Come prendiamo decisioni mentre ci muoviamo nel mondo? La domanda è centrale per comprendere il comportamento umano, ma anche per ripensare il modo in cui vengono progettati modelli di intelligenza artificiale, sistemi robotici e paradigmi sperimentali nelle neuroscienze. Una collaborazione di ricerca internazionale, con il contributo dell’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Roma, il Cnr-Istc, e dell’Università di Montreal, in Canada, propone una risposta che mette in discussione una delle ipotesi più intuitive: l’idea che prima si pianifichi e poi si agisca.
La ricerca, pubblicata sui Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, a firma di Davide Nuzzi e Giovanni Pezzulo per il Cnr-Istc, e di Paul Cisek per l’ateneo canadese, mostra infatti che pianificazione e azione non si susseguono in modo rigidamente sequenziale. Al contrario, si sviluppano insieme, si aggiornano durante il movimento e si influenzano reciprocamente in tempo reale.
La notizia più rilevante è proprio questa: il cervello non attende di aver definito un piano completo prima di iniziare ad agire. Comincia a muoversi, raccoglie nuove informazioni, valuta alternative e continua a deliberare mentre l’azione è già in corso. È una visione più dinamica e realistica della cognizione umana, particolarmente vicina alle decisioni quotidiane, nelle quali raramente abbiamo il tempo o le condizioni per pianificare tutto prima di muoverci.
Lo studio pubblicato su PNAS e il contributo del Cnr-Istc
Il lavoro nasce da una collaborazione internazionale che ha coinvolto il Cnr-Istc di Roma e l’Università di Montreal. Al centro dello studio c’è il comportamento di partecipanti impegnati in una sequenza di decisioni motorie all’interno di un compito sperimentale simile a un videogioco.
I partecipanti controllavano un avatar e dovevano “attraversare un fiume” saltando su pietre disposte lungo il percorso. Le pietre formavano itinerari alternativi, più o meno lunghi e difficili, e costringevano quindi i soggetti a scegliere traiettorie capaci di bilanciare opportunità immediate e vantaggi a lungo termine. Non si trattava soltanto di decidere dove saltare nell’istante presente, ma di valutare come quella scelta avrebbe condizionato le possibilità successive.
Questo aspetto rende lo studio particolarmente importante nel campo delle scienze cognitive, perché sposta l’attenzione da decisioni astratte e isolate a decisioni immerse nell’azione. Il compito sperimentale, pur essendo controllato, riproduce una dinamica più vicina a molte situazioni reali: quando si guida, si pratica uno sport, si cammina in un ambiente complesso o si prende una decisione mentre il corpo è già in movimento.
Pianificazione e azione avvengono simultaneamente
Il risultato centrale della ricerca riguarda il rapporto tra pianificazione ed esecuzione motoria. Secondo una visione tradizionale, il processo decisionale viene spesso immaginato come una sequenza ordinata: prima il cervello pianifica, poi invia il comando motorio, infine il corpo esegue. Lo studio pubblicato su PNAS suggerisce invece che questa separazione sia troppo rigida.
“I risultati evidenziano che gli individui non attendono di aver completato una pianificazione per iniziare ad agire: al contrario, iniziano a muoversi presto, continuando a deliberare durante l’azione stessa”, spiegano i ricercatori del Cnr-Istc Davide Nuzzi e Giovanni Pezzulo. “Inoltre, il processo decisionale resta dinamico fino all’ultimo momento: la velocità del movimento diminuisce in prossimità dei punti critici, suggerendo una deliberazione in corso anche durante l’azione”.
La riduzione della velocità vicino ai punti critici è un elemento significativo. Indica che il movimento non è soltanto l’esecuzione di una decisione già presa, ma può diventare parte del processo decisionale stesso. Il corpo, la direzione del movimento e l’inerzia influenzano il modo in cui le opzioni vengono valutate fino agli ultimi istanti disponibili.
Che cosa significa “planning-while-acting”
Il nuovo lavoro estende osservazioni già emerse in studi precedenti dello stesso gruppo e di altri ricercatori. Quelle ricerche avevano mostrato che le persone possono modificare le proprie scelte “in corsa” e che le traiettorie motorie possono riflettere incertezza, esitazione o cambiamenti di decisione. La novità è che ora queste dinamiche vengono studiate in contesti più complessi, dove le decisioni non riguardano soltanto un singolo gesto, ma piani d’azione articolati e orientati al futuro.
È in questo quadro che assume rilievo il concetto di planning-while-acting, cioè la capacità di pianificare mentre si agisce. Non si tratta di una correzione marginale del movimento, ma di un processo continuo in cui percezione, decisione e movimento formano un ciclo di feedback costante.
Questa prospettiva sostiene una visione “continua” della cognizione, nella quale il cervello non opera come un sistema che prima calcola e poi trasmette istruzioni al corpo. Piuttosto, mente e corpo partecipano insieme alla costruzione della decisione, aggiornando il piano in base alle condizioni dell’ambiente, alle opportunità disponibili e allo stato del movimento in corso.
Il videogioco del fiume e le decisioni tra presente e futuro
Il compito sperimentale dell’attraversamento del fiume ha permesso ai ricercatori di osservare come i partecipanti affrontassero scelte immediate e conseguenze successive. Le pietre poste lungo il percorso offrivano possibilità diverse: alcune opzioni potevano apparire più vantaggiose nell’immediato, perché più facili o più sicure, mentre altre potevano aprire percorsi migliori nel lungo periodo.
La dinamica del compito richiedeva dunque una forma di pianificazione anticipatoria. I partecipanti non dovevano soltanto reagire alla pietra più vicina, ma considerare come ogni salto potesse influenzare la qualità del percorso futuro. In questo equilibrio tra opportunità immediate e benefici a lungo termine si colloca una parte essenziale della scoperta.
“Un altro aspetto chiave dello studio riguarda il ruolo della pianificazione anticipatoria, ovvero come le persone bilanciano la scelta tra possibilità di azione (affordances) immediatamente favorevoli e opzioni più vantaggiose nel lungo periodo”, aggiungono. “I risultati mostrano che i partecipanti valutano non solo le opzioni immediate -ad esempio, salti più sicuri o più rischiosi- ma anche le conseguenze future delle proprie scelte. Attraverso l’uso di modelli computazionali, lo studio rivela che i soggetti più ‘lungimiranti’, capaci di attribuire maggiore peso agli esiti futuri, ottengono prestazioni migliori. Allo stesso tempo, le decisioni sono influenzate in modo significativo da dinamiche ‘embodied’, come la direzione e l’inerzia del movimento al momento della scelta, aspetti generalmente trascurati nei modelli decisionali classici”.
Le decisioni embodied e il ruolo del corpo nella scelta
Uno degli elementi più rilevanti dello studio è il peso attribuito alle decisioni embodied, cioè decisioni radicate nel corpo e nell’azione concreta. In molti modelli classici, la decisione viene rappresentata come una scelta tra opzioni astratte, indipendente dal movimento fisico. La ricerca del Cnr-Istc e dell’Università di Montreal suggerisce invece che la posizione del corpo, la traiettoria già avviata e l’inerzia del movimento possano orientare in modo significativo la scelta.
Questo significa che il corpo non è un semplice esecutore di comandi. È parte integrante del processo cognitivo. La direzione in cui ci stiamo muovendo può rendere alcune opzioni più probabili, più accessibili o più costose da modificare. La decisione, quindi, non avviene in uno spazio mentale isolato, ma dentro un rapporto continuo tra cervello, corpo e ambiente.
La nozione di affordances, richiamata dai ricercatori, è centrale in questa interpretazione. Le affordances sono le possibilità di azione offerte dall’ambiente: nel caso del compito sperimentale, le pietre su cui saltare, i percorsi disponibili, le traiettorie più o meno rischiose. Il cervello valuta queste possibilità non in astratto, ma in relazione al corpo che si sta già muovendo.
Perché le persone più lungimiranti ottengono risultati migliori
Attraverso l’uso di modelli computazionali, lo studio ha mostrato che i partecipanti capaci di dare maggiore peso agli esiti futuri ottengono prestazioni migliori. Questo dato evidenzia il ruolo della lungimiranza decisionale: non basta scegliere l’opzione più comoda nell’immediato, perché una scelta apparentemente vantaggiosa può limitare le possibilità successive.
Nel compito del fiume, un salto più semplice o più sicuro poteva non essere sempre la scelta migliore se conduceva a un percorso più difficile in seguito. Al contrario, un’opzione leggermente meno favorevole nell’immediato poteva aprire una traiettoria complessivamente più efficace. La capacità di integrare presente e futuro diventa dunque una componente decisiva della performance.
Allo stesso tempo, lo studio mostra che questa pianificazione non avviene prima dell’azione in modo separato e definitivo. Anche i soggetti più lungimiranti continuano a decidere durante il movimento. La pianificazione anticipatoria si combina con gli aggiornamenti in tempo reale, generando un processo decisionale flessibile e continuo.
Una visione più realistica della cognizione umana
Le implicazioni della ricerca sono ampie. In psicologia e nelle scienze cognitive, il lavoro contribuisce a una visione più realistica del comportamento umano. Nella vita quotidiana, molte decisioni non vengono prese da fermi, davanti a opzioni chiaramente definite. Al contrario, vengono prese mentre ci muoviamo, mentre interagiamo con altri, mentre cambiano le condizioni dell’ambiente e mentre il corpo è già impegnato in una traiettoria.
Questa prospettiva aiuta a superare una rappresentazione troppo statica della mente. La cognizione non è soltanto calcolo interno, ma adattamento continuo. Le decisioni emergono dal dialogo tra ciò che percepiamo, ciò che vogliamo ottenere, ciò che il corpo sta facendo e ciò che l’ambiente rende possibile in quel momento.
Il contributo dello studio è quindi metodologico e teorico insieme. Da un lato propone un paradigma sperimentale capace di osservare decisioni più vicine alla complessità del mondo reale. Dall’altro rafforza l’idea che percezione, decisione e movimento siano processi profondamente intrecciati.
Le implicazioni per neuroscienze, intelligenza artificiale e robotica
Il valore della ricerca non riguarda soltanto la comprensione del comportamento umano. Nelle neuroscienze, lo studio offre nuove prospettive per indagare i meccanismi neurali alla base delle decisioni embodied, cioè decisioni che emergono in contesti di azione concreta. Questo può favorire lo sviluppo di paradigmi sperimentali più ecologicamente validi, capaci di avvicinare la ricerca di laboratorio alle condizioni reali in cui gli esseri umani e gli animali prendono decisioni.
“La maggior parte degli studi attuali si concentra su compiti decisionali astratti, come la scelta tra opzioni simboliche o numeriche. Tuttavia, le specie animali, inclusa quella umana, si sono evolute per affrontare decisioni “embodied” in contesti di azione concreta, ben prima di sviluppare la capacità di risolvere decisioni astratte; di conseguenza, lo studio di decisioni “embodied” attraverso paradigmi come quello proposto in questo lavoro – ed in contesti ecologicamente validi – risulta particolarmente rilevante per il futuro della ricerca neuroscientifica. Nell’intelligenza artificiale e nella robotica, suggeriscono che sistemi più efficaci dovrebbero integrare pianificazione e azione in modo dinamico, anziché trattarli come fasi separate”, aggiungono i ricercatori.
Anche per l’intelligenza artificiale e la robotica il messaggio è significativo. Sistemi artificiali più efficaci potrebbero dover integrare pianificazione e azione in modo dinamico, aggiornando continuamente le decisioni durante l’esecuzione. In altre parole, un robot o un agente artificiale capace di agire in ambienti complessi non dovrebbe limitarsi a calcolare un piano e poi applicarlo rigidamente, ma dovrebbe adattarlo mentre interagisce con il mondo.
Il cervello non pianifica prima di agire: pianifica mentre agisce
In sintesi, lo studio pubblicato su PNAS dimostra che il cervello non si limita a pianificare prima di agire. Pianifica mentre agisce. Questa conclusione modifica il modo in cui possiamo interpretare la decisione umana, mostrando che la scelta non è un evento isolato, ma un processo dinamico distribuito nel tempo, nel corpo e nell’ambiente.
La ricerca firmata da Davide Nuzzi, Giovanni Pezzulo e Paul Cisek rafforza una visione della mente come sistema attivo, capace di anticipare il futuro ma anche di correggersi durante il movimento. Comprendere questa dinamica continua rappresenta un passaggio fondamentale per costruire modelli più accurati dell’intelligenza naturale e dell’intelligenza artificiale, e per avvicinare lo studio scientifico delle decisioni alle condizioni reali in cui gli esseri viventi agiscono ogni giorno.
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