Colin Camerer: Neuroscienza, teoria dei giochi, scimmie

Quando due individui stanno cercando di raggiungere un accordo -- sia nel caso in cui sono in competizione che quando collaborano -- che cosa avviene nei loro cervelli? L'economista comportamentale Colin Camerer ci mostra una ricerca che rivela quanto poco siamo in grado di prevedere quello che gli altri stanno pensando. E presenta un sorprendente studio che mostra come gli scimpanzé potrebbero essere migliori di noi in questo compito. (Filmato a TEDxCalTech.)

Vi parlerò del cervello che fa strategie.

Useremo una combinazione insolita di strumenti

dalla teoria dei giochi alle neuroscenze

per capire come le persone interagiscono socialmente quando c'è in gioco qualcosa di valore.

Le teoria dei giochi è originariamente un ramo della matematica applicata

usata soprattutto in economia e scienze politiche
e un po' in biologia,

che ci fornisce una tassonomia matematica della vita sociale,

prevede ciò che le persone probabilmente faranno

e cosa credono che altri faranno

nei casi in cui le azioni di ognuno influenzano tutti gli altri.

Sono molte cose: concorrenza, cooperazione, contrattazione,

giochi come il nascondino e il poker.

Facciamo un semplice gioco per iniziare.

Ognuno scelga un numero da zero a 100,

calcoleremo la media di quei numeri,

e chi si avvicina di più a due terzi della media vince un determinato premio.

Così si vuole essere un po' sotto il numero medio,

ma non troppo sotto, e anche tutti agli altri vogliono essere

un po' sotto il numero medio.

Pensate a che numero potreste scegliere.

Mentre pensate, questo è un modello di qualcosa di simile

alla vendita sul mercato azionario in un mercato in rialzo. Giusto?

Non si vuole vendere troppo presto, perché si perderebbe sui profitti,

ma allo stesso tempo non conviene aspettare troppo,

fino a quando anche tutti gli altri vendono, innescando un collasso.

Si vuole essere un po' in anticipo rispetto alla concorrenza, ma non troppo avanti.

Bene, vi presenterò due teorie su come le persone possono pensare a questo problema,

poi vedremo qualche dato.

Alcune di queste vi sembreranno familiari perché probabilmente

voi stessi state pensando in quel modo.
Sto usando la mia teoria del cervello per vedere.

Un sacco di persone dicono,
"Io davvero non so che cosa la gente sceglierà,

quindi penso che la media sarà 50."

Non sono per niente strategici.

"E sceglierò due terzi dei 50. Che è 33."
È un inizio.

Altre persone che sono un po' più sofisticate,

usando più memoria di lavoro,

dicono, "Penso che la gente sceglierà 33 perché sceglieranno la risposta a 50,

e quindi io dirò 22, che è due terzi di 33."

Stanno facendo un ulteriore passaggio nel pensiero, due passaggi.

È già meglio. E ovviamente, in teoria,

se ne possono fare tre, quattro o più,

ma inizia a diventare molto difficile.

Proprio come nel linguaggio ed in altri settori, sappiamo che è difficile per le persone analizzare

frasi molto complesse con una sorta di struttura ricorsiva.

A proposito, si chiama teoria cognitiva gerarchica.

È una teoria sulla quale io e alcune altre persone abbiamo lavorato,

e suggerisce un certo tipo di gerarchia

oltre ad alcune ipotesi riguardo a come molte persone si fermano a stadi diversi,

e come gli stadi di pensiero sono influenzati

da molte variabili interessanti e da persone diverse,
come vedremo tra un minuto.

Una teoria molto differente, più vecchia e molto più popolare,

sopratutto grazie alla fama di John Nash di "A beautiful Mind"

è la cosiddetta analisi dell'equilibrio.

Quindi, se avete mai seguito un corso di teoria dei giochi a qualsiasi livello,

avrete sicuramente imparato qualcosa su questa teoria.

Un equilibrio è uno stato matematico in cui tutti

hanno capito esattamente che cosa faranno tutti gli altri.

È un concetto molto utile, ma a livello comportamentale,

potrebbe non spiegare esattamente quello che le persone fanno

la prima volta che giocano a questo tipo di giochi economici

o in situazioni nel mondo esterno.

In questo caso, l'equilibrio fa una previsione molto audace,

cioè che tutti vogliono essere al di sotto di tutti gli altri,

pertanto giocheranno zero.

Vediamo cosa succede.
Questo esperimento è stato fatto molte, molte volte.

Alcuni dei primi esperimenti sono stati fatti negli anni '90

da me, Rosemarie Nagel e altri.

Questa è una serie bellissima di dati di 9000 persone che hanno risposto

ad un concorso pubblicato da tre quotidiani e riviste.

Il concorso diceva, spediteci i vostri numeri

e chi si avvicina di più a due terzi della media vince un grosso premio.

E come si può vedere, ci sono così tanti dati qui, che è possibile vedere i picchi molto chiaramente.

Ecco qui il picco a 33. Queste sono le persone che fanno un passaggio.

C'è un altro picco visibile a 22.

E a proposito, si noti che la maggior parte delle persone sceglie numeri proprio lì intorno.

Non necessariamente scelgono 22 e 33 esattamente.

I dati sono un po' variabili in quella zona.

Ma si possono vedere i picchi, sono li.

C'e' un altro gruppo di persone che sembrano avere

una chiara comprensione dell'analisi di equilibrio,

perché scelgono zero o uno.

Ma perdono, giusto?

Perché scegliere un numero tanto basso è in realtà una cattiva scelta

se il resto delle persone non applicano l'analisi di equilibrio a loro volta.

Qundi sono intelligenti, ma scarsi.

(Risate)

Dove avvengono queste cose nel cervello?

Uno studio di Coricelli e Nagel ci dà una risposta veramente brillante e interessante.

Hanno fatto giocare della gente a questo gioco

durante una risonanza magnetica

e in due condizioni: in alcuni esperimenti,

viene loro detto che stanno giocando contro un'altra persona

che sta giocando nello stesso momento, e che alla fine verranno confrontate

le risposte, e verranno pagate se vinceranno.

In altri esperimenti viene detto loro di giocare contro un computer.

Vengono scelti completamente a caso.

Quindi quello che vedete qui è una sottrazione

delle aree in cui c'è più attività cerebrale

quando si sta giocando contro delle persone rispetto a giocare contro il computer.

E vedete attività in alcune delle regioni che abbiamo visto oggi,

nella corteccia prefrontale mediale, dorsomediale, e anche qui,

nella corteccia prefrontale ventromediale

cingolata anteriore, un'area coninvolta

in molti tipi di risoluzione di conflitti, come quando si gioca a "Simon dice",

e anche nelle giunzioni temporo-parietali destra e sinistra.

E queste sono tutte le aree che sono abbastanza note

per essere parte di quello che viene chiamato
circuito della "teoria della mente",

o "circuito mentalizzatore."

È un circuito utilizzato per immaginare che cosa potrebbero fare altre persone.

Questi erano alcuni dei primi studi che vedevano questo

correlato alla teoria dei giochi.

Cosa succede in questi tipi a uno o due passaggi?

Classifichiamo le persone in base a cosa hanno scelto,

e poi analizziamo le differenze tra

giocare contro esseri umani o giocare contro i computer,

per vedere quali aree del cervello sono attivate in modo differenziale.

In alto vedete i giocatori a uno stadio.

Non c'è praticamente nessuna differenza.

Il motivo è che questi trattano le altre persone come computer,
e nello stesso modo si comporta il cervello.

Nei giocatori in basso vedete tutta l'attività nella corteccia prefrontale dorsomediale.

Così sappiamo che quei giocatori a due stadi stanno facendo qualcosa di diverso.

Ora, se poteste fare un passo indietro e dire:
"Che cosa possiamo fare con questa informazione?"

potreste essere in grado di guardare l'attività cerebrale e dire:

"Questa persona sarà un buon giocatore di poker"

o, "Questa persona è socialmente ingenua"

e potremmo essere in grado di studiare cose

come lo sviluppo del cervello degli adolescenti

una volta che abbiamo chiarito in che area si trova questo circuito.

Va bene. Preparatevi.

Vi risparmio un po' di attività cerebrale,

perché non è necessario che utilizziate le vostre cellule rivelatrici di capelli.

Utilizzate quelle cellule per riflettere attentamente su questo gioco.

Questo è un gioco di contrattazione.

Due giocatori analizzati usando elettrodi EEG

stanno per contrattare su una cifra tra uno e sei dollari.

Se riescono a farlo in 10 secondi, potranno effettivamente guadagnare quei soldi.

Se i 10 secondi passano e non hanno raggiunto un accordo, non ottengono nulla.

Che è un sorta di errore.

La complicazione è che un giocatore, sulla sinistra,

è informato su quanto c'è per ogni esperimento.

Fanno molte prove con diverse somme ogni volta.

In questo caso, sanno che ci sono quattro dollari.

Il giocatore non informato non lo sa,

ma sa che il giocatore informato lo sa.

Così la sfida del giocatore non informato è quella di dire,

"Questo tipo si sta davvero comportando in maniera onesta,

o mi sta facendo un'offerta molto bassa

al fine di farmi pensare che ci siano uno o due dollari disponibili alla divisione?"

in tal caso potrebbe rifiutarla e non arrivare ad un accordo.

Quindi c'è della tensione qui tra il cercare di ottenere più soldi possibile,

ma cercando di stimolare l'altro giocatore a dare di più.

Il modo per contrattare è puntare a un numero

che va da zero a sei dollari,

e contrattano su quanto il giocatore non informato riceve,

mentre il giocatore informato riceverà il resto.

È come una trattativa di lavoro

in cui i lavoratori non sanno quanto sono i profitti

dell'azienda privata, giusto,

e vogliono forse provare a ottenere più soldi,

ma l'azienda potrebbe volere dare l'impressione

che c'è molto poco da dividere: "Vi dò il massimo che posso."

Prima qualche comportamento.
Un sacco di coppie di soggetti giocano faccia a faccia.

Abbiamo altri dati dove giocano attraverso dei computer.

È un'interessante differenza, come potete immaginare.

Ma un sacco di coppie faccia a faccia

si accordano per dividere il denaro in modo equo ogni singola volta.

Noioso. Non è interessante a livello neurologico.

È buono per loro. Fanno un sacco di soldi.

Ma ci interessa capire se possiamo dire qualcosa circa

la chiusura o la mancata chiusura di accordi.

Quindi questo è l'altro gruppo di soggetti che spesso sono in disaccordo.

Litigano e non si mettono d'accordo

e finiscono con meno soldi.

Potrebbero essere idonei alla serie televisiva "Real Housewives".

Si vede sulla sinistra,

quando la somma da dividere è uno, due o tre dollari,

non sono d'accordo circa la metà delle volte,

e quando l'importo è di quattro, cinque, sei, molto spesso sono d'accordo.

Questo si rivela essere una cosa prevista

da una complicatissima teoria dei giochi.

Dovreste venire a fare un dottorato a CalTech e impararla.

È un po' troppo complicata da spiegare adesso,

ma la teoria dice che si dovrebbe ottenere circa questa forma.

Il vostro intuito vi potrebbe dire la stessa cosa.

Ora vi mostro i risultati dalla registrazione EEG.

Molto complicato. Il cervello schematizzato a destra

è della persona non informata, e quello a sinistra di quella informata.

Vi ricordo che abbiamo eseguito lo scan di entrambi i cervelli contemporaneamente,

così possiamo interrogarci sull'attività sincrona

in aree simili o differenti contemporaneamente,

proprio come se si volesse studiare una conversazione

e si facessero gli scan di due persone che si parlano

e ci si aspetterebbero attività comuni nelle regioni del linguaggio

quando stanno di fatto ascoltando e comunicando.

Le frecce collegano le regioni che sono attive allo stesso tempo,

e la direzione delle frecce va

dalla regione che è la prima ad attivarsi nel tempo,

e la punta della freccia va alla regione che è attiva in seguito.

Quindi, in questo caso, se si guarda attentamente,

la maggior parte delle frecce va da destra a sinistra.

Cioè, sembra che l'attività cerebrale nei non informati

avvenga prima,

e poi sia seguita da attività nel cervello dell'informato.

E a proposito, queste erano prove dove si sono raggiunti accordi.

Questi dati si riferiscono ai primi due secondi.

Non abbiamo finito di analizzare questi dati,

stiamo ancora sbirciando, ma la speranza è

che possiamo dire qualcosa nei primi due o tre secondi

sull'eventuale raggiungimento di un accordo

che potrebbe essere molto utile nel tentativo di evitare contenziosi,

brutti divorzi e altre cose del genere.

Sono tutti casi in cui si perde un sacco di valore

per colpa di ritardi e proteste.

Qui è il caso in cui si verificano i disaccordi.

Notate che è diverso da quello precedente.

Ci sono molte più frecce.

Ciò significa che i cervelli sono sincronizzati

più strettamente in termini di attività simultanee,

e le frecce vanno chiaramente da sinistra a destra.

Cioè, sembra che il cervello informato stia decidendo,

"Probabilmente non raggiungeremo un accordo."

E successivamente c'è attività nel cervello non informato.

Ora vi presento alcuni parenti.

Sono pelosi, maleodoranti, veloci e forti.

Potrebbe farvi ripensare al vostro ultimo Giorno del Ringraziamento.

Forse ci fosse stato uno scimpanzé con voi.

Charles Darwin, io e voi, ci siamo allontanati dall'albero genealogico

dagli scimpanzè circa cinque milioni di anni fa.

Sono ancora i nostri parenti più vicini a livello genetico.

Abbiamo in comune il 98,8 percento dei geni.

Abbiamo in comune più geni con loro delle zebre coi cavalli.

E siamo anche loro cugini più stretti.

Hanno più affinità genetica con noi rispetto ai gorilla.

Così il diverso comportamento di umani e scimpanzé

potrebbe dirci molto sull'evoluzione del cervello.

Questo è un test di memoria incredibile

fatto all'Istituto di Ricerca sui Primati a Nagoya, in Giappone,

dove hanno fatto molta ricerca in questo campo.

Questo va indietro un bel po'.
Sono interessati nella memoria di lavoro.

La scimmia sta per guardare con attenzione,

un'esposizione di 200 millisecondi

-- che è veloce, come otto fotogrammi di un film --

di numeri uno, due, tre, quattro, cinque.

Poi spariscono e sono rimpiazzati da quadrati,

e dovranno premere i quadrati

che corrispondono ai numeri dal minore al maggiore

per ottenere una mela come ricompensa.

Vediamo come riescono a farlo.

Questo è un giovane scimpanzè. I giovani

sono migliori dei vecchi, proprio come negli umani.

E sono molto esperti, hanno fatto questo test

migliaia e migliaia di volte.

Ovviamente l'allenamento ha un grande effetto, come potete immaginare.

(Risate)

Vedete che sono molto disinvolti e lo fanno senza sforzo.

Non solo lo eseguono molto bene, ma lo fanno anche in maniera quasi pigra.

Giusto? Chi pensa di riuscire a battere gli scimpanzé?

Sbagliato. (Risate)

Possiamo provare. Potremmo provare.

Bene, per quando riguarda la successiva parte di questo studio

ve ne parlerò velocemente.

Si basa su un'idea di Tetsuro Matsuzawa.

Ha avuto un'idea ardita - che ha chiamato l'ipotesi cognitiva dello scambio.

Sappiamo che gli scimpanzè sono più veloci e più forti.

Sono anche molto ossessionati dallo status sociale.

Il suo pensiero fu: forse hanno conservato delle attività cerebrali,

e le allenano nel corso dello sviluppo,

che sono molto, molto importanti per loro

per negoziare lo status e per vincere,

che è qualcosa di simile al pensiero strategico durante una competizione.

Così andremo a verificarlo

facendo proprio fare agli scimpanzè un gioco

in cui toccano due schermi touch screen.

Gli scimpanzè interagiscono l'un l'altro attraverso i computer.

Premeranno a sinistra o a destra.

Uno scimpanzè è chiamato il "matcher".

Vincono se premono sinistra tutti e due

come un cercatore che trova qualcuno a nascondino,
o destra tutti e due.

Il "mismatcher" vuole il disallineamento.

Vuole premere lo schermo opposto all'altra scimmia.

E le ricompense sono cubetti di mela.

Quindi ecco come i teorici dei giochi guardano questi dati.

Questo è un grafico della percentuale di volte

in cui il matcher ha scelto destra sull'asse x,

e la percentuale di volte in cui ha predetto destra

da parte del mismatcher sull'asse y.

Quindi un punto qui è il comportamento di una coppia di giocatori,

uno che cerca di appaiare, uno che cerca di disappaiare.

Il quadrato NE in mezzo - in realtà NE, CH e QRE -

quelle sono tre diverse teorie dell'equilibrio di Nash e altri,

vi dice cosa la teoria prevede,

cioè che dovrebbero corrispondere il 50% delle volte,

perché se si gioca troppo sinistra, ad esempio,

posso approfittarne se sono il mismatcher giocando poi a destra.

E come potete vedere, gli scimpanzé,
ogni scimpanzé è un triangolo,

formano un cerchio, si aggirano intorno a quella previsione.

Ora modifichiamo la ricompensa.

In realtà renderemo la ricompensa di sinistra per il matcher un po' più alta.

Ora ricevono tre cubetti di mela.

Un gioco che teoricamente dovrebbe fare cambiare il comportamento del mismatcher,

perché ciò che accade è che il mismatcher penserà:

oh, questo tipo ha intenzione di provare a prendere la ricompensa più grande,

e così io andrò a destra, assicurandomi di non farglielo intuire.

E come si può vedere, il loro comportamento si sposta

in direzione di questo cambiamento nell'equilibrio di Nash.

Infine, abbiamo cambiato i compensi ancora una volta.

Ora sono quattro cubetti di mela,

e il loro comportamento si sposta nuovamente verso l'equilibrio di Nash.

I dati sono sparpagliati, ma se si fa la media degli scimpanzé,

sono davvero, davvero vicini, entro lo 0,01.

Sono in realtà più vicini di qualsiasi altra specie che abbiamo studiato.

E per quanto riguarda gli esseri umani?
Pensate di essere più intelligente di uno scimpanzè?

Ecco due gruppi di uomini in verde e blu.

Sono più vicini al 50%. Non rispondono cosi chiaramente alle variazioni dei compensi,

e inoltre se si studia il loro apprendimento del gioco,

non sono così sensibili alle ricompense precedenti.

Gli scimpanzè giocano meglio degli esseri umani,

meglio nel senso di aderire alla teoria dei giochi.

E queste sono due diversi gruppi di esseri umani

dal Giappone e dall'Africa. Replicano i risultati piuttosto bene.

Nessuno di questi è vicino a dove si trovano gli scimpanzè.

Così qui ci sono alcune delle cose che abbiamo appreso oggi.

La gente sembra fare un uso limitato del pensiero strategico

utilizzando la teoria della mente.

Abbiamo alcune prove preliminari dallo studio delle contrattazioni

che certi segnali precoci nel cervello potrebbero essere usati per prevedere

se ci sarà un forte disaccordo che costa denaro,

e gli scimpanzè sono concorrenti migliori degli esseri umani,

se giudicati in base dalla teoria dei giochi.

Grazie.

(Applausi)