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L'intelligenza dei gatti è la capacità degli stessi di percepire informazioni e di ricordarle sotto forma di conoscenze da applicare alla risoluzione di problemi. Qui si danno alcune informazioni su ciò che attiene alle abilità e attitudini psichiche e mentali dei gatti.
Il cervello del gatto domestico ha una lunghezza di circa 5 cm e un peso di 25-30 g.[1][2] Poiché un gatto tipico ha una lunghezza di circa 60 cm e un peso di circa 3,3 kg, il cervello rappresenta circa lo 0,91%[3] della sua massa corporea totale (a paragone, il cervello umano occupa il 2,33%[3] della massa corporea totale). Tra i quozienti di encefalizzazione proposti da Jerison nel 1973,[3][4] i valori superiori a 1 sono classificati come "di cervello grande", quelli inferiori a 1 come corrispondenti a "cervello piccolo".[5] Al gatto domestico vengono attribuiti valori compresi tra 1 e 1,71 (gli esseri umani hanno quozienti compresi tra 7,44 e 7,8).[1][3] Fra tutti i felidi, i cervelli più grandi appartenevano alle tigri di Bali e Java.[6]
La maggior parte degli esperimenti tendenti ad avvalorare la dipendenza dell'intelligenza dalle dimensioni del cervello poggiano sul presupposto che il comportamento complesso (cioè intelligente, che dimostri almeno in apparenza dei livelli di vera comprensione) richieda un cervello complesso, il che, tuttavia, non è stato dimostrato in modo coerente.[7][8][9][10][11]
L'area superficiale della corteccia cerebrale felina è di approssimativamente 83 cm² (quella della corteccia cerebrale umana è di 2.500 cm²).[12] Inoltre, un gatto del peso di 2,5 kg avrebbe un cervelletto di 5,3 g, corrispondenti allo 0,17% del peso totale.[13]
Secondo ricercatori della Tufts University School of Veterinary Medicine, le strutture fisiche dei cervelli umani e felini sono molto simili.[14] Entrambi i tipi di cervello hanno cortecce cerebrali[15] con lobi simili.[16]
Il numero di neuroni corticali contenuti nel cervello felino è di circa 763 milioni.[17] L'area 17[18] della corteccia cerebrale visiva pare contenere 51 400 neuroni per mm3.[19][20] Entrambi i cervelli umano e felino hanno delle pieghe cerebrali.[21][22]
Le analisi dei cervelli felini hanno condotto alla conclusione che essi sono divisi in molte aree dedicate a compiti specializzati. Queste aree sono estremamente interconnesse tra loro e condividono le informazioni sensoriali in una rete alla "Hub and spoke", comprensiva di un gran numero di nodi specializzati e di molti percorsi alternativi tra di loro. Questo scambio di informazioni sensoriali permette al cervello di costruirsi una percezione complessa del mondo reale e di reagire all'ambiente oltre che di manipolarlo.[23]
Il talamo del gatto[24][25] è costituito da un ipotalamo,[26] un epitalamo, parti ventrali e dorsali,[27] e include un corpo genicolato laterale.[28] Altre strutture nucleari secondarie sono responsabili del controllo degli impulsi alla corteccia, delle funzioni del sonno, della memoria formatasi da dati sensoriali, e di funzioni cellulari non ancora pienamente comprese ("unaccounted for", "inspiegate"[29][30]). Il talamo presenta una connettività neuronale col cervelletto.[31]
Nel 1979, Grouse et al. hanno accertato la neuroplasticità del cervello dei gattini, per quanto riguarda il controllo dello stimolo visivo correlato con cambiamenti nelle strutture di RNA.[32] In uno studio più tardo, è stato trovato che i gatti possiedono una memoria visuale di riconoscimento,[33][34] e che il loro cervello presenta una flessibilità di codifica delle informazioni visive nella memoria, un'adattabilità verificantesi in seguito a cambiamenti negli stimoli ambientali.[35]
Il cervello del gatto domestico comprende anche un ippocampo,[36] un'amigdala,[37] lobi frontali (che costituiscono dal 3 al 3,5% del cervello totale del gatto, contro il 25% negli umani),[38][39] un corpo calloso,[40][41] una commessura anteriore,[42] una ghiandola pineale,[43] un nucleo caudato, dei nuclei settali e un mesencefalo.[44]
Per un'ottima salute e un ottimo funzionamento del suo cervello, un gatto richiederebbe soprattutto manganese, potassio, vitamina D, vitamina B1 e vitamina B6. Calcio, sodio, magnesio e vitamina A dovrebbero essere naturalmente presenti in una dieta nutrizionalmente equilibrata.[45] Inoltre, la taurina è un aminoacido essenziale della dieta felina, la cui insufficienza porta a degenerazioni retiniche e insufficienza cardiaca.[46]
Si può dedurre dagli esperimenti sui gatti domestici, che la loro memoria di lavoro per la permanenza degli oggetti (uno dei fattori essenziali dell'intelligenza) è di circa 16 ore.[47]
I fattori che determinano una migliore intelligenza sono la velocità della trasmissione degli impulsi elettrici al cervello ed il numero di neuroni corticali.[48] A differenza di altri cervelli di mammiferi, tale numero per i gatti è di 11/14 in totale.[1][49]
Ulteriori ricerche hanno dimostrato che i gatti hanno consapevolezza degli oggetti non direttamente visibili, e un'intelligenza senso-motoria paragonabile a quella di un bambino di due anni.[50] In condizioni sperimentali, la memoria di un gatto è stata dimostrata come avente la capacità di ritenere e richiamare informazioni fino a 10 anni.[51]
Alcuni studi suggeriscono che i gatti possano sognare.[52][53][54]
Nel complesso, i gatti hanno una memoria eccellente.[55] Tuttavia, fattori quali i rapporti con l'uomo e l'età possono influenzare la memoria. I gatti possono ricordare ciò che hanno imparato in passato e adattare questi ricordi alle situazioni correnti per proteggere se stessi.[56][57]
I gatti ricordano per tutta la vita ciò che hanno imparato nel loro primo stadio di vita. Ciò si concentra soprattutto sui momenti di gioco, che per loro non è semplicemente un divertimento, ma serve a stabilire gli ordini sociali, affinare le competenze di cattura delle prede e in generale le capacità di sopravvivenza. Le prime due-sette settimane sono un periodo critico per i gattini. Senza alcun contatto umano durante questo periodo, è possibile che il gatto non riponga, per tutta la sua vita, fiducia negli esseri umani.[56]
Così come nell'uomo, l'avanzare dell'età può influenzare la memoria dei gatti. Alcuni gatti possono sperimentare un indebolimento di entrambe le capacità di apprendimento e di memoria che li incide negativamente in modo simile a quanto riscontrabile nel cattivo invecchiamento nell'uomo. L'invecchiamento può influenzare la memoria modificando il modo in cui il cervello memorizza le informazioni e rendendo più difficile recuperare le informazioni memorizzate. I gatti perdono progressivamente le cellule del loro cervello con l'età, proprio come negli esseri umani.[58] Più anziano è il gatto, più questi cambiamenti possono influenzare la sua memoria. Non ci sono stati studi condotti sui ricordi dei gatti durante l'invecchiamento, ma vi sono alcune speculazioni secondo cui, proprio come nelle persone, la memoria a breve termine dei gatti è la parte della loro memoria più influenzata dal loro invecchiamento.[59]
In un test riguardante il ritrovamento di cibo, la memoria a breve termine dei gatti adulti è stata misurata come di 16 ore.[60]
La memoria felina può essere influenzata anche dalle malattie. Vi è una sindrome chiamata Feline Cognitive Dysfunction ("Disfunzione cognitiva felina", FCD) che è simile all'Alzheimer nell'uomo. I sintomi includono disorientamento, una ridotta interazione sociale, disturbi del sonno, e la perdita dell'addestramento casalingo. Questa sindrome provoca cambiamenti degenerativi nel cervello che sono la fonte dei danni funzionali.[58]
Sono state identificate delle differenze tra la struttura genetica dei gatti domestici e quella dei gatti selvatici,[61][62] conseguenti sia alle pratiche della domesticazione dei gatti che a quelle del loro allevamento, e indicanti una selezione artificiale indotta dall'uomo.[61][62] Il gatto domestico nato da tale selezione, ha sviluppato caratteristiche desiderabili per quanto riguarda la condivisione degli insediamenti umani e del loro stile di vita, e si pensa che sia stato derivato da alcune scelte specifiche di gatti selvatici effettuate negli ambienti urbani del Neolitico.[63]
Si pensa che l'intelligenza del gatto sia largamente dipendente dalle interazioni inter-specie,[senza fonte] per esempio dalle interazioni con l'H. sapiens, e che si rifletta negli ormoni dello stress rilasciati dai gatti intenti in comportamenti esplorativi. Infatti, l'esplorazione di un ambiente arricchito e stimolante, come può esserlo, per esempio, quello dei luoghi urbani, richiede comportamenti adattativi nuovi, aumentando tra l'altro la plasticità cerebrale.[64] Il comportamento "da spazzini" negli ambienti urbani[65][66] avrebbe prodotto dei cambiamenti lenti dal punto di vista evolutivo, ma comparabili con i cambiamenti nel cervello[67] subiti dagli ominidi primitivi (che coesistevano con i gatti primitivi quali il Machairodontinae, il Megantereon e l'Homotherium) mentre si adattavano alle condizioni della savana.[68][69][70][71]
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Si consideri l'albero delle famiglie dei mammiferi placentati ricavato dai fossili qui sopra;[72] la linea dei felini diverge molti anni prima di quella dei primati; il gatto sia selvatico che domestico è rimasto in stasi nella sua nicchia della rete alimentare durante l'evoluzione degli ominidi.[73]
Nei fondamentali esperimenti condotti da Edward Thorndike, i gatti sono stati in grado di imparare tramite condizionamento operante. [74] In uno di questi esperimenti, sono stati collocati dei gatti in varie scatole di circa 50 cm (20 pollici) di lunghezza, circa 40 cm (15 pollici) di larghezza e circa 30 cm (12 pollici) di altezza; queste scatole erano dotate di una porta in grado di aprirsi spingendo un peso ad essa attaccata. I gatti si sono liberati dalle scatole per tentativi ed errori, con successi casuali.[74][75] In un altro test, venne dimostrato che i gatti riuscivano sempre meno bene nell'esperimento quanto più tardi esso veniva ripetuto dalla prima volta, suggerendo che i gatti non avevano mantenuto nessun apprendimento nella memoria a lungo termine.[76] Thorndike credeva che il gatto avesse la capacità di apprendere secondo la legge dell'effetto: le risposte seguite da soddisfazione (cioè da ricompense) diventano le risposte future allo stesso stimolo più probabili.[75]
Nel 2009 è stato condotto un esperimento dove i gatti potevano tirare su delle stringhe allo scopo di ottenere delle leccornie. Una volta appreso il meccanismo, ai gatti venivano presentati numeri differenti di stringhe. Di fronte a una singola corda, i gatti non avevano problemi a ripetere il procedimento, ma di fronte a un numero maggiore di corde, non tutte legate a delle ricompense, essi erano incapaci di scegliere quella corretta, facendo concludere che essi non comprendono i rapporti causa-effetto allo stesso modo di come fanno gli umani.[77][78] Thorndike era scettico sulla presenza di intelligenza nei gatti, e criticava le fonti della letteratura contemporanea sulla sensibilità degli animali come "parziali nelle deduzioni dai fatti e soprattutto nella scelta dei fatti da indagare".[79]
È stata fatta una ricerca per individuare un possible apprendimento osservazionale nei gattini. Ne è risultato che i gattini che hanno potuto osservare le loro madri mentre svolgevano un esperimento organizzato, sono stati in grado di eseguire le stesse azioni in maniera più rapida rispetto ai gattini che non avevano osservato alcun altro gatto, e soprattutto in maniera più rapida rispetto a gattini che avevano osservato gatti adulti a loro non correlati.[80][81][82] Mentre in alcune investigazioni sperimentali sui primati si è visto che gli scimpanzé mostrano un limitato insight per quanto riguarda l'apprendimento osservazionale, tale capacità pare essere completamente assente nei gatti domestici,[83][84] in Panthera leo e in Panthera tigris.
I gatti possono essere addestrati come animali da circo,[85] sebbene tale addestramento paia essere difficoltoso principalmente in quanto essi assumono i comportamenti circensi solo in cambio di benefici diretti.[senza fonte] Un buon esempio di addestramento circense dei gatti è quello che avviene nel The Yuri Kuklachev Cat Theatre di Mosca,[86] il cui proprietario ha addestrato gatti per molti anni fino ad avere un inventario completo di spettacoli a loro dedicati.
Nel novembre 2009 degli scienziati sono riusciti a simulare il cervello di un gatto usando un supercomputer[87] contenente 24 576 processori.[88][89] Nell'esperimento non vennero simulate né le funzioni dei singoli neuroni del cervello, né i suoi schemi sinaptici. Il suo scopo era quello di dimostrare che il problema della simulazione di un cervello biologico poteva essere scalato su grandi piattaforme di supercomputer,[90] sebbene il suo approccio sia stato criticato come imperfetto.[91][92]
Vi è un certo numero di motivi per cui il cervello del gatto è un obiettivo della simulazione al computer. I gatti sono animali familiari e facilmente tenuti, per cui la loro fisiologia è stata particolarmente ben studiata. Le strutture fisiche del cervello umano e del cervello felino sono molto simili.[14] I gatti, come l'uomo, hanno inoltre una visione binoculare che dà loro la percezione della profondità.[93]
Il programma Ulisse - Il piacere della scoperta dedica la puntata Animali, compagni di vita anche ai gatti e al loro comportamento. Vi si parla diffusamente delle loro capacità intellettive.[94]
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