Abstract task rules from multiple items bind with actions into event files

Ogni giorno, i nostri cervelli agiscono come rapidi traduttori, trasformando ciò che vediamo in ciò che facciamo. Quando un semaforo diventa rosso, ci fermiamo; quando vediamo una maniglia, allunghiamo la mano per girarla. Per decenni, gli scienziati hanno compreso che queste azioni non sono semplici reazioni casuali, ma sono collegate a specifici stimoli visivi nelle strutture della memoria temporanea. I ricercatori chiamano queste strutture "file di eventi" (event files). Pensate a un file di evento come a un'istantanea mentale che lega un determinato aspetto visivo a un'azione specifica, permettendoci di eseguire quell'azione con fluidità la prossima volta che vediamo lo stesso stimolo. Se l'aspetto e l'azione corrispondono a ciò che abbiamo fatto in precedenza, ci muoviamo rapidamente. Se entrano in conflitto — ad esempio, se vediamo una luce rossa familiare ma ci viene improvvisamente detto di andare invece di fermarci — il nostro cervello inciampa e reagiamo più lentamente. Questa esitazione è nota come costo di ripetizione parziale, un segno che la nostra mente sta faticando ad aggiornare la propria istantanea mentale.

La maggior parte delle ricerche precedenti su queste istantanee mentali si è concentrata su singoli oggetti. Gli scienziati assumevano che il cervello collegasse semplicemente una forma o un colore a un movimento. Tuttavia, la vita reale è raramente così semplice. Spesso prendiamo decisioni basate su combinazioni di cose piuttosto che su singoli elementi. Trovare formaggio e pomodoro potrebbe suggerire di preparare un panino, mentre trovare pesce e riso potrebbe suggerire il sushi. La domanda che i ricercatori volevano porre era se il cervello potesse legare queste regole complesse e multi-parte alle nostre azioni nello stesso modo in cui lega i singoli oggetti. Nello specifico, volevano sapere se le regole astratte che usiamo per raggruppare più elementi insieme diventino parte dell'istantanea mentale che guida le nostre mani.

Per scoprirlo, un team di ricercatori della Chungbuk National University e della Yonsei University in Corea del Sud ha progettato una serie di tre esperimenti. Hanno posto i partecipanti in una stanza silenziosa e hanno chiesto loro di guardare coppie di forme geometriche su uno schermo computerizzato. Le forme includevano cerchi, quadrati, triangoli e rombi. Nel primo esperimento, i ricercatori hanno insegnato ai partecipanti che queste forme appartenevano a due diversi gruppi arbitrari. Ad esempio, un cerchio e un triangolo potevano appartenere al Gruppo A, mentre un quadrato e un rombo appartenevano al Gruppo B. I partecipanti dovevano premere un tasto specifico a seconda del gruppo di appartenenza della coppia di forme. L'esperimento era strutturato in modo che i partecipanti vedessero una coppia di forme, prendessero una decisione rapida e poi vedessero immediatamente una seconda coppia di forme e prendessero una seconda decisione.

I ricercatori cercavano un modello specifico nel modo in cui le persone reagivano. Volevano vedere cosa accadeva quando la regola di raggruppamento delle forme cambiava, ma l'azione fisica richiesta per rispondere rimaneva la stessa. Immaginate uno scenario in cui un partecipante vede una coppia di forme del Gruppo A e preme il tasto sinistro. Se la coppia successiva è ancora del Gruppo A, il cervello è soddisfatto; la regola e l'azione corrispondono alla memoria precedente e la reazione è veloce. Ma se la coppia successiva è del Gruppo B, la regola è cambiata, anche se il partecipante potrebbe essere tentato di premere di nuovo lo stesso tasto sinistro perché le forme sembrano in qualche modo familiari o la mano è pronta a muoversi. I ricercatori hanno scoperto che quando la regola di raggruppamento cambiava ma il movimento della mano si ripeteva, le persone erano significativamente più lente. Questo ritardo, o costo, ha dimostrato che il cervello aveva memorizzato la regola sull'appartenenza al gruppo insieme all'azione. L'istantanea mentale includeva non solo le forme e la pressione del tasto, ma anche la categoria astratta a cui le forme appartenevano.

Nel secondo esperimento, il team voleva assicurarsi che i partecipanti non stessero guardando un solo elemento per prendere la loro decisione. Hanno cambiato il compito in modo che la regola dipendesse dalla relazione tra i due elementi della coppia. I partecipanti dovevano decidere se i due elementi fossero identici o diversi. Se erano uguali, premevano un tasto; se erano diversi, ne premevano un altro. Questo costringeva il cervello a elaborare la connessione tra i due elementi, non solo i singoli elementi stessi. I risultati sono stati gli stessi. Quando la relazione tra le forme cambiava (ad esempio, da "uguale" a "diverso") ma il partecipante tentava di ripetere la stessa pressione del tasto, rallentava. Ciò ha confermato che il cervello lega le informazioni relazionali — il modo in cui gli elementi si connettono tra loro — in queste istantanee mentali con la stessa facilità con cui lega oggetti semplici.

Il terzo esperimento servì come controllo finale per escludere eventuali scorciatoie. I ricercatori crearono un insieme di regole più complesso in cui il raggruppamento delle forme era interamente arbitrario e richiedeva di osservare entrambi gli elementi della coppia per comprendere la regola. Anche con questa configurazione più difficile, il modello rimase costante nella condizione specifica in cui la regola cambiava: quando la regola che governava la coppia di forme cambiava ma la risposta fisica si ripeteva, i tempi di reazione erano significativamente più lenti. Questa coerenza attraverso tre diversi tipi di regole suggerisce che il cervello è straordinariamente flessibile. Non memorizza solo semplici immagini di oggetti; memorizza la logica di alto livello e le relazioni che usiamo per comprendere il mondo.

Questi risultati suggeriscono che la nostra capacità di agire sul mondo è costruita su una base molto più ricca di quanto precedentemente pensato. I file mentali che creiamo per guidare le nostre azioni non sono limitati a singole caratteristiche come il colore o la forma. Possono includere regole complesse e astratte definite da come molteplici cose si incastrano tra loro. Questo spiega come ci orientiamo in un mondo in cui le azioni sono raramente innescate da un singolo stimolo. Che si tratti di un medico che decide di iniziare la rianimazione cardiopolmonare basandosi sulla combinazione del polso e del respiro di un paziente, o di un conducente che decide di svoltare a sinistra solo dopo aver controllato il semaforo, il traffico e i pedoni, il cervello sta legando questi molteplici flussi di informazioni in un unico piano d'azione coeso. Lo studio dimostra che quando questi piani complessi vengono interrotti, anche solo leggermente, le nostre menti avvertono il peso di quel conflitto, provando che le nostre azioni sono profondamente legate alle intricate regole che usiamo per dare senso a ciò che ci circonda.