L'approccio comparato del Laboratorio di Cognizione Animale collega trasversalmente le molteplici anime del Dipartimento di Scienze della Vita.

Nello specifico, gli attuali progetti ruotano attorno alla determinazione delle componenti innate delle funzioni cognitive di base e di come queste si sviluppano. Mediante la comparazione della prestazionedi diversi modelli animali nello svolgimento di compiti simili, è possibile studiare quali organismi sono geneticamente dotati di una specifica core knowledge (conoscenza di base) e di che tipo essa sia (e perché); o, viceversa, se una funzione di base si mostra nella sua forma completa solo dopo che l’organismo ha raggiunto un certo stadio di sviluppo o si è reso necessario un qualche tipo di apprendimento. Infine, tramite questo approccio è possibile stabilire quale sia la connessione tra elementi deficitario alla base della cognizione ed i deficit cognitivi dello sviluppo.

Progetti in corso

1) Le radici biologiche delle preferenze musicali

Esistono delle caratteristiche musicali di base apprezzate da tutti gli organismi? Se è così, perché? Per quale motivo si sono evolute? Questo progetto indaga i meccanismi di base condivisi tra diverse specie mediante studi condotti in parallelo su uccelli canori e non canori (dai pappagalli ai polli domestici) e vertebrati ed invertebrati (dai cani ai gamberi). L'ipotesi di base è che gli animali (incluso l’uomo) siano dotati di meccanismi che si sono evoluti inizialmente per consentire il riconoscimento di organismi viventi appena nati. Tali abilità acustiche innate rappresenterebbero la base per l'elaborazione acustica che, in altre specie, ha portato allo sviluppo di abilità musicali e linguistiche; inoltre, il deficit in questi elementi costituenti della cognizione potrebbe essere alla base di difficoltà e specifici disturbi linguistici dello sviluppo.

2) cognizione superiore negli invertebrati inferiori

Quanto è alto il funzionamento cognitivo negli invertebrati di basso livello? Testando le abilità dei gamberi (Procambarus clarkii) di apprendere dall’osservazione di conspecifici, il progetto è volto a comprendere se essi siano capaci di utilizzare concetti di fisica intuitiva e di sfruttare forme di apprendimento sociale. In effetti, il gambero della Louisiana è una specie invasiva e solitaria, ma potrebbe mostrare sofisticate forme di apprendimento al fine di superare organismi autoctoni dell’habitat che ha colonizzato. Particolare attenzione è dedicata all'analisi del ruolo delle differenze individuali nell'affrontare differenti compiti cognitivi.

3) sviluppo della lateralizzazione cerebrale

Quali sono i fattori genetici e ambientali che determinano la lateralizzazione cerebrale e le asimmetrie comportamentali? Gli studi condotti sul pulcino di pollo domestico possono aiutare a comprendere il ruolo che stimoli provenienti dall’ambiente possono esercitare sui fattori genetici predeterminati, sia nell'embrione (stimolazione della luce nell'uovo in diverse finestre temporali) sia nelle prime fasi di sviluppo successive alla schiusa (confrontando individui con lo stesso o con un diverso grado di lateralizzazione). L'analisi del tessuto cerebrale servirà a quantificare gli effetti della stimolazione luminosa sulle varie aree cerebrali fotosensibli in modo da determinarne il ruolo nello sviluppo tipico e atipico delle asimmetrie.

4) i meccanismi alla base dell'abituazione

Come impariamo ad ignorare informazioni irrilevanti che ripetutamente incontriamo? Uno dei modi per far luce su questo mistero è studiare una forma base di apprendimento: l'abituazione. Lo scopo di questo progetto è esplorare diversi aspetti dell'abituazione studiando le abilità di apprendimento del pulcino domestico. Saranno verificate ipotesi non convenzionali come la natura associativa dell'abituazione, i cambiamenti legati all'età nella capacità di apprendimento degli organismi e, più in generale, il nesso dell’abituazione a cognizione e emozioni. Infine, un'attenzione particolare sarà dedicata a testare le predizioni avanzate dai recenti modelli di previsione dell’errore attraverso l'abituazione, con un duplice scopo: 1) verificare se la capacità di prevedere l'occorrenza di uno stimolo rappresenti un tratto condiviso tra le specie; 2) integrare modelli classici dell’abituazione con i modelli moderni di previsione dell’errore.