CIMeC di Rovereto presenta uno studio sulle basi ottiche dell’apprendimento

Giuseppe Notaro e Uri Hasson, due ricercatori del CIMeC di Rovereto (Centro Mente Cervello dell’Università di Trento) hanno presentato uno studio, pubblicato dalla rivista scientifica Journal of Vision.

I due ricercatori si sono chiesti come si faccia a sapere a cosa stia pensando una persona, se fosse sufficiente guardare ai suoi comportamenti e alle risposte agli stimoli. La seconda domanda che si sono posti è stata: come si può capire se una persona ha appreso una lezione? E inoltre è possibile valutare il livello di attenzione basandosi solo sulle reazioni del soggetto che riceve la lezione? È possibile misurare il livello di apprendimento in modo diverso, più preciso?

I ricercatori hanno quindi osservato quanto alcuni fattori possano interferire con il riscontro che le persone restituiscono e hanno osservato che, a entrare in gioco nel trasformare la percezione del messaggio in risposta sono innanzitutto i sensi, ma anche lo stato d’animo, le inibizioni a rispondere e le aspettative che una persona può avere.

Questi fattori intervengono invece molto meno nei movimenti anticipatori. Un caso estremo della ricaduta di questi risultati si ha nelle persone le cui condizioni fisiche o mentali non consentono di prestare attenzione a stimoli e a rispondere, come bambini molto piccoli, persone autistiche o affette da deficit motori invalidanti (ad esempio il morbo di Parkinson). In tutti questi casi, misurare il grado di attenzione e comprensione tramite le loro risposte può essere davvero difficile.

Come è possibile sapere se queste persone stiano davvero imparando e assimilando informazioni utili per loro? Lo studio del CIMeC offre una risposta: basterebbe osservare il movimento inconsapevole degli occhi, che riflettono la capacità del cervello di apprendere. Nel corso dell’esperimento che ha dato origine allo studio, i ricercatori hanno raccolto dati utilizzando un eye tracker, un dispositivo che permette di misurare dove stiamo guardando.

Abbiamo mostrato più volte ai volontari una serie di immagini a destra a sinistra del campo visivo secondo alcuni schemi identificabili e prevedibili“, spiega Notaro. “Abbiamo osservato la velocità con cui le persone guardavano queste immagini, seguendo degli schemi ben precisi che potevano essere appresi. Osservavano più velocemente le immagini se presentate nelle posizioni attese, e sorprendentemente, la posizione degli occhi prima che l’immagine fosse presentata indicava proprio dove fosse attesa l’immagine“.

L’occhio – continua Notaro – si muove quindi anticipando istintivamente il movimento verso il punto dove il soggetto si aspetta che compaia l’immagine successiva. Questo piccolo movimento dell’occhio ci dà molte informazioni. Lascia dedurre che il cervello sappia prepararsi in anticipo una volta appresa un’informazione. Ci permette di catturare uno stato cognitivo prima ancora di ricevere dal soggetto una reazione consueta, come una risposta a voce, un gesto del capo o un clic su un pulsante“.

Questi risultati hanno il potenziale di aprire interessanti scenari applicativi soprattutto in ambito sanitario ed educativo, nell’apprendimento rivolto a soggetti con deficit di attenzione e di comunicazione. “La presenza di questi segnali anticipatori – aggiunge Hasson – ci dà la possibilità di misurare la capacità di attenzione o di apprendimento con maggiore precisione. Sono segnali piccoli e che probabilmente vengono inviati senza consapevolezza da parte del soggetto, tuttavia sono molto affidabili. Ci permettono di fare delle previsioni su come le persone potranno rispondere“.

Questa osservazione ci riporta all’origine, alle basi sui meccanismi di apprendimento” sostiene Hasson. “Un tema di studio che desta molto interesse trasversalmente non soltanto nella comunità scientifica e che va a toccare, nelle sue evoluzioni e applicazioni, ambiti molto vicini alla nostra vita quotidiana. Basti pensare ai grandi investimenti che vengono fatti sul web e nella pubblicità per indagare le nostre opinioni e i nostri futuri comportamenti d’acquisto basandosi sui nostri movimenti oculari“.

Lo studio si inserisce nel solco delle attività condotte dal CIMec di Rovereto sul cervello e sui meccanismi di apprendimento. L’articolo di Notaro, Hasson e collaboratori è disponibile a partire da oggi in consultazione open source all’indirizzo del sito di Journal of Vision.