Causa ed effetto, decide prima la corteccia visiva

L'esistenza di un nesso causale fra due eventi è spesso decisa direttamente dal nostro sistema percettivo, che sfrutta la potenza di calcolo delle corteccia visiva, senza alcun intervento di un ragionamento cognitivo. Alcuni esperimenti hanno infatti mostrato che la capacità di vedere una relazione di causalità manifesta alcune caratteristiche tipiche della percezione che non si presentano invece nei processi cognitivi superiori.

In molte situazioni, a stabilire il nesso di causa-effetto fra due eventi è direttamente il nostro sistema percettivo, senza l'intervento di un ragionamento cognitivo. A stabilirlo è stata una ricerca condotta da un gruppo di psicologi e neuroscienziati della New York University, della Humboldt Universität di Berlino e dell'Université Paris Descartes, che la descrivono in un articolo pubblicato su “Current Biology”.

Le valutazioni con cui stabiliamo un nesso causale fra eventi sono spesso molto complesse e richiedono un massiccio intervento delle aree cerebrali associative che presiedono al ragionamento cognitivo. Tuttavia, alcuni giudizi sono talmente rapidi e naturali che hanno indotto i ricercatori a supporre che in realtà siano elaborati a livello inconscio già dal nostro sistema percettivo, e in particolare dal sistema visivo, che secondo recenti ricerche neuroscientifiche ha una parte molto significativa nella “costruzione” del mondo spaziale quale lo vediamo. 

La percezione della causalità coinvolge due componenti, uno stimolo e un'inferenza. In primo luogo, per vedere il nesso causale tra due eventi (per esempio il moto di due sfere), questi si devono presentare uno dopo l'altro, con un piccolo ritardo, e in molti casi, richiedono un contatto degli oggetti coinvolti (la collisione fra le sfere). Questa coincidenza spazio-temporale rappresenta la componente legata allo stimolo. Successivamente vi è una componente deduttiva, che fa dei due eventi un evento unico: nel caso per esempio di una collisione fra un gomito e un bicchiere invece di vedere un oggetto che si arresta (il gomito) e un altro che inizia a muoversi da solo (il bicchiere), stabiliamo una continuità d'azione in cui il movimento viene trasferito dal primo al secondo oggetto (vediamo cioè il gomito che rovescia il bicchiere come un unico evento).

I ricercatori hanno ideato una serie di esperimenti per verificare se in alcune situazioni, l'identificazione della relazione di causalità manifesti alcune caratteristiche tipiche del sistema percettivo, che non si presentano invece a livello cognitivo. In particolare,  Martin Rolfs, primo firmatario dell'articolo, e colleghi, hanno controllato se anche per la causalità si manifestasse il fenomeno dell'adattamento allo stimolo, tipico della percezione: il sistema visivo modifica rapidamente la propria sensibilità agli stimoli si presentano in modo continuo o persistente determinando delle alterazioni in ciò che l'osservatore vede. L'esempio più semplice di questo fenomeno è quello per cui, dopo aver fissato per un certo tempo una luce o una macchia rossa, se spostiamo lo sguardo su un foglio bianco, questo apparirà verdastro.




Visualizzazione dell'attività della corteccia visiva primaria. Alla sua attività e a quella delle aree percettive  mediotemporale V5 e del solco temporale superiore andrebbe attribuita la percezione di molti nessi causali.

Nel loro esperimento i ricercatori hanno usato come stimolo la rappresentazione sullo schermo di un computer di una serie di sfere e dischi in movimento che a volte si toccavano, comunicando il moto, e a volte no. I soggetti dovevano indicare se fra il movimento dei diversi oggetti che vedevano c'era un nesso causale o meno. E' risultato che dopo una lunga serie di sessioni in cui veniva ripetuto uno stimolo che suggeriva un nesso causale, la capacità di rilevare quel nesso si indeboliva. Venivano cioè classificati come non causalmente connessi eventi che normalmente vengono subito classificati come collegati fra loro: un tipico fenomeno di adattamento percettivo.

"Il nostro studio rivela che la causalità può essere calcolata a livello iniziale nel sistema visivo", ha detto Martin Rolfs. "Questa scoperta conclude un lungo dibattito sul modo in cui alcuni eventi visivi vengono elaborati: dimostra che i nostri occhi possono rapidamente fare valutazioni su causa ed effetto, senza l'aiuto dei nostri sistemi cognitivi".



Riferimenti

  • Rolfs M., Dambacher M., Cavanagh P. (2013). Visual adaptation of the perception of causality. Current Biology, 23(3), 250-254. Scarica il pdf