Elaborazione gerarchica delle immagini

Un altro motivo è legato all’elaborazione gerarchica delle immagini. Quando il cervello interpreta una scena, c’è sia un’analisi degli elementi singoli che un’analisi globale.

Nell’uomo quella globale è più importante o precedente rispetto ai singoli elementi. Ad esempio quando guardiamo un’immagine di un’illusione ottica.

I cani in un altro esperimento venivano addestrati a riconoscere un cerchio fatto di piccoli cerchi, rispetto ad altre figure fatte da piccole forme (come un quadrato fatto da piccoli quadrati).

Se presentati poi altre immagini, come un cerchio fatto di piccole croci o una croce fatta da piccoli cerchi, si è analizzato i risultati. Se c’è una precedenza globale, cercherà un cerchio fatto da piccole forme, a prescindere da quali esse siano.

Dal test, si è notato che i cani hanno una non marcata precedenza globale. Questo significa che c’è una percezione prima globale, anche se non in maniera molto marcata.

Queste stesse capacità sono state notate anche in altre specie animali, quindi sono piuttosto comuni – almeno nei mammiferi.

Anche nella percezione visiva della grandezza, possiamo usare le illusioni ottiche. Ad esempio, due linee di uguale misura vengono percepite in maniera diversa se circondate da linee diverse. Viene detta Solitaire Illusion.

Si è fatto un test anche sui cani con le illusioni ottiche, usando dei pallini in una fila al centro o laterali in gruppi più piccoli.

Usando dei piatti di pezzetti di cibo (wurstel) e palline di plastica, al posto dei pallini, si è visto quale piatto sceglievano, perché lo consideravano con maggiori pezzi di cibo.

I cani sceglievano lo stimolo che non interpretavano gli umani, anche se in minima percentuale. Questo dimostra che non sono suscettibili a tale illusione. Perché?

Probabilmente non è legato alla percezione visiva, ma i meccanismi di stima delle quantità: una volta che interpreto quello che vedo, ma come riesco a quantificare quello che vedo?

Probabilmente nel cane e nell’uomo, la stima delle quantità funziona in modo diverso.

Questo sembra confermato dalle illusioni ottiche che producono una percezione alterata della quantità (come nelle immagini delle linee di cui parlavamo prima), o rispondono in modo contrario a come risponderebbe un uomo.

Percezione del movimento

Tra le varie capacità legate alla vista, una fondamentale è la capacità di percepire il movimento. In ogni interazione con l’ambiente, per un animale il movimento è fondamentale.

Per cui, la capacità di distinguere il movimento è importantissimo (pensiamo al movimento dei cuccioli per una cagna madre, ad esempio, o al movimento di una preda o di un predatore).

Una delle cose che si pensavano dei cani è che erano particolarmente abili a percepire il movimento. Si è partiti a testare una capacità molto basilare: la percezione del moto coerente. Solitamente si studiano stimoli molto particolari, poco relativi alla realtà.

Si usano dei quadri con molti punti in movimento, verso la stessa direzione (coerenza al 100%) o con direzione random (coerenza allo 0%), con tutte le percentuali nel mezzo.

Se chiediamo ad un uomo di riconoscere la direzione seguita, aumentando la percentuale di coerenza sarà sempre più facile rispondere correttamente.

Per l’uomo, la percentuale di risposta corretta avviene già al 6-7% (75% di risposte corrette). Al 10% circa, diventa perfetta.

Per testare i cani, si è presentato uno stimolo con coerenza 0% e uno con coerenza molto elevata, 80%. Una volta addestrato il cane a riconoscere lo stimolo a coerenza molto elevata, si è passati a diminuire la percentuale progressivamente.

I cani riconoscevano lo stimolo con coerenza più alta a una percentuale molto maggiore dell’uomo (quasi al 40% con la perfezione a valori di coerenza di oltre 80/90%).

Quindi, significa che la percezione del moto coerente da parte del cane è molto peggiore che nell’uomo (e in altre specie animali).

Questo si traduce in una scarsa capacità dei cani a riconoscere il movimento in modo corretto. E invece, se pensiamo alla velocità minima con cui un oggetto deve muoversi, per essere rilevato come uno stimolo in movimento dai cani.

I cani riconoscono molto meglio rispetto ad altre specie (in modo molto minore rispetto a specie come il gatto) un movimento anche se molto lento.

Perché nel gatto è molto minore la capacità di movimento? Perché è un predatore da agguato, quindi la sua preda sarà solitamente a una breve distanza.

Il cane (e il lupo, suo antenato), sono predatori da inseguimento, quindi deve essere possibile distinguere il suo movimento anche a una certa distanza.

Percezione del moto biologico

Il moto biologico, e la capacità di riconoscerlo, è fondamentale rispetto alla vita degli esseri umani e degli animali.

Ad esempio, se con una serie di punti in movimento ricostruiamo un uomo che cammina, possiamo elaborare quei puntini come un’informazione complessa: il cammino di un uomo.

Praticamente, riusciamo a unire i puntini. Addirittura, riusciamo a estrarre molte informazioni oltre al semplice movimento. Addirittura, fin da piccoli siamo attratti istintivamente dal movimento di un altro essere vivente.

Si è quindi testato se i cani sono attratti dal movimento di altri cani. Realizzando una animazione del cammino di un cane con i pallini, e si è invertita la forza di gravità.

Questo passaggio impedisce a un essere umano che venga percepito come un movimento reale. Poi si è provato a randomizzare la posizione dei puntini. E si è presentata anche una animazione dell’uomo.

I cani prestano maggiore attenzione agli stimoli derivati da un cane (e non dall’uomo) e solo se il cane è orientato correttamente rispetto alla forza di gravità, ma a prescindere dal fatto che questo stimolo fosse in posizione corretta.

Questo significa che si presume che il cane abbia rilevato nello specifico il movimento alcuni dei punti (e non della forma in generale), probabilmente quelli delle zampe. Questo ha portato a pensare che i cani sono attratti dal movimento dei quadrupedi, in generale.

Anche nei bambini umani, si nota un’attrazione dal moto in generale, per poi sviluppare nel tempo il moto in base ad altri fattori.

In uno studio più recente, si è dimostrato che se si mostra un movimento umano frontale (e non laterale) a un cane, il cane risponde.

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Riconoscimento

Noi umani possiamo attribuire un “nome” a certe immagini. E i cani, riescono a farlo?

Se mostriamo il volto del padrone a un cane, ed il volto di una persona dello stesso sesso, il cane riesce a riconoscere il suo proprietario?

Il test è stato eseguito in diverse condizioni: con alterazioni dell’illuminazione, alterando l’orientamento delle persone, mostrando le persone con una cuffia che copra la parte superiore della testa.

I cani sanno riconoscere il loro proprietario, se il contorno è abbastanza visibile. Questo significa che a prescindere dall’orientamento della persona e dell’illuminazione, ma non se parzialmente coperta dalla cuffia.

E da una fotografia invece che dalla testa reale? I cani riconoscono anche solo la fotografia del volto di una persona, hanno mostrato però minore successo, probabilmente per la mancanza di vari elementi del volto reale come il movimento o la tridimensionalità.

E se la fotografia è manipolata? Nel nostro caso, riconosciamo un viso in modo unico rispetto alle altre immagini. La faccia viene interpretata in modo globale, non con i vari dettagli elaborati singolarmente (in modo olistico).

Siamo molto bravi a riconoscere diversi volti anche in base all’esperienza – ad esempio nel caso di etnie diverse di persone, se non abbiamo molta esperienza con quelle etnie, non riusciamo a distinguerle molto bene.

Per vedere se i cani ci riuscivano, si è presentata un’immagine di un volto in bianco e nero, una invertita rispetto alla gravità, una sfocata ed una con le parti randomizzate.

I cani riuscivano a riconoscere il volto anche se dopo alcune manipolazioni, in particolare dopo la sfocatura.

La sfocatura aumenta la capacità di processazione globale, riducendo i dettagli. Quindi i cani riescono a vedere e processare come noi i volti, in modo olistico.

La ricchezza dell’informazione visiva è fondamentale. Se non riescono a usarla, passano all’informazione olfattiva. In realtà, se un cane non viene addestrato a usare il suo olfatto in modo approfondito, non sarà in grado di usarlo in modo prioritario rispetto alla vista.

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F. B.