Un mapa cognitivo es un tipo de representación mental que utiliza un individuo para ordenar su acervo personal de información sobre su entorno espacial cotidiano o metafórico, y la relación entre sus partes componentes. El concepto fue introducido por Edward Tolman en 1948. [1] Intentó explicar el comportamiento de las ratas que parecían aprender la disposición espacial de un laberinto, y posteriormente el concepto se aplicó a otros animales, incluidos los humanos. [2] El término fue generalizado posteriormente por algunos investigadores, especialmente en el campo de la investigación de operaciones , para referirse a una especie de red semántica que representa el conocimiento o los esquemas personales de un individuo . [3] [4] [5]
Los mapas cognitivos se han estudiado en diversos campos, como la psicología, la educación, la arqueología, la planificación, la geografía, la cartografía, la arquitectura, la arquitectura paisajística, la planificación urbana, la gestión y la historia. [6] Debido al amplio uso y estudio de los mapas cognitivos, se ha convertido en un coloquialismo para casi cualquier representación o modelo mental. [6] Como consecuencia, estos modelos mentales a menudo se denominan, de diversas formas, mapas cognitivos, mapas mentales , guiones , esquemas y marco de referencia .
Los mapas cognitivos son una función del cerebro funcional que los humanos y los animales utilizan para desplazarse en un nuevo entorno. Nos ayudan a reconocer lugares, calcular direcciones y distancias y a pensar críticamente sobre atajos. Nos ayudan a orientarnos en un entorno y actúan como planos para nuevas tecnologías.
Los mapas cognitivos sirven para la construcción y acumulación de conocimiento espacial, permitiendo que el " ojo de la mente " visualice imágenes para reducir la carga cognitiva , mejorar la evocación y el aprendizaje de la información. Este tipo de pensamiento espacial también se puede utilizar como metáfora de tareas no espaciales, donde las personas que realizan tareas no espaciales que involucran la memoria y la creación de imágenes utilizan el conocimiento espacial para ayudar en el procesamiento de la tarea. [7] Incluyen información sobre las relaciones espaciales que tienen los objetos entre sí en un entorno y nos ayudan a orientarnos y movernos en un entorno y en el espacio.
Son representaciones internas, no son una imagen fija, sino un esquema dinámico y flexible, con un cierto grado de nivel personal. Un mapa espacial debe ser adquirido de acuerdo con un marco de referencia. Al ser independiente del punto de vista del observador, se basa en un sistema de referencia alocéntrico, con una relación de objeto a objeto. Codifica la información configuracional, utilizando un sistema de codificación centrado en el mundo.
Se ha especulado que los correlatos neuronales de un mapa cognitivo son el sistema de células de lugar en el hipocampo [8] y las células de cuadrícula recientemente descubiertas en la corteza entorinal . [9]
La idea de un mapa cognitivo fue desarrollada por primera vez por Edward C. Tolman . Tolman, uno de los primeros psicólogos cognitivos, introdujo esta idea al realizar un experimento con ratas y laberintos. En el experimento de Tolman, se colocó una rata en un laberinto en forma de cruz y se le permitió explorarlo. Después de esta exploración inicial, la rata fue colocada en un brazo de la cruz y la comida se colocó en el brazo siguiente a la derecha. La rata fue condicionada a esta disposición y aprendió a girar a la derecha en la intersección para llegar a la comida. Sin embargo, cuando se la colocó en diferentes brazos del laberinto en forma de cruz, la rata siguió yendo en la dirección correcta para obtener la comida debido al mapa cognitivo inicial que había creado del laberinto. En lugar de simplemente decidir girar a la derecha en la intersección sin importar qué, la rata fue capaz de determinar el camino correcto hacia la comida sin importar en qué parte del laberinto se la colocara. [10]
Lamentablemente, la investigación posterior se vio frenada debido al punto de vista conductista predominante en el campo de la psicología en ese momento. [11] En años posteriores, O'Keefe y Nadel atribuyeron la investigación de Tolman al hipocampo, afirmando que era la clave para la representación mental que la rata tenía de su entorno. Esta observación impulsó la investigación en esta área y, en consecuencia, gran parte de la actividad del hipocampo se explica a través de la elaboración de mapas cognitivos. [12]
Con el tiempo, el mapa cognitivo fue investigado en otros campos prospectivos que lo encontraron útil, lo que dio lugar a definiciones y aplicaciones más amplias y diferenciadoras. Un investigador muy destacado, Colin Eden, ha mencionado específicamente su aplicación del mapa cognitivo simplemente como cualquier representación de modelos de pensamiento. [13]
Un mapa cognitivo es una representación espacial del mundo exterior que se conserva en la mente hasta que se genera una manifestación real (normalmente, un dibujo) de este conocimiento percibido: un mapa mental. El mapeo cognitivo es la parte implícita y el mapeo mental la parte explícita del mismo proceso. En la mayoría de los casos, un mapa cognitivo existe independientemente de un mapa mental; un artículo que se ocupe únicamente de los mapas cognitivos se limitaría a consideraciones teóricas.
Los mapas mentales suelen asociarse a puntos de referencia, lugares y geografía cuando se muestran. La creación de mapas mentales depende de la persona y de sus percepciones, ya sea que estén influenciadas por los medios de comunicación, la vida real u otras fuentes. Debido a su almacenamiento de datos, los mapas mentales pueden ser útiles para dar instrucciones y navegar. [14] [15] Como se dijo anteriormente, esta distinción es difícil de identificar cuando se plantea con definiciones casi idénticas, sin embargo, existe una distinción. [16]
En algunos usos, el término mapa mental se refiere a una práctica que realizan los teóricos urbanos, en la que los habitantes de las ciudades dibujan un mapa, de memoria, de su ciudad o del lugar en el que viven. Esto permite al teórico hacerse una idea de qué partes de la ciudad o de la vivienda son más sustanciales o imaginables. Esto, a su vez, se presta a una idea decisiva de lo bien que se ha llevado a cabo la planificación urbana. [17]
El mapa cognitivo se genera a partir de varias fuentes, tanto del sistema visual como de otras partes. Gran parte del mapa cognitivo se crea a través de señales de movimiento autogeneradas . Las entradas de los sentidos como la vista, la propiocepción , el olfato y la audición se utilizan para deducir la ubicación de una persona dentro de su entorno a medida que se mueve a través de él. Esto permite la integración de trayectorias, la creación de un vector que representa la posición y la dirección de uno dentro de su entorno, específicamente en comparación con un punto de referencia anterior. Este vector resultante puede pasarse a las células de lugar del hipocampo donde se interpreta para proporcionar más información sobre el entorno y la ubicación de uno dentro del contexto del mapa cognitivo. [18]
Las señales direccionales y los puntos de referencia posicionales también se utilizan para crear el mapa cognitivo. Dentro de las señales direccionales, tanto las señales explícitas, como las marcas de una brújula, como los gradientes, como el sombreado o los campos magnéticos, se utilizan como entradas para crear el mapa cognitivo. Las señales direccionales se pueden utilizar tanto de forma estática, cuando una persona no se mueve dentro de su entorno mientras lo interpreta, como de forma dinámica, cuando el movimiento a través de un gradiente se utiliza para proporcionar información sobre la naturaleza del entorno circundante. Los puntos de referencia posicionales proporcionan información sobre el entorno comparando la posición relativa de objetos específicos, mientras que las señales direccionales dan información sobre la forma del entorno en sí. Estos puntos de referencia son procesados por el hipocampo en conjunto para proporcionar un gráfico del entorno a través de ubicaciones relativas. [18]
Alex Siegel y Sheldon White (1975) propusieron un modelo de adquisición de conocimiento espacial basado en diferentes niveles. La primera etapa del proceso se limita a los puntos de referencia disponibles en un nuevo entorno. Luego, como segunda etapa, se codificará la información sobre las rutas que conectan los puntos de referencia, al principio en una forma de representación no métrica y, en consecuencia, se ampliarán con propiedades métricas, como distancias, duraciones y desviaciones angulares. En el tercer y último paso, el observador podrá utilizar una representación de estudio del entorno, utilizando un punto de vista alocéntrico. [19]
En definitiva, la adquisición de mapas cognitivos es una construcción gradual. Este tipo de conocimiento es de naturaleza multimodal y se construye a partir de diferentes piezas de información procedentes de distintas fuentes que se van integrando paso a paso.
Se cree que el mapeo cognitivo es en gran medida una función del hipocampo. El hipocampo está conectado con el resto del cerebro de tal manera que es ideal para integrar información espacial y no espacial. Las conexiones de la corteza posrinal y la corteza entorinal medial proporcionan información espacial al hipocampo. Las conexiones de la corteza perirrinal y la corteza entorinal lateral proporcionan información no espacial. La integración de esta información en el hipocampo hace que el hipocampo sea un lugar práctico para el mapeo cognitivo, que necesariamente implica combinar información sobre la ubicación de un objeto y sus otras características. [20]
O'Keefe y Nadel fueron los primeros en esbozar una relación entre el hipocampo y el mapeo cognitivo. [8] Muchos estudios adicionales han mostrado evidencia adicional que apoya esta conclusión. [21] Específicamente, las células piramidales ( células de lugar , células límite y células de cuadrícula ) han sido implicadas como la base neuronal para los mapas cognitivos dentro del sistema hipocampal.
Numerosos estudios de O'Keefe han implicado la participación de las células de lugar. Las células de lugar individuales dentro del hipocampo corresponden a ubicaciones separadas en el entorno y la suma de todas las células contribuye a un solo mapa de un entorno completo. La fuerza de las conexiones entre las células representa las distancias entre ellas en el entorno real. Las mismas células pueden usarse para construir varios entornos, aunque las relaciones de las células individuales entre sí pueden diferir de un mapa a otro. [8] La posible participación de las células de lugar en el mapeo cognitivo se ha visto en varias especies de mamíferos, incluidas las ratas y los macacos. [21] Además, en un estudio de ratas realizado por Manns y Eichenbaum, las células piramidales del interior del hipocampo también estaban involucradas en la representación de la ubicación y la identidad de los objetos, lo que indica su participación en la creación de mapas cognitivos. [20] Sin embargo, ha habido cierta controversia sobre si dichos estudios de especies de mamíferos indican la presencia de un mapa cognitivo y no otro método más simple para determinar el entorno de uno. [22]
Aunque no se encuentran en el hipocampo, las células de la cuadrícula de la corteza entorinal medial también se han implicado en el proceso de integración de rutas , desempeñando en realidad el papel de integrador de rutas, mientras que las células de lugar muestran el resultado de la información obtenida a través de la integración de rutas. [23] Los resultados de la integración de rutas son luego utilizados por el hipocampo para generar el mapa cognitivo. [18] Es probable que el mapa cognitivo exista en un circuito que involucra mucho más que solo el hipocampo, incluso si está basado principalmente allí. Además de la corteza entorinal medial, el presubículo y la corteza parietal también se han implicado en la generación de mapas cognitivos. [21]
Existen algunas evidencias que respaldan la idea de que el mapa cognitivo está representado en el hipocampo por dos mapas separados. El primero es el mapa de orientación, que representa el entorno a través de señales de movimiento propio y señales de gradiente . El uso de estas señales basadas en vectores crea un mapa aproximado en 2D del entorno. El segundo mapa sería el mapa de bocetos que funciona a partir de señales posicionales. El segundo mapa integra objetos específicos, o puntos de referencia , y sus ubicaciones relativas para crear un mapa en 2D del entorno. El mapa cognitivo se obtiene así mediante la integración de estos dos mapas separados. [18] Esto lleva a entender que no es solo un mapa sino tres los que nos ayudan a crear este proceso mental. Debería quedar claro que la teoría de los mapas paralelos aún está creciendo. El mapa de bocetos tiene su base en procesos y explicaciones neurobiológicos anteriores, mientras que el mapa de orientación tiene muy poca investigación que respalde su evidencia. [24]
Según O'Keefe y Nadel (1978), no sólo los humanos necesitan habilidades espaciales, sino también los animales no humanos para encontrar comida, refugio y otros animales, ya sean compañeros o depredadores. [25] Para ello, algunos animales establecen relaciones entre puntos de referencia, lo que les permite hacer inferencias espaciales y detectar posiciones. [26]
Los primeros experimentos con ratas en un laberinto, realizados por Tolman, Ritchie y Kalish (1946), mostraron que las ratas pueden formar mapas mentales de ubicaciones espaciales con una buena comprensión de las mismas. Pero estos experimentos, dirigidos nuevamente más tarde por otros investigadores (por ejemplo, por Eichenbaum, Stewart y Morris, 1990 y por Singer et al. 2006), no han concluido con resultados tan claros. Algunos autores intentaron sacar a la luz la forma en que las ratas pueden tomar atajos. Los resultados han demostrado que, en la mayoría de los casos, las ratas no utilizan un atajo para alcanzar la comida a menos que reciban una exposición previa a esa ruta de atajo. En ese caso, las ratas utilizan esa ruta significativamente más rápido y con mayor frecuencia que las que no fueron preexpuestas. Además, tienen dificultades para hacer una inferencia espacial como tomar una ruta de atajo novedosa. [27]
En 1987, Chapuis y Varlet realizaron un experimento con perros para determinar si eran capaces de inferir atajos. La conclusión confirmó su hipótesis. De hecho, los resultados demostraron que los perros eran capaces de ir del punto de partida al punto A con comida y luego ir directamente al punto B sin regresar al punto de partida. Pero para Andrew TD Bennett (1996) puede significar simplemente que los perros han visto algunos puntos de referencia cerca del punto B, como árboles o edificios, y se han dirigido hacia ellos porque los asociaron con la comida. Más tarde, en 1998, Cheng y Spetch realizaron un experimento con jerbos. Al buscar la comida escondida (objetivo), los jerbos utilizaban la relación entre el objetivo y un punto de referencia a la vez. En lugar de deducir que la comida estaba equidistante de dos puntos de referencia, los jerbos la buscaban por su posición desde dos puntos de referencia independientes. Esto significa que, aunque los animales utilizan puntos de referencia para localizar posiciones, lo hacen de una determinada manera. [26]
Otro experimento, que incluyó palomas esta vez, mostró que también utilizan puntos de referencia para localizar posiciones. La tarea consistía en que las palomas encontraran comida escondida en una arena. Una parte de la prueba consistía en asegurarse de que no estuvieran utilizando su olfato para localizar comida. Estos resultados muestran y confirman otras pruebas de vínculos presentes en esos animales entre uno o varios puntos de referencia y la comida escondida (Cheng y Spetch, 1998, 2001; Spetch y Mondloch, 1993; Spetch et al., 1996, 1997). [25]
Cada vez hay más pruebas de que los peces forman mapas cognitivos de navegación. [28] En uno de esos estudios neurológicos, los sistemas de registro neuronal inalámbrico midieron la actividad neuronal de los peces dorados y encontraron evidencia de que forman mapas cognitivos complejos de su entorno. [29]
En una revisión, Andrew TD Bennett señaló dos definiciones principales para el término “mapa cognitivo”. La primera, según Tolman, O’Keefe y Nadel, implica la capacidad de crear nuevos atajos gracias a la memorización vigorosa de puntos de referencia. La segunda, según Gallistel, considera un mapa cognitivo como “ cualquier representación del espacio sostenida por un animal ”. [22] Esta falta de una definición adecuada también es compartida por Thinus-Blanc (1996) quien afirmó que la definición no es lo suficientemente clara. Por lo tanto, esto hace que sea difícil concluir experimentos posteriores. [25]
Sin embargo, Bennett argumentó que no hay evidencia clara de mapas cognitivos en animales no humanos (es decir, mapas cognitivos según la definición de Tolman). Este argumento se basa en análisis de estudios en los que se ha encontrado que explicaciones más simples pueden explicar los resultados experimentales. Bennett destaca tres alternativas más simples que no se pueden descartar en pruebas de mapas cognitivos en animales no humanos: "Estas alternativas son (1) que el atajo aparentemente novedoso no es realmente novedoso; (2) que se está utilizando la integración de caminos; y (3) que se están reconociendo puntos de referencia familiares desde un nuevo ángulo, seguido de un movimiento hacia ellos". [22] Este punto de vista también es compartido por Grieves y Dudchenko (2013) que demostraron con su experimento en ratas (presentado brevemente arriba) que estos animales no son capaces de hacer inferencias espaciales utilizando mapas cognitivos. [27]
Se descubrió que las heurísticas se utilizan en la manipulación y creación de mapas cognitivos. [30] Nuestra memoria utiliza estas representaciones internas como guía en nuestro entorno externo. Se descubrió que cuando se les preguntaba sobre la representación de mapas, la distancia, etc., las personas solían distorsionar las imágenes. Estas distorsiones tomaban forma en la regularización de las imágenes (es decir, las imágenes se representan como imágenes geométricas abstractas puras , aunque tienen una forma irregular).
Existen varias formas en las que los humanos forman y utilizan mapas cognitivos, siendo la ingesta visual una parte especialmente clave de la cartografía: la primera es mediante el uso de puntos de referencia , mediante los cuales una persona utiliza una imagen mental para estimar una relación, generalmente la distancia, entre dos objetos. La segunda es el conocimiento de rutas y caminos , y generalmente se desarrolla después de que una persona ha realizado una tarea y está transmitiendo la información de esa tarea a otra persona. La tercera es una encuesta , mediante la cual una persona estima una distancia basándose en una imagen mental que, para ellos, podría parecer un mapa real. Esta imagen generalmente se crea cuando el cerebro de una persona comienza a realizar correcciones de imagen. Estas se presentan de cinco formas:
Otro método para crear mapas cognitivos es mediante la ingesta auditiva basada en descripciones verbales. Utilizando el mapeo basado en la ingesta visual de una persona, otra persona puede crear una imagen mental, como por ejemplo indicaciones para llegar a un lugar determinado. [31]
En el contexto práctico del trabajo con un equipo de directivos ocupados, el mapeo cognitivo es una herramienta para generar interés en todos los miembros del equipo en la actividad de resolución de problemas. [...] El ciclo de
construcción del problema
,
búsqueda de sentido
,
definición del problema
y declaración de una
cartera de soluciones
, que he analizado en otra parte (Eden, 1982), es el marco que guía el proceso de trabajo con equipos. Por lo tanto, la construcción y el trabajo con los mapas cognitivos de cada individuo tiene como objetivo principal ayudar a cada miembro del equipo a "construir" y "dar sentido" reflexivamente a la situación que cree que enfrenta el equipo. (pp. 7–8)
Para los geógrafos, un mapa es un medio para representar el mundo de modo que las personas comprendan dónde están y hacia dónde pueden ir. Para los investigadores cognitivos, que a menudo utilizan la idea de un "mapa" como analogía, la idea básica es la misma. Los mapas cognitivos son representaciones gráficas que ubican a las personas en relación con sus entornos de información. Los mapas proporcionan un marco de referencia para lo que se sabe y se cree. Destacan cierta información y no incluyen otra información, ya sea porque se considera menos importante o porque no se conoce. (p. 267)
No explicaremos aquí de qué se tratan los mapas cognitivos, ya que esto se ha hecho extensamente en otros lugares (Huff, 1990). Digamos simplemente que los mapas cognitivos son la representación del conocimiento personal de un individuo, de la propia experiencia de un individuo (Weick y Bougon, 1986), y son formas de representar las visiones de la realidad de los individuos (Eden et al., 1981). Existen varios tipos de mapas cognitivos (Huff, 1990).
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Medios relacionados con Mapas cognitivos en Wikimedia Commons