În psihologia cognitivă, cogniția spațială reprezintă procesul de dobândire, organizare, utilizare și actualizare a cunoștințelor despre mediile spațiale. Aceasta se referă mai degrabă la modul în care animalele, inclusiv oamenii, percep, înțeleg și se comportă în spațiu, precum și la cunoștințele pe care le construiesc despre acesta, decât la spațiul fizic în sine. Aceste capacități permit indivizilor să îndeplinească atât sarcini cognitive de bază, cât și sarcini cognitive complexe în viața cotidiană. Studiul cogniției spațiale este unul interdisciplinar, implicând domenii precum psihologia cognitivă, neuroștiința, inteligența artificială, , cartografia și altele. lucrează împreună pentru a înțelege cogniția spațială la diferite specii, în special la oameni. Prin urmare, cercetările în acest domeniu au contribuit semnificativ la conectarea psihologiei cognitive cu neuroștiința, oamenii de știință din ambele arii investigând rolul cogniției spațiale în funcționarea creierului și infrastructura sa neurobiologică.
La oameni, cogniția spațială este strâns legată de modul în care indivizii vorbesc despre mediul înconjurător, își găsesc drumul în medii necunoscute și își planifică rutele. În consecință, numeroase studii se bazează pe rapoarte subiective ale participanților, măsurători ale performanței și alte metode experimentale, de exemplu pentru a identifica sisteme de referință cognitive care permit orientarea și navigarea eficientă. În acest context, utilizarea realității virtuale a devenit tot mai răspândită, deoarece oferă cercetătorilor posibilitatea de a expune participanții la medii necunoscute într-un cadru strict controlat.
Cogniția spațială poate fi analizată și dintr-o perspectivă psihologică, în care comportamentul individului în spațiu este central. În timpul interacțiunii cu mediul, oamenii folosesc , considerate una dintre cele mai avansate forme de cunoaștere spațială. Aceste hărți stochează și utilizează informații despre și rutele dintre ele. Cunoștințele spațiale pot fi construite din multiple surse, inclusiv din coordonarea percepției vizuale cu locomoția, dar și din utilizarea simbolurilor cartografice, descrierilor verbale sau sistemelor computerizate de navigație.
Spațiu Potrivit lui Montello, spațiul este implicit legat de corpul individului și de acțiunile asociate acestuia. El distinge mai multe tipuri de spațiu: spațiul figural, mai mic decât corpul uman; spațiul vizual, care se extinde dincolo de dimensiunile corpului; spațiul ambiental, învățat prin locomoție; și spațiul geografic, cel mai vast, care poate fi înțeles în principal prin reprezentări cartografice.
Spațiul este reprezentat în creierul uman într-o manieră care poate genera distorsiuni perceptive. Astfel, percepția distanțelor și a relațiilor spațiale nu este întotdeauna fidelă realității fizice. Distanțele pot fi percepute diferit în funcție de saliența cognitivă a unei locații, adică de gradul în care aceasta este familiară, frecvent vizitată sau perceptiv proeminentă. În multe cazuri, există un „punct de referință” cognitiv care influențează estimările spațiale.
Pe lângă distorsiunile de estimare a distanței, pot apărea și distorsiuni de aliniere unghiulară, în care orientările sunt percepute relativ la „nordul personal” al individului. Reprezentările mentale ale hărților sunt adesea construite în funcție de orientarea din momentul învățării, ceea ce poate conduce la abateri sistematice. Deoarece aceste distorsiuni sunt subiective și nu reflectă neapărat distanțele obiective, ele pot include supraestimarea rutelor urbane centrale, a traseelor cu numeroase viraje, a drumurilor curbate sau a limitelor și obstacolelor din mediu.
Cunoștințe spațiale miniatura|Hipocampul este implicat în cogniția spațială și O abordare clasică a dobândirii cunoștințelor spațiale, propusă de Siegel și White în 1975, distinge trei tipuri de cunoștințe spațiale — repere, cunoștințe despre rute și cunoștințe topografice (de tip sondaj) — și le prezintă ca etape succesive ale dezvoltării cunoașterii spațiale.
În acest cadru, reperele sunt definite ca obiecte sau locații semnificative din mediul înconjurător al individului, memorate inițial fără informații precise despre relațiile lor metrice. Prin deplasarea între repere se dezvoltă cunoștințele despre rute, care pot fi înțelese ca informații secvențiale privind traseele ce conectează reperele. O familiarizare mai avansată cu mediul permite, în cele din urmă, formarea cunoștințelor topografice, care integrează reperele și rutele într-un cadru coerent, raportat la un sistem de coordonate relativ stabil, incluzând relații metrice și orientări absolute, precum direcțiile cardinale. Acest nivel de reprezentare spațială permite comportamente de navigație avansate, cum ar fi utilizarea de rute alternative sau scurtături.
Cercetări mai recente au contestat însă caracterul strict etapizat al acestui model de dobândire a cunoștințelor spațiale. Deși familiaritatea cu un mediu rămâne un predictor important al performanței de navigație, numeroase studii au arătat că reprezentări de tip sondaj pot fi formate chiar și după o explorare relativ limitată a unui mediu nou.
În acest context, Daniel R. Montello a propus un cadru alternativ, sugerând că modificările cunoștințelor spațiale asociate cu acumularea experienței sunt în principal cantitative, mai degrabă decât calitative. Conform acestei perspective, diferitele tipuri de cunoștințe spațiale nu apar succesiv, ci devin treptat mai precise și mai stabile odată cu experiența. În plus, utilizarea predominantă a unui anumit tip de cunoștințe spațiale pare să fie dependentă de sarcină (task), ceea ce susține ideea că navigația spațială cotidiană implică strategii multiple, cu accent variabil pe repere, rute sau reprezentări topografice generale.
Clasificarea spațiului Spațiul poate fi clasificat în funcție de extinderea sa, așa cum a propus , care distinge între spațiul figural, spațiul de perspectivă, spațiul ambiental și spațiul geografic.
Spațiul figural reprezintă cel mai restrâns nivel și se referă la zona imediată ocupată de corpul unei persoane fără a implica mișcare, incluzând obiectele care pot fi atinse direct. Spațiul de perspectivă constituie nivelul următor și desemnează spațiul dincolo de corp, dar suficient de apropiat pentru a putea fi perceput vizual în întregime dintr-un punct fix, cum ar fi interiorul unei camere.
Spațiul ambiental este un nivel mai extins, despre care se spune că „conține” corpul, deoarece dimensiunile sale depășesc câmpul vizual instantaneu. Acesta poate fi explorat complet doar prin mișcare, întrucât nu toate obiectele și relațiile spațiale sunt vizibile simultan, cum este cazul într-un oraș. Spațiul ambiental este considerat cel mai relevant pentru navigarea umană, deoarece permite înțelegerea mediului prin deplasare activă.
Spațiul geografic reprezintă nivelul cel mai extins, fiind prea vast pentru a fi explorat exclusiv prin mișcare directă. Înțelegerea sa completă este posibilă în principal prin intermediul reprezentărilor cartografice, care pot reda regiuni foarte mari, precum continentele, pe o hartă.
Cadre de referință Pentru a-și construi cunoștințe spațiale, oamenii creează o reprezentare cognitivă a mediului, bazată pe un punct de referință. Modul în care mediul este organizat și interpretat în raport cu acest punct constituie un cadru de referință.
În mod obișnuit, se face distincția între cadrele de referință egocentrice (din latinescul ego, „eu”) și alocentrice (din greaca veche allos, „altul”). Cadrul de referință egocentric descrie spațiul din perspectiva observatorului, la persoana întâi, în care locațiile obiectelor sunt definite în raport cu poziția corpului propriu. Acest tip de cadru este centrat pe individ.
În contrast, cadrul de referință alocentric codifică poziția obiectelor în raport cu alte obiecte sau repere din mediu, fiind centrat pe lumea externă, independent de poziția observatorului.
Pe lângă acestea, este uneori distins și un cadru de referință geocentric. Acesta este similar cu cadrul alocentric prin faptul că permite codificarea locațiilor independent de poziția observatorului, însă realizează acest lucru prin raportare la axe de coordonate distribuite într-un spațiu extins, mai degrabă decât la repere discrete. Spațiul geocentric este cel mai frecvent exprimat prin coordonate geografice, precum latitudinea și longitudinea. Diferența principală dintre cadrele alocentrice și cele geocentrice constă în scara de aplicare: cadrele alocentrice sunt utilizate în mod obișnuit pentru medii de dimensiuni reduse, în timp ce cadrele geocentrice sunt adecvate pentru medii de scară mare, precum suprafața Pământului.
Deși informațiile spațiale pot fi stocate în cadre de referință diferite, cercetările sugerează că acestea se dezvoltă concomitent încă din primele etape ale copilăriei și sunt utilizate în combinație pentru a rezolva sarcini din viața de zi cu zi.
Cadrele de referință joacă, de asemenea, un rol important în procesul de navigare. Modul în care informațiile spațiale sunt codificate influențează felul în care acestea sunt memorate și comunicate. În special, alegerea cadrului de referință devine relevantă atunci când un observator trebuie să descrie sau să comunice altor persoane locația obiectelor dintr-un anumit spațiu.
Atunci când navighează într-un spațiu, un observator poate adopta fie o perspectivă de tip rută, fie o perspectivă de tip sondaj. Perspectiva de tip rută implică navigarea în raport cu propriul corp și cu succesiunea acțiunilor necesare pentru deplasare, în timp ce perspectiva de tip sondaj presupune o reprezentare globală, „din vedere de sus”, a mediului, utilizată pentru orientare și planificarea deplasărilor. Cercetările indică faptul că aceste perspective sunt asociate cu procese cognitive distincte, fără a se exclude reciproc. În practică, navigarea se bazează frecvent pe o combinație a celor două perspective, iar indivizii pot comuta între ele cu ușurință, adesea fără conștientizare explicită.
Navigația activă pare să favorizeze în special formarea cunoștințelor despre rute, în timp ce utilizarea hărților susține mai eficient dezvoltarea cunoștințelor de tip sondaj, în special în medii complexe și de scară largă.
Diferențe individuale Există, de asemenea, diferențe individuale semnificative în modul în care oamenii percep și reprezintă spațiul. Analizele diferențelor individuale sugerează că majoritatea persoanelor manifestă o preferință relativ stabilă pentru anumite cadre de referință și strategii de reprezentare spațială. Unii indivizi tind să adopte o strategie bazată pe traseu, în timp ce alții preferă o strategie de tip sondaj sau de orientare.
Persoanele care utilizează predominant strategii de tip rută tind să descrie mediul mai frecvent într-un cadru de referință egocentric, în timp ce persoanele orientate spre o perspectivă de tip sondaj folosesc mai des un cadru de referință alocentric. S-a observat că aceștia din urmă obțin performanțe superioare în sarcini de navigație care implică învățarea traseelor pe baza hărților. Aceste diferențe individuale sunt de regulă evaluate prin instrumente de auto-raportare, precum chestionarele standardizate.
Alegerea perspectivei utilizate în navigația spațială este influențată nu doar de preferințele individuale, ci și de caracteristicile mediului. În medii cu o singură cale sau cu o structură liniară clară, indivizii tind să adopte o perspectivă de tip rută. În schimb, în medii deschise, bogate în repere distincte, este mai probabilă utilizarea unei perspective de tip sondaj, care permite o reprezentare globală a spațiului.
În acest context, literatura de specialitate discută rolul cadrelor de referință, adică sistemele în care este codificată informația spațială. În general, se disting două cadre principale: cadrul de referință egocentric (din latinescul ego, „eu”) și cadrul de referință alocentric (din greaca veche allos, „altul”).