Appunti di Psicologia cognitiva

Psicologia cognitiva

Che cosa studia la psicologia cognitiva?

La psicologia osserva e studia la mente e il comportamento umano. La psicologia cognitiva si occupa di tutti quei processi tramite cui l'input sensoriale viene trasformato, ridotto, elaborato, immagazzinato, recuperato ed infine utilizzato.

La mente è un sistema simbolico a capacità limitata che interagisce con l'ambiente esterno (e interno) compiendo una serie di operazioni. I fenomeni studiati sono i processi mentali, ossia sequenze di operazioni eseguite dalla mente a partire da un input e che conducono ad un output. Gli input e gli output sono osservabili e misurabili, i processi mentali si possono però inferire.

Lo studio e la conoscenza dei processi cognitivi permettono un uso consapevole dell'atto comunicativo, indirizzando il comportamento delle persone in diversi ambiti (marketing, salute, economico-finanziario, forense).

Teoria della profondità di elaborazione (Craik e Lockhart 1972)

I processi cognitivi al momento dell'apprendimento influenzano l'immagazzinamento delle informazioni in memoria a lungo termine. Uno stimolo può essere analizzato in modo:

• Superficiale (linee, luminosità)
• Profondo (significato, adeguatezza al contesto)

Livelli di analisi più profondi producono ricordi più elaborati, duraturi ed intensi anche senza sforzo consapevole di memorizzazione. Più profondo è il livello di elaborazione delle parole durante la prima parte dell'esperimento maggiore è la percentuale di riconoscimento corretto nella seconda parte dell'esperimento.

Abbiamo così visto un esempio di cosa studia la psicologia cognitiva e di come studia: con metodo sperimentale, a partire da teoria, generate ipotesi, testate in un esperimento, i cui risultati possono o meno supportare l'ipotesi di partenza.

Cenni storici

Lo strutturalismo

Possiamo far risalire la nascita della psicologia alla costruzione del primo laboratorio di psicologia sperimentale, avviato a Lipsia, in Germania, nel 1879 da Wilhelm Wundt. Il filone della psicologia a cui facciamo riferimento in questo periodo è lo strutturalismo, il cui scopo principale era quello di studiare la struttura della mente. Wundt adottò procedure e metodi della fisica e della chimica di fine '800 per studiare i processi mentali.

Gli strutturalisti consideravano la mente come formata da tanti elementi che la compongono come un mosaico di sensazioni, emozioni, concetti. Per capire come si formano le percezioni complesse (rappresentazione del mondo esterno) si devono analizzare le sensazioni elementari causate dall'esperienza immediata (atomi psichici).

Per fare ciò il metodo ideato fu quello dell'introspezione, ossia guardare dentro alla propria mente. Consiste nella descrizione minuziosa dei contenuti mentali che hanno luogo durante la percezione di uno stimolo esterno (≈ scomposizione in elementi chimici). È necessario un rigoroso addestramento per riportare le sensazioni elementari e non quelle complesse, frutto dell'esperienza passata e dell'elaborazione delle sensazioni elementari (atomi psichici - introspezione). Chi è addestrato, perciò, è in grado di distinguere le sensazioni elementari (atomi psichici) dal significato e dalla funzione dell'oggetto.

Esempio:

• Chi non è addestrato: “Penna stilografica nera”
• Chi è addestrato: oggetto piccolo leggero, di colore scuro, dalla superficie liscia e dura, forma arrotondata a una estremità, appuntita all'altra estremità, ecc...

Limiti di strutturalismo e introspezione

• Non tutti possono riferire verbalmente le proprie sensazioni (bambini, malati mentali, animali) e questo compromette la finalità stessa della scuola, ovvero lo studio della struttura della mente, non solo di adulti istruiti all'introspezione
• Mancanza di considerazione dell'attività inconscia, anch'essa responsabile del comportamento umano
• L'esperienza della sensazione elementare suscitata da una stimolazione sensoriale è soggettiva

Il funzionalismo

In opposizione allo strutturalismo, nasce negli Stati Uniti il funzionalismo ad opera di William James (1890) e John Dewey (1896). Questo filone si concentra sulla funzione dei processi mentali piuttosto che sulla loro descrizione. Le origini di questa corrente di pensiero risalgono all'evoluzionismo di Darwin, secondo cui il comportamento umano deve essere considerato come un processo di adattamento dell'organismo all'ambiente.

Secondo questo pensiero la psicologia dovrebbe essere ricondotta alla scienza biologica, in quanto i processi mentali sono il risultato evolutivo dei processi funzionali che nell'uomo mediano il rapporto tra ambiente e bisogni dell'organismo. Ci si chiede come la coscienza, la percezione, le abitudini e le emozioni contribuiscano all'adattamento e alla sopravvivenza (prospettiva evolutiva).

Pertanto, la psicologia è interessata a studiare la natura e le caratteristiche delle funzioni mentali, considerando mente e corpo (funzioni psichiche e fisiologiche) allo stesso livello.

Esempio: la funzione psichica della percezione e la funzione fisiologica della respirazione hanno entrambe il fine evoluzionistico di garantire la sopravvivenza e l'adattamento al mondo esterno. Il funzionalismo cominciò ad andare in declino alla fine degli anni '20, anche se l'interesse per i processi funzionali sopravvive nella psicologia cognitiva.

La psicologia della Gestalt

In Europa, si diffuse sempre in contrasto con lo strutturalismo la psicologia della Gestalt, il cui esponente più importante è stato Wertheimer (1912). Come nascita ufficiale si fa riferimento all'esperimento sul movimento stroboscopico, ovvero un movimento apparente costituito dalla proiezione di una serie di immagini fisse alternate a intervalli di buio della stessa durata, facendo sì che l'osservatore “costruisca” un'unica immagine dinamica in movimento.

Lo stroboscopio è un proiettore che può emettere un massimo di 400 lampi di luce al secondo ed è in grado di illuminare in successione molto rapida stimoli statici, dando così l'idea di un movimento apparente. Il movimento stroboscopico sta alla base della cinematografia, che consiste in fotogrammi proiettati sullo schermo alternati a intervalli di buio della stessa durata.

Il fondamento di questa psicologia è la cosiddetta teoria ingenua secondo cui vediamo quello che esiste nel mondo, ovvero realtà percettiva e realtà oggettiva coincidono. Secondo la psicologia della Gestalt ciò che conta è la totalità di un fenomeno e non le singole parti, l'intero è qualcosa di diverso dalle singole parti che lo compongono.

Si vedono prima le piccole s? O si vede prima la grande H? Si percepisce prima, più velocemente, il totale e solo dopo, più lentamente, le singole parti.

Metodo fenomenologico

Osservazione naturalistica dei fenomeni che assume che ciò che percepiamo sia soltanto ciò che appare durante l'osservazione, senza mediazioni concettuali. Non interessa quello che si sa, ma quello che si vede.

Si sa (o si può sapere) che il triangolo bianco non c'è, infatti, se eliminiamo i “pac-man” non si vede più, ancora meno se si cambia la configurazione degli elementi.

Altri esempi di linee che appaiono curve al nostro sistema percettivo ma sono in realtà dritte e parallele tra loro.

Il nostro sistema percettivo può essere ingannato anche nel giudicare la lunghezza delle linee, siano esse curve (a sinistra) o dritte (in basso).

Qui vediamo un uomo che muove la macchina, anche se sappiamo che è una questione di prospettiva e le macchine sono diversi piani più in basso.

Il comportamentismo

Negli Stati Uniti, nello stesso periodo, si faceva particolarmente riferimento al filone del comportamentismo, definito anche “psicologia stimolo-risposta”. L'esponente principale fu John Watson (1913) e l'oggetto di studio il comportamento osservabile (insieme delle risposte muscolari e ghiandolari di un individuo), non si considerano più i processi mentali, che vengono considerati una scatola nera all'interno della quale non sappiamo e non possiamo osservare cosa accade.

Il comportamentismo fa riferimento a due teorie:

• Condizionamento classico (Pavlov)
• Condizionamento operante (Skinner)

Condizionamento classico

Il teorico è Ivan Pavlov (1849-1936), fisiologo, medico ed etologo russo che condusse delle ricerche sulla fisiologia della digestione e ottenne il Nobel per la Medicina (1904). Il condizionamento classico studia quelle risposte comportamentali che possono essere determinate manipolando le condizioni ambientali, riconducendolo ad un meccanismo essenziale di stimolo-risposta.

Pavlov, nei suoi esperimenti sui cani, fu il primo a studiare il condizionamento classico, che è la forma più semplice di apprendimento attraverso l'associazione, in modo continuo, di uno stimolo incondizionato (cibo), in grado di provocare una risposta innata incondizionata (salivazione), ad uno stimolo neutro (campanello). Il nuovo stimolo neutro così associato diventerà uno stimolo condizionato in grado di provocare anche da solo la risposta iniziale, ora detta risposta condizionata, cioè una risposta non innata, ma condizionata da una precedente esperienza.

Dunque, il cane inizierà a salivare al semplice suono del campanello anche in assenza della vista del cibo. Nel condizionamento classico, quindi, uno stimolo viene ad associarsi, tramite ripetuto abbinamento, ad un altro stimolo (campanella-cibo), e la risposta condizionata (salivazione alla campanella) è simile alla risposta evocata dallo stimolo incondizionato (salivazione al cibo).

Condizionamento operante

Il teorico è Burrhus Skinner (1904-1990), psicologo americano, scrittore, inventore, sostenitore di riforme sociali e poeta. Lo strumento sperimentale usato per elaborare questa teoria è la cosiddetta Skinner box: una gabbia in cui la cavia può esplorare liberamente l'ambiente e compiere comportamenti come pigiare una leva o premere un tasto.

Alcuni comportamenti messi in atto dalla cavia erano rinforzati, il che rendeva più probabile la ripetizione, in futuro del comportamento stesso. Ad esempio, premendo la leva, il topo riceve del cibo, il quale rinforza la risposta (premere la leva) aumentando la probabilità che venga ripetuta. I rinforzi (positivi o negativi) aumentano quindi la probabilità di risposta, mentre la punizione diminuisce la probabilità di risposta.

Nel condizionamento operante si possono apprendere anche comportamenti che non fanno parte del repertorio comportamentale. Le risposte vengono apprese come conseguenza degli effetti che esse hanno sull'ambiente (pressione tasto - erogazione cibo).

L'uso di rinforzi positivi (o ricompense) può portare a ottimi risultati, ad esempio nell'addestramento dei cani. Il clicker (uno strumento che emette un click) permette di associare il comportamento desiderato (o sue approssimazioni) alla ricompensa (cibo o gioco). In questo modo i cani imparano molto velocemente cosa devono e cosa non devono fare.

Negli anni '60 vi fu la crisi del comportamentismo dovuta al fatto che limitare l'oggetto di studio al comportamento osservabile si dimostrò essere un approccio sterile. Tra gli stessi comportamentisti nacque il neocomportamentismo: si passa da stimolo-risposta (S-R) a stimolo-organismo-risposta (S-O-R). Ammettere attività non osservabili tra S e R apre la strada al cognitivismo.

Il neocomportamentismo

Il neocomportamentismo nasce quando alcuni scienziati comportamentisti (Tolmann 1932, Hebb 1949) assumono l'esistenza di “variabili interne intermedie”, ovvero componenti psicologiche non manifeste che agiscono tra la penetrazione dello stimolo e l'emissione della risposta, generando un'attività non osservabile che avviene all'interno dell'organismo.

Il cognitivismo

Successivamente si affermò il cognitivismo, con Ulric Neisser (1967), il cui oggetto di studio sono i processi cognitivi, considerati fondamentali per l'elaborazione delle informazioni e per la presa di decisione finalizzata alla risposta. Egli scrisse nel suo libro “La psicologia cognitiva” che tutto quello che sappiamo della realtà è stato mediato non solo dagli organi di senso, ma da sistemi complessi che interpretano continuamente l'informazione fornita dai sensi. Questi sistemi complessi, i processi cognitivi, non possono essere “visti” dallo sperimentatore, ma la loro funzione può essere comunque inferita.

La cronometria mentale

Essa è molto importante per la psicologia scientifica e afferma che i processi mentali non sono direttamente osservabili, ma producono variazioni in un parametro fisico osservabile ed oggettivo: il tempo. Donders (1860) dimostrò che i processi mentali richiedono tempo e che processi mentali di diversa complessità richiedono tempi di reazione diversi. Quanto più sono numerose e/o complesse le operazioni mentali tra input e output, tanto più aumenta il tempo necessario ad emettere una risposta.

Stadi dell’elaborazione cognitiva

L'informazione catturata dagli organi di senso passa da uno stadio iniziale, la percezione, in cui viene effettuata l'analisi del suo contenuto; anche a questo stadio precoce infatti la mente è già in grado di estrarre significato dall'informazione per consentire di darvi senso. Attraverso i processi attentivi sarà poi messa in atto una selezione e una scelta degli stimoli sui quali concentrare le risorse e passare a un qualche tipo di registrazione dell'input ricevuto in maniera da poterlo conservare: i processi preposti a questa funzione sono l'apprendimento e i meccanismi di immagazzinamento in memoria.

Allo stesso tempo, è necessario che le informazioni in entrata vengano integrate con quelle già possedute in un sistema organizzato di conoscenze. Quando ciò è avvenuto, l'informazione può essere mantenuta per un uso ulteriore e essere utilizzata dall'individuo in momenti successivi. L'informazione recuperata dalla memoria può essere utilizzata per svolgere compiti come la comunicazione, la soluzione di problemi o lo svolgimento di attività pratiche.

Il recupero dell'informazione dalla memoria può costituire una parte del più articolato processo di pensiero, come componente “ancillare” per lo svolgimento di nuove attività o per affrontare nuovi problemi. Nota: i diversi stadi non sono necessariamente nettamente distinti, né si susseguono in maniera rigida come sono stati schematicamente descritti. Spesso vi sono sovrapposizioni che rendono conto non soltanto della complessità dell'intero sistema cognitivo umano, ma anche della sua flessibilità e adattabilità.

Sviluppi del cognitivismo

Da un punto di vista storico il cognitivismo si diffuse e venne favorito dalla domanda militare legata alla Seconda guerra mondiale, durante la quale l'interazione tra soldati e le interfacce belliche con le quali dovevano operare, misero in primo piano il problema degli human factors, ossia i punti di forza e di debolezza che caratterizzano la prestazione umana durante la sua esecuzione.

Questi vengono presi in considerazione nella progettazione ergonomica delle interfacce, degli strumenti, degli ambienti di lavoro e degli oggetti di uso comune, secondo l'idea di adattare la macchina e le sue funzioni all'uomo, in quanto la prestazione è tanto migliore quanto nella progettazione della macchina si tiene conto del tipo e delle caratteristiche dei processi mentali che devono essere messi in atto per utilizzarla.

L'approccio usato dalla psicologia cognitiva può essere basato su:

• Metodo — tipico degli studi classici di psicologia cognitiva, caratterizzati da rigore metodologico e alto controllo delle variabili in gioco, ma la correttezza e il rigore metodologico si impongono a scapito dell'ecologicità della ricerca
• Problema — si parte dal problema e per studiarlo si trova e si adatta la metodologia più idonea, in questo caso vi è il rischio che la metodologia non sia rigorosa e che la misurazione sia approssimativa

Ergonomia

L'ergonomia si è inizialmente sviluppata studiando le relazioni tra gli individui e i loro ambienti di lavoro. Si tratta di una disciplina scientifica che si occupa dei problemi relativi al lavoro umano in rapporto alla progettazione delle macchine e agli ambienti di lavoro, al fine di individuare le soluzioni più idonee alle esigenze psico-fisiche dei lavoratori e al contempo a quelle della produzione.

Ergonomia classica: interazione uomo-macchina

Si considerano caratteristiche antropometriche (ad esempio la postura) a confronto con gli aspetti fisici della macchina e del lavoro svolto (dimensioni, rumorosità, vibrazioni, altezza, pericolosità, fatica ecc.). Le soluzioni proposte sono nuovi standard per sedie, tavoli, spazi di lavoro, posizione della consolle di comando e disposizione dei tasti al suo interno, illuminazione ambientale, microclima, ecc. Pertanto, l'ergonomia classica affronta solo i parametri fisici dell'hardware dell'interfaccia con l'operatore (muscoli, misura e raggio d'azione degli arti, caratteri).