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Giovedì 7 maggio 2020 - 13:55

Ricerca, le api sono capaci di astrarre il concetto di quantità

Studio team Università di Trento guidato da Giorgio Vallortigara
Ricerca, le api sono capaci di astrarre il concetto di quantità

Roma, 7 mag. (askanews) – Tutti i vertebrati hanno un senso rudimentale della numerosità, sanno in qualche modo contare, fare operazioni aritmetiche, calcolare cioè il rapporto tra numerosità. Un’abilità necessaria per la sopravvivenza. Lo aveva spiegato ad askanews circa un anno fa in un’intervista Giorgio Vallortigara, ordinario di Neuroscienze al Centro Interdipartimentale Mente Cervello (CIMeC) dell’Università di Trento, dove guida un gruppo di ricerca impegnato anche nell’indagare le origini della cognizione della numerosità. Ora sempre dal suo gruppo di lavoro arriva uno studio, pubblicato su iScience, che mostra come le api, con i loro cervelli costituiti da soli novecentomila neuroni, sappiano generalizzare le quantità come maggiori e minori dal dominio del numero a quello della grandezza. E’ la prima volta che questa capacità di astrazione viene osservata in un invertebrato.

Il team di ricerca ha addestrato delle api a discriminare tra due stimoli sulla base della numerosità. Dei dischetti di varie dimensioni erano collocati in numero differente sull’uno o l’altro di due pannelli. Una metà degli animali trovava una ricompensa costituita da acqua zuccherata quando sceglieva il pannello con la numerosità maggiore, l’altra metà quando sceglieva quello con la numerosità minore. Per essere certi che la discriminazione fosse basata sul numero i ricercatori cambiavano sistematicamente di prova in prova le dimensioni dei vari dischetti, la loro posizione e densità, mantenendo costanti l’area totale occupata o il perimetro. Ad apprendimento raggiunto le api erano dapprima sottoposte a un test di controllo in cui ogni ricompensa era omessa, e successivamente a un test di generalizzazione nel quale sui due pannelli vi erano questa volta due numerosità identiche ma con dischetti di grandezza diversa, tutti grandi oppure tutti piccoli.

Le api addestrate a scegliere la numerosità maggiore di dischetti sceglievano spontaneamente, in assenza di ricompense, il pannello con i dischetti di grandezza maggiore, le api addestrate a scegliere la numerosità minore quello con i dischetti di grandezza minore. Gli esperimenti sono stati condotti presso la stazione di ricerca SperimentArea della Fondazione Museo Civico di Rovereto, con la collaborazione del dott. Gionata Stancher.

“I nostri risultati – spiega Maria Bortot, dottoranda di ricerca presso l’Animal Cognition and Neuroscience Laboratory del CIMeC all’Università di Trento che ha condotto gli esperimenti ed è il primo autore dell’articolo firmato anche da Gionata Stancher e Giorgio Vallortigara – mostrano che le api sanno generalizzare da una quantità discreta come il numero degli stimoli a quantità continue come la loro grandezza; è la prima volta che una tale capacità di astrazione viene osservata nel cervello di un invertebrato”.

“L’ipotesi che ha guidato fin qui la ricerca sulla cognizione del numero – afferma Giorgio Vallortigara, che guida il team dell’Università di Trento – è che nell’uomo e nei vertebrati in generale, dai pesci ai mammiferi, vi sia un rivelatore di ‘magnitudo’, di quantità, che opera nei diversi domini, da quello del numero a quello dello spazio e del tempo. I nostri risultati mostrano che la codifica della magnitudo è universale nel mondo animale, almeno per quel che riguarda il numero e lo spazio”.

Maria Bortot – primo autore dell’articolo “Transfer from number to size reveals abstract coding of magnitude in honeybees” – continuerà ad approfondire l’argomento: “Il passo successivo sarà quello di vedere se il codice della quantità sia comune anche per le stime temporali, poi dovremo capire in quali regioni del cervello la codifica abbia luogo”. L’idea di un rivelatore generale di magnitudo (o quantità) – aggiunge l’Università di Trento – renderebbe conto dei disturbi che si osservano nei bambini affetti da discalculia evolutiva, un disturbo a base genetica che si manifesta con difficoltà non solo con i numeri, ma con le stime delle quantità in generale (per es. la lunghezza di un percorso o la durata di un suono).

Queste ricerche su animali modello con un sistema nervoso miniaturizzato, finanziate nel laboratorio del prof. Vallortigara da Human Frontiers Science Program (HFSP) e dallo European Reseach Council (ERC), e che usano oltre alle api anche altri modelli quali il pesce zebra, possono aprire la strada a indagini sui meccanismi molecolari e sulle differenze individuali nelle capacità di stimare numeri e altre quantità.

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