Aritmetica e cervello #1

Forse anche il più scettico di voi si ricrederebbe dal ritenere che l’aritmetica non è connaturata ai cervelli di molti animali, uomo incluso, se scoprisse che gli animali sanno contare e eseguire qualche elementare operazione matematica?

Cominciamo con i ratti. Capaldi e Miller (Capaldi e Miller 1988) hanno dimostrato che i ratti abituati a premere uno di due tasti quando udivano due suoni oppure vedevano due segnali luminosi e l’altro tasto quando invece sentivano quattro suoni o vedevano quattro segnali luminosi, erano ancora in grado di distinguere la numerosità dei segnali se venivano mescolati, tipo un suono una luce oppure due suoni e due luci, a dimostrazione che avevano compreso la differenza tra due e quattro, indipendentemente dal segnale usato. Come fa notare S. Dehaene (Dehaene 2000) è un fatto di non poco conto che il ratto non si confonda nella condizione due suoni + due luci premendo il tasto (di sinistra) associato al numero 2 di quando venivano prodotti due suoni ma tenga conto del segnale nel suo complesso, cioè due suoni + due luci, associandolo correttamente a quattro eventi.

Dehaene per illustrare la capacità di contare fa questo esempio. Se il ratto fosse stato addestrato a premere il tasto di sinistra alla presentazione di un quadrato e a premere a destra alla presentazione di un cerchio, e ancora a sinistra al colore rosso e a destra a quello verde, se fosse stato presentato un quadrato rosso il ratto avrebbe premuto con decisione il tasto sinistro perché i due segnali si sarebbero sommati. Perché non accade con i due suoni + due luci? Perché il topo interpreta correttamente 2+2=4 e non semplicemente come un rinforzo di 2 (un po’ come il quadrato e il  rosso erano un rinforzo uno dell’altro).

Si continua con i cugini scimpanzé. Woodruff e Premack (Woodruff e Premack 1981) hanno dimostrato che gli scimpanzè sanno sommare anche le frazioni, oltre gli interi. Inizialmente un compito facile. L’animale doveva associare correttamente un bicchiere riempito a metà che fungeva da campione di riferimento con due presentati, di cui uno riempito a metà e l’altro per tre quarti. Lo scimpanzé collegava correttamente i due bicchieri riempiti a metà.

Per rendere il compito più difficile ora la scelta è tra  una mezza mela e tre quarti di mela. Il campione è sempre il nostro mezzo bicchiere: è ancora in grado lo scimpanzé di associare mezzo bicchiere con mezza mela? Si. L’esperimento è stato condotto su un individuo adulto e su quattro giovani. Solo l’adulto ha superato la prova.

L’esperimento ha preso in considerazione anche altre frazioni, esattamente ¼, ½ e ¾ . L’esperimento con i ¾ era così congegnato. Il campione era rappresentato da ¼ di mela e ½ bicchiere di latte: lo scimpanzé doveva scegliere se associarlo a un cerchio completo o a ¾ di cerchio. Molto più spesso che non se si fosse affidato al semplice caso il primate sceglieva i ¾ di cerchio rispetto al cerchio intero dimostrando, in qualche modo, di saper sommare anche quantità frazionarie.

E.J. Capaldi, Daniel J. Miller, Counting in Rats: Its Functional Significance and the Independent Cognitive Processes That Constitute It, Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, Volume 14, Issue 1, January 1988, Pages 3-17, ISSN 0097-7403. (http://www.sciencedirect.com/science/article/B6X05-46X8WF9-11/2/6420a305f1143e2c1946947ed8a97d9c)

Stanislas Dehaene, Il pallino della matematica, Mondadori 2000

Guy Woodruff, David Premack, Primative mathematical concepts in the chimpanzee:   proportionality and numerosity, Nature 293, 568 - 570 (15 October 1981); doi:10.1038/293568a0