

I pesci. Il passo successivo è stato quindi quello di andare ad indagare la presenza dell’illusione in una specie animale ancora diversa, un piccolo pesce d’acquario (Xenotoca eiseni). Nello studio, condotto al CIMeC insieme alle professoresse Valeria Sovrano e Liliana Albertazzi, dopo aver abituato i pesci a riconoscere il tunnel corretto, che permetteva loro l’uscita dall’arena sperimentale, in base alla dimensione di un disco arancione ad esso adiacente, li abbiamo sottoposti a un test con le configurazioni illusorie. Anche in questo caso, sfruttando un comportamento spontaneo dell’animale, abbiamo riscontrato una risposta analoga alla specie umana. 

Questi risultati, nel loro insieme, sottolineano l’importanza d'impiegare metodologie comparabili ed ecologicamente valide nel confrontare le risposte di specie diverse, se si vuole verificare la validità delle ipotesi sulle origini del sistema visivo e dei principi dell’organizzazione percettiva.