Fisiologia della visione: non bisogna fidarsi troppo dei sensi - Pensiero Critico

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Fisiologia della visione: non bisogna fidarsi troppo dei sensi

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Il punto chiave

A metà Ottocento il fisico e medico tedesco Hermann von Helmholtz cominciò a nutrire il sospetto che il rivolo di dati che fluiva dagli occhi al cervello fosse troppo piccolo per spiegare fino in fondo la ricca esperienza della visione. Egli concluse che il cervello evidentemente formulava assunti sui dati in arrivo e che quegli assunti si basavano sull'esperienza precedente del soggetto. In altre parole, data una piccola quantità di informazioni, il cervello usa le proprie opinioni per trasformarla in una serie di informazioni più ampia. 

(David Eagleman - In incognito p.38)

Fovea, punti di fissazione e saccadi

Negli anni 1950-60 il fisiologo russo Alfred Yarbus dimostrò sperimentalmente che la visione è un processo attivo costituito da molti movimenti oculari (per ogni secondo). Durante la visione vengono selezionate e ripetutamente scansionate solo alcune parti dell'immagine: quelle che presentano il maggior contenuto informativo.

La visione dell'occhio umano avviene nella fovea (un'area di circa 1,5 mm di diametro, densa di fotorecettori, posta al centro della retina). I movimenti oculari, denominati saccadi, devono dirigere gli elementi della scena da visionare all'interno della fovea (durante questi movimenti non c'è visione); qui stazionano in punti di fissazione e il processo si ripete con nuove saccadi che fissano lo sguardo sulle parti che presentano il maggior contenuto informativo.

Percezione e visione

In una storica immagine riprodotta qui a fianco, prodotta da Yarbus nel 1967 con mezzi sperimentali oggi superati, si vede la foto del busto della regina egiziana Nefertiti (1370 A.C.) e il tracciato delle saccadi e dei punti di fissazione rilevati su un osservatore.
La distribuzione spaziale dei punti di fissazione mostra che la maggior parte del tempo è dedicata a guardare occhi, naso, bocca e orecchio, mentre gli altri elementi del volto, quali guancia e collo, vengono invece visualizzati per un tempo inferiore.

Il confronto tra le due immagini mostra che il cervello umano ha bisogno di pochissimi punti per ricostruire l'immagine completa basandosi soprattutto sulle esperienze passate del soggetto e sulle sue aspettative.


Se "vedessimo" quello che in realtà c'è, probabilmente ci spaventeremmo. Scrive lo psicologo cognitivo Stanislas Dehaene (Coscienza e cervello p.91):


Noi non vediamo il mondo come lo vede la nostra retina. Infatti, sarebbe una visione assolutamente orribile: un insieme  ampiamente distorto di pixel chiari e scuri, che esplodono verso il centro della retina, mascherato da vasi sanguigni, con un grande buco in corrispondenza del "punto cieco" da dove partono i fasci nervosi diretti verso il cervello; l'immagine sarebbe costantemente appannata, e cambierebbe con il movimento del nostro sguardo. Ciò che vediamo, invece, è una scena tridimensionale, corretta dai difetti della retina, rammendata in corrispondenza del punto cieco, stabilizzata per il nostro occhio e per i movimenti della testa, e reinterpretata enormemente sulla base della nostra precedente esperienza di scene visive analoghe.

Costruzione della visione: ciò che 'percepiamo' in un volto è poca cosa rispetto all'immagine complessiva che il cervello ce ne dà
Le saccadi su Nefertiti
A sinistra: fotografia del busto della regina Nefertiti sottoposta alla visione di un osservatore per due minuti. A destra: tracciato dei movimenti oculari e dei punti di fissazione rilevati
Il punto cieco della visione viene 'riempito' dal cervello

Il punto cieco di ogni occhio (fovea) è quella parte della retina, priva di fotorecettori, corrispondente all'innesto del nervo ottico. La lacuna non viene notata perchè il nostro cervello riempie l'area vuota attingendo alle esperienze precedenti del soggetto e alle proprietà (forma e colore) dello spazio intorno alla lacuna.
Questa caratteristica della visione umana venne scoperta nel 1668 dal fisico Edme Mariotte
che, sperimentalmente, si rese conto che ognuno dei nostri occhi ha un punto cieco (a destra nell'occhio destro e a sinistra in quello sinistro). Per verificarlo coprite l'occhio sinistro e fissate con l'occhio destro la croce nell'immagine sottostante. Muovendo lentamente la testa avanti e indietro rispetto allo schermo si scoprirà una posizione in cui il puntino scompare. Analogamente, per l'occhio sinistro, coprite l'occhio destro e ripetete l'operazione fissando il puntino dell'immagine: in una certa davanti allo schermo la croce posta a sinistra scomparirà.

Edme Mariotte
Non bisogna fidarsi troppo dei sensi: è il cervello che costruisce la realtà

Il neuroscienziato David Eagleman, che ha svolto ricerche sperimentali sui limiti della percezione umana, sostiene che ciò che ogni uomo riesce ad esperire è limitato dalla sua biologia. Questi limiti fanno sì che ogni organismo percepisca solo una piccola parte dell'ambiente in cui vive ma crede che sia tutta la realtà ignorando tutto ciò che non percepisce. Affinchè un uomo possa 'vedere' qualcosa devono esserci delle connessioni tra i dati in arrivo attraverso la retina e le sue aspettative.

Eagleman porta molti esempi delle nostre errate convinzioni sulla percezione nel libro 'In incognito - La vita segreta della mente'. In merito alla teoria della percezione egli scrive (pp. 50-51 e p.57):

Secondo la teoria tradizionale della percezione, i dati sensoriali affluiscono al cervello facendosi strada lungo la gerarchia sensoriale per tradursi in sensazioni visive, uditive, gustative, tattili, insomma "percezioni". Ma da un'analisi più attenta dei dati risulta che questa visione è scorretta.
Il cervello è considerato, a ragione, un sistema chiuso che funziona in base a un'attività generata internamente. Conosciamo già molti esempi del fenomeno: le operazioni di respirare, digerire e camminare sono controllate da generatori di attività che si trovano nel tronco cerebrale e nel midollo spinale e che funzionano in maniera autonoma. Durante il sonno REM il cervello è isolato dai suoi normali input, sicchè l'attivazione interna è l'unica fonte di stimolazione corticale. Nello stato di veglia l'attività interna è la base dell'immaginazione e delle allucinazioni. L'aspetto più sorprendente dello scenario è che i dati interni non sono 'generati', bensì 'modulati' dai dati sensoriali esterni.

La percezione riflette il confronto attivo tra input sensoriali e predizioni interne, e ci consente di capire un concetto più ampio: la consapevolezza del nostro ambiente insorge solo quando gli input sensoriali violano le 'aspettative'. Quando il mondo è previsto con esattezza, la consapevolezza non è necessaria, perchè il cervello fa bene il suo lavoro.

E' il nostro cervello, dunque, che crea la realtà percepita, modulando i dati sensoriali in funzione delle aspettative individuali. Scrive Eagleman (p.62):

Il cervello formula assunti e cerca di vedere il mondo solo nella misura in cui gli occorre vederlo. E quando ci rendiamo conto che non siamo consci di quasi nessuna delle cose che ci circondano finchè non ci facciamo domande in merito, abbiamo compiuto il primo passo del nostro viaggio di autoesplorazione. Riconosciamo che la nostra percezione del mondo esterno è generata da zone del cervello a cui non abbiamo accesso.


vedere
Semplicità ingannevoli

Noi siamo coscienti solo di una parte infinitesima delle operazioni che facciamo. Riguardo alla visione, la nostra esperienza cosciente ci dice che vedere è semplice, ma questa apparente semplicità è ingannevole. La nostra retina è un matrice bidimensionale di cellule fotosensibili che riveste la parte posteriore interna del bulbo oculare. Capire che nel mondo esistono oggetti tridimensionali dipende dalle reazioni chimiche attivate dalla luce che colpisce queste due matrici bidimensionali di celle. Si tratta di un meccanismo così complesso da riprodurre che l'uomo non c'è ancora riuscito. Si vede con il cervello, non con l'occhio, come spiegano gli psicologi evoluzionisti (ved. Leda Cosmides bibliografia)

Farsi un'opinione in 50 millisecondi


Una ricerca condotta dalla ricercatrice Gitte Landgaard ha dimostrato che un gruppo di volontari, sottoposti alla visualizzazione flash di un centinaio di website, ha maturato un'opinione inconscia (positiva o negativa) su ognuno di essi,  in un tempo di circa 50 millesimi di secondo. A supporto delle sue ricerche la Landgaard cita i risultati di alcuni studi neurofisiologici (Damasio 2000, LeDoux 1992, Ekman 1992), che hanno evidenziato come, in presenza di uno stimolo visivo il sistema limbico (cioè il nostro cervello emotivo), viene interessato prima che questo stimolo possa essere interpretato dalla neocorteccia (il nostro sistema cognitivo).  

Quando una persona guarda la pagina di un website, il suo sguardo impiega alcune decine di secondi prima che egli possa maturare un'opinione conscia
del suo interesse per quella pagina. In un tempo molto più breve, la stessa persona ha però maturato un'opinione inconscia del suo gradimento estetico, indipendente dalla qualità e usabilità di quel website. Se ne deduce che, per un website, presentare dei contenuti di qualità non è sufficiente a determinare giudizi positivi, ma occorre considerare anche l'aspetto grafico, strutturale, cromatico, ecc. A questo riguardo i risultati in Tab.1 della ricerca di BJ Fogg diventano comprensibili.
Quindi il vecchio pregiudizio "la prima impressione è quella che conta" si dimostra vero anche per i website, e questo effetto, che gli psicologi hanno denominato "Halo effect
", permane nel tempo.

In che modo guardiamo un sito web
Movimenti oculari e punti di fissazione durante la visualizzazione di un sito web. In questo video, in cui viene visualizzato un articolo sulla riduzione delle offerte d'impiego: sembra che il lettore sia più motivato a leggere il testo piuttosto che le immagini a corredo o le pubblicità.
La visione dei website

Oggi le verifiche di usabilità dei website si avvalgono di sofisticati strumenti di eye-tracking che consentono di generare, per ogni website sotto osservazione, sia la mappa dei movimenti oculari (gaze plot) che la mappa delle aree su cui lo sguardo si sofferma maggiormente, indicate dai colori caldi (mappe termiche).






Cosa "fissiamo" in un website
eye-tracking
Mappa termica della visualizzazione di un website (le aree rosse sono quelle dove lo sguardo si è soffermato più a lungo)
gaze plot
Gaze Plot di un website (ogni cerchio azzurro rappresenta un punto di fissazione, il suo diametro la durata di fissazione e il numero la sua posizione nella sequenza temporale di scansione oculare)
In quale misura le emozioni influenzano la nostra percezione?

Da un'intervista di S.Mahlke a Gitte Lindgaard (MMI-Interaktive Aug 2007) selezioniamo il seguente passo:

Domanda
: Qual è il ruolo delle emozioni nell'influenzare la sua comprensione dell'aspetto estetico?

Risposta
: Sempre più mi convinco che noi siamo guidati più dall'emozione che dalla cognizione. Infatti, io credo che l'intera concettualizzazione dualistica cartesiana di "emozione" e "cognizione" sia un grande equivoco su come funziona l'essere umano. A noi piace pensare di essere razionali ma, quando guardiamo più da vicino le cosiddette decisioni razionali, scopriamo che la razionalità è spesso una giustificazione postuma di decisioni che abbiamo già preso (vedi Klayman& Ha 1987, Kahneman, Slovic & Tversky 1982). (ved.bibliografia)
Una volta che abbiamo preso una decisione noi abbiamo bisogno di provare
a noi stessi di aver preso quella giusta, si tratta di quell'effetto psicologico chiamato "confirmation bias").
Questo è il motivo per cui la prima impressione è così importante: essa prepara la scena per ciò che verrà dopo. Quindi, io non vedo come noi possiamo studiare qualcosa che abbia a che fare con l'attrazione, sia essa visiva, uditiva, gustativa o olfattiva, separatamente dagli affetti, le emozioni, i sentimenti e le intuizioni.

Cosa "fissiamo" in un quadro
Un esempio di mappa termica è quello prodotto dalla Tobii Technology sottoponendo un gruppo di persone all'osservazione dell'Ultima Cena di Leonardo da Vinci. L'animazione, composta aggregando i tracciati oculari di varie persone, mostra come inizialmente gli osservatori concentrino il loro sguardo sulla figura centrale di Gesù. Solo successivamente scansionano rapidamente le figure degli apostoli, soffermandosi solo su Giovanni che siede alla destra di Cristo, per poi tornare rapidamente alla figura di Gesù, che viene quindi riconosciuta come quella di maggior interesse.

Cosa "fissiamo" guardando le pubblicità televisive
Anche quando guardiamo una pubblicità televisiva il nostro sguardo va alla ricerca di quei particolari che permettono il riconoscimento di immagini, oggetti, volti già visti in passato. A causa dell'esposizione alla TV un bambino di tre anni già riconosce 100 marchi e a dieci anni circa 300-400.
Cosa guardiamo in un giornale
Movimenti oculari e punti di fissazione durante la lettura di un giornale cartaceo.
Bibliografia (chi fa delle buone letture è meno manipolabile)


Libri consigliati a chi vuole capire la relazione tra visione e percezione visiva
 
Dehaene
Eagleman
Cosa si può fare per diventare "pensatori critici"
E' stato ampiamente dimostrato negli ultimi 30-40 anni da parecchi psicologi tra i quali Amos Tversky, Daniel Kahneman, Gerd Gigerenzer e altri, che l'essere umano crede di essere razionale ma non lo è. Quando un individuo si trova a prendere decisioni in condizioni di incertezza il più delle volte usa un "pensiero intuitivo" facendo ricorso alle euristiche, cioè a scorciatoie mentali maturate nel corso dell'evoluzione. Nella maggior parte delle situazioni della vita quotidiana le decisioni euristiche si rivelano giuste ma in situazioni più complesse, apparse solo con la modernità, le euristiche portano a distorsioni del giudizio (bias) che danno luogo a decisioni errate.
Secondo Daniel Kahneman (pp.464-465 di Pensieri lenti e veloci - Mondadori) il nostro pensiero intuitivo non è facilmente educabile e ostacola il riconoscimento dei segnali ambientali che in certi casi renderebbero necessario il passaggio a un pensiero razionale e critico. Un osservatore esterno è sempre meno coinvolto emotivamente di colui che prende decisioni e compie azioni. Occorre quindi impegnarsi a costruire una "società critica", nella quale ci siano "osservatori critici" che sappiano avvertirci dei pericoli insiti in certe situazioni decisionali. Questo è un compito primario delle Istituzioni che devono investire in programmi di formazione al "pensiero critico" degli educatori scolastici. A livello individuale, ecco alcune attività perseguibili:

  1. Atteggiamento critico: sforzarsi di assumere un atteggiamento critico contrastando la tendenza umana innata di saltare subito alle conclusioni e prendere decisioni impulsive. Per approfondire andare alla pagina: Atteggiamento critico 
  2. Lettura: diversi studi confermano che l'attività di lettura migliora l'attività del cervello contrastando i deficit cognitivi e l'invecchiamento cerebrale. Per approfondire andare alla pagina: Lettura e Cervello. Inoltre, il  miglioramento cerebrale viene potenziato dalla lettura critica dei testi (non narrativi). 
  3. Apprendimento linguistico: recenti studi hanno confermato che imparare lingue diverse dalla propria (anche in età avanzata) migliora il rendimento cerebrale. Per approfondire andare alla pagina: Bilinguismo e incremento cognitivo

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Pagina aggiornata il 1 dicembre 2015

 
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