SCIENZA E RICERCA

Pulcini (e neonati) geniali tra neuroscienze e filosofia

Per secoli c’è stata una diatriba a distanza tra alcuni dei filosofi più conosciuti: esistono delle conoscenze innate o la mente umana è una tabula rasa che si arricchisce grazie alle esperienze sensoriali?
Questa discussione riflette interrogativi fondamentali sulla natura della mente umana e sulle sue capacità intrinseche. Mentre i sostenitori della tabula rasa enfatizzano il ruolo cruciale dell'esperienza nell'arricchire e plasmare la mente, i difensori delle conoscenze innate, come Kant, suggeriscono che alcuni aspetti del sapere umano sono universali e non dipendono dall'esperienza individuale. La ricerca contemporanea nell’ambito della psicologia cognitiva e delle neuroscienze ha portato nuove prospettive su questo dibattito secolare, mostrando come il cervello animale e umano sia influenzato sia da fattori genetici che ambientali nella sua formazione e sviluppo.

A differenza di Platone e Kant, infatti, noi abbiamo delle risposte scientifiche alle domande che questi filosofi si ponevano, e Giorgio Vallortigara le ha raccontate in un libro che non a caso si intitola Il pulcino di Kant, edito da Adelphi, che rivela connessioni sorprendenti tra la cognizione animale e quella umana, sfidando paradigmi tradizionali e suggerendo implicazioni rivoluzionarie per la comprensione della mente e del cervello. Per comprendere meglio come studi e esperimenti sui pulcini abbiano portato a queste conclusioni, abbiamo intervistato l’autore, che è docente di neuroscienze all’università di Trento.

Servizio e montaggio di Anna Cortelazzo – Il video del pulcino è del CIMEC (Centro Interdipartimentale Mente/Cervello dell’università di Trento)

Partiamo dal principio, cioè dall’imprinting, un meccanismo di apprendimento che avviene attraverso la semplice esposizione a stimoli, in particolare nelle specie nidifughe come pulcini di pollo domestico e anatroccoli, ma anche nei mammiferi per quanto riguarda soprattutto la modalità olfattiva. “L’imprinting – spiega Vallortigara – serve a imparare a riconoscere il partner sociale, quindi normalmente il primo oggetto che vede un pulcino o un anatroccolo appena nato è la chioccia, la mamma, e in questa maniera sviluppa una memoria di riconoscimento di quell'oggetto che lo porterà a mostrare una risposta di approccio e di inseguimento”.

L’imprinting è importante per gli studi sulle competenze innate, perché ha permesso di dimostrare che innate sono le preferenze verso oggetti con determinate caratteristiche. È vero, in mancanza di alternative un anatroccolo si può imprintare anche con oggetti inanimati (famoso è il caso dell’oca Martina di Konrad Lorenz, che dimostra una predilezione per i suoi stivali), ma se avesse trovato degli oggetti semoventi che si muovevano con il ritmo tipico dei vertebrati o che fossero dotati di qualcosa di simile a una faccia, anche schematica, gli stivali di Lorenz avrebbero perso tutto il loro appeal. Il che può anche risultare un problema, visto che queste caratteristiche non sono specifiche degli uccelli, ma comuni a moltissimi animali, predatori compresi. Eppure questa predisposizione apparentemente svantaggiosa ha conferito ai vertebrati l’adattabilità che ha portato a un successo evolutivo: “La funzione di queste predisposizioni – spiega Vallortigara - è quella di canalizzare i processi di apprendimento. Ci sono molte cose nel mondo, e se sei un pulcino o un neonato devi trovare il modo di dirigere l'attenzione su quelle cose che più probabilmente sono una mamma, e che quindi hanno una faccia e si muovono come una mamma. Se tu hai questo meccanismo, tra tutti gli stimoli possibili puoi selezionarne alcuni e in questa maniera il processo di apprendimento è incredibilmente velocizzato”.

Ma le cognizioni innate non si limitano a questo. Abbiamo già parlato della capacità dei pulcini di distinguere diverse quantità, ma il libro dimostra che se la cavano bene anche con la fisica e la geometria (no, “cervello di gallina” a quanto pare non è un insulto molto appropriato). “Una delle conoscenze base della meccanica newtoniana – spiega Vallortigara – è che un oggetto solido occupa uno spazio, e tu non glielo puoi impunemente sottrarre. Se io avvicino la mano e cerco di prendere un bicchiere, per esempio, mi aspetto che questo resista alla mia mano, e sarei molto sorpreso se la mano invece penetrasse all'interno dell'oggetto. Sembra ragionevole pensare che queste conoscenze di fisica ingenua che guidano le nostre aspettative siano il risultato dell'esperienza, cioè che noi interagiamo con gli oggetti del mondo e impariamo che se mettiamo il bicchiere sul bordo di un tavolo a un certo momento cadrà giù. Noi invece abbiamo dimostrato nei pulcini piccoli e privi di esperienza che questo tipo di conoscenze sono già lì pronte nel cervello, anche nel caso di creature che non hanno mai avuto esperienze di interazione con gli oggetti. Pure in questo caso un tale patrimonio di conoscenze è utile, perché ci vorrebbe troppo tempo per imparare le proprietà degli oggetti se non si avesse quella che Lorenz chiamava l’innata maestra”.

Come anticipavamo, i pulcini condividono la preferenza per le facce e altre caratteristiche innate con i neonati, perché esiste una sorprendente uniformità nei cervelli dei vertebrati e nella loro capacità di interpretare il mondo fin dalla nascita: “Tutti i cervelli dei vertebrati – precisa Vallortigara – sono fatti di neuroni, e i neuroni sono i medesimi in tutti questi animali. Variano i dettagli dei circuiti neuronali che naturalmente sono diversi nelle diverse specie animali, ma il punto fondamentale è che tutti questi organismi hanno a che fare con lo stesso ambiente, con lo stesso mondo fisico, che ha delle caratteristiche precise. I cervelli sono quelli che sono perché hanno incorporato queste caratteristiche”.

La differenza rispetto ad altri animali è che per certi versi è più facile studiare i pulcini, perché appartengono a una specie a sviluppo precoce, cioè sono in grado di muoversi molto presto, al contrario delle specie a sviluppo altriciale come i neonati, che subito dopo la nascita non fanno un gran che, e per muoversi hanno bisogno dell’aiuto dei genitori. Esistono altre specie a sviluppo precoce, per esempio i porcellini d’India, ma non erano adatti agli esperimenti raccontati nel libro perché si tratta di animali guidati soprattutto dall’olfatto, mentre a noi servivano specie più visive come, appunto, i pulcini, in questo più simili all’uomo, che tra l’altro si possono controllare quando sono ancora nell’uovo, quando le esperienze sono limitate al massimo. “Con i pulcini – aggiunge Vallortigara – posso fare test sofisticati: osservo il fenomeno dell'imprinting e nello stesso tempo sono sicuro che il pulcino non ha mai visto una faccia o il movimento biologico, e che quindi le sue manifestazioni comportamentali non sono dovute all’esperienza”.

Un neonato, invece, un'occhiatina a una faccia la può dare appena viene al mondo, e a questo punto ci si potrebbe chiedere se per caso la capacità di riconoscere le facce non derivi proprio da questa prima sbirciata. “In generale – spiega Vallortigara – non c'è modo di sapere direttamente quale sia nella nostra specie il ruolo dell’esperienza, e questa è una delle ragioni per cui in biologia e in neurobiologia conduciamo esperimenti sui cosiddetti modelli animali. In questo caso specifico, però, siamo abbastanza sicuri che la preferenza dei neonati per le facce non sia dovuta al fatto di averle viste: esiste la possibilità di osservare se c'è una relazione tra l'età del neonato, misurata in ore, e la forza della preferenza, che noi per esempio abbiamo misurato usando delle tecniche di elettroencefalografia. La cosa sorprendente è che la forza della preferenza diminuisce in funzione dell'età, il che vuol dire che è molto forte quando i neonati sono totalmente privi di esperienza, ma mano a mano che vedono facce reali quella preferenza scompare. Questo in realtà è sensato, perché la preferenza per la faccina schematica è qualcosa che serve proprio all'inizio, per orientare il volto e guardare per esempio Il volto della madre. Una volta che sei orientato, subentrano altri meccanismi di apprendimento, perché dovrai imparare le caratteristiche specifiche del volto della tua mamma per distinguerla da quella di un estraneo”.

Il pulcino di Kant racconta questi e altri esperimenti, che risultano perfettamente comprensibili anche per i non addetti ai lavori grazie a un linguaggio semplice ma non semplicistico e alle illustrazioni esplicative dell’artista Claudia Losi. In questo viaggio avvincente tra scienza e filosofia, Giorgio Vallortigara dimostra che lo studio del cervello dei pulcini offre preziose intuizioni anche sulla complessità della mente umana. La ricerca continua a sfidare le nostre concezioni gnoseologiche, aprendo nuovi orizzonti nel campo delle neuroscienze cognitive.

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