Ilaria Rosella Pagliaro GEODE, il videogame della Boston University che svela come l'autismo influenza l'elaborazione degli stimoli visivi negli adolescenti.
Sullo schermo compaiono improvvisi bagliori luminosi. Da un lato se ne accumulano di più, dall’altro di meno. Nessuna voce guida spiega la regola da seguire: si gioca d’istinto, si sbaglia, si riprova finché non si intuisce dove si nasconde il tesoro. Dietro questo semplice gioco di ricerca si cela GEODE, un videogioco messo a punto dalla Boston University che ha permesso agli scienziati di studiare il modo in cui gli adolescenti nello spettro autistico raccolgono e combinano gli stimoli visivi prima di compiere una scelta.
La particolarità di questo strumento è che ha reso possibile includere anche ragazzi che solitamente restano esclusi dagli studi tradizionali, perché presentano maggiori ostacoli comunicativi o difficoltà nel seguire istruzioni verbali complesse. La ricerca, pubblicata sulla rivista Science Advances, ha coinvolto oltre 300 giovani tra gli 11 e i 17 anni: circa 200 con diagnosi nello spettro autistico e gli altri fratelli o sorelle senza tale diagnosi.
Indice
Una caccia al tesoro senza istruzioni scritte
La sigla GEODE deriva dall’inglese Gathering Evidence to Optimize Decisions. Chi gioca seleziona un avatar e lo guida attraverso una mappa virtuale alla scoperta di gemme nascoste. Prima di ogni tentativo, lo schermo mostra brevemente dei segnali luminosi: il lato dove questi si concentrano maggiormente indica dove conviene cercare. Il punto è che questa regola non viene mai dichiarata esplicitamente.
È il gioco stesso a insegnarla, tramite tentativi ripetuti, errori e piccole ricompense. Nelle fasi iniziali la differenza tra i due lati risulta piuttosto netta, ma con il proseguire delle prove i livelli diventano via via più complessi, richiedendo un’attenzione crescente verso tutti gli indizi che appaiono sul display.
Questo meccanismo si ispira in parte alle metodologie usate negli esperimenti con animali. Un topo da laboratorio, ovviamente, non può leggere un manuale di istruzioni prima di partecipare a una prova: deve apprendere attraverso l’esperienza diretta. Benjamin Scott e il suo team hanno trasformato quel principio in un videogame dotato di grafica, personaggi animati e schermo touch, rendendolo accessibile a ragazzi con abilità cognitive e comunicative estremamente eterogenee. La Boston University presenta GEODE come uno strumento pensato per comprendere come adolescenti con e senza autismo utilizzino gli indizi visivi nel processo decisionale.
Ed è proprio questo l’aspetto che ha reso il progetto particolarmente innovativo rispetto ai test classici: la possibilità di includere anche ragazzi con forme severe di autismo e persone non verbali.
Quando più informazioni diventano più difficili da gestire
La maggioranza dei partecipanti è riuscita ad apprendere le regole del gioco. Le differenze tra i due gruppi sono emerse progressivamente man mano che i livelli si complicavano. In media, i ragazzi autistici hanno impiegato più tempo per imparare e hanno mostrato una precisione inferiore rispetto ai fratelli senza diagnosi. La difficoltà aumentava soprattutto quando crescevano gli stimoli da raccogliere e confrontare prima della decisione finale.
Pensiamo alla differenza tra individuare la posizione di una gemma osservando un unico segnale luminoso, cosa relativamente semplice, e doverne invece considerare molti in sequenza, ricordandoli, valutandoli e integrandoli tra loro. È proprio in questo secondo scenario che i ricercatori hanno scoperto un dato significativo.
Il modello statistico che meglio descriveva le prestazioni dei partecipanti introduce infatti un concetto che gli autori definiscono noisy evidence integration, ovvero un’integrazione delle informazioni progressivamente disturbata da “rumore”. Ogni nuovo indizio porta con sé un piccolo margine di distorsione; quando gli indizi si moltiplicano, questo rumore si accumula e la rappresentazione complessiva della situazione può risultare meno accurata.
Scott propone un esempio più vicino all’esperienza quotidiana. Durante una conversazione, dobbiamo elaborare simultaneamente parole, tono di voce, espressioni facciali e altri segnali non verbali. Se ciascuno di questi elementi porta con sé una piccola quota di “disturbo”, combinarli tutti insieme può diventare via via più complicato.
Questa potrebbe essere una chiave interpretativa utile per comprendere alcune particolarità percettive legate all’autismo, un ambito in cui da tempo si indagano le alterazioni nel modo in cui il cervello filtra e integra gli stimoli sensoriali.
Anche l’intelligenza artificiale ha replicato lo stesso schema
Il team di ricerca ha successivamente cercato di riprodurre questo meccanismo attraverso simulazioni al computer. Gli scienziati hanno addestrato reti neurali artificiali a svolgere lo stesso tipo di compito, introducendo gradualmente rumore nel processo di integrazione delle informazioni. A quel punto, i sistemi artificiali hanno iniziato a mostrare schemi di apprendimento e decisione molto simili a quelli osservati nei partecipanti autistici.
Questo risultato rafforza l’ipotesi secondo cui l’accumulo progressivo di rumore, durante la combinazione di più segnali sensoriali, possa effettivamente contribuire ad alcune differenze percettive osservate.
Esiste poi un ulteriore aspetto degno di nota. Questo indicatore sembrava riflettere il funzionamento adattivo dei singoli ragazzi in modo più preciso rispetto alla semplice classificazione in “autistico” o “non autistico”. In altre parole, il videogioco è riuscito a cogliere sfumature differenti anche all’interno dello stesso spettro, che per sua natura comprende individui con profili molto diversi tra loro.
Dal videogame alle applicazioni terapeutiche future
È probabilmente questo l’aspetto che rende GEODE più interessante di una semplice curiosità scientifica. Attualmente, molte ricerche sull’autismo dipendono ancora dai questionari compilati da genitori e caregiver, specialmente quando la persona coinvolta ha una comunicazione verbale limitata. Con uno strumento come questo, invece, sono le decisioni prese direttamente dal partecipante a fornire informazioni preziose su percezione, apprendimento e utilizzo degli stimoli sensoriali.
Scott ipotizza che strumenti simili possano un giorno trovare applicazione negli studi sui farmaci e su altre terapie, permettendo di confrontare le prestazioni prima e dopo un trattamento e verificando se cambia il modo in cui una persona raccoglie ed elabora le informazioni.
Il potenziale vantaggio potrebbe rivelarsi ancora più ampio. Poiché GEODE si basa su compiti analoghi a quelli utilizzati nella ricerca sugli animali, gli scienziati possono confrontare più agevolmente i risultati ottenuti nei modelli sperimentali con quelli osservati negli esseri umani. Questo gioco diventa così una sorta di linguaggio comune tra ambiti di ricerca che, fino ad oggi, seguivano approcci spesso molto diversi tra loro.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno compiuto una scelta quasi paradossale: hanno eliminato completamente le istruzioni. Per uno studio che punta a comprendere meglio persone spesso costrette ad adattarsi a test pensati da altri, questa volta è stato invece il test stesso ad adattarsi a loro.
