Un esperimento effettuato sui topi mostra che gli occhi osservano lo spazio esterno, ma nella fase Rem del sonno seguono cambiamenti di orientamento in uno spazio onirico, come se accompagnassero i movimenti che avvengono nel sogno. Ma noi sappiamo farlo anche a svegli: scrutiamo i pensieri come su una mappa.
“Non esiste un’arte che aiuti a scovare dal volto l’opera della mente”. Così Shakespeare fa dire a Duncan, dopo che questi si era ciecamente fidato di Macbeth, il suo traditore, come a suggerire che dai tratti visibili del volto di una persona non si possano ricavare indizi affidabili su ciò che pensa. Una constatazione che per secoli è sembrata piuttosto ovvia. Ebbene, negli ultimi tempi le cose stanno un po’ cambiando.
Recenti indagini neuroscientifiche suggeriscono che gli occhi si muovono per esplorare non solo lo spazio fisico che ci circonda, ma anche uno spazio interno fatto di ricordi, concetti, relazioni semantiche.
Un primo indizio a supporto di questa tesi arriva da uno studio pubblicato sulla rivista Science, che indaga la fase REM del sonno, durante la quale gli occhi si muovono rapidamente sotto le palpebre e più probabilmente si verificano i sogni.
Gli autori dello studio pongono la seguente domanda: i movimenti degli occhi che si verificano mentre dormiamo sono semplici scatti automatici, privi di significato, oppure riflettono ciò che accade nella mente, come se seguissero le scene che si svolgono in un sogno?
Per rispondere a questa domanda, hanno esaminato un gruppo di topi registrando l’attività dei neuroni del talamo, una struttura del cervello che coordina e integra informazioni sensoriali e motorie. I ricercatori si sono concentrati su un gruppo specifico di neuroni che codificano la direzione della testa e che si attivano a seconda dell’orientamento del capo. Registrando la loro attività, è possibile ricostruire in che direzione il topo si orienta nello spazio.
Osservando i topi in azione, i ricercatori hanno effettuato due misurazioni: da una parte l’attività dei neuroni che indicano la direzione della testa, dall’altra i movimenti degli occhi. I risultati mostrano una relazione molto chiara: quando la testa del topo cambia direzione, anche i suoi occhi si muovono con essa. E quanto più grande è il cambiamento della posizione del capo, tanto più ampio è lo spostamento dello sguardo.
Sapere come occhi e direzione della testa siano normalmente coordinati permette poi di capire se lo stesso legame si mantenga oppure no durante il sonno.
La verifica di questa relazione nello stato di veglia è stata un passaggio essenziale, perché è servita da punto di riferimento. Sapere come occhi e direzione della testa siano normalmente coordinati permette poi di capire se lo stesso legame si mantenga oppure no durante il sonno. Se nel sonno i movimenti degli occhi risultassero casuali, verrebbe meno il legame tra l’attività dei neuroni che indicano la direzione della testa e il modo in cui gli occhi si muovono.
A questo punto, i ricercatori hanno potuto ripetere l’indagine durante il sonno REM. In questa fase, il topo dorme e il suo corpo è immobile. Non c’è più alcun orientamento effettivo della testa nello spazio. E, anche in questa condizione, sono state registrate insieme l’attività dei neuroni che segnalano la direzione della testa e i movimenti oculari.
I risultati mostrano che la relazione osservata nel sonno è dello stesso tipo di quella che si registra quando l’animale è sveglio. Anche nel sonno, quando cambia l’attività dei neuroni che indicano la direzione della testa, gli occhi del topo si muovono nella stessa direzione, come se seguissero un cambiamento di orientamento in uno spazio onirico.
L’implicazione è rilevante. I movimenti oculari non servono solo a esplorare lo spazio fisico circostante ma sembrano accompagnare spostamenti in uno spazio mentale interno, come le scene che si sviluppano durante un sogno.
Ma allora, se è possibile che gli occhi si muovano seguendo il contenuto dei sogni, qualcosa di simile potrebbe accadere anche quando siamo svegli. Mentre pensiamo, mentre ricordiamo, mentre cerchiamo parole nella mappa di significati collegati tra loro.
Per capirlo, però, è necessario passare allo studio degli umani.
Se nella mente i concetti sono organizzati come in una mappa – alcuni più vicini tra loro e altri più lontani, per esempio in base a quanto si somigliano – i movimenti degli occhi seguono questa organizzazione mentre li richiamiamo alla memoria?
Solo in essi, infatti, è possibile studiare pensieri e parole, e verificare se i movimenti degli occhi seguano il modo in cui la mente “si muove” tra le idee.
A testare questa ipotesi è un recente lavoro pubblicato su PNAS, realizzato da Simone Viganò e guidato da Roberto Bottini e Christian Doeller, frutto della collaborazione tra il CIMeC dell’Università di Trento e il Max Planck Institute di Lipsia.
La domanda dello studio è questa: se nella mente i concetti sono organizzati come in una mappa – alcuni più vicini tra loro e altri più lontani, per esempio in base a quanto si somigliano – i movimenti degli occhi seguono questa organizzazione mentre li richiamiamo alla memoria? In altre parole, quando elaboriamo un concetto, gli occhi si muovono in base a dove è situato in questa ipotetica mappa mentale di significati?
Per verificarlo, i ricercatori hanno reclutato trenta partecipanti adulti e li hanno fatti sedere al buio, senza alcuno stimolo visivo. A quel punto, seguendo il ritmo di un metronomo, i partecipanti dovevano pronunciare delle parole in ordine casuale. Le parole appartenevano a tre categorie: numeri, colori e animali. Nel frattempo, un sistema di eye-tracking registrava con precisione dove si spostava lo sguardo di ciascun partecipante. L’idea sperimentale è la seguente: se gli occhi seguono davvero il modo in cui i pensieri sono organizzati, allora dovrebbero muoversi in modo diverso a seconda del tipo di contenuto che si sta cercando in memoria.
Il primo banco di prova erano i numeri. Qui l’ipotesi era relativamente diretta, poiché da tempo sappiamo che, nelle culture occidentali, tendiamo a rappresentare mentalmente i numeri lungo una linea orientata da sinistra a destra: i più piccoli da una parte, i più grandi dall’altra. I ricercatori hanno osservato che cosa accadeva nei 500 millisecondi che precedevano ogni numero pronunciato. Il risultato è stato in linea con le ricerche precedenti. Quando una persona stava per passare a un numero più piccolo rispetto al precedente, gli occhi tendevano a spostarsi verso sinistra; quando stava per passare a un numero più grande, tendevano a spostarsi verso destra. In sostanza, quando una persona passa da un numero all’altro, i suoi occhi si muovono nella stessa direzione del cambiamento.
Il secondo passaggio dello studio riguarda i colori. Questi non sono disposti su una linea, ma su uno spazio bidimensionale, simile a una ruota. Il rosso è più vicino all’arancione che al blu, il verde più vicino al turchese che al rosa, e così via. Per studiare questa struttura, il giorno prima dell’esperimento, i ricercatori hanno addestrato i partecipanti a memorizzare dodici nomi di colori associati ad altrettante tinte, poi hanno chiesto loro di giudicare, a coppie, quanto due colori fossero simili o diversi. Da questi giudizi hanno ricostruito, per ogni partecipante, una sorta di mappa personale dello spazio in cui sono rappresentati i colori.
Se due colori erano vicini nella mappa mentale del partecipante, anche lo spostamento oculare tendeva a essere piccolo; se invece erano lontani, anche lo spostamento degli occhi diventava più ampio.
A questo punto i ricercatori hanno applicato ai colori la stessa logica usata per i numeri. Durante il compito, i partecipanti dovevano pronunciare nomi di colori in sequenza, al buio. I ricercatori hanno allora confrontato due cose: da un lato, quanto due colori consecutivi fossero vicini o lontani nella mappa mentale del partecipante; dall’altro, quanto si spostava lo sguardo tra un colore pronunciato e il successivo. La domanda sperimentale era: se due colori sono considerati più diversi tra loro, cioè più lontani nella mappa mentale di ciascun individuo, anche gli occhi si sposteranno di conseguenza?
La risposta, anche qui, è affermativa. Se due colori erano vicini nella mappa mentale del partecipante, anche lo spostamento oculare tendeva a essere piccolo; se invece erano lontani, anche lo spostamento degli occhi diventava più ampio. Gli occhi, insomma, distribuiscono i loro movimenti in modo coerente con la struttura circolare dello spazio con cui ciascun partecipante organizza mentalmente i colori.
Fin qui i risultati dello studio riguardano spazi concettuali piuttosto ordinati. I numeri hanno una struttura lineare, i colori una struttura circolare. La parte più esplorativa dell’esperimento arriva con i nomi di animali, perché qui la situazione si complica. “Cane”, “gatto”, “orso”, “aquila” possono essere messi in relazione, in una mappa mentale di significati, in molti modi diversi: per taglia, habitat, pericolosità, o anche per quanto spesso usiamo quei nomi nel linguaggio di tutti i giorni.
I ricercatori hanno quindi cercato di capire secondo quale criterio questi nomi venissero organizzati nella mente dei partecipanti, e se anche questa organizzazione si riflettesse nei loro movimenti oculari.
Tra tutte le possibilità esplorate, sembrava contare soprattutto quanto frequentemente i nomi degli animali vengono usati nel linguaggio quotidiano. In pratica, quando una persona pronuncia “cane” e poi “gatto”, entrambi molto comuni, gli occhi si muovono poco. Quando invece passa tra nomi con frequenze molto diverse, lo spostamento degli occhi è più ampio.
Ovviamente, questi studi non autorizzano a sostenere che possiamo leggere “che cosa” una persona stia pensando osservandone il movimento degli occhi. Essi tuttavia suggeriscono un risultato pionieristico di estremo interesse: i movimenti oculari possono fornire un indizio sulla struttura del pensiero nel momento in cui questo si dispiega. Quando cerchiamo un numero, un colore o una parola in memoria, la mente non si “muove” nel vuoto, ma attraversa spazi organizzati, fatti di vicinanze e distanze tra concetti. E gli occhi, anche al buio, senza nulla da vedere, sembrano seguire il percorso che la mente deve compiere per spostarsi tra i concetti e formulare i pensieri. Per i numeri seguono una linea; per i colori una superficie bidimensionale; per gli animali, almeno in parte, una dimensione linguistica più elementare. Da qui l’interpretazione proposta dagli autori: lo studio dei movimenti oculari offre uno spunto preliminare sui modi in cui il cervello organizza i contenuti mentali.
Forse, alla luce di queste ricerche, l’amara constatazione di Duncan secondo cui dal volto non si può leggere la mente suonerà meno ovvia. Ma l’intento di questi studi, a ben vedere, non è di smascherare i traditori né di anticipare inquietanti tecnologie capaci di leggere il più intimo pensiero. Tali indagini di avanguardia suggeriscono piuttosto che, osservando i movimenti degli occhi, possiamo iniziare a capire come il pensiero si organizza. E le tecnologie che potrebbero nascere da questi progressi, più che alimentare scenari distopici di sorveglianza mentale, potrebbero un giorno trovare applicazioni in ambito clinico. Come spesso accade nello sviluppo scientifico, le nuove scoperte possono avere implicazioni meravigliose. Dipende tutto da come decidiamo di declinarle.
