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42 5. Aspetti neurofisiologici della rappresentazione di quantità nei Vertebrati e nell’uomo Lo studio dei substrati cerebrali che, nell’uomo, sono specificamente coinvolti nella rappresentazione delle quantità numeriche e nella loro manipolazione, risulta utile ai nostri fini in una prospettiva di comparazione dei risultati ottenuti con quelli di specie diverse e ai fini della formulazione di ipotesi circa la possibilità che possa essere individuata una base filogenetica comune delle funzioni proto- matematiche, che sia stata conservata nell’essere umano ed Fig. 4: rappresentazione tridimensionale delle regioni discusse nel testo (da Dehaene et al., 2003). utilizzata attualmente in quei compiti nei quali vengono chiamate in causa le nostre abilità di “intuizione numerica” (ad esempio, nel contesto della subitizzazione), non essendo ancora stati riconosciuti analoghi substrati cerebrali negli animali (ad eccezione del gatto e dei primati). A questo proposito, i risultati ottenuti con l’fMRI e le interpretazioni, sia pure di natura speculativa, che sono state avanzate a spiegazione del particolare processamento delle informazioni numeriche, e relativo alle differenze rispetto ad oggetti provenienti da dominii differenti, sembrano portare sostegno all’ipotesi avanzata nella nostra Introduzione: che esistano, cioè, due sistemi diversi e paralleli per la rappresentazione e la manipolazione dei numeri nell’essere umano, di cui uno condiviso con altre specie animali e dunque probabilmente emerso molto anticamente nella nostra storia evolutiva e l’altro, più recente, strettamente legato alle funzioni linguistiche tipiche della nostra specie. La sistematica attivazione delle corteccia parietale durante il calcolo e la rappresentazione dei numeri è stata identificata per mezzo della tomografia ad emissione di positroni (PET) già più di 20 anni fa (Roland & Friberg, 1985; Deahene et al., 1998); così come era noto già da tempo che lesioni in queste regioni provocano vari deficit in ambito matematico (Gerstmann, 1940).
Tuttavia, indagini più approfondite sono state effettuate solo in anni più recenti ed hanno portato alla formulazione dell’ipotesi circa il coinvolgimento di tre circuiti cerebrali (Dehaene et al., 2003) (Fig. 4), dei quali il primo, quello maggiormente svincolato dalle competenze linguistiche, è quello che qui più ci interessa. Si è ipotizzato che il segmento orizzontale bilaterale del solco intraparietale (HIPS) fornisca una rappresentazione semantica non-verbale delle quantità numeriche, ovvero delle grandezze numeriche e delle relazioni tra i numeri; una rappresentazione quindi in qualche modo analoga ad una mappa spaziale e dunque assimilabile alla presenza di una “linea numerica”. Le caratteristiche dell’HIPS che sono emerse da tali studi risultano particolarmente interessanti alla luce dell’ipotesi secondo la quale questa regione - ed eventuali regioni omologhe in altri Vertebrati - possa rappresentare quel “terreno comune” sul quale poi solamente nelle specie dotate di competenze linguistiche come la nostra si è successivamente innestata quella straordinaria possibilità di implementazione a mezzo delle facoltà linguistiche. In particolare (Dehaene et al., 2003): - L’HIPS si attiva ogni qualvolta sia richiesta una rappresentazione quantitativa dei numeri, specie quando ne sia richiesta una manipolazione semantica. Questa conclusione è stata tratta dall’osservazione secondo la quale la regione risulta più attiva durante il calcolo che durante la semplice lettura dei simboli numerici. - Entro il dominio delle operazioni di calcolo, l’HIPS è più attivo quando i soggetti sono chiamati a fornire una stima approssimativa del risultato di un problema di addizione che quando ne venga richiesto il risultato esatto (Deahene et al., 1999). - La regione è maggiormente attiva nelle operazioni di sottrazione in confronto a quelle di moltiplicazione. Tali risultati possono essere coerentemente spiegati con la constatazione secondo la quale le tavole di moltiplicazione e le addizioni di piccole quantità possono essere stipate nella memoria verbale e quindi richiedere una manipolazione di quantità minima. - L’HIPS è attiva ogni qualvolta sia richiesta una’operazione di comparazione che richieda l’accesso ad una scala numerica. - L’HIPS sembra essere almeno in parte specifico del dominio numerico in quanto maggiormente attivo durante il confronto di numeri che quello di altre categorie di oggetti sui scala non numerica (come il confronto della ferocia degli animali o della posizione di parti del corpo). 43
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