Stimare e discriminare la quantità di oggetti
Indovinare quanti oggetti ci sono all’interno di un contenitore può essere un’attività non semplice, per lo più se non è data la possibilità di contarli uno ad uno, ma bisogna, a prima vista, stimare un numero. Può capitare di imbattersi in giochi in cui bisogna indovinare quante palline, o monete, sono presenti all’interno di una giara trasparente. Ma perché è così difficile? E che cosa dice la scienza in merito a questo fenomeno?
Stanley Jevons, un economista britannico, cercò di analizzare questo quesito, cercando di indagare quale fosse il numero minimo che a prima vista potesse esser indovinato o comunque stimato. Risale al 1871 la sua pubblicazione sulla rivista scientifica Nature in cui espone i propri risultati e le sue considerazioni in merito.
Lo studio parte dal presupposto che la mente ha diverse difficoltà a stimare un grande numero di oggetti a prima vista senza doverli contare, mentre un piccolo numero, dell’ordine delle 3, 4, 6 unità possono anche essere stimate rapidamente. Ma quale è il numero preciso che fa da limite? Dopo quale numero il cervello va in “TILT”?
Per far ciò Jevons (1871) posizionò su un vassoio nero un contenitore rotondo di carta bianca e di fianco ad esso una quantità uniforme di fagioli neri. L’esperimento consisteva nel prelevare una manciata casuale di fagioli e lasciarla cadere nel contenitore di carta per poi andare a stimare quanti fagioli fossero contenuti all’interno dello spazio bianco. Dopo aver riportato la stima, veniva svolta la conta dei fagioli effettivi per misurare di quanto avesse sbagliato, o se avesse indovinato il numero esatto. Dopo ben 1027 tentativi decise di condividere i propri risultati. Da 1 a 4 fagioli Jevons non aveva sbagliato nemmeno una volta nello stimare la quantità esatta, però quando i fagioli aumentavano a 5, iniziavano i primi errori. Con 5 fagioli la correttezza della supposizione scendeva a 95%, e via via che il numero di fagioli aumentava, il grado di precisione diminuiva. In conclusione, quello che sembrava essere il limite per determinare in maniera accurata un numero di oggetti, in questo caso fagioli neri, era un numero che andava a collocarsi tra 4 e 5 unità.
L’esperimento di Jevons sul discriminare la quantità
Quello che emerge da questo studio pionieristico nel campo, è un particolare limite cerebrale nella discriminazione delle quantità utilizzando la vista. L’esperimento di Jevons riporta dati interessanti, ma si rifà alla sua esperienza personale, andando ad eseguire le misurazioni in maniera autonoma, senza includere alcun correlato cerebrale.
Una “sfida” secolare che arriva fino ai tempi odierni.
Secondo Nieder (2003), piccole e grandi quantità vengono elaborate in maniera differente. Nel cervello, infatti, sembrano essere presenti cellule nervose responsabili per ciascun numero: neuroni che si attivano principalmente per la codifica di due elementi, altri per quattro, altri ancora per sette elementi. Tuttavia i neuroni si attivano anche per la codifica di leggere variazioni del numero: ad esempio, le cellule cerebrali relative all’elaborazione di sette stimoli sono in grado di operare anche per sei o otto elementi, attivandosi però più debolmente. Le stesse cellule, a loro volta, resteranno ancora attivate per cinque o nove elementi, ma in maniera ancora meno intensa.
Una recente ricerca (Kutter et al., 2023), replica quella che è stata la ricerca di Jevons, ma con apparecchiature moderne: lo scopo è individuare quali siano i processi neuroscientifici neuronali alla base della difficoltà nel discriminare in maniera accurata grandi quantità di oggetti. Per valutare l’attività cerebrale, i ricercatori hanno deciso di monitorare l’attività di singoli neuroni del lobo temporale mediale.
I partecipanti sono seduti davanti allo schermo di un computer sul quale appaiono diversi numeri di punti per mezzo secondo. È stato poi chiesto loro di dichiarare se avevano visto un numero pari o dispari di punti. Le persone sono state in grado di rispondere molto rapidamente e generalmente non hanno commesso errori fino a un numero di quattro punti. Successivamente, il numero di errori è aumentato con il numero di punti, così come la quantità di tempo di riflessione necessaria ai partecipanti per completare il proprio compito.
Questa ricerca potrà dare slancio a nuovi studi sull’elaborazione dei numeri nel cervello umano e a una migliore comprensione della discalculia, un disturbo dello sviluppo associato a una scarsa comprensione dei numeri.
