laboratorio evoluzione
Marcello Sala
IL PARADOSSO DELLA
LETTURA
[Stanislas Dehaene, “I neuroni
della lettura”, Cortina 2009]
Gettoni e bullae (Mesopotamia)
Scrittura protosinaitica
La scrittura è stata inventata circa 5400 anni fa
e l’alfabeto fonetico 3700
Il nostro cervello appare finemente adattato alla lettura:
può essere un prodotto dell’evoluzione biologica?
Per H. sapiens il tempo trascorso è 250 e 170 generazioni,
troppo poche per un processo di adattamento
attraverso variazione e selezione naturale
= paradosso della lettura
1^ Elementare, Penna in Teverina (TR), 1994
Si mettono con il fianco verso la
lavagna e di fronte hanno lo specchio
appoggiato perpendicolarmente al
piano della lavagna;io tengo un
cartone di fianco alla loro testa
in modo che non possano vedere direttamente la propria mano che scrive.
Come prevedevo c'è una grossa difficoltà a collocare le lettere una a destra
dell'altra e a mantenere l'allineamento orizzontale; addirittura alcune come
Katia non riescono nemmeno a tracciare la prima lettera. Soltanto Chiara e
Stella portano a termine in breve tempo il compito: quasi senza esitazioni è
il movimento e lo spostamento della mano; il loro nome in stampatello è
chiaramente leggibile, discretamente allineato e spaziato.
...
...
Stefania, la loro maestra, mi dice che Katia è
la bimba che scrive con più sicurezza e disinvoltura,
mentre Chiara e Stella sono quelle che ancora
hanno bisogno dell'assistenza assidua dell'adulto.
Quale spiegazione?
La spiegazione che ci scambiamo è quella di una
non completa lateralizzazione, cioè una difficoltà a
distinguere l'orientamento destra/sinistra da quello
sinistra/destra, che porta bimbe come Chiara e Stella
a "sbagliare“ la direzione dei tratti della scrittura
"normale" orientata, ma che le avvantaggia
rispetto alle compagne quando si tratta di
passare da tale orientamento a quello inverso.
[Marcello Sala, Il volo di Perseo, Junior 2004]
Si tratta di un comportamento perfettamente normale, che
si manifesta in tutte le culture [...]. Si osserva nell’età in cui
il bambino produce i suoi primi scritti.
[...]
Il bambino legge e scrive spontaneamente in maniera
speculare grazie al fatto che il suo sistema visivo,
prima ancora di cominciare a leggere, ubbidisce a
un forte vincolo strutturale, assai antico nell’evoluzione,
che lo forza a rendere simmetrici gli oggetti che vede.
[...]
L’apprendimento della lettura esige di superare questo stadio
speculare e di “disimparare” la generalizzazione per simmetria.
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
C’è un vantaggio nella generalizzazione per simmetria?
...
“Perché gli specchi invertono la destra con la sinistra e non l’alto con il basso” in una 4^ elementare;
ELISA - Se siamo di fronte e io mi metto a testa in giù, allora anche tu,
se fai la stessa cosa dello specchio, ti metti a testa in giù,
invece la destra e la sinistra...
mi sembra come se il su e il giù sono due cose troppo... troppo grandi,
invece la destra e la sinistra sono già più complicate, più...
ADULTO - Vuoi dire che c'è come una diversità di qualità
tra sopra/sotto e destra/sinistra?
ELISA - Sì.
[...]
CHIARA - Perché io vedo la mia immagine allo specchio,
e quindi non sto a pensare se è girata, in quel momento
vedo che sta di fronte a me e penso "quello alza
la stessa mano mia“; non sto a fare il caso se sta girato.
[Marcello Sala, Il volo di Perseo, Junior 2004]
[...] l’intuizione fondamentale che esiste una diversità tra gli assi spaziali, diversità
che però non si colloca a livello geometrico ma psicologico (“mi sembra come se il
su e il giù sono due cose troppo... troppo grandi, invece la destra e la sinistra sono
già più complicate, più...”).
Di un fenomeno di simmetria, come quello che si verifica tra soggetto e immagine
speculare, ci sono tre descrizioni equivalenti, se si utilizzano tre assi ortogonali nello
spazio: a) "è invertito l'asse destra-sinistra, se gli altri due assi coincidono", b) "è
invertito l'asse davanti-dietro, se gli altri due assi coincidono”, c) "è invertito l'asse
alto/basso se gli altri due assi coincidono”. La c) diviene evidente nel caso di uno
specchio collocato sul pavimento, ma la b) è sicuramente la più evidente nel caso
standard della persona di fronte allo specchio, eppure viene scelta la a): perché?
La ragione che viene suggerita è che la descrizione b) coglie un dato più evidente ma
meno "urgente" in termini di sopravvivenza, di contro alla a) che insiste là
dove c'è una difficoltà. Se infatti il sapersi orientare immediatamente nello spazio
è importante per la sopravvivenza, è nel distinguere percettivamente la destra dalla
sinistra che l'uomo ha una difficoltà (sono “più complicate”), rispetto alla
distinzione immediata e percettivamente evidente del basso/alto (“troppo grande”)
e del davanti/dietro.
Perché il nostro sistema nervoso è così poco sensibile all’inversione sinistradestra? Probabilmente perché ci siamo evoluti in un ambiente dove questa
distinzione non era molto utile. [...] Discriminare la verticale dall’orizzontale,
ciò che è lontano da ciò che è vicino, o ancora la faccia di un animale dal suo
posteriore, sono operazioni essenziali alla sopravvivenza.
[...] La terza direzione dello spazio , quella che differenzia la sinistra dalla
destra, non riceve tanta considerazione [...]
Dopo tutto, una tigre è altrettanto minacciosa, che presenti il suo profilo
destro o il suo profilo sinistro... mentre una tigre sdraiata di schiena presenta
una minaccia assai minore di una tigre le cui zampe toccano il suolo!
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
“Perché gli specchi invertono la destra con la sinistra e non l’alto con il basso” in una 4^ elementare
LISA - Io dico che fanno la stessa cosa, se uno va indietro anche l'altro va indietro.
ROMEO - Ma anch'io dico che fanno la stessa cosa, tutte e due vanno avanti o indietro. Sono
d'accordo con Lisa, solo in una cosa son contrario: che cambiano direzione.
EMANUELA - Secondo me è un po’ tutte e due le cose.
CHIARA - Vanno dal lato opposto però fanno la stessa mossa.
ADULTO - Come può essere che hanno ragione tutti e due come dice Emanuela?
LISA - Quello che dice Romeo è quello che si vede e quello che dico io è quello che fa.
PAMELA - Questo vale anche per le mani. Prima Chiara ha detto che non ci importa se quello che
riflette è la mano destra o sinistra, cioè la mano opposta, ma che quella praticamente è la stessa
mano; questa cosa che ha detto Chiara è la stessa che dice Lisa, cioè che vanno indietro tutti e
due, e non ci interessa la posizione in cui stanno [nello spazio], mentre quello che diceva qualcun
altro, cioè che io alzo la mano destra e lo specchio riflette la mano sinistra, è la stessa cosa di
quello che dice Romeo: che vanno in direzioni opposte.
ADULTO - Sono affermazioni tutte e due vere, se cambiamo il punto di vista. Allora da quale
punto di vista è giusto dire che la persona e l'immagine sono invertite? Chi è che può dire così?
Chi guarda? chi fa? per usare il linguaggio di Lisa.
VOCI - Chi guarda.
ADULTO - E chi dice che non c'è l'inversione chi è?
STEFANIA - Chi fa, perché si trova nella stessa posizione, invece se uno guarda da fuori e non sta
facendo, vede che sono diversi, uno è a destra e l'altro a sinistra.
[Marcello Sala, Il volo di Perseo, Junior 2004]
[...] è come se ci fossero dentro il nostro cervello due persone diverse.
Una, che potremmo chiamare il “collezionista”, riconosce ed etichetta
gli oggetti, ma è incapace di interagire con loro o di percepirne
l’orientamento nello spazio. L’altra, il “manuale”, agisce, compara,
manipola... ma non identifica gli oggetti [...]
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
Il paradosso della lettura:
il cervello di un adulto appare finemente adattato alla lettura
ma la sua organizzazione su base genetica non può essere
molto diversa da quella di un primate che non legge
Che ipotesi si può fare?
L’adattamento alla lettura si costruisce in ogni individuo
a partire da una generale capacità ereditaria
di apprendimento
Qual è la base materiale di questa capacità di apprendimento?
La plasticità dell’organizzazione del cervello nello sviluppo
basata sulla possibilità dei neuroni di stabilire nuove sinapsi
in conseguenza dell’attività di relazione con l’ambiente
Qual è la difficoltà di un apprendimento a “tabula rasa”?
L’adattamento all’ambiente è differito alla fine dello sviluppo
Difficilmente un organismo così organizzato
può sopravvivere e quindi la specie evolvere
Quale altra ipotesi ?
Riconversione di funzionalità ereditate
in relazione all’esposizione a oggetti culturali
I neuroni possono rinforzare selettivamente sinapsi che
realizzano connessioni che
permettono di codificare
immagini più pertinenti
(“riciclaggio neuronale”)
Darwin: i comportamenti umani hanno origine animale (primati)
Anche il linguaggio si sviluppa da una istintiva (= ereditaria)
tendenza a parlare (vedi lallazione)
Ma questo discorso come può applicarsi alla lettura?
Plasticità cerebrale: “riciclaggio neuronale”
A quali condizioni?
Una sostituzione di funzione
(modifica nelle connessioni)
richiede che le funzioni siano simili
Nella zona temporale ventrale
del cervello dei primati
gerarchia di neuroni che rispondono
a frammenti di scene visive
le cui combinazioni sono in grado di
rappresentare qualunque oggetto
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
Specifici neuroni dei primati reagiscono allo stesso modo
alla visione di forme semplificate e stilizzate
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
Perché sono state chiamate “protolettere”?
 “alfabeto” di forme elementari le cui combinazioni
sono in grado di rappresentare qualunque oggetto
anche artificiale e ignoto
Come mai queste unità percettive dei primati
sono entrate nel patrimonio ereditario?
Costituiscono un repertorio di forme utile
alla codifica di scene visive frequenti nell’ambiente
(componenti di oggetti e relazioni spaziali tra oggetti)
e quindi sono un vantaggio per la sopravvivenza
Perché le unità percettive dei primati
somigliano ai caratteri della scrittura?
 Perché i caratteri della scrittura
somigliano alle unità percettive dei primati?
Perché agevolano il “riciclaggio neuronale”
Le strutture ereditate pongono dei vincoli
I movimenti oculari durante la lettura hanno configurazioni
dinamiche diverse a seconda del tipo di scrittura
(tipi di caratteri, direzione di lettura ecc.):
perché?
Sono funzionali a mantenere una unità (parola ideogramma)
al centro della fovea, unica area dove la visione è adeguata
al riconoscimento
Vincolo visivo
Alfabeto ebraico
Si tratta dello stesso carattere?
Il lettore culturalizzato differenzia forme simili sulla base del
riconoscimento di pertinenza di particolari tratti
F fF F f f f F F F F FF FFf f F f fF f
si tratta dello stesso carattere?
L’identità dei caratteri è riconosciuta indipendentemente
dalle diversità grafiche (font , maiuscolo...): invarianza
Vincoli ortografici di pertinenza e invarianza
In cosa consiste la lettura?
Riconoscimento visivo di unità lessicali e delle loro relazioni
Ma questo avviene al culmine di una sequenza di funzionalità
sostenute da strutture neuronali ad alta specificità
organizzate gerarchicamente
Tratti: forme elementari (segmenti, curve, nodi, angolazioni)
Caratteri: associazioni di tratti pertinenti in forme invarianti
Grafemi: sequenze di caratteri che corrispondono a
fonemi (= minime unità di suono significante
una o più lettere: es. francese eau)
Sillabe: sequenze di grafemi (s-bot-to-na-re)
più probabili in una certa lingua
Morfemi: minime unità di significato (es. s-botton-are)
rivelati dall’effetto di priming
(la lettura precedente facilita la seguente)
Parola: unità lessicale
Tratti  Caratteri  Grafemi  Sillabe  Morfemi
 Parola: unità lessicale
Lettura sonora e silenziosa:
la comprensione passa attraverso il suono o il significato?
...
Leggete: “Quando fu il tempo, lo spricito si fece avanti”
spricito è una parola “ben formata” ma la lettura rallenta:
perché?
È una parola senza significato
Non c’è accesso diretto al significato ma
la parola ignota può essere decodificata in
suoni intelleggibili (pronuncia mentale)
Via fonologica (linguaggio scritto derivato da quello orale)
La comprensione passa attraverso il suono o il significato?
Leggete:
“Nel cervello i neurani della lettura sono localizzati”
Leggete (francese): “ma femme”
Il lettore esperto tende a non rilevare errori
o a riconoscere facilmente parole
dalla pronuncia irregolare:
come mai ?
Riferimento immediato della scrittura a
un repertorio di significati noti (la pronuncia segue)
Via lessicale
Via lessicale:
la parola in ingresso codificata dalla catena di funzioni
in una struttura ortografica astratta
(gerarchia di grafemi)
viene confrontata
- con unità lessicali preesistenti
dizionari che si attivano in parallelo (reti neurali )
- con unità ortografiche (in cui è registrata
la scrittura delle parole)
- con unità fonologiche (in cui è registrata
la pronuncia delle parole)
- con strutture grammaticali (elementi funzionali)
e semantiche
Leggete: “La spunta produsse effetti clamorosi”
“Il mare e l’avere erano ugualmente cari a
un proprietario di barche come lui”
La lettura rallenta:
perché?
Somiglianza di parole di significato diverso
Competizione lessicale:
l’unità lessicale “vincente” nel riconoscimento
trasmette informazioni ad altre aree del cervello
Leggete e spiegate il significato:
“Una vecchia legge la regola”
In esperimenti di riconoscimento di significato
(es. identificare le parole che si riferiscono a oggetti)
rallentamento ed errori se si tratta di parole con
pronuncia simile ad altre di diverso significato:
perché?
A un livello profondo
le informazioni sulla pronuncia
sono comunque attivate
automaticamente
Integrazione tra
le due vie di elaborazione
Vincoli lessicali
vincoli fonologici e ortografici
a volte in contrasto
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
Qual è la base fisiologica?
Aree neuronali specializzate
per funzioni specifiche
e fasci di fibre nervose
che li connettono
gli stessi per qualsiasi cultura:
che cosa significa?
Vincoli di struttura anatomica
Come si fa a saperlo?
Deficit di prestazioni specifiche in relazione a
lesioni cerebrali localizzate
Un paziente d’improvviso non riesce a leggere
nonostante sia in grado di parlare con proprietà di
linguaggio, riconoscere oggetti e persone, leggere cifre
e calcolare, scrivere, decifrare lettere tracciate sulla
mano:
da quale deficit è affetto?
Disfunzione specifica
nel riconoscimento visivo della scrittura
collegata alla lesione di una delimitata area cerebrale:
regione occipito-temporale ventrale sinistra
Come si fa a saperlo?
Autopsia
Imaging cerebrale: tecniche che permettono di
identificare la parte del cervello attiva
in relazione a una specifica azione percettiva/motoria
(maggiore flusso di sangue, attività magnetiche)
[Stanislas Dehaene, “I neuroni della lettura”, Cortina 2009]
Elementi simili
nelle diverse scritture?
- piccolo repertorio di tratti base
combinati gerarchicamente
- invarianza, ma non alla rotazione
- denotazione di elementi
sia sonori sia semantici
...
Simili o diverse?
In Egitto la scrittura pittografica
riservata a una élite di scribi;
più diffusa la scrittura demotica
Nella storia la scrittura passa
rapidamente dalla pittografia a
una combinatoria di caratteri
stereotipati o a un sistema misto
(ideogrammi + indicatori fonetici
o semantici):
che cosa suggeriscono
queste informazioni?
Una maggiore difficoltà nella lettura
dei sistemi pittografici rispetto a
quelli che combinano grafemi
Che vantaggio ha un sistema pittografico?
Dare accesso immediato al significato
Che svantaggio ha un sistema pittografico rispetto a
uno che combina grafemi (che rappresentano fonemi)?
Lentezza di esecuzione
arbitrarietà del disegno vs. ortografia
difficoltà a rappresentare idee astratte
memorizzazione di migliaia di forme simboliche vs.
combinatoria di un repertorio di
poche decine di suoni eseguibili
Che vantaggio ha un sistema misto?
Risolvere le omofonie (uguale pronuncia diverso significato)
Questi sistemi hanno una base fisiologica?
Strutture del cervello per la “via lessicale” e la “via fonologica”
Come mai le forme di scrittura
sviluppatesi separatamente nelle diverse culture umane
hanno delle strutture/modalità comuni?
Sono adatti al funzionamento del cervello umano
Caratteri ereditari della struttura cerebrale
pongono vincoli alla struttura anatomica e fisiologica
che pongono vincoli alla scrittura
vincoli visivi
vincoli di invarianza e pertinenza
vincoli fonologici e ortografici
vincoli lessicali
Che vantaggio danno questi vincoli?
Si sono evoluti nei primati perché permettono
il riconoscimento invariante degli oggetti visivi
La lettura non funziona grazie alla base di
fisiologia cerebrale ereditaria di specie,
ma attraverso un processo di
apprendimento individuale:
come mai allora le diverse scritture hanno
strutture/modalità comuni?
Le scritture si sono evolute culturalmente
sotto la pressione selettiva dell’ambiente cerebrale
quindi biologico
che pone vincoli alla plasticità
e al “riciclaggio neuronale”
Supponiamo che l’umanità adotti una lingua comune:
nell’evoluzione della specie umana
a)
si andrebbe nella direzione
di una capacità ereditaria
specifica per la lettura
Quale vantaggio?
b)
si manterrebbe il riconoscimento
visivo generico delle forme
come capacità ereditaria
e la lettura resterebbe frutto di
apprendimento individuale
Quale vantaggio?