Le scienze cognitive e il legame con il cognitivismo

Scienze cognitive: cosa sono e di che cosa si occupano

Sempre più spesso si sente parlare di scienze cognitive, ma sai esattamente cosa sono e di che cosa si occupano?

Questa area interdisciplinare studia la cognizione della mente come sistema pensante, sia naturale (umano) sia artificiale. Questo campo esplora diverse funzioni mentali e comprende discipline come psicologia, informatica, intelligenza artificiale, neuroscienze, linguistica, antropologia, etologia e filosofia della mente. Le scienze cognitive si basano su una serie di teorie che permettono di creare modelli di funzionamento per vari aspetti della psicologia generale, come memoria, intelligenza, immaginazione e linguaggio.

Lo studio della mente per lungo tempo fu dominio della filosofia, ma nel XIX° secolo, con l’avvento della psicologia sperimentale, Wilhelm Wundt e i suoi collaboratori iniziarono a studiare sistematicamente la mente.
Con il comportamentismo, l’attenzione si spostò sulla relazione tra stimoli e risposte comportamentali, escludendo il contenuto interno della mente.
Solo negli anni ’50, i ricercatori di diverse discipline iniziarono a sviluppare teorie sulla mente basate su rappresentazioni complesse, simboli e processi computazionali.

Le basi storiche e teoriche delle scienze cognitive possono essere rintracciate nel test di Turing, che considerava la mente umana un sistema di elaborazione delle informazioni (Human Information Processing – HIP). Questo approccio ha portato alla ricerca sull’intelligenza artificiale e allo sviluppo dei primi computer. John McCarthy, Marvin Minsky, Allen Newell e Herbert Simon sono considerati i pionieri delle scienze cognitive.

La mente, secondo l’approccio HIP, possiede rappresentazioni mentali analoghe ai processi di calcolo dei computer.
Queste rappresentazioni comprendono regole, concetti, immagini e ricordi utilizzati per affrontare problemi. Le scienze cognitive si formalizzarono nel 1978, con un convegno a La Jolla, California, organizzato dalla Cognitive Science Society. Questo evento favorì la comunicazione tra diverse discipline e portò alla creazione della rivista Cognitive Science e all’istituzione di corsi di scienze cognitive in numerose università.

Scienze cognitive: le metodologie

L’assunto di base delle scienze cognitive è che la mente umana funzioni come un elaboratore di informazioni, simile a un computer.
Le ricerche in questo campo mirano a creare modelli sperimentali del funzionamento mentale. Newell e Simon (1972) idearono lo Human Problem Solving, una teoria che descrive come le informazioni recuperate dalla memoria a lungo termine possano essere utilizzate per risolvere problemi complessi scomponendoli in sotto-problemi.

L’obiettivo dei ricercatori, in quegli anni, era creare macchine capaci di esibire capacità di ragionamento umano.
Un esempio è il programma DENDRAL, sviluppato da Ed Feigenbaum, Bruce Buchanan e Joshua Lederberg, che ricostruiva strutture molecolari a partire da dati spettrometrici, basandosi sull’uso intensivo della conoscenza.

Searle (1992), successivamente, evidenziò come i programmi di intelligenza artificiale non riuscissero a catturare la specificità e l’intenzionalità dei fenomeni mentali, evidenziando la necessità di spiegazioni più approfondite, come quelle offerte dalla psicologia cognitiva. Questa disciplina utilizza esperimenti di laboratorio per comprendere i processi mentali, enfatizzando il ruolo delle reti neurali nel connessionismo.

Neuroscienze e Neuropsicologia: il loro ruolo nelle scienze cognitive

Le neuroscienze, all’interno delle scienze cognitive, svolgono un ruolo cruciale. Queste studiano il sistema nervoso attraverso discipline come anatomia, biologia molecolare, matematica, medicina, farmacologia, fisiologia, fisica, ingegneria e psicologia. Il termine neuroscienze fu coniato dal neurofisiologo Francis O. Schmitt, che promosse l’integrazione delle risorse di diverse discipline per comprendere la complessità del funzionamento cerebrale e mentale.
Le neuroscienze considerano le rappresentazioni mentali come modelli di attività neurale e utilizzano tecniche di neuroimaging, come fMRI, PET, MEG e TMS, per mappare le funzioni cerebrali. Studiano lo sviluppo, il mantenimento e il funzionamento del sistema nervoso, cercando di comprendere sia le condizioni di salute sia i disturbi neurologici e psichiatrici, con l’obiettivo di sviluppare interventi riabilitativi.

La neuropsicologia, che nasce dall’incontro tra psicologia e neuroscienze, invece, studia l’impatto delle lesioni cerebrali sui comportamenti e le funzioni cognitive. Questa disciplina è diventata fondamentale dopo la seconda guerra mondiale per trattare i veterani con lesioni cerebrali. Il neuropsicologo clinico valuta e tratta i pazienti con deficit cognitivi, utilizzando test standardizzati per diagnosticare e riabilitare i pazienti.

Intelligenza artificiale e affective computing

Le emozioni giocano un ruolo fondamentale nei processi cognitivi. Nel campo dell’intelligenza artificiale, Rosalind Picard introdusse il concetto di Affective Computing, che riguarda macchine in grado di riconoscere e rispondere alle emozioni umane.

Questa tecnologia può essere applicata in vari ambiti, come le terapie online, migliorando la comprensione emotiva tra paziente e terapeuta.

Il cognitivismo e gli ambiti di applicazione

Il cognitivismo è una teoria psicologica che si concentra sullo studio dei processi mentali interni, come il pensiero, la memoria, la percezione e il problem-solving.
Si differenzia dalle teorie comportamentiste, che si concentrano solo su stimoli e risposte osservabili, ponendo, invece, l’accento su come le persone comprendono, diagnosticano e risolvono problemi, basandosi su rappresentazioni mentali.

Il cognitivismo sostiene che le persone elaborano le informazioni creando rappresentazioni mentali, come immagini, simboli e concetti, che utilizzano per comprendere e interagire con il mondo. La mente umana è vista come un elaboratore di informazioni simile a un computer. Questo implica che le informazioni vengono ricevute, elaborate, immagazzinate e recuperate in modo sistematico.

L’apprendimento, secondo il cognitivismo, non è solo una risposta passiva agli stimoli ambientali, ma un processo attivo in cui gli individui costruiscono nuove conoscenze e competenze attraverso l’interazione con l’ambiente. Il cognitivismo studia come le persone affrontano e risolvono problemi utilizzando strategie cognitive, come la suddivisione di problemi complessi in sotto-problemi più gestibili.

Questa teoria enfatizza anche l’importanza della metacognizione, ovvero la capacità di riflettere sui propri processi di pensiero e di regolarsi di conseguenza per migliorare l’apprendimento e la risoluzione dei problemi.

Applicazioni del cognitivismo

Il cognitivismo ha numerose applicazioni pratiche, tra cui:

• educazione, influenza la progettazione di programmi didattici che promuovono l’apprendimento attivo e il pensiero critico;
• psicoterapia, ha portato allo sviluppo di terapie cognitive, come la terapia cognitivo-comportamentale (CBT), che aiutano le persone a modificare i pensieri disfunzionali e i comportamenti correlati;
• intelligenza artificiale, fornisce una base teorica per sviluppare algoritmi e modelli di intelligenza artificiale che simulano i processi cognitivi umani;
• interfacce uomo-computer, influenza il design di interfacce e dispositivi che facilitano l’interazione tra utenti e tecnologia, migliorando l’usabilità e l’efficienza.

Il cognitivismo, in sintesi, offre una comprensione approfondita di come funziona la mente umana e applica questa conoscenza per migliorare vari aspetti della vita umana, dall’educazione alla tecnologia.

Il cognitivismo e le scienze cognitive sono strettamente collegati. Il cognitivismo ha fornito le fondamenta teoriche e metodologiche che hanno permesso lo sviluppo delle scienze cognitive, mentre queste ultime hanno ampliato e arricchito la comprensione dei processi mentali attraverso un approccio interdisciplinare.