Attorno alla psicofisica

Le origini della psicologia sperimentale, in quel fermento positivista che fu parte del XIX secolo e che vide il sorgere di nuove scienze definite “umane”, coincidono con la psicofisica e alcuni nomi cardine della cultura tedesca. Se Wilhelm Wundt da molti è considerato il padre della disciplina moderna – una vita spesa nella ricerca sperimentale – i nomi di Ernst Weber e Gustav Fechner sono anche importanti per le impostazioni metodologiche nel contesto storico-sociale del tempo.

La legge di Weber, al di là di limiti connessi alle variazioni individuali, vuole identificare la soglia percettiva minima per cui un soggetto sperimentale riesce a distinguere tra due stimoli sensoriali che differiscono per le loro intensità. Viene a definirsi così una costante specifica per ogni modalità sensoriale (nel caso del peso è 0,02, nel caso della salinità è 1/3). Questa costante è espressa matematicamente dal rapporto fra la variazione delle intensità dei due stimoli e l’intensità originaria: k = ΔI/I.

Ad esempio: se si pongono a confronto due pesi rispettivamente di 100 e 102 grammi, la maggior parte dei soggetti sarà in grado di apprezzare la differenza di peso e affermerà che i due pesi sono effettivamente diversi. Viceversa se il peso iniziale è di 200 grammi, il peso differente, al fine di esser percepito tale, dovrà pesare non 202 grammi bensì 204, laddove k = 4/200 è ancora uguale a 0,02. Nel caso il peso originario sia di 400 grammi, il secondo dovrà essere almeno di 408 grammi, e così via.

Sarà Fechner a mettere in relazione il fatto puramente fisico percepito, illustratoci da Weber, con il fatto più propriamente psicologico. Fechner identificherà la relazione fra Sensazione e Intensità dello stimolo con la formula S = c log(I/I₀), dove S è la sensazione, “c” è ancora una costante mentre I e I₀ sono rispettivamente le intensità dei due stimoli, I₀ intensità assoluta (sotto la quale non si avvertirebbe nulla).

La costante c di Fechner è misura della rapidità con cui si accrescono le sensazioni e il suo valore è inversamente proporzionale alla costante di Weber k.

Se con Weber e Fechner siamo nel contesto della psicofisica indiretta, ovvero quella che vorrebbe misurare oggettivamente i fatti fisici e psicologici percepiti, con la legge di Stevens entriamo nell’ambito della psicofisica diretta, laddove i fattori soggettivi risultano rilevanti. S = m Iⁿ., ovvero la sensazione è il prodotto di una costante m per l’intensità I, dello stimolo, elevata a un esponente caratteristico n.

La criticità, e forse i limiti di metodo, della ostinata ricerca storica di una misurazione delle intensità degli stimoli e delle sensazioni, riemerge ulteriormente con la Teoria della Detezione del Segnale (SDT, Signal Detection Theory), laddove il rapporto fra segnale (signal) da misurare e rumore (noize) ambientale viene elaborato con modelli statistici (gaussiana) applicati alla variabilità cognitiva individuale.

Più specificamente, per ogni osservatore sottoposto ai test di detezione del segnale, si generano due distribuzioni normali di attivazione (frequenza di risposte SI/NO): N (rumore, noize) e N+S (rumore + segnale, noize + signal). Le medie delle due distribuzioni possono sovrapporsi (d=0, che indica una sensibilità di rilevazione del segnale praticamente nulla, le due curve S+N e N divengono indistinguibili e si sovrappongono) o, invece, essere distanti (d=n, laddove tanto più d è elevato, tanto più elevata è la sensibilità dell’osservatore). “d” è quindi la variabile indicativa della sensibilità dell’osservatore.

Va sottolineato che, le due distribuzioni normali, permettono anche di mappare nelle loro aree le quattro proporzioni di risposta ricavate dalla tabella di detezione del segnale (1 segnale presente e correttamente rilevato, 2 segnale presente ma erroneamente omesso, 3 segnale assente ma erroneamente rilevato, 4 segnale assente e correttamente omesso). Il modello statistico SDT si presta pertanto a ulteriori sofisticate riflessioni.

[Fabio Sommella, gennaio 2022]