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NATI PER CONTARE COSÌ: IL CERVELLO, LA LATERALIZZAZIONE CEREBRALE E L’ASSOCIAZIONE TRA NUMERI E SPAZIO

Uno studio condotto dal Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova dimostra che l’associazione tra numeri e spazio dipende dalla lateralizzazione cerebrale ed è influenzata dall’esposizione alla luce

La maggior parte di noi pensa ai numeri come disposti lungo una linea mentale che va da sinistra a destra: i più piccoli a sinistra, i più grandi a destra. Si ritiene comunemente che questa “linea numerica mentale” sia un prodotto dell’esperienza culturale, in particolare della lettura e della scrittura. Tuttavia, evidenze raccolte in bambini e animali mettono in discussione questa idea, suggerendo che l’associazione tra numero e spazio possa avere origini biologiche.

Alla base dello sviluppo di questa linea numerica mentale c’è la lateralizzazione cerebrale, nota anche come specializzazione emisferica, che si riferisce all’idea che i due emisferi del cervello siano funzionalmente diversi e abbiano ruoli specializzati in vari processi cognitivi.

Lo studio pubblicato sulla rivista «eLife» e coordinato dal Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova offre una prova diretta a favore di questa ipotesi basandosi sull’osservazione di pulcini appena nati: i risultati mostrano che la lateralizzazione cerebrale – la specializzazione degli emisferi destro e sinistro per funzioni diverse – è necessaria per lo sviluppo di una linea numerica mentale orientata da sinistra a destra ed è influenzata dalla luce.

«L’esposizione alla luce durante lo sviluppo embrionale induce la lateralizzazione cerebrale nei pulcini domestici, migliorando le loro abilità spazio-numeriche e la loro tendenza a “contare” da sinistra a destra – spiega Rosa Rugani, prima autrice dello studio e docente al Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova –. Diversi modelli teorici hanno ipotizzato che la linea numerica mentale abbia origine nella lateralizzazione cerebrale, ma finora mancavano prove sperimentali dirette. Il nostro studio fornisce queste evidenze».

I ricercatori hanno inoltre osservato che solo gli individui con una lateralizzazione ben sviluppata mostravano la tendenza a organizzare i numeri da sinistra a destra.

«Per la prima volta dimostriamo che la lateralizzazione non è solo associata alla linea numerica mentale, ma è indispensabile per il suo sviluppo – continua Rugani –. Questo suggerisce che la nostra percezione dei numeri nello spazio ha radici biologiche profonde, sebbene venga poi modellata dall’interazione con l’ambiente».

Rosa Rugani
Rosa Rugani

Gli autori ipotizzano che questa tendenza possa avere vantaggi evolutivi; ad esempio, una scansione visiva da sinistra a destra potrebbe aiutare i pulcini a localizzare e quantificare meglio le risorse alimentari durante il foraggiamento.

«Il nostro lavoro dimostra che la lateralizzazione cerebrale gioca un ruolo fondamentale nel modo in cui gli animali – e probabilmente anche gli esseri umani – rappresentano i numeri nello spazio – aggiunge Lucia Regolin, coautrice dello studio e docente nello stesso Dipartimento –. Comprendere le basi biologiche della cognizione numerica può aiutarci a capire perché certe abilità emergono, quando lo fanno, e perché possono risultare alterate in presenza di un’organizzazione cerebrale atipica».

Questa ricerca apre nuove prospettive nello studio delle origini evolutive del pensiero numerico e dell’influenza delle prime esperienze sensoriali sullo sviluppo cognitivo.

Riferimenti bibliografici:

Rosa Rugani, Matteo Macchinizzi, Yujia Zhang, Lucia Regolin, Hatching with Numbers: Pre-natal Light Exposure Affects Number Sense and the Mental Number Line in young domestic chicks – «eLife Sciences» – 2025, link: https://elifesciences.org/articles/106356

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università di Padova

La rivincita del pulcino “Davide” – Ricerca UniPD

Pubblicato su «Communications Biology» lo studio sui pulcini della Professoressa Lucia Regolin del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova: esiste una relazione tra rango sociale e abilità logiche astratte, ma, a dispetto di quel che si suppone, gli individui dominanti sono meno intelligenti di quelli intermedi e subordinati. I pulcini femmina, complessivamente, si sono dimostrate più brave dei maschi.

pulcino Davide rango sociale abilità logiche astratte
La rivincita del pulcino “Davide”: esiste una relazione tra rango sociale e abilità logiche astratte. In foto, Lucia Regolin

Nello scontro tra Davide e Golia nessuno avrebbe scommesso sulla vittoria improbabile del primo, eppure intelligenza e determinazione ribaltarono le forze in campo. Il piccolo diventò gigante e il potente guerriero dimostrò tutta la sua fragilità. Nello studio dal titolo “Low-rank Gallus gallus domesticus chicks are better at transitive inference reasoning” – pubblicato su «Communications Biology» dal gruppo di ricerca guidato da Lucia Regolin del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova – si dimostra come non sempre chi è in fondo alla scala sociale ha minori capacità e che gli individui dominanti sono quelli peggiori nel ragionamento logico deduttivo.

C’è una spiegazione per questo effetto apparentemente inatteso? Sì, la capacità di compiere inferenze transitive (quelle secondo cui se “A vince su B” e “B vince su C” ci si aspetta che A vinca su C) è di cruciale importanza per poter prevedere la posizione altrui e la propria nella gerarchia sociale, evitando di doversi scontrare direttamente con tutti i membri del gruppo. Quindi una parte delle relazioni non osservabili possono essere dedotte sulla base di quelle osservate, questa abilità risulterebbe cruciale proprio per gli individui nelle posizioni inferiori, che debbono guardarsi bene da confronti fallimentari, mentre potrebbe risultare superflua per gli individui dominanti, i quali possono evitare di curarsi delle gerarchie tra ranghi inferiori.

La ricerca

L’esperimento in cui i pulcini (maschi e femmine) erano impegnati individualmente comprendeva un compito di laboratorio che ha indagato la capacità inferenziale in modo astratto e apparentemente slegato dalle implicazioni sociali sopra menzionate. Ciascun pulcino veniva addestrato a imparare una sequenza di relazioni tra coppie composte da due elementi tratti da 5 diversi oggetti (A>B; B>C; C>D; D>E) in cui la scelta dell’oggetto “corretto” era sempre rinforzata con del cibo. Poi i pulcini dovevano scegliere uno di due oggetti entro la nuova coppia “AE” (primo e ultimo oggetto) ed entro la nuova coppia “BD” (intermedi). Nel test, in entrambi i casi, le coppie incontrate erano formate da oggetti mai sperimentati prima assieme. La scelta di A rispetto ad E era attesa per il semplice fatto che A era sempre stato rinforzato durante l’apprendimento, mentre E era sempre risultato perdente perché l’oggetto, mai rinforzato dal premio del cibo, non era mai selezionato. Scegliere A rispetto ad E è considerato indice del fatto che il pulcino ricorda semplicemente le associazioni apprese durante l’addestramento e tutti i pulcini si sono dimostrati ampiamente in grado di superare questo test. La coppia cruciale è però la coppia BD: sia B che D sono stati presentati sia come oggetti rinforzati (in BC e in DE) che come oggetti non rinforzati (in AB ed in CD) durante l’addestramento.

In natura i polli formano gruppi sociali composti principalmente di femmine, tra le quali i rapporti sociali sono più stretti e la gerarchia è più coesa, dovendo esse competere quotidianamente per le risorse quali cibo e luoghi migliori dove appollaiarsi. Per maschi invece la gerarchia è fornata da un maschio alfa che domina sulle femmine e sui pochi altri maschi “periferici” il cui ruolo nel gruppo è minore. Il rango sociale nello studio era stato valutato in occasione della prima esperienza con altri pulcini coetanei, quando i pulcini avevano solo 5 giorni si vita, contando il numero di beccate date o ricevute a o da altri individui. L’ordine di beccata è di fatto una caratteristica tipica dei gruppi di polli: l’individuo dominante becca gli altri senza o quasi ricevere beccate e gli individui via via subordinati ricevono beccate da tutti i polli più in alto nella gerarchia e beccano a loro volta solo gli individui a loro inferiori.

«Abbiamo notato che alcuni pulcini hanno superato questo test, preferendo B a D, ma questa scelta dipendeva dal loro sesso e rango sociale – dice Lucia Regolin –. Lo studio ha evidenziato che le femmine complessivamente si sono dimostrate più brave dei maschi. Non solo, per entrambi i sessi i peggiori sono risultati gli individui dominanti: in particolare i maschi dominanti sono risultati incapaci di superare il test (ovvero sceglievano a caso tra B e D). I migliori sono risultati gli individui intermedi e i subordinati, specie tra le femmine, dove quelle di rango più basso erano le più brave in assoluto. Che i pulcini fossero in grado di apprendere compiti di inferenza transitiva in laboratorio era noto, così come si sa per molte altre specie animali, ma questo studio – conclude Lucia Regolin –  indaga per la prima volta l’esistenza di una relazione diretta tra il rango sociale e le abilità logiche astratte, analizzando questi due aspetti entro il medesimo individuo».

Link alla ricerca: https://www.nature.com/articles/s42003-021-02855-y

Titolo: “Low-rank Gallus gallus domesticus chicks are better at transitive inference reasoning” – «Communications Biology» – 2021 Autori: Jonathan Niall Daisley, Giorgio Vallortigara e Lucia Regolin

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università degli Studi di Padova