Vedere e agire. Come occhio e cervello costruiscono il mondo, Silvano Zipoli Caiani, Gabriele FerrettiProf. Silvano Zipoli Caiani, Lei è autore con Gabriele Ferretti del libro Vedere e agire. Come occhio e cervello costruiscono il mondo edito dal Mulino: cosa evidenziano le scoperte più recenti nel campo della filosofia della percezione e delle scienze cognitive?
Ci sono scoperte che ci sfidano ad accettare conclusioni controintuitive. Nelle scienze cognitive questo accade spesso. Per esempio, a tutti può sembrare ovvio che le nostre azioni siano la conseguenza delle nostre percezioni e non viceversa. Così, siamo convinti che possiamo afferrare una mela perché l’abbiamo vista e non ci viene in mente che possiamo vedere una mela proprio perché possiamo afferrarla. Eppure, c’è del vero in questa seconda, singolare, affermazione.

Le scienze cognitive sono un campo di ricerca in rapidissima evoluzione. Sarà per via della loro giovane età – in fondo hanno poco più di cinquant’anni – ma in quest’ambito, come nel mondo della biologia, le scoperte sono più frequenti che in qualsiasi altro campo del sapere scientifico. Sfogliando la letteratura degli ultimi dieci anni riguardo alla percezione visiva ci si può facilmente rendere conto di come le nostre conoscenze riguardo al rapporto tra mente, corpo e ambiente siano radicalmente cambiate. A tal proposito, una delle scoperte più interessanti e potenzialmente feconde riguarda la funzione svolta dall’apparato motorio nella visione.

Per comprendere la portata di questa scoperta occorre partire da un dato storico: fino a non più di venti anni fa visione e azione erano considerate prodotti di processi cognitivi ampiamente indipendenti e pertanto oggetto di capitoli separati delle scienze della mente e del comportamento. Di fatto, studiare la visione significava analizzare la fase iniziale del processo cognitivo, vale a dire il modo in cui le stimolazioni della luce sul sistema periferico, in questo caso gli occhi, sono trasformate in informazioni pronte per essere elaborate da un sistema centrale, il cervello. In modo analogo, ma diametralmente opposto, studiare l’azione significava analizzare la fase finale del processo cognitivo, ovvero il modo in cui le informazioni provenienti dall’elaboratore centrale sono trasformate in impulsi atti a mettere in movimento il nostro corpo.

Oggi le scienze cognitive raccontano una storia diversa: visione e azione fanno parte dello stesso processo cognitivo detto “visuomotorio”. Attraverso il processo visuomotorio siamo in grado di assolvere a un’esigenza fondamentale per la nostra sopravvivenza, cioè percepire in modo rapido ed efficace le possibilità d’azione che l’ambiente ci offre, ma anche modulare la nostra percezione in modo che siano subito evidenti le cose sulle quali intendiamo agire. Le ricerche sperimentali e teoriche ci dicono infatti che la percezione visiva non consiste in un processo di traduzione “neutro” delle stimolazioni; bensì in un processo in cui l’informazione visiva è fin da subito “plasmata” dalle nostre caratteristiche motorie, vale a dire, da come il nostro corpo è fatto e da cosa possiamo e sappiamo fare con esso. Vedere significa individuare opportunità d’interazione con gli oggetti che ci circondano. Questa capacità dipende in maniera cruciale dalle nostre caratteristiche corporee, nonché dalle nostre abilità pratiche. In altre parole, non solo vediamo l’ambiente che ci circonda in base ai nostri concetti e pregiudizi, come filosofia e psicologia da tempo ci insegnano, ma anche in base a ciò che sappiamo fare con il nostro corpo. Il mito di una percezione pura e incontaminata del mondo lascia così il posto a una concezione della visione radicalmente ancorata alle proprietà morfologiche e motorie del nostro corpo. Ed è proprio questa nuova concezione che ci apre a un nuovo mondo, nel quale visione e azione sono due facce della stessa medaglia: il mondo del visuomotorio.

Quali relazioni esistono tra occhio, cervello e comportamento?
Prima ho accennato al processo visuomotorio quale elemento chiave per comprendere il rapporto tra le nostre capacità visive e le nostre abilità motorie. Per capire di che cosa si tratta occorre però fare riferimento ad alcuni recenti risultati sperimentali. Partiamo dal livello di analisi comportamentale. Nel corso degli ultimi anni le ricerche hanno portato alla luce una sorprendente relazione tra stimoli visivi e risposte comportamentali. Si è notato che i tempi di reazione dei soggetti che osservano oggetti di uso comune come utensili, manici e maniglie sono più rapidi dei tempi di reazione di soggetti che osservano stimoli “neutri”, come per esempio semplici lettere dell’alfabeto. Inoltre, si è constatato che tali effetti di facilitazione motoria si registrano solo se l’oggetto è collocato nel raggio d’azione del soggetto, mentre non sono presenti se lo stimolo proviene da un utensile troppo lontano per essere afferrato. Questo strano fenomeno ha portato a ipotizzare la presenza di uno stretto legame tra percezione visiva e coordinamento motorio legato alla preparazione dell’azione. Un legame che può essere compreso ancora meglio se si passa dal livello comportamentale a quello neurale.

In questo caso la scoperta più rilevante riguarda la funzione visiva del sistema motorio. Esiste di fatti nel nostro cervello un collegamento privilegiato tra le aree della corteccia occipitale, adibite all’elaborazione dell’informazione visiva, e le aree della corteccia parietale e premotoria, adibite alla pianificazione e all’esecuzione delle azioni. Proprio nelle aree premotorie e parietali del nostro cervello l’informazione visiva viene ‘mappata’ sulla base delle rappresentazioni delle nostre personali abilità motorie e della struttura morfologica del nostro corpo. Qui, una particolare classe di neuroni, detti “visuomotori”, svolge una duplice funzione percettiva e motoria, permettendo uno scambio rapido, immediato si potrebbe dire, tra informazione visiva e pianificazione dell’azione.

Questo meccanismo è alla base del nostro accesso motorio al mondo che ci circonda. Una forma di comprensione, quella motoria, rispetto alla quale ci soffermiamo poco a riflettere, privilegiando di solito le più familiari forme di accesso concettuale. Eppure, senza i processi di elaborazione visuomotoria, la nostra esperienza dell’ambiente sarebbe alquanto diversa e inadeguata. Basti pensare che un danno localizzato lungo la via neurale che congiunge la corteccia visiva a quella motoria può causare forme patologiche e invalidanti di un disturbo visuomotorio conosciuto come ‘atassia ottica’. I soggetti atassici sono in grado di muoversi normalmente, non hanno cioè problemi di carattere puramente motorio, e sono in grado di riconoscere l’identità degli oggetti che vedono. Tuttavia, a causa del disordine visuomotorio, non sono più in grado di usare gli oggetti in modo spontaneo e naturale, sebbene si tratti di utensili familiari e di uso comune. Non riescono, cioè, a leggere l’ambiente che li circonda in termini di possibilità di azione.

Come si articola un’ecologia della visione?
Una delle sfide più interessanti che deve affrontare chi studia la visione riguarda certamente l’integrazione dei processi visivi con il resto delle funzioni cognitive e motorie che contraddistinguono il nostro corpo. La visione non è un processo isolato, statico e localizzato. Essa è piuttosto un evento dinamico che coinvolge buona parte delle nostre risorse cognitive.

Nella seconda metà dello scorso secolo, lo psicologo statunitense James Gibson è stato uno tra i primi a comprendere l’importanza di una contestualizzazione più ampia della visione all’interno delle attività motorie del soggetto. Gibson si era accorto che la percezione visiva non è un processo slegato dalle abilità d’azione di un agente. Al contrario, visione e motricità sono così correlate da indurre a concepire la percezione visiva come una vera e propria forma d’interazione motoria con l’ambiente. Le idee di Gibson hanno senz’altro influenzato il dibattito contemporaneo e molti progetti di ricerca sono ancora oggi motivati dalle sue intuizioni.

Da un punto di vista teorico, l’interesse per i processi visuomotori si inscrive in una più generale riscoperta della corporeità quale fattore determinante per la genesi e lo sviluppo dei nostri processi cognitivi. La grande differenza rispetto al passato è che ora le funzioni cognitive non vengono solo localizzate in una qualche area della corteccia cerebrale, ma vengono contestualizzate rispetto alle caratteristiche del corpo che ospita il cervello. Allo stesso tempo, il quadro teorico che raffigurava la percezione come un processo slegato e indipendente dalle pratiche motorie è ormai sbiadito e mentre prende vigore una nuova concezione della percezione come processo legato alla possibilità di movimento. In questo nuovo contesto l’identificazione del soggetto con le aree corticali del sistema nervoso centrale, tanto influente fino a qualche anno fa, sta lasciando ormai il posto a un quadro più ampio, in cui cervello, corpo e ambiente risultano fattori equamente rilevanti.

Quali applicazioni pratiche nel campo dell’ergonomia cognitiva sono possibili alla luce delle scoperte più recenti?
Le riflessioni sul rapporto tra visione e azione hanno conseguenze rilevanti non solo per la ricerca scientifica e filosofica, ma anche per molte attività pratiche che riguardano tutti noi. Nel libro, per esempio, abbiamo riservato un capitolo ai problemi che si possono incontrare quando si progetta uno strumento che preveda un’interazione visiva e motoria. Se so come il mio cervello si relaziona al mondo esterno tramite l’azione, allora posso capire come costruire e gestire meglio gli oggetti che devo usare quotidianamente. Che cosa guida la mia mano nell’afferrare un oggetto in un certo modo anziché in un altro? In che modo posso capire facilmente come si impugna uno strumento? Quali strategie di progettazione posso adottare per far sì che uno strumento o un ambiente risultino facilmente utilizzabili?

Gli strumenti e gli ambienti possono assumere forma e natura diverse, possono essere utensili, macchinari o computer, ma anche interfacce digitali come lo schermo del nostro smartphone, o realtà del tutto virtuali come quelle di alcuni videogiochi. In ogni caso chi progetta strumenti e ambienti ha il compito di renderli facilmente utilizzabili, mentre chi li usa quello di capire quale sia la fruizione più rapida e intuitiva possibile. Architetti, progettisti e designer sanno bene che nel loro lavoro non possono ignorare i vincoli cognitivi che caratterizzano il nostro modo di percepire e usare lo spazio che ci circonda. Il rischio, infatti, è quello di progettare strumenti e ambienti inefficienti, il cui utilizzo non si confaccia alle nostre naturali capacità visuomotorie. Così, sapere a quali condizioni alcuni elementi dell’ambiente possono assumere una salienza motoria privilegiata rispetto ad altri e anche perché ciò avviene è qualcosa che può interessare l’ampio pubblico di coloro che tali strumenti sono chiamati a progettarli e a costruirli.

Il rapporto visione-azione ha poi una rilevanza particolare non solo per chi progetta utensili, ma anche per chi progetta ‘utilizzatori’ di utensili. L’intelligenza artificiale ha infatti tra i suoi scopi quello di progettare e realizzare sistemi in grado di interagire efficacemente e ‘naturalmente’ con l’ambiente. Quale miglior fonte d’ispirazione del sistema visuomotorio umano per i futuri robot?