Sul monitor compaiono dei lampi. Da una parte ce ne sono di più, dall’altra di meno. Nessuno spiega cosa bisogna fare: si comincia a giocare, si sbaglia, si riprova e lentamente si capisce dove cercare le gemme. Dietro questa piccola caccia al tesoro digitale c’è GEODE, un videogioco sviluppato alla Boston University che ha permesso ai ricercatori di osservare come adolescenti autistici raccolgono e combinano le informazioni visive prima di prendere una decisione.
E soprattutto ha permesso di farlo anche con ragazzi che normalmente faticano a entrare negli studi di laboratorio perché hanno maggiori difficoltà nella comunicazione o nella comprensione delle istruzioni. Il lavoro, pubblicato su Science Advances, ha coinvolto più di 300 adolescenti tra gli 11 e i 17 anni, circa 200 dei quali nello spettro autistico. Gli altri erano fratelli e sorelle senza diagnosi di autismo.
Una caccia alle gemme in cui nessuno spiega le regole
GEODE sta per Gathering Evidence to Optimize Decisions. Il giocatore sceglie un personaggio e si muove in una mappa alla ricerca di gemme. Prima di ogni scelta sullo schermo appaiono brevemente alcuni segnali luminosi: il lato in cui se ne concentrano di più è quello dove conviene cercare. Solo che questa regola non viene spiegata.
Il gioco la insegna attraverso tentativi, errori e ricompense. All’inizio la differenza tra i due lati è molto evidente, poi le prove diventano progressivamente più difficili e bisogna prestare maggiore attenzione a tutti gli indizi comparsi sullo schermo.
Il meccanismo deriva in parte dai compiti utilizzati negli esperimenti sugli animali. Un topo, chiaramente, non può leggere tre pagine di istruzioni prima di iniziare una prova: deve imparare cosa fare attraverso l’esperienza. Benjamin Scott e il suo gruppo hanno trasformato quel principio in un videogioco con grafica, personaggi e touchscreen, rendendolo utilizzabile da adolescenti con capacità cognitive e comunicative molto diverse. La Boston University descrive GEODE proprio come uno strumento per capire come i ragazzi con e senza autismo utilizzino gli indizi visivi per prendere decisioni.
Ed è qui che il videogioco ha fatto qualcosa di piuttosto difficile con i test classici: ha coinvolto anche adolescenti con autismo profondo e persone non verbali.
Più informazioni arrivavano, più diventava difficile metterle insieme
La maggior parte dei ragazzi ha imparato a giocare. Le differenze sono cominciate a vedersi man mano che le prove diventavano più complicate. Gli adolescenti autistici, in media, hanno impiegato più tempo per apprendere e sono risultati meno precisi rispetto ai fratelli e alle sorelle senza autismo. La difficoltà cresceva soprattutto quando aumentavano gli stimoli da raccogliere e confrontare prima di scegliere.
Immaginiamo di dover capire dove si trova una gemma osservando un solo lampo: relativamente semplice. Ora immaginiamo che ne arrivino molti, uno dopo l’altro, e che sia necessario ricordarli, pesarli e combinarli. È in questo passaggio che i ricercatori hanno individuato qualcosa di interessante.
Il modello che spiegava meglio le prestazioni introduce infatti quello che gli autori chiamano noisy evidence integration, cioè un’integrazione delle informazioni resa progressivamente più “rumorosa”. Ogni nuovo indizio aggiunge un piccolo margine di distorsione; quando gli indizi diventano tanti, quel rumore si accumula e la rappresentazione complessiva può diventare meno precisa.
Scott fa un esempio molto più vicino alla vita quotidiana. Durante una conversazione dobbiamo mettere insieme parole, frasi, tono della voce, espressioni facciali e altri segnali visivi. Se ogni pezzo di informazione arriva con una piccola quantità aggiuntiva di “rumore”, combinarli tutti può diventare progressivamente più difficile.
È una possibile chiave per leggere alcune differenze percettive associate all’autismo, dove da tempo si studiano alterazioni nel modo in cui il cervello filtra e combina gli stimoli.
La rete neurale ha cominciato a comportarsi nello stesso modo
Il gruppo ha poi provato a riprodurre quel meccanismo al computer. I ricercatori hanno addestrato delle reti neurali artificiali a svolgere lo stesso compito e hanno progressivamente aggiunto rumore durante l’integrazione delle informazioni. A quel punto gli agenti artificiali hanno cominciato a mostrare andamenti nell’apprendimento e nelle decisioni simili a quelli osservati nei partecipanti autistici.
Il risultato rafforza l’ipotesi che proprio l’accumulo di rumore mentre vengono messi insieme più segnali possa contribuire ad alcune differenze nella percezione.
C’è poi un altro dettaglio interessante. Questa misura sembrava seguire il funzionamento adattivo dei ragazzi più da vicino della semplice appartenenza al gruppo “autistico” o “non autistico”. In altre parole, il gioco riusciva a cogliere differenze anche all’interno dello stesso spettro, che per definizione comprende persone con profili molto lontani tra loro.
Dal videogioco alle future terapie
Ed è probabilmente qui che GEODE diventa più interessante di una curiosità da laboratorio. Oggi molti studi sull’autismo devono affidarsi anche ai questionari compilati da genitori e caregiver, soprattutto quando la persona coinvolta comunica poco verbalmente. Con un gioco come questo, invece, sono le decisioni del partecipante a fornire direttamente informazioni su percezione, apprendimento e modo di utilizzare gli stimoli.
Scott immagina che strumenti simili possano un giorno essere impiegati anche negli studi su farmaci e altre terapie, confrontando le prestazioni prima e dopo un trattamento e osservando se cambia il modo in cui una persona raccoglie e combina le informazioni.
Il vantaggio potrebbe essere ancora più ampio. Poiché GEODE nasce da compiti simili a quelli utilizzati nella ricerca sugli animali, gli scienziati possono confrontare più facilmente ciò che accade nei modelli sperimentali e negli esseri umani. Lo stesso gioco diventa così una specie di lingua comune tra studi che, fino a oggi, parlavano spesso linguaggi diversi.
Per arrivarci i ricercatori hanno fatto una cosa quasi controintuitiva: hanno tolto le istruzioni. Per una ricerca che vuole capire meglio persone abituate troppo spesso ad adattarsi ai test costruiti dagli altri, stavolta è stato il test ad adattarsi a loro.