Primate Gaze Behavior Reflects Change of Mind in a Naturalistic Navigation Task
Questo studio dimostra che sia negli esseri umani che nelle scimmie, i movimenti oculari durante un compito di navigazione naturalistico tracciano continuamente le variabili decisionali latenti e la loro incertezza, fungendo da predittore in tempo reale del fatto che un soggetto persisterà in una scelta iniziale o cambierà idea.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA di un preprint non sottoposto a revisione paritaria. Non è un consiglio medico. Non prendere decisioni sulla salute basandoti su questo contenuto. Leggi il disclaimer completo
Ogni giorno, i nostri cervelli prendono innumerevoli decisioni, spesso mentre siamo già in movimento. Decidiamo quale percorso intraprendere in un corridoio, quale svolta prendere mentre guidiamo o quale articolo prendere da uno scaffale. Queste scelte sono raramente definitive; man mano che arrivano nuove informazioni, cambiamo frequentemente idea, aggiustando la nostra rotta al volo. Gli scienziati studiano da tempo come il cervello prenda decisioni, ma la maggior parte degli esperimenti costringe le persone a stare ferme e fissare un punto fisso, limitando la loro naturale capacità di guardarsi intorno e raccogliere informazioni. Ciò crea un divario tra ciò che sappiamo sul processo decisionale in laboratorio e come ci comportiamo realmente nel mondo reale, dove i nostri occhi si muovono costantemente per esplorare l'ambiente circostante e aggiornare la nostra comprensione di dove stiamo andando.
Un team di ricercatori della New York University e del Korea Brain Research Institute voleva colmare questo divario. Si sono posti l'obiettivo di vedere se il modo in cui i nostri occhi si muovono potesse rivelare il processo nascosto del cambiare idea. Nello specifico, hanno chiesto se la precisione del nostro sguardo durante la navigazione verso un obiettivo potesse predire se avremmo mantenuto il nostro piano originale o se ci saremmo spostati verso una nuova opzione quando ne fosse apparsa una migliore. Studiando sia esseri umani che scimmie in un mondo virtuale, hanno scoperto che i nostri occhi fanno molto più che guardare le cose; essi agiscono come una finestra sulle nostre convinzioni interne, mostrandoci esattamente quando e perché decidiamo di cambiare rotta.
Per investigare su questo, i ricercatori hanno creato un ambiente virtuale in cui sia umani che scimmie potessero navigare liberamente. I partecipanti utilizzavano un joystick per sterzare attraverso uno spazio tridimensionale che appariva come un terreno piatto coperto da forme triangolari lampeggianti. Queste forme passavano accanto a loro, creando un senso di velocità e direzione, ma non c'erano punti di riferimento fissi come alberi o edifici per aiutarli a orientarsi. In questo mondo, una breve "lucciola" — un piccolo cerchio scuro — appariva sul terreno per una frazione di secondo e poi svaniva. Il compito era quello di navigare verso il punto in cui quella lucciola era stata e fermarsi lì.
L'esperimento aveva due variazioni principali. In alcuni tentativi, due lucciole apparivano contemporaneamente e il soggetto doveva sceglierne una e restare fedele a quella. In altri tentativi, la prima lucciola appariva e, dopo una breve attesa, una seconda lucciola sfarfallava alla vista. Questa seconda configurazione era cruciale perché permetteva ai ricercatori di vedere se il soggetto avrebbe cambiato idea. Se la nuova lucciola appariva in un punto più conveniente, il soggetto avrebbe abbandonato il suo percorso originale per sterzare verso la nuova? I risultati hanno mostrato che sia gli umani che le scimmie erano molto bravi in questo compito, scegliendo spesso l'obiettivo che richiedeva meno sforzo, come il bersaglio più vicino o quello che richiedeva meno rotazioni. Tuttavia, quando un nuovo bersaglio appariva, cambiavano frequentemente idea, mostrando una capacità flessibile di pesare il costo del loro percorso attuale rispetto alla promessa di una nuova opzione.
La parte più rivelatrice dello studio è emersa dall'osservazione degli occhi dei partecipanti. I ricercatori hanno scoperto che gli occhi non reagivano solo a ciò che era visibile; essi tracciavano l'obiettivo invisibile che il soggetto intendeva raggiungere. Quando un soggetto decideva di mantenere il primo bersaglio, il suo sguardo rimaneva costantemente fisso su quella posizione ricordata, anche dopo che il bersaglio era scomparso. Ma quando un soggetto decideva di cambiare idea e dirigersi verso il secondo bersaglio, i suoi occhi si spostavano fluidamente verso il nuovo obiettivo, spesso prima che il corpo o il movimento del joystick riflettessero pienamente il cambiamento. Ciò suggeriva che il cervello aveva già aggiornato il piano e gli occhi stavano semplicemente seguendo la nuova direzione interna.
Fondamentalmente, i ricercatori hanno scoperto che la qualità di questo tracciamento oculare poteva predire un cambio di idea prima che accadesse. Se lo sguardo di un soggetto vacillava o deviava dal primo bersaglio mentre stava ancora navigando verso di esso, ciò segnalava che la sua convinzione in quella scelta era incerta. Questa incertezza rendeva molto più probabile che il soggetto passasse al secondo bersaglio una volta apparso. Al contrario, quando il suo sguardo era fermo e preciso sul primo bersaglio, era molto più probabile che ignorasse la nuova opzione e completasse il viaggio originale. Gli occhi stavano essenzialmente trasmettendo la forza della loro fiducia: uno sguardo costante significava una decisione ferma, mentre uno sguardo erratico significava che la mente era ancora aperta al cambiamento.
Per confermare questo, il team ha costruito un modello computazionale che analizzava i movimenti oculari e altri dati, come la velocità con cui il soggetto si muoveva e la direzione in cui era rivolto. Hanno scoperto che, guardando solo la posizione orizzontale degli occhi, potevano predire quale bersaglio il soggetto avrebbe infine scelto. Questa previsione funzionava anche prima che il secondo bersaglio apparisse, dimostrando che i movimenti sottili degli occhi contenevano informazioni nascoste sulle azioni future del soggetto. Il modello ha mostito che gli occhi non erano solo un risultato passivo di una decisione, ma una parte attiva del processo di pianificazione, portando con sé le variabili latenti della mappa interna del cervello.
Lo studio ha anche evidenziato una sorprendente somiglianza tra esseri umani e scimmie. Entrambe le specie mostravano gli stessi schemi di comportamento, preferendo bersagli più vicini e centrali, ed entrambe usavano gli occhi nello stesso modo per segnalare quando stavano cambiando idea. Ciò suggerisce che il meccanismo che collega i movimenti oculari al processo decisionale sia una parte fondamentale di come i primati navigano in un mondo incerto. Le scoperte sfidano la vecchia idea secondo cui i movimenti oculari siano solo un effetto collaterale del guardare qualcosa. Al contrario, mostrano che i nostri occhi sono profondamente coinvolti nel complesso lavoro di aggiornamento delle nostre convinzioni e nella pianificazione della nostra prossima mossa.
In definitiva, questa ricerca offre un nuovo modo per comprendere come prendiamo decisioni. Suggerisce che l'atto di guardare non è separato dall'atto di decidere; i due sono intrecciati. Quando guardiamo un percorso, i nostri occhi stanno testando la nostra fiducia in quel percorso. Se il nostro sguardo è costante, siamo impegnati. Se il nostro sguardo vaga, stiamo riconsiderando. Osservando dove vanno i nostri occhi e come si muovono, possiamo vedere il processo invisibile del cambiare idea in tempo reale, rivelando che il percorso che intraprendiamo è spesso deciso molto prima di compiere il primo passo.
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