La cognizione numerica in zebrafish

L’uso di un sistema simbolico per i numeri è unico della nostra specie ed è essenziale nella vita di tutti i giorni. Tuttavia, un gran numero di evidenze mostrano che animali non-umani sono in grado di elaborare (o trattare con) informazioni numeriche non simboliche (Vallortigara, 2014). Questo “senso del numero” fa riferimento ad un sistema (o strumento) cognitivo comune e conservato tra le diverse specie (uomo compreso), rivelandosi essenziale per la sopravvivenza in molte circostanze in cui gli animali devono stimare quantità (quanto cibo c'è? Quanti compagni o nemici ci sono?). Abbiamo indagato una serie di abilità numeriche nel pesce zebra (Danio rerio). Un primo studio aveva lo scopo di saggiare le abilità discriminative tra diverse quantità numeriche. A tale scopo si è sfruttata la tendenza di questo pesce a stare in ampi banchi di conspecifici numerosi per ottenere protezione dai predatori. Si è osservato che i pesci zebra preferiscono approcciare, dati due gruppi di conspecifici con diversa numerosità, il gruppo più grande nei confronti 1 vs. 2, 2 vs.4, 2 vs. 3, 4 vs. 6 e 4 vs. 8, fallendo, invece, nei confronti 3 vs. 4 e 6 vs.8. I risultati suggeriscono che il grado di precisione nella discriminazione dipende dal rapporto che intercorre tra le due numerosità: all’aumentare del loro rapporto, aumenta anche l’accuratezza nella discriminazione (legge di Weber; Ferrigno & Cantlon, 2017). Inoltre, i risultati sembrano anche suggerire che i pesci zebra facciano affidamento su di un sistema approssimato per le numerosità (“Approximate Number System”) per discriminare insiemi (o raggruppamenti) set di conspecifici di differente magnitudo (Nieder & Dehaene, 2009). In un secondo studio, oltre agli aspetti cardinali del numero, è stata indagata “l’ordinalità”, la quale fa riferimento all’informazione usata per identificare la posizione di un particolare elemento in una serie di elementi identici (primo, secondo, terzo…). In questo caso, i pesci zebra sono stati addestrati a scegliere la 2a di 5 uscite identiche, poste ordinalmente lungo un corridoio, al fine di ottenere una ricompensa. In seguito, sono stati condotti dei test di generalizzazione per valutare se tale apprendimento fosse realmente legato ad informazioni numeriche piuttosto che informazioni spaziali. Quando al test è stata modificata la lunghezza del corridoio o la distanza tra le uscite, i pesci zebra hanno preferito utilizzare l’informazione numerica rispetto all’uso di distanze spaziali assolute. Tuttavia, i pesci hanno usato sia indizi spaziali che ordinali quando il numero di uscite al test è stato aumentato (da 5 a 9) e la distanza tra di esse ridotta, suggerrendo che essi possano prendere prendono in considerazione anche informazioni spaziali quando necessario. Il pesce zebra si sta rivelando un eccellente modello animale in ricerca, poiché sta recentemente acquisendo una particolare rilevanza anche nel campo della genetica (Fontana et al., 2018), fornendo così un importante collegamento con gli studi comportamentali volti a indagare le abilità cognitive, come, ad esempio, le abilità numeriche.