I “paesaggi temporali” potrebbero aiutare a spiegare come mai le specie animali percepiscono gli eventi in modo così diverso nel tempo.

Esistono prove che gli animali percepiscono il mondo e il suo svolgersi nel tempo in modo diverso dagli esseri umani e tra di loro. Ad esempio, alcuni coleotteri possono vedere sfarfallii di luci fino a circa 500 Hz, mentre negli esseri umani quello stesso sfarfallio appare come una luce fissa dopo i 60 Hz. Gli esseri umani vedono gli oggetti che lampeggiano come se fossero in ritardo rispetto agli oggetti in movimento, quando in realtà non lo sono. Sebbene anche altri animali sembrino sperimentare questa illusione, il lampo appare in una posizione diversa. Anche la percezione del movimento apparente, per cui gli oggetti statici sembrano muoversi, si è dimostrata diversa negli esseri umani e nei topi.

Tuttavia, i ricercatori non dispongono di un quadro sistematico per comprendere e quantificare come le esperienze si intrecciano nel tempo tra specie diverse. In un nuovo articolo, pubblicato su Trends in Cognitive Sciences , un gruppo di ricercatori propone una strategia per comprendere gli aspetti temporali delle esperienze animali attraverso il modo caratteristico in cui le loro percezioni sono organizzate e aggiornate nel tempo, che definiscono “paesaggio temporale” dell’animale.

La soglia critica di fusione dello sfarfallio risulta insufficiente

La maggior parte dei tentativi di confrontare la percezione del tempo negli animali si è basata su un singolo parametro ed è troppo approssimativa per cogliere le reali differenze esperienziali. Finora, la maggior parte degli studi si è concentrata sulla soglia critica di fusione dello sfarfallio (CFFT), ovvero la frequenza con cui una luce intermittente viene percepita come fissa. Sebbene la CFFT possa offrire uno spunto interessante su un aspetto della discriminazione temporale del contenuto visivo, gli autori del nuovo studio affermano che non fornisce una comprensione approfondita di come gli animali percepiscono il tempo e potrebbe persino essere fuorviante.

Dopo aver notato l’ampio intervallo di 4-500 Hz nei CFFT in diversi animali, scrivono: “Sulla base di queste enormi differenze nei CFFT, si potrebbe essere tentati di concludere che i flussi di esperienza scorrono estremamente lentamente o estremamente velocemente rispetto a un parametro di riferimento umano. Tuttavia, questa conclusione sarebbe affrettata. Anche negli esseri umani, i CFFT non forniscono informazioni sulle regolarità temporali con cui i nostri meccanismi percettivi anticipano, organizzano, rivedono o prestano attenzione agli input percettivi. Inoltre, i CFFT sono fondamentalmente una misura della sensibilità retinica. Come tali, offrono poche informazioni sulla spazialità temporale delle esperienze percettive in generale.”

Comprendere le diverse percezioni del tempo attraverso finestre temporali e illusioni

I ricercatori propongono che la percezione temporale di un animale possa essere descritta meglio utilizzando cinque “finestre” temporali verificabili sperimentalmente, che offrono un quadro più ricco e biologicamente fondato dell’esperienza animale. Queste includono la sincronizzazione dell’associazione dei contenuti in un singolo momento percettivo (sincronizzazione), come il contenuto percettivo viene aggiornato con input successivi (revisione), per quanto tempo l’attenzione viene mantenuta su qualcosa (attenzione), per quanto tempo il contenuto percettivo è presente dopo la cessazione dello stimolo (persistenza) e quanto tempo occorre per percepire qualcosa prima di passare a qualcos’altro (stabilità).

Diversi studi hanno dimostrato che specie diverse presentano durate notevolmente differenti per ciascuna finestra temporale, suggerendo organizzazioni temporali dell’esperienza effettivamente diverse. I ricercatori affermano che anche le illusioni temporali sono strumenti efficaci per analizzare queste finestre nelle diverse specie. Forniscono numerosi esempi di come le illusioni offrano spunti di riflessione su ciascuna finestra temporale.

Ad esempio, un’illusione, nota come ” effetto abbagliante del movimento “, consiste in una strategia di mimetizzazione che utilizza motivi contrastanti che alterano la percezione accurata del movimento e della velocità, confondendo i predatori. Questa illusione può aiutare i ricercatori a comprendere meglio la finestra di sincronizzazione. Essi affermano che i contrasti di luminanza di un’immagine vengono scansionati ed elaborati con latenze diverse. Le transizioni da scuro a chiaro vengono elaborate prima delle transizioni da chiaro a scuro e vengono quindi percepite come parti della stessa immagine con latenze diverse. L’effetto varia a seconda della specie.

Gli autori descrivono anche illusioni legate alla finestra di revisione, in cui input percettivi successivi modificano le rappresentazioni percettive di qualcosa che si è verificato in precedenza. Questo fenomeno è anche chiamato postdizione. Tali illusioni non si limitano ai processi visivi, ma si verificano anche nei processi uditivi e tattili e sono state osservate in diversi animali.

“Una caratteristica fondamentale di queste illusioni è la loro sensibilità al tempo, che di solito si manifesta solo in un intervallo compreso tra 100 e 450 ms negli esseri umani. Un esempio classico è il movimento apparente. Quando due fotogrammi contenenti lo stesso oggetto percettivo, ma con uno spostamento spaziale, vengono presentati a breve distanza l’uno dall’altro, sembra che l’oggetto si sia spostato dalla posizione A alla posizione B.”

“Sebbene questa percezione del movimento dipenda dal fatto che il secondo fotogramma mostri l’oggetto nella posizione B, l’oggetto sembra muoversi anche nel primo fotogramma. Questo accade negli esseri umani quando i due fotogrammi sono separati da non più di 150 ms. Questa illusione è onnipresente sia nelle specie animali vertebrate che in quelle invertebrate. Macachi, topi, piccioni, Drosophila e pesci percepiscono il movimento apparente. Tuttavia, l’intervallo temporale in cui il movimento apparente viene percepito al meglio può variare”, scrivono gli autori dello studio.

Implementazione di ‘finestre’ temporali testabili sperimentalmente

In definitiva, gli autori affermano che queste finestre temporali potrebbero costituire la base per indagare i principi della fenomenologia temporale negli animali, fornendo speculazioni più fondate sui principi fenomenologici tra le diverse specie. Studi futuri potrebbero sviluppare modelli teorici che prevedano come le diverse finestre temporali dovrebbero relazionarsi tra loro ed esplorare se esistano dimensioni temporali dell’esperienza in altre specie che gli esseri umani non possiedono affatto.

Gli autori dello studio concludono: “Sebbene questo programma di ricerca sia di ovvio interesse per le indagini empiriche, teoriche e filosofiche nella scienza della coscienza, può anche fornire spunti ecologici. Comprendere i vincoli dinamici sulla percezione e sull’attenzione può inoltre consentirci di cogliere comportamenti specie-specifici (come nel nostro esempio del corteggiamento del pavone) e il coordinamento con l’ambiente, i conspecifici e/o i predatori (ad esempio, comprendere l’abbagliamento da movimento come strategia di fuga dai predatori).”

“Analogamente, il ritmo e la cadenza dell’esperienza possono fornire spunti utili per la progettazione di infrastrutture nel mondo reale. Ad esempio, una migliore comprensione dell’esperienza temporale degli uccelli potrebbe contribuire a ridurre le collisioni con le turbine eoliche, poiché la sfocatura da movimento può ridurre la visibilità dei bordi delle pale in rapida rotazione per alcune specie.”

Punti salienti

Studiare le dimensioni private e variegate delle esperienze animali è una sfida fondamentale per la scienza della coscienza. Proponiamo un quadro di riferimento per farlo, attraverso la tassonomia di aspetti temporali distinti ma universali dell’esperienza, ovvero il suo paesaggio temporale.

Esaminiamo la letteratura scientifica proveniente dall’etologia, dalle neuroscienze e dalla fenomenologia per evidenziare i diversi aspetti temporali della percezione e dell’attenzione in una varietà di specie.

Una strategia promettente per comprendere gli aspetti temporali delle esperienze non umane consiste nell’esplorare le regolarità temporali con cui i contenuti percettivi si sincronizzano, vengono rivisti, persistono, vengono presi in considerazione e si stabilizzano.

Abbiamo individuato una serie di paradigmi sperimentali in grado di costruire una tassonomia delle dimensioni temporali delle esperienze percettive negli animali non umani.

Abstract

Come possiamo indagare scientificamente le esperienze non umane? Date le sostanziali differenze nelle capacità sensoriali e la natura privata della coscienza, questa rimane una questione aperta. In questa rassegna, proponiamo un modo per ottenere riscontri empirici su una caratteristica chiave dell’esperienza: la sua struttura temporale, o “paesaggio temporale”. I contenuti percettivi seguono principi temporali sistematici – sincronizzazione, revisione e persistenza – e vengono campionati attraverso finestre attentive, variando in termini di stabilità. Questi principi possono essere esplorati attraverso illusioni temporali e paradigmi sperimentali. Concettualizziamo il paesaggio temporale di un animale in termini di cinque finestre chiave, tutte verificabili sperimentalmente, e analizziamo le evidenze provenienti da diverse specie animali per evidenziare i diversi paesaggi temporali. Insieme, queste idee pongono le basi per un programma di ricerca che confronti gli Umwelt temporali degli animali non umani.

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