Ritenuto in fatto :
A.- Nato nel 1906, X._ è deceduto il 28 novembre 1992 alla casa per anziani "Z._" senza lasciare discendenti. Posteriormente alla sua morte sono stati rinvenuti due testamenti olografi, redatti il 5 e il 10 ottobre 1989, pubblicati, rispettivamente, l'8 marzo 1993 dal notaio Gabriele Padlina e il 1° aprile 1994 dal notaio Gabriele Ferrari.
Sulla base di questi testamenti, A._ si è annunciato al Pretore del Distretto di Lugano-Sez. 4 quale erede universale del defunto. All'edizione di un certificato ereditario in suo favore si sono tuttavia opposti - in entrambi i casi - B._, D._, C._ e E._, pronipoti del defunto, i quali hanno promosso dinanzi al medesimo Pretore due azioni tendenti ad accertare la nullità, o, in subordine, ad ottenere l'annullamento delle citate disposizioni di ultima volontà.
B.- Con sentenza del 19 ottobre 1998 il Pretore ha respinto, con giudizio unico, le petizioni inoltrate contro la validità dei testamenti redatti da X._. Dissentendo da tale decisione, gli attori sono tempestivamente insorti in appello , chiedendo , come già in prima istanza, l'accertamento della nullità o l'annullamento dei due testamenti olografi. La I Camera civile del Tribunale d'appello, con giudizio del 12 ottobre 2000, ha accolto l'appello principale. Pur osservando che dal testo delle disposizioni di ultima volontà è possibile desumere con sufficiente chiarezza la nomina del convenuto in qualità di erede del defunto, i giudici cantonali hanno tuttavia accertato - sulla scorta della perizia giudiziaria e delle numerose testimonianze in atti - che al momento della loro redazione il disponente non possedeva la capacità di discernimento richiesta dalla legge (<ref-law>).
L'appello adesivo del convenuto, con il quale chiedeva l'esperimento di una perizia calligrafica sui testamenti, è invece stato dichiarato senza oggetto, nel senso dei considerandi.
C.- Contro la sentenza della Corte cantonale A._ è insorto il 17 novembre 2000 dinanzi al Tribunale federale con ricorso per riforma. Prevalendosi in particolare della violazione degli art. 16 e 467 CC egli postula l'annullamento della decisione impugnata e la conferma della sentenza di primo grado. A sostegno della sua impugnativa il convenuto osserva che la Corte cantonale avrebbe, travisando in parte i risultati dell'istruttoria, a torto dedotto che lo stato di salute generale del testatore comportava un'incapacità di disporre dei propri beni in occasione della stesura dei testamenti.
La controparte non è stata invitata a formulare una risposta al ricorso.

Considerando in diritto :
1.- Il ricorso per riforma è ricevibile per la violazione del diritto federale, segnatamente se un principio derivante da una prescrizione federale non è applicato o lo è in modo errato (art. 43 cpv. 1 e 2 OG), l'apprezzamento giuridico erroneo di un fatto è parificato alla violazione del diritto (art. 43 cpv. 4 OG); il diritto federale non è di regola violato da accertamenti di fatto (art. 43 cpv. 3 OG). Il Tribunale federale fonda il suo giudizio sui fatti così come sono stati accertati dall'ultima istanza cantonale, a meno che siano state violate disposizioni federali in materia di prove, che debbano essere rettificati accertamenti di fatto derivanti da una svista manifesta o che si renda necessario un complemento degli stessi (art. 63 e 64 OG; <ref-ruling> consid. 2, 115 II 484 consid. 2a). Critiche di natura puramente appellatoria rivolte contro le risultanze di fatto e la valutazione delle prove eseguiti dall'autorità cantonale sono invece inammissibili in un ricorso per riforma (<ref-ruling> consid. 2b, 119 II 380 consid. 3b, 115 II 484 consid. 2a).
2.- La controversia porta sulla questione a sapere se X._ disponeva o no della capacità di discernimento al momento della redazione dei due testamenti olografi, datati, rispettivamente, 5 e 10 ottobre 1989. Per essere valido, un testamento deve infatti essere redatto da una persona capace di discernimento (<ref-law>); è tale, nel senso legale, qualunque persona che non sia privata della facoltà di agire ragionevolmente per effetto della sua età infantile o di infermità o debolezza mentale, di ebbrezza o stato consimile (<ref-law>).
a) Per consolidata giurisprudenza e dottrina, la nozione di capacità di discernimento racchiude due elementi distinti: da un lato, una componente intellettuale, ovvero la capacità di valutare il senso, l'opportunità e gli effetti di un atto determinato, dall'altro, una componente volitiva, legata al carattere stesso della persona, consistente nella facoltà di agire in funzione di questa comprensione ragionevole e di saper opporre un'efficace resistenza ad eventuali influenze esterne (<ref-ruling> consid. 1a, 117 II 231 consid. 2a; Eugen Bucher, Commentario bernese, n. 44 e segg. ad <ref-law>). La capacità di discernimento è di natura relativa: essa va valutata nel singolo caso, in relazione ad un atto determinato, avuto riguardo alla sua natura e alla sua importanza, e non invece in modo astratto. Una persona le cui facoltà mentali siano generalmente ridotte può pertanto assolvere senza problemi le sue occupazioni quotidiane e manifestare una sufficiente capacità di discernimento negli atti relativi; per operazioni più complesse, si potrà invece negare che disponga della necessaria capacità di discernimento (<ref-ruling> consid. 2a pag. 232). Contrariamente ai piccoli acquisti e alle incombenze quotidiane, la redazione di un testamento fa parte degli atti più complessi e con maggiori esigenze (Arnold Escher, Commentario zurighese, n. 6 ad <ref-law>).
b) La capacità di discernimento è presunta, secondo l'esperienza generale della vita, e a chi la contesta incombe l'onere di dimostrarne l'inesistenza. Trattandosi di una persona deceduta l'onere della prova non è soggetto a esigenze particolari; basta - per natura delle cose - una verosimiglianza che escluda qualsiasi serio dubbio (<ref-ruling> consid. 1b, 117 II 231 consid. 2b; Bucher, op. cit. , n. 125 e segg. ad <ref-law>). La prova deve però riferirsi ad un preciso momento, e non in generale. La presunzione relativa alla capacità di discernimento cade però ove lo stato di salute generale e il contenuto in parte difficilmente comprensibile di un testamento lascino supporre che al momento determinante la persona non era probabilmente capace di disporre; in tal caso rimane tuttavia la possibilità di recare la controprova, ossia di dimostrare che il disponente, malgrado un'incapacità generale di discernimento in ragione del suo stato di salute, ha nondimeno agito in un momento di lucidità (<ref-ruling> consid. 1b; Bucher, op. cit. , n. 127 ad <ref-law>).
Spetta al giudice del fatto stabilire lo stato mentale della persona al momento della redazione delle disposizioni contestate; la giurisdizione per riforma è vincolata da questi accertamenti; essa può invece liberamente esaminare - trattandosi di una questione di diritto - se i giudici cantonali hanno rettamente ammesso o negato la capacità di discernimento sulla base dello stato mentale del testatore (<ref-ruling> consid. 4, 117 II 231 consid. 2c p. 235; <ref-ruling> consid. 4 p. 367 e riferimenti citati).
3.- a) Il convenuto critica la Corte cantonale, laddove, constatato lo stato di salute del testatore, giunge alla conclusione che egli non disponeva della sufficiente capacità di discernimento in occasione della redazione dei due testamenti. A suo dire, i giudici cantonali avrebbero omesso di considerare i numerosi indizi risultati dall'istruttoria (in particolare alcune testimonianze) che proverebbero invece il contrario, vale a dire la capacità di discernimento del "de cuius"; anche la perizia, che non perviene a conclusioni certe e incontrovertibili, non offrirebbe al giudice un valido elemento di giudizio per apprezzare l'esistenza o no della capacità di discernimento del testatore nel momento determinante della confezione degli atti.
b) Per stabilire lo stato mentale del testatore la Corte cantonale si è fondata prevalentemente sulle deposizioni del personale curante (medici, infermieri, ...) presso la casa di riposo "Z._" e sulla perizia medico-giudiziaria in atti, commissionata al Prof. Jean Wertheimer.
aa) Il perito ha potuto ricostruire l'excursus medico-ospedaliero del testatore a partire dal 1982, data del suo primo ricovero all'ONC, sino al suo decesso, avvenuto 10 anni più tardi. Egli ha stabilito che sul piano fisico X._ ha sofferto di una serie di malattie concomitanti, fra le quali un arteriosclerosi generalizzata con sindrome psico-organica, il morbo di Parkinson oltre a numerose fratture al femore. Questo stato clinico aveva evidenti effetti anche sul sistema nervoso e l'equilibrio psichico della persona; a partire da 1982 egli ha anche sofferto di crisi epilettiche.
bb) Ora, il perito ha concluso che le turbe psichiche di cui soffriva il testatore all'epoca della stesura delle contestate disposizioni per causa di morte rendono altamente verosimile che egli, pur essendo in grado di esprimere la sua volontà, non fosse capace di apprezzare pienamente il senso, l'opportunità e gli effetti delle sue azioni, di prendere le distanze da eventuali influenze esercitate da terzi nei suoi confronti, come pure di comprendere, determinarsi e disporre liberamente dei suoi beni.
Certo, l'autore del rapporto, in assenza di valutazioni più precise di natura medica, neurologica o neuropsicologica, non ha potuto stabilire con certezza assoluta l'assenza di capacità di discernimento nelle date determinanti, vale a dire il 5 e il 10 ottobre del 1989; ne resta nondimeno che , secondo la giurisprudenza, la prova della ridotta - o comunque insufficiente - capacità di discernimento in un momento preciso non è necessaria se è provato che, sulla base dello stato di salute generale del disponente, questi è con un notevole grado di verosimiglianza durevolmente incapace di discernimento (<ref-ruling> consid. 4b). Pur se la terminologia usata dal perito non corrisponde esattamente con quella utilizzata, ad esempio, in <ref-ruling>, risulta abbastanza chiaramente dal referto che - secondo l'esperienza generale della vita - il testatore non poteva essere considerato come pienamente capace di discernimento; termini quali "forti presunzioni", "alto grado di verosimiglianza" o ancora "limitazione in grande misura delle capacità cognitive" sono sufficientemente espliciti a tale proposito. Basandosi sulle risultanze della perizia, la Corte cantonale ha potuto dedurre a giusta ragione che - nella fattispecie - il grado di verosimiglianza richiesto per sovvertire l'onere della prova circa la capacità di discernimento è stato raggiunto. Ininfluenti sono invece le critiche rivolte contro la metodologia usata dal perito per pervenire alle sue conclusioni; si tratta in tal caso di questioni di fatto, che non possono essere riviste dal Tribunale federale nell'ambito di un ricorso per riforma (art. 55 cpv. 1 lett. c e 63 cpv. 2 OG). Per queste ragioni, le censure che riguardano la valutazione del referto peritale - nella misura in cui sono ammissibili - vanno respinte siccome infondate.
4.- L'insorgente lamenta inoltre il fatto che la Corte cantonale abbia ritenuto per il suo giudizio soprattutto le testimonianze del personale curante della casa per anziani "Z._", ed in particolare dei dottori F._ e G._ e della capo-infermiera H._, a scapito di altre, giudicate inconcludenti o comunque di minor peso. Ciò ha comportato, a suo modo di vedere, un apprezzamento giuridico erroneo dei fatti rilevanti per il giudizio; avesse accertato correttamente la fattispecie, la Corte avrebbe infatti dovuto concludere che il disponente era, almeno sino al mese di dicembre del 1990, perfettamente in possesso delle sue facoltà mentali, e quindi capace di discernimento.
a) Dalle testimonianze del personale curante della casa "Z._", presso la quale il testatore risie- deva stabilmente da anni, si deduce chiaramente che questi - all'epoca della redazione dei testamenti litigiosi - non era in grado di determinarsi sull'opportunità, il senso e gli effetti dell'eventuale disposizione del suo patrimonio.
Questi testimoni, persone esperte in materia medica che avevano dei contatti quasi giornalieri con il testatore Polli, hanno affermato che egli poteva sì sostenere delle normali discussioni, ma che non appena si usciva da un discorso banale, non era più in grado di afferrarne il senso.
Lo stato di salute del disponente, già intaccato da malattie quali il morbo di Parkinson (si noti a questo proposito la calligrafia tremolante dei testamenti) e da crisi epilettiche, era ulteriormente peggiorato nel periodo in questione, tanto che tra il 21 settembre e il 5 ottobre 1989 - data, per inciso, della redazione del primo testamento - egli aveva subito un trattamento medico volto a curare una sclerosi celebrale.
b) Certo, le dichiarazioni di altri testimoni (perlopiù amici e conoscenti oltre a funzionari di banca e ad un notaio), citati dall'insorgente nel suo ricorso, contrastano in parte o totalmente con quelle emesse dal personale curante della casa per anziani. Ora, a prescindere dal fatto che le ragioni per cui la Corte cantonale ha ritenuto delle testimonianze più determinanti di altre concernono l'apprezzamento delle prove, e non possono pertanto essere riviste nel quadro di un ricorso per riforma ai sensi degli art. 55 cpv. 1 lett. c e 63 cpv. 2 OG, la giurisprudenza ha precisato che è molto difficile per persone reputate non-specialiste in campo medico o psicologico farsi un'idea esatta della capacità di discernimento di una persona, nel senso giuridico di questo termine (<ref-ruling>, consid. 4 d bb). Come sottolineato in precedenza, anche una persona che dispone di facoltà intellettuali ridotte può, nella maggior parte dei casi, assolvere senza problemi le sue occupazioni quotidiane e partecipare, ad esempio, a discussioni su temi banali; questo non significa però che gli si possa riconoscere una piena capacità di discernimento quando deve confrontarsi con atti o situazioni più complesse e con maggiori esigenze, fra i quali rientra indubbiamente la redazione di un testamento. Nel caso di specie, il perito ha d'altronde rilevato che l'infermità mentale di cui soffriva il testatore non era di immediato riscontro, posto che, nonostante la malattia, questi era in grado di esprimere la sua volontà, ancorché in modo alterato; ora, indubbiamente, è a questa apparente lucidità del testatore che le numerose testimonianze riportate nel ricorso fanno riferimento quando, ad esempio, citano la capacità del testatore di prendere parte a conversazioni, di partecipare ad una festa, leggere il giornale o ancora ricevere un pagamento in contanti in banca o dal notaio. Anche la deposizione di quest'ultimo, presso il quale il disponente aveva sottoscritto un atto di una certa importanza e complessità (compravendita) il 5 ottobre 1989, presenta alcuni elementi che confermano - agli occhi di persone esperte in ambito medico - lo stato psichico turbato del disponente. Quello che è determinante, e che la Corte cantonale ha rettamente osservato, è che queste testimonianze non sono in grado di sovvertire la presunzione di una generale incapacità di discernimento del testatore, dovuta ai disturbi cronici che compromettevano durevolmente il suo stato di salute mentale, circostanza che emerge con chiarezza sia dalla perizia, sia dalle testimonianze del personale curante presso la casa per anziani. Per ciò fare, il convenuto avrebbe dovuto dimostrare che, in occasione della redazione dei due testamenti, il disponente aveva agito in un momento di lucidità; questa prova non è tuttavia stata apportata e a nulla serve il richiamo delle deposizioni in questione, posto che nessuno dei testi citati era presente al momento della redazione delle disposizioni di ultima volontà in contestazione.
Ne scende che anche su questo punto le censure ricorsuali, in quanto ricevibili, vanno disattese nella loro integralità.
5.- Alla luce di quanto precede non si può imputare alla Corte cantonale di essere incorsa in una violazione del diritto federale per aver stabilito, sulla scorta dello stato mentale del testatore, che questi non disponeva della sufficiente capacità di discernimento e non era dunque in grado di disporre del suo patrimonio nel senso dell'<ref-law>. L'accoglimento delle domande di annullamento delle disposizioni di ultima volontà del defunto va quindi confermato.
6.- Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso per riforma è respinto. Le spese processuali seguono la soccombenza (art. 156 cpv. 1 OG) e sono pertanto poste a carico del convenuto. Non si assegnano ripetibili, dal momento che la controparte non è stata invitata a formulare una risposta.

Per questi motivi
il Tribunale federale
pronuncia :
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto e la sentenza impugnata confermata.
2. La tassa di giustizia di fr. 4'000.-- è posta a carico del convenuto.
3. Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.