OpenstarTs >
Ricerca >
Tesi di dottorato >
Scienze biologiche >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/5433

Title: La cognizione numerica nelle specie animali: abilità protomatematiche nell'anfibio anuro Bombina orientalis
Authors: Stancher, Gionata
Supervisor/Tutor: Battaglini, Piero Paolo
Vallortigara, Giorgio
Issue Date: 11-Apr-2011
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: Ricerche nell’ambito della psicologia comparata hanno rilevato soprattutto nell’ultimo decennio la presenza di abilità proto-matematiche in specie animali filogeneticamente molto distanti e nei bambini in età preverbale, abilità che comprendono la possibilità di rappresentare le quantità del mondo esterno e di manipolarle in forma di confronto, di addizioni o sottrazioni, il tutto in assenza delle facoltà linguistiche. Una delle forme più semplici di rappresentazione delle quantità è legata alla discriminazione numerica, la capacità ovvero di emettere giudizi di non eguaglianza tra gruppi di oggetti (Vallortigara et al., 2010). Tale prestazione può essere realizzata nel contesto di una selezione tra stimoli alimentari visibili o non visibili al momento della scelta, oppure ancora nel contesto del cosiddetto “paradigma della violazione dell’aspettativa” (Wynn, 1992). Nonostante le diversità nelle procedure utilizzate, sono emersi degli evidenti parallelismi tra specie diverse – parallelismi che includono la presenza di simili limiti nelle prestazioni (Feigenson et al., 2002) – e che fanno propendere per un’origine ancestrale comune delle abilità proto-matematiche (Piazza et al., 2004; Vallortigara et al., 2010). Lo studio parallelo dei substrati cerebrali che sottendono le diverse forme di valutazioni ha evidenziato nell’essere umano la presenza di una fondamentale indipendenza delle valutazioni proto-matematiche rispetto a quelle forme che richiedono l’accesso a facoltà linguistiche (come l’atto del contare) ed individuato nel Solco intraparietale bilaterale l’area a livello della quale viene costruita una rappresentazione semantica non verbale delle quantità numeriche (ovvero delle grandezze numeriche e delle relazioni tra numeri) (Dehaene et al., 2003; Piazza & Izard, 2009). A livello di questa regione e nella corteccia prefrontale sono stati individuati i cosiddetti number neurons, popolazioni di neuroni che rispondono selettivamente a specifiche numerosità (Nieder et al., 2002). Tuttavia, al fine di poter concludere che una specie animale è in grado di rappresentare l’informazione numerica estratta dall’ambiente esterno, è necessario escludere che la scelta, per esempio nel contesto della semplice discriminazione numerica, sia stata guidata da una qualsiasi delle variabili che tendono a co-variare con il numero, e che sono dette variabili continue. Questa operazione è chiaramente necessaria al fine di poter concludere che si tratta di una discriminazione propriamente numerica, piuttosto che di una discriminazione di quantità (Vallortigara et al., 2010). Il presente lavoro si è posto come principale finalità quella di sottoporre ad indagine sperimentale la presenza, nell’anfibio anuro Bombina orientalis, di una tendenza a discriminare tra gruppi contenenti differenti numerosità di uno stimolo alimentare. Ciò ha compreso obiettivi come individuare eventuali limiti nelle capacità discriminative dei soggetti (in particolare in relazione alla grandezza delle quantità confrontate e al loro rapporto numerico), confrontare le prestazioni osservate con quelle note in altre specie animali al fine di individuare un terreno comune per le facoltà cognitive in ambito proto-numerico e, infine, verificare il ruolo della variabile numerica e/o di eventuali altre variabili “continue” nel guidare la scelta dei soggetti. Un totale di 14 soggetti adulti appartenenti alla specie Bombina orientalis sono stati sottoposti a test ripetuti che li vedevano impegnati in un compito di scelta libera in un contesto di discriminazione numerica tra due gruppi di stimoli alimentari di differente numerosità. I soggetti compivano la scelta partendo da una posizione neutrale nei confronti dei due gruppi e in nessun caso venivano rinforzati. I risultati mostrano che i soggetti hanno espresso scelte statisticamente significative per il gruppo più numeroso – ciò in linea con le previsioni dettate dalla teoria del foraggiamento ottimale –nel caso dei confronti 1 vs. 2 (p=0.0009), 2 vs. 3 (p= 0.0489) ma non 3 vs. 4 (p= 0.4816), dimostrando quindi di essere in grado solo nei primi due casi di discriminare tra le due quantità proposte. D’altra parte, aumentando la distanza tra le quantità confrontate, ma mantenendone constante il rapporto, Bombina orientalis dimostra di riuscire a superare il limite precedentemente individuato di 3 unità, riuscendo dunque nelle discriminazioni 3 vs. 6 (p= 0.0046) e 4 vs. 8 (p= 0.0059) con rapporto pari ad ½, ma non 4 vs. 6 (p= 0.2241) con rapporto pari a 2/3. Questi risultati sono coerenti con quelli ottenuti in altre specie animali ed anche nei bambini in età pre-verbale, con particolare riferimento alla presenza di un limite assoluto per la discriminazione di piccole numerosità e un limite dipendente dal rapporto (che quindi segue la legge di Weber) per la discriminazione di “grandi” quantità (Feigenson & Carey, 2005; Feigenson et al., 2002). Gli esperimenti volti ad indagare la natura della rappresentazione numerica alla base delle prestazioni osservate si sono concentrati sull’esclusione delle variabili continue maggiormente sospettate di guidare la scelta degli anfibi anuri in un contesto alimentare. Tra queste hanno ricevuto particolari attenzioni il peso, il volume e l’area complessiva degli stimoli, la densità degli stessi e il loro movimento. Si è tentato in particolare di pareggiare le suddette variabili continue tra i due gruppi nel caso di peso, densità e movimento, mentre nel caso di volume e perimetro queste due variabili sono state poste contro il numero. I risultati ottenuti dimostrano che i soggetti conservano una preferenza statisticamente significativa per il gruppo più numeroso quando peso, densità e movimento sono equiparati tra i due gruppi. Anche quando volume e perimetro sono posti contro il numero (cioè maggiori nel gruppo meno numeroso), i soggetti continuano a preferire il gruppo numericamente maggiore. I risultati ottenuti, anche se necessitano di ulteriori approfondimenti, fanno propendere verso l’ipotesi che Bombina orientalis sia in grado di utilizzare l’informazione numerica estraendola dall’ambiente circostante nel contesto della risposta di predazione, ciò che costituisce un ulteriore elemento a favore dell’esistenza di un “core knowledge system” relativo all’ambito matematico condiviso tra le specie animali e quindi tra esse omologo.
PhD cycle: XXII Ciclo
PhD programme: SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN NEUROSCIENZE E SCIENZE COGNITIVE
Description: 2009/2010
Keywords: Cognizione numerica
Bombina orientalis
Main language of document: it
Type: Tesi di dottorato
Doctoral Thesis
Scientific-educational field: BIO/09 FISIOLOGIA
NBN: urn:nbn:it:units-9032
Appears in Collections:Scienze biologiche

Files in This Item:

File Description SizeFormat
TESI def.12.pdfTesi1.43 MBAdobe PDFView/Open
View Statistics

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.