Introdução ao estudo dos processos psicológicos básicos

Introdução ao
estudo dos PPB
Prof. Dr. Caio Maximino
IESB/Unifesspa
Processos Psicológicos Básicos – Aula I

Conteúdos
●
Campo de estudo e abordagens da cognição: Psicologia Cognitiva,
Neurociencia cognitiva, Neuropsicologia cognitiva
●
Tipos de processamento cognitivo
●
Modularidade e domínios psicológicos
●
Métodos de estudo em neurociência cognitiva
●
Modelos computacionais
Texto: “Abordagens da cognição humana”, cap. 1 do livro Manual de
Psicologia Cognitiva, Eysenck & Keane

O que são processos psicológicos?
●
Processos que apresentam algum tipo de
conteúdo fenomenal (“subjetivo”) –
Brentano
●
Incluem processos
– Cognitivos
– Emocionais
– Conativos / Motivacionais

Campos da cognição
●
O termo “psicologia cognitiva” refere-se
“aos processos internos envolvido em
extrair sentido do ambiente e decidir que
ação deve ser apropriada” (p. 1)
●
“Esses processos incluem atenção,
percepção, aprendizagem, memória,
linguagem, resolução de problemas,
raiocínio e pensamento”

Campos da cognição
●
Psicologia cognitiva: Abordagem que tem por objetivo
compreender a cognição humana por meio do
estudo do comportamento
X
●
Neurociência cognitiva: Abordagem que tem por
objetivo compreender a cognição humana por meio
da combinação de informações sobre o
comportamento e o cérebro

Um pouco de história
●
Até a década de 1960: Dominância do
comportamentalismo principalmente nos
EUA
– Alemanha – Gestalt → Quais são os processos
mentais que determinam a percepção?
– Inglaterra – Barlett → Memória
– URSS – Vygotsky e Luria → Desenvolvimento
cognitivo
– França/Suíça – Piaget

Motivos para a
“mudança de paradigma”
●
Dificuldade em explicar comportamento complexo
(p. ex., linguagem)
●
Alguns behavioristas postulavam conexões
intermediárias pouco parcimoniosas para
explicar comportamento complexo
●
Recurso ao histórico de reforçamento é circular e
insuficiente
●
Resultados experimentais menos interessantes do
que os primeiros exemplos (Skinner, Ferster,
Tollmann)

O legado do
comportamentalismo
●
A evidência de processos mentais internos
deve vir do comportamento
●
Método hipotético-dedutivo: Hipotetizar a
existência de estados internos que explicam
o comportamento
●
Avaliar essas hipóteses a partir das previsões
feitas a partir delas

Neisser (1967), Cognitive
Psychology
●
“Por volta de 1964, tudo se encaixou em minha cabeça. A princípio, pensei, poderíamos
seguir a informação para dentro a partir de seu primeiro encontro com um órgão dos
sentidos até o seu armazenamento e eventual reconstrução na memória. Os primeiros
estágios do processamento eram necessariamente holísticos (uma ideia que emprestei
da Psicologia da Gestalt), e os últimos baseados na recodificação recorrente (uma ideia
emprestada, de forma ainda mais óbvia, de George Miller)”

Pressupostos
●
Neufeld et al. (2009): Pontos de consenso:
1) A mente é formada por processos cognitivos interrelacionados
2) O principal responsável pela vida mental é a organização do conhecimento
3) Processos cognitivos que sustentam eventos mentais devem ocorrer dentro de uma ordem
específfica, pelo menos em algumas situações
4) Já que eventos mentais são abstratos, serão mais facilmente compreendidos utilizando uma
análise abstrata e, apesar de depender de um subtrato neural, não se restringem a ele
5) O ser humano é autônomo e interage com o mundo externo intencionalmente
6) A interação se dá por meio da mente, que é um processador de símbolos e significados que terão
relação com as coisas do mundo externo

Representação mental
●
A mente deve ser concebida como um sistema simbólico – uma
entidade que processa, transforma, elabora e manipula símbolos
●
Intencionalidade → a referência a um objeto é a característica
decisiva e indispensável dos processos mentais
●
Substitui o objeto do mundo externo no mundo interno
●
Computação semântica ou representacional das relações e das
funções

Representação mental
●
Possibilita trabalhar com o objeto sem que o mesmo
esteja presente em termos físicos
●
Eysenck e Kayne (2007): dois tipos de representação
– Proposicional: Expressa ideias com conteúdo abstrato
– Análoga: Expressa imagens concretas, com características
sensoriais
●
Representações mentais das ações

Processamento bottom-up
vs. top-down
●
Bottom-up: um estímulo ambiental provca a ocorrência de
determinados processos cognitivos (atenção,
percepção, processamento, decisão) que, finalmente,
produzem a reação ou resposta
– Processamento diretamente influenciado por estímulos do
ambiente
– Processamento serial
●
Top-down: O processamento é influenciado por outros
fators (expectativas, experiência passada, conhecimento
do indivíduo), ao invés de apenas pelo estímulo
– Processamento paralelo

Vantagens da aproximação da
Psicologia Cognitiva
●
Primeira abordagem para a compreensão da cognição
●
Origem da maioria das teorias e tarefas usadas por outras
abordagens
●
O método experimental é tuito flexível, pode ser aplicado em
qualquer aspecto da cognição
●
Produziu inúmeros achados importantes que foram replicados
●
Influenciou fortemente a Psicologia Cognitiva Social, a clínica
psicológica, e a Psicologia do Desenvolvimento

Desvantagens da aproximação da
Psicologia Cognitiva
●
Tarefas complexas que envolvem muitos processos diferentes
– Decomposição necessária no delineamento da pesquisa e/ou na análise dos dados
●
As evidências comportamentais fornecem somente evidências indiretas
referentes aos processos internos
●
As teorias são muitas vezes vagas e difíceis de testar empiricamente
●
Dificuldade de generalizar os achados (especificidade do paradigma)
●
Falta uma estrutura teórica abrangente que esclareça as inter-relações entre
os componentes

A neuropsicologia cognitiva
●
Foco nos padrões de desempenho cognitivo
(intacto e deficiente) apresentados por
pacientes com dano cerebral
– Paradigma central: o estudo de pacientes com
dano cerebral pode nos dizer muito a respeito
da cognição humana normal
●
Exemplo: dupla dissociação de aspectos da
memória (pacientes H.M. e K.F.)

Pressupostos teóricos da
neuropsicologia cognitiva
●
Modularidade – suposição de que o sistema cognitivo consiste de muitos módulos
ou “processadores” relativamente independentes ou separados, cada um
especializado em determinado tipo de processamento
– Controvérsias – modularidade maciça vs. modularidade em sentido fraco
– Modularidade anatômica?
●
Especificidade de domínio – Suposição de que determinado módulo responde
seletivamente a determinados tipos de estímulos, mas não a outros
●
Uniformidade de arquitetura funcional entre os indivíduos – a relação estrutura-
função é igual em todos os indivíduos
●
Subtratividade – Uma lesão cerebral é capaz de de prejudicar um ou mais
módulos de processamento, mas não altera ou acrescenta nada

Método da dissociação na
neuropsicologia cognitiva
●
Aplicado a pacientes com lesão cerebral, representa o desempenho
intacto em uma tarefa, mas comprometimento grave em uma tarefa
de domínio diferente
●
Dificuldade da tarefa pode influir! Conclusões devem ser tomadas com
cuidado
●
Solução possível: dissociação dupla – um paciente tem um
desempenho normal na tarefa X e deficit na tarefa Y, enquanto outro
paciente (com outra lesão) tem o padrão oposto
●
Evidências indiretas de módulos separados subjacentes a cada tarefa
●

A questão das associações
●
Certos sintomas ou deficiências no desempenho são
consistentemente encontrados em pacientes com lesão cerebral de
maneira associada (i.e., alterações em mais de um domínio)
●
Perspectiva sindrômica – sintomas que frequentemente ocorrem
juntos têm uma origem em comum
●
Não significa, entretanto, que aquela região é responsável por mais
de uma função; pode ser que uma função mais básica esteja
alterada, por exemplo

Neuropsicologia Cognitiva
●
As duplas dissociações fornecerem boas evidências de vários
módulos de processamento importantes.
●
Ligações causais entre lesão cerebral e desempenho cognitivo
podem ser demonstradas.
●
Revelou complexidades inesperadas na cognição
●
Transformou a pesquisa da memória
●
Transpôs a divisão entre a psicologia cognitiva e a neurociência
cognitiva

Desvantagens da aproximação
da Neuropsicologia Cognitiva
●
Os pacientes podem desenvolver estratégias compensatórias não
encontradas em indivíduos sem lesão
●
Versão mais dura das suposições não tem muito suporte empírico
●
Minimiza a interconectividade dos processos cognitivos
●
Baseia-se excessivamente em estudos de casos isolados
●
Foco insuficiente no encéfalo e seu funcionamento

A neurociência cognitiva
●
Estudo científico dos mecanismos biológicos
subjacentes à cognição, com foco específico nos
substratos neurais dos processos mentais e suas
manifestações comportamentais.
●
Fronteira entre a Psicologia e a Neurociência; unifica
subdisciplinas com o Psicologia cognitiva,
psicobiologia, neurobiologia, neurofisiologia, e
psicofisiologia.

A organização da
rede encefálica
●
Organização cerebral é importante; dois princípios importantes podem
determiná-la:
– Princípio do controle de custos – custos são minimizados se o encéfalo consiste
de conexões de curta distância limitada
– Princípio da eficiência – eficiência para integrar as informações é maximizada
se existirem muitas conexões de longa distância
●
A solução de compromisso é os neurônios se conectarem sobretudo com
neurônios próximos, e diminuir o número de conexões que um neurônio
pode fazer com outros (“small world”)
●
Como resultado dessa relação, nosso encéfalo possui módulos
anatômicos (pequenas áreas de conexões fortemente agrupadas) e
centros (regiões que têm grande número de conexões com outras
regiões)

A organização das
redes encefálicas
BULLMORE, E., SPORNS, O. The economy of brain network organization, Nature Reviews Neuroscience. 13, 336-349,
2012.

Técnicas para o estudo
do encéfalo
●
Técnicas de medida
– Registro de unidade isolada
– Potenciais relacionados a eventos / potenciais provocados
– Tomografia por emissão de pósitrons
– Imagem por ressonância magnética funcional / BOLD
– Imagem por ressonância magnética funcional relacionada a
evento
– Magnetoencefalografia
●
TMS
●
Variam em resolução espacial e temporal

Neurociência Cognitiva
●
Grande variedade de técnicas oferecendo boa resolução temporal e
espacial, com estratégias complementares
●
Permite o estudo tanto da especialização funcional quanto da
integração encefálica
●
A TMS é flexível, e permite, em conjunto com as técnicas de
imagem, inferências causais
●
Dados ricos permitem a avaliação do processamento cerebral
integrado, bem como o funcionamento especializado
●
Resolução de problemas teóricos complexos

Desvantagens da aproximação
da Neurociência Cognitiva
●
Técnicas de neuroimagem funcional proporcionam dados essencialmente
correlacionais
●
Muita superinterpretação dos dados envolvendo inferências reversas
●
A maioria dos estudos tem baixo poder, e existem muitos falso-positivos
●
O funcionamento do encéfalo é muito complexo, tornando explicações
reducionistas difíceis de sustentar
●
Dificuldade em relacionar a atividade cerebral aos processos psicológicos

Ciência Cognitiva
Computacional
●
Abordagem que utiliza modelagem computacional para
compreender a cognição humana
●
Modelagem computacional: Construção de programas de
computador que simulam ou imitam processos cognitivos
humanos
X
●
Inteligência artificial: Desenvolvimento de programas de
computador que produzem resultados inteligentes

Modelos computacionais de
processos psicológicos básicos
●
Modelos com valor heurístico: mostram como uma teoria pode ser
especificada, gerando hipóteses testáveis
●
Bons modelos também incluem um componente explanatório
●
“Implantar uma teoria como um programa é um bom método para
verificar se ela não contém suposições ocultas ou termos vagos.
Isso com frequência revela que a teoria faz previsões que o teórico
em questão não percebeu!” (Eysenck e Keane, p. 24)

Tipos de modelos
●
Modelos contemporâneos instanciam
arquiteturas cognitivas – estruturas
abrangentes para a compreensão da
cognição humana na forma de um
progama de computador

Tipos de modelos
●
Modelos conexionistas: Redes interconectadas de unidades simples, que apresentam
aprendizagem por meio da experiência (BackProp); itens específicos de conhecimento são
distribuídos entre as inúmeras unidades (mas veja modelos localistas)
– Uma única unidade apresenta muitas ligações com outras unidades
– As unidades influenciam outras unidades excitando-as ou inibindo-as
– A unidade geralmente assume a soma ponderada de todas as ligações de entrada e produz uma única saída
para outra unidade se a soma ponderada exceder algum valor limiar
– A rede como um todo é caracterizada pelas propriedades das unidades que a compõem, pela maneira como
elas são conectadas entre si e pelas regras usadas para alterar a força das conexões entre as unidades

Tipos de modelos
●
Sistemas de produção: Constituídos por inúmeras regras de produção do
tipo condição-ação e de uma memória de trabalho contendo as
informações processadas no momento
●
Um sistema de produção opera associando os conteúdos da memória de
trabalho com as partes “se” das regras e executando as partes “então”
●
Se alguma informação da memória de trabalho corresponde à parte “se” de
duas regras, uma estratégia de resolução de conflito escolhe uma delas

Um exemplo: ACT-R
●
“Adaptive Control of Thought-Rational”
●
Fundamenta-se na suposição de que o
sistema cognitivo consiste em vários
módulos relativamente independentes,
buscando identificar as regiões do
encéfalo associadas a cada módulo

ACT-R
1) Módulo de recuperação – Mantém os estímulos de recuperação
necessários para acessar a informação
2) Módulo imaginário – Transforma as representaçoes do problema
para auxiliar em sua solução
3) Módulo de objetivo – Acompanha as intenções de um indivíduo e
controla o processamento da informação
4) Módulo procedural – Usa as regras de produção para determinar a
ação que será tomada a seguir

ACT-R
●
Cada módulo contém um buffer associado a ele com uma quantidade
limitada de informações importantes
●
Um sistema de produção central detecta padrões nesses buffers e
inicia uma ação coordenada; regras de otimização para seleção de
ações conflitantes
●
Limitações: difícil fornecer testes adequados para uma teoria com
tanta abrangência; pouca ênfase em áreas associadas à função
executiva; foco excessivo em regiões específicas para cada módulo

Vantagens da abordagem da
Ciência Cognitiva Computacional
●
As suposições teóricas são expressas em detalhes precisos
●
Arquiteturas cognitivas abrangentes foram desenvolvidas
●
Os modelos computacionais são cada vez mais usados para modelar
efeitos de lesão cerebral (integração com neuropsicologia)
●
A neurociência cognitiva computacional está cada vez mais sendo
usada para modelar padrões de atividade cerebral (integração com
neurociência cognitiva)
●
A ênfase no processamento paralelo se enquadra bem aos dados de
neuroimagem funcional

Desvantagens da abordagem da
Ciência Cognitiva Computacional
●
Muitos modelos computacionais não fazem novas
previsões
●
Sobreajuses restringem a generalização para outros
conjuntos de dados
●
Algumas vezes é difícil falsear modelos computacionais
●
Geralmente desenfatizam os fatores motivacionais e
emocionais

Paa a próxima aula
●
Roteiro de aula prática
●
Texto: “Anatomia macroscópica e
funcional da cognição” (Gazzaniga et
al., 2006, cap. 2)

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