L’esperimento di Carney Landis

Poniamo il caso che stiate camminando all’interno di una giungla, e scostando del fogliame vi troviate davanti un enorme serpente pronto ad attaccarvi. Di colpo una scarica di adrenalina attraversa il vostro corpo, sbarrate gli occhi, cominciate istantaneamente a sudare mentre il vostro cuore si mette a battere all’impazzata: in breve, provate paura.
Ma è il terrore che scatena tutte queste reazioni fisiche, o viceversa?
Per fare un esempio meno inquietante, immaginate di provare un classico colpo di fulmine per una persona. Sono le endorfine il motivo della vostra eccitazione, o è la vostra eccitazione a causarne il rilascio all’interno del corpo?
Cosa viene prima, il cambiamento fisiologico o l’emozione? Qual è la causa e quale l’effetto?

Questo dilemma era centrale agli albori degli studi sull’emozione, a cavallo tra Ottocento e Novecento (e continua a esserlo per le cosiddette neuroscienze affettive). Fra le prime e più influenti teorie spiccava quella di James-Lange, che sosteneva il primato della modificazione fisiologica: secondo questa ipotesi, il cervello recepisce un cambiamento negli stimoli provenienti dal sistema nervoso, e solo successivamente  li “interpreta” dando vita a un’emozione.

Uno dei problemi di questa teoria era l’impossibilità di provarla con certezza. Se ogni emozione nasce meccanicamente nel corpo, ragionavano gli scettici, allora deve pur esserci una ghiandola o un organo che, opportunamente stimolato, farà scattare invariabilmente la stessa emozione in qualunque persona. Oggi conosciamo un po’ meglio alcuni meccanismi dell’emozione, relativamente all’amigdala e alle varie aree della corteccia cerebrale, ma all’inizio del Novecento l’obiezione sollevata alla teoria di James-Lange era proprio questa — “avanti, trovami il muscolo della tristezza!

Nel 1924 Carney Landis, laureando all’Università del Minnesota, decise innanzitutto di capire sperimentalmente se i cambi fisiologici fossero gli stessi per tutti. Si concentrò sulle modifiche più evidenti e più facili da studiare: i movimenti dei muscoli facciali quando affiora un’emozione. Il suo studio voleva cercare di rintracciare dei pattern ripetitivi nelle espressioni facciali.

Per comprendere se tutti i soggetti reagissero allo stesso modo alle emozioni, Landis reclutò un buon numero di colleghi laureandi e cominciò con il marcare il loro volto con dei segni standard, per evidenziare le smorfie e il relativo movimento dei muscoli facciali.
L’esperimento vero e proprio consisteva nel sottoporli a diversi stimoli, e fotografarli.

All’inizio ai volontari veniva richiesto di compiere delle azioni piuttosto innocue: ascoltare un po’ di jazz, annusare dell’ammoniaca, leggere un passo della Bibbia, dire una bugia. Ma i risultati erano piuttosto deludenti, e Landis decise che forse era il caso di alzare la posta.

Cominciò a mostrare ai suoi soggetti delle immagini pornografiche. Poi delle foto mediche che mostravano persone con agghiccianti malattie della pelle. Poi provò a far esplodere un colpo di pistola e catturare al volo con la macchina fotografica il momento dello spavento. Ma ancora le espressioni faticavano a emergere chiaramente, e Landis con ogni probabilità iniziava a sentirsi frustrato. E qui il suo esperimento prese una strada più oscura.

Invitò i soggetti a infilare una mano in un secchio, senza guardare. Il secchio era pieno di rane vive. Click, faceva la sua macchina fotografica.
Landis li esortava a cercare meglio, dentro al misterioso secchio. Vincendo il disgusto, i malcapitati rimestavano fra le ranocchie viscide finché non incappavano nella vera sorpresa: dei cavi elettrici scoperti, pronti ad assestare una bella scossa. Click. Click.
Ma il peggio doveva ancora venire.

Il climax raggiungeva il suo apice quando Landis metteva nella mano sinistra del soggetto un topolino vivo, e nella destra un coltello. Il suo perentorio ordine era di decapitare il topo.
La maggior parte dei soggetti, increduli e sgomenti, chiesero a Landis se si trattasse di uno scherzo. Non lo era, dovevano davvero tagliare la testa alla piccola cavia, o l’avrebbe fatto lui stesso sotto i loro occhi.
A questo punto, come Landis aveva sperato, le reazioni diventavano davvero palesi — ma purtroppo anche molto più complesse del previsto. Di fronte alla situazione di alto stress emotivo c’era chi piangeva, ma anche chi rideva istericamente; c’era chi rimaneva come pietrificato, e chi si agitava imprecando.

Due terzi dei partecipanti finirono con l’obbedire al ricercatore, e portarono a termine la macabra esecuzione. Il rimanente terzo dovette comunque assistere alla decapitazione eseguita da Landis stesso.
Come dicevamo, i soggetti erano principalmente altri studenti del corso di laurea, ma tra questi faceva eccezione un ragazzo di tredici anni che si trovava al dipartimento come paziente, dato che soffriva di problemi psicologici e pressione alta. La sua reazione venne documentata dagli impietosi scatti di Landis.

Forse l’aspetto più imbarazzante dell’intera vicenda fu che il risultato di questo crudele test — che oggi nessun consiglio etico potrebbe mai permettere — non fu nemmeno particolarmente degno di nota.
Landis nel suo Studies of Emotional Reactions, II., General Behavior and Facial Expression (pubblicato sul Journal of Comparative Psychology, 4 [5], 447-509) arrivò alla conclusione che:

1) non esiste un’espressione facciale tipica che accompagni alcuna emozione suscitata nell’esperimento;
2) nessuna emozione è caratterizzata da un pattern ricorrente di comportamento muscolare;
3) il sorriso era la reazione più comune, perfino durante le esperienze spiacevoli;
4) non si verificavano quasi mai delle reazioni corporali asimmetriche;
5) i maschi si erano dimostrati più espressivi delle femmine.

Non un granché per giustificare l’eccidio di topolini e il trauma inflitto ai partecipanti.

Una volta ottenuta la laurea, Carney Landis si dedicò alla psicopatologia sessuale. Ebbe una brillante carriera allo New York State Psychiatric Institute. E lasciò per sempre in pace i roditori, nonostante oggi venga ricordato più per il suo sventurato esperimento giovanile che per i successivi quarant’anni di onorata ricerca.

C’è però un ultimo dettaglio che è importante menzionare.
Alex Boese nel suo Elefanti in acido nota come di questo bizzarro esperimento sia passato inosservato proprio quello che è il dato di maggior interesse. Ovvero il fatto che i due terzi dei soggetti, pur protestando e soffrendo, obbedirono all’ordine terribile.
E di fatto questa percentuale è analoga a quella registrata nel famigerato esperimento di Milgram, in cui uno scienziato comandava ai soggetti di infliggere una scossa a un terzo individuo (in realtà un attore che fingeva di ricevere la scarica dolorosa). Anche in quel caso, nonostante il conflitto etico provato dai partecipanti, il fatto che l’ordine arrivasse da una figura autoritaria li spinse a eseguire un’azione che consideravano aberrante.

L’esperimento di Milgram fu condotto inel 1961, quasi quarant’anni più tardi di quello di Landis. “Con gli esperimenti spesso va così — scrive Boese — uno scienziato predispone tutto quanto per una dimostrazione, ma si imbatte in qualcosa di completamente diverso, qualcosa di molto più interessante. Per questo motivo i bravi ricercatori sanno di dover sempre prestare attenzione agli eventi strani che accadono nel corso dei loro esperimenti. Potrebbe esserci una grande scoperta proprio sotto i loro occhi. O sotto la lama del coltello“.

Sulle espressioni del volto in relazione alle emozioni vedi anche questo post su Guillaume Duchenne.

La serenata dei topi

Anche i topi cantano.
Lo sappiamo da circa una cinquantina d’anni, ma soltanto da poco stiamo cominciando a comprendere la complessità delle loro canzoni. Parte della difficoltà in questo studio è data dal fatto che le vocalizzazioni dei topi avvengono ad ultrasuoni, a frequenze non udibili dall’orecchio umano: in natura questo genere di richiami avvengono ad esempio quando un cucciolo chiama la madre.

In Aprile su Frontiers of Behavioral Neuroscience è stata pubblicata una ricerca della Duke University i cui risultati mostrano come il canto dei topi sia in realtà molto più complesso di quanto immaginato finora.
I ricercatori Jonathan Chabout, Abhra Sarkar, David B. Dunson ed Erich D. Jarvis hanno esposto i topi a differenti contesti sociali e, tramite alcuni nuovi software specificamente elaborati, hanno analizzato le modulazioni nella frequenza e durata dei loro richiami ad ultrasuoni. Sono stati così in grado di suddividere le canzoni in “sillabe” e aggregati di suoni ripetuti con un certo ritmo, e a scoprire come variano a seconda della situazione in cui il topo si trova.

Se il maschio viene esposto all’urina di una femmina, e si convince dunque che essa debba trovarsi nei paraggi, il suo canto diventa molto più forte e potente, anche se meno preciso; se invece la femmina è addormentata vicino a lui, per svegliarla utilizza lo stesso canto ma scandisce le “sillabe” in maniera molto più precisa.
Le femmine sembrano preferire canzoni complesse e ricche di variazioni; eppure, nel momento in cui il maschio ha a disposizione una femmina, la sua elaborata canzone di corteggiamento si fa più semplice. D’altronde, una volta attirata la potenziale compagna, il nostro topolino ha bisogno di conservare le energie per rincorrerla e tentare l’accoppiamento.

Il canto dei topi non è ovviamente articolato come quello degli uccelli; eppure, il variare delle canzoni e della loro sintassi rispetto al contesto sociale dimostra che esse veicolano un significato e hanno un fine preciso. I ricercatori non sono ancora sicuri di quanto i topi siano in grado di imparare a modificare le loro vocalizzazioni (come ad esempio fanno gli uccelli) o quanto si limitino a scegliere fra pattern prefissati. Al quesito cercheranno di rispondere le prossime ricerche.

Certo, è bello capire meglio il mondo dei roditori, ma perché è davvero importante?
Le indagini hanno in realtà un fine relativo all’uomo. Nell’ultima decade si è compreso quanto i topi siano, a livello genetico, estremamente simili a noi; scoprire quanto e come riescano ad imparare nuove “sillabe” potrebbe svolgere un ruolo fondamentale per lo studio dei disturbi di spettro autistico, in particolare riguardo ai deficit comunicativi e ai circuiti neuronali che controllano l’apprendimento vocale.

Male mice song syntax depends on social contexts and influences female preferences, Jonathan Chabout, Abhra Sarkar, David B. Dunson, Erich D. Jarvis. Frontiers in Behavioral Neuroscience, April 1, 2015.

Re dei Ratti

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Rat King in inglese, Roi des rats in francese, Rattenkönig in tedesco. Il folklore si diffonde talvolta di paese in paese, così ecco che la stessa credenza trova echi in luoghi distanti e in lingue diverse.

Quella del “re dei ratti” è una curiosa leggenda, principalmente perché è una delle poche di cui abbiamo prove tangibili che ancora non hanno portato a un definitivo pronunciarsi della scienza sulla questione. Se, infatti, di fronte ai “corni di unicorno” delle antiche wunderkammer un qualsiasi biologo odierno può riconoscere senza esitazioni il dente del narvalo, i re dei ratti conservati nei musei di mezzo mondo non hanno ancora portato a una risposta certa sulla loro origine.

tumblr_m8tglwKrkp1qbe95zo1_500

Il re dei ratti è costituito da due o più roditori che rimangono impigliati l’uno nella coda dell’altro: più essi tirano per liberarsi, più le loro code si annodano e con il tempo si incrostano di feci, sporco, sangue o fluidi corporei che agiscono da “cemento”, finché i topi sono costretti ad agire come un unico individuo; oppure, più facilmente, muoiono proprio per la difficoltà che trovano nel muoversi. Non si tratterebbe, è chiaro, di gemelli siamesi uniti dalla nascita, ma di esemplari adulti, estranei l’uno all’altro, che a causa dello spazio ristretto in cui vive una numerosissima colonia (ad esempio, dentro l’intercapedine di una parete) restano vittime di questa singolare beffa del destino.

roi_de_rats

2607588122_small_1

30_1318921220

Der_rattenkonig

Il primo caso di re dei ratti di cui abbiamo conoscenza venne riportato nel 1564; generalmente l’avvistarne uno era ritenuto segno nefasto, anche perché stava a indicare un’elevata presenza di ratti nella zona, con conseguente pericolo di malattie come la peste. Da quel momento, i casi segnalati sono sempre stati molto sporadici, una cinquantina in tutto, il più recente dei quali risale al 2005.

Chateaudun_-_Rat_king

rat-king

roi-de-rats-du-muséum-de-strasbourg

Il fatto che il fenomeno sia estremamente raro non significa per forza che non sia autentico: anzi a rigor di logica, se davvero accadesse in natura, sarebbe quasi impensabile che noi ne venissimo a conoscenza. I re dei ratti, infatti, sarebbero facile bersaglio per i predatori – e per i ratti stessi che non disdegnano il cannibalismo, e talvolta non aspettano nemmeno che un loro compagno in difficoltà sia morto per attaccarlo. La vita di un simile groviglio di bestiole sarebbe durissima, e quasi impossibile quindi trovarne i resti intatti.

Ratking_-_Nantes

rat-king1

Secondo la maggior parte degli scienziati, gli esemplari conservati nei musei, il più grande dei quali è conservato al Museum Mauritianum ad Altenburg e consta di 32 topi mummificati, sarebbero però dei falsi. La coda dei ratti, innanzitutto, non è abbastanza flessibile da annodarsi in quel modo; inoltre risulta davvero poco plausibile che, pur confinati in uno spazio angusto, gli animali si aggroviglino tra loro. Molti dubitano anche dell’unico esame a raggi X condotto su un esemplare, che avrebbe mostrato segni di calcificazione sulle fratture nelle code dei roditori (segno, apparentemente, di una loro lunga sopravvivenza dopo la formazione del “nodo”).

Ratking

I re dei ratti ricadono dunque ancora oggi nell’ambito della criptozoologia, in quanto non è mai stato possibile osservarli dal vivo e le preparazioni museali sono comunque dubbie. Eppure, gli avvistamenti si sono succeduti regolarmente negli ultimi cinque secoli, e continuano tutt’oggi. E c’è anche chi giura di aver visto un Re degli scoiattoli…

tumblr_moosvq1Ydw1qbbdwmo1_1280