Il basket nel cervello: i neuroscienziati usano lo sport per studiare la sorpresa
I neuroscienziati hanno monitorato il cervello dei tifosi di basket mentre guardavano le partite per studiare come viene elaborata la sorpresa
Hanno scoperto che i cambiamenti nel modello di attività nelle aree cerebrali di alto livello si verificavano solo in momenti che contraddicevano le attuali convinzioni degli osservatori su quale squadra avesse maggiori probabilità di vincere.
Il sussulto di sorpresa. I fan saltano in piedi. Risuonano grida.
I momenti più emozionanti nello sport sono spesso legati alla sorpresa, un inaspettato cambiamento di circostanze che sposta bruscamente l'esito anticipato della partita.
Il neuroscienziato di Princeton James Antony ha deciso di sfruttare questi momenti per studiare come il cervello umano elabora la sorpresa.
"Stiamo cercando di capire in che modo le persone aggiornano la loro comprensione delle cose che stanno accadendo nel mondo reale, in base a come gli eventi si svolgono nel tempo: come impostano queste previsioni basate sul contesto e cosa succede quando queste vengono confermate o contraddetto ", ha detto Antony, primo autore di un documento pubblicato sulla rivista Neuron.
I ricercatori hanno osservato 20 appassionati di basket autoidentificati mentre guardavano gli ultimi cinque minuti di nove partite del torneo maschile NCAA March Madness del 2012.
Mentre guardavano i giochi, una telecamera specializzata ha monitorato i movimenti degli occhi e le scansioni MRI funzionali hanno misurato la loro attività neurale.
Gli scienziati hanno scelto il basket perché il punteggio cambia frequentemente fornendo maggiori opportunità di osservare come il cervello risponde ai cambiamenti.
"Questo studio ha sia un significato teorico, in termini di test e perfezionamento dei modelli di come la sorpresa influenzi il cervello e il comportamento, sia il fascino popolare della scienza", ha detto Ken Norman, l'autore senior dell'articolo, che è il professore in Neuroscienze teoriche e computazionali e presidente del Dipartimento di Psicologia.
"Gli eventi sportivi come il torneo NCAA sono incredibilmente avvincenti e anche iper-quantificabili: puoi valutare, momento per momento, quanto sarà probabile esattamente un risultato, dato quello che è successo nelle partite precedenti, rendendoli un dominio ideale per studiare come i processi cognitivi come la memoria, la comprensione degli eventi e le risposte emotive funzionano nel mondo reale. L'articolo di James è il primo a sbloccare il potenziale di questo approccio ".
In momenti sorprendenti dei giochi di March Madness - palle perse chiave, tre punti dell'ultimo minuto - un tipico partecipante registrava una rapida dilatazione della pupilla e cambiamenti nel modello di attività nelle aree di alto livello delle aree cerebrali come la corteccia prefrontale.
"Ci sono molte sfumature - non è che 'La sorpresa è la sorpresa ", ha detto Antony. "Diversi tipi di sorprese hanno effetti diversi che abbiamo osservato in diversi sistemi cerebrali".
Un risultato interessante è stato che i cambiamenti nel modello di attività nelle aree cerebrali di alto livello si sono verificati solo in momenti che contraddicono le attuali convinzioni degli osservatori su quale squadra avesse maggiori probabilità di vincere.
"Questo si adatta all'idea che i modelli in queste aree riflettano la storia del gioco e che i capitoli di questa storia siano definiti da quale squadra ha lo slancio", ha detto Norman.
I ricercatori hanno ricevuto aiuto dal leggendario esperto di statistica del basket Ken Pomeroy per creare un "grafico delle probabilità di vittoria", un tracker per quale squadra aveva più probabilità di vincere in un dato momento. I siti web di sport e gli annunciatori sportivi utilizzano da tempo grafici di probabilità di vittoria per quantificare il probabile impatto di un determinato fatturato o paniere.
Quello che gli scienziati hanno capito è che gli appassionati di sport accaniti hanno una versione intuitiva di quel grafico nelle loro teste, ha detto Antony.
"Lo si capisce dal modo in cui le persone reagiscono alle cose", ha detto.
"Lo stiamo misurando in questo ambiente un po 'limitato qui, ma se immaginiamo due amici che guardano una partita di campionato e c'è un momento enorme, uno potrebbe essere così eccitato da affrontare il suo amico sul divano. Questo non accade a un momento che non è ricco di eventi o ha solo un impatto minimo sul risultato complessivo ".
"Le persone hanno davvero grafici di probabilità di vittoria nelle loro teste", ha detto Norman. "Quando il grafico della probabilità di vittoria si sposta in entrambe le direzioni, ciò porta a una migliore memoria per quella parte del gioco e sembra influenzare la risposta pupillare oltre alla memoria. C'è un'interessante associazione tra queste cose".
Storicamente, i neuroscienziati che studiano la sorpresa hanno creato esperimenti molto ridotti al minimo per costruire una particolare aspettativa e poi violarla.
"Come campo, siamo stati ansiosi di vedere se i principi che abbiamo elaborato - sulla base di questi scenari molto semplificati - si applicano nella vita reale", ha detto Norman.
"La sfida è che nella vita reale, è difficile individuare il momento in cui si verifica la sorpresa, o quanto grande sia stata la sorpresa. Lo sport ci consente di quantificare con precisione la sorpresa in un contesto reale, dandoci l'opportunità perfetta per vedere se queste idee sulla sorpresa si possono generalizzare al di fuori del laboratorio. "
Reference:
- James W. Antony, Thomas H. Hartshorne, Ken Pomeroy, Todd M. Gureckis, Uri Hasson, Samuel D. McDougle, Kenneth A. Norman. Behavioral, Physiological, and Neural Signatures of Surprise during Naturalistic Sports Viewing. Neuron, 2020; DOI: 10.1016/j.neuron.2020.10.029
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