Podemos traçar a origem da ideia do cérebro como um computador até um artigo escrito sete anos depois de Alan Turing ter proposto sua "máquina de computação universal" e pouco antes da construção dos primeiros computadores digitais (Colossus no Reino Unido em 1944 e ENIAC nos EUA em 1946).

Em seu artigo de 1943, "Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", Walter Pitts, então com vinte anos, e seu colega mais velho, Warren McCulloch, escreveram:

Devido à natureza "tudo ou nada" da atividade nervosa, os eventos neurais e as relações entre eles podem ser tratados por meio da lógica proposicional. Constata-se que o comportamento de toda rede pode ser descrito nesses termos, com a adição de meios lógicos mais complexos para redes que contêm círculos; e que, para qualquer expressão lógica que satisfaça certas condições, pode-se encontrar uma rede que se comporte da maneira que ela descreve. Mostra-se que muitas escolhas particulares entre possíveis hipóteses neurofisiológicas são equivalentes, no sentido de que, para cada rede que se comporta sob uma hipótese, existe outra rede que se comporta sob a outra e produz os mesmos resultados, embora talvez não no mesmo instante. Diversas aplicações do cálculo são discutidas.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 99

McCulloch afirmou que suas ideias de que as redes neurais são semelhantes aos argumentos na lógica proposicional (e simbólica) datam de muitos anos atrás.

Há muitos anos, um de nós, por considerações impertinentes a este argumento, foi levado a conceber a resposta de qualquer neurônio como factualmente equivalente a uma proposição que propunha seu estímulo adequado. Ele, portanto, tentou registrar o comportamento de redes complexas na notação da lógica simbólica das proposições. A lei do "tudo ou nada" da atividade nervosa é suficiente para garantir que a atividade de qualquer neurônio possa ser representada como uma proposição. As relações fisiológicas existentes entre as atividades nervosas correspondem, naturalmente, às relações entre as proposições; e a utilidade da representação depende da identidade dessas relações com as da lógica das proposições. A cada reação de qualquer neurônio há uma afirmação correspondente de uma proposição simples. Esta, por sua vez, implica ou alguma outra proposição simples ou a disjunção da conjunção, com ou sem negação, de proposições semelhantes, de acordo com a configuração das sinapses e o limiar do neurônio em questão.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 99

O artigo de McCulloch-Pitts comparou o comportamento dos neurônios ao de uma Máquina de Turing, proposta por Alan Turing em um artigo de 1936. McCulloch e Pitts compararam a capacidade computacional de uma rede neural à tese de Church-Turing sobre computabilidade.

Mais um ponto deve ser observado em conclusão. É fácil demonstrar: primeiro, que toda rede neural, se equipada com uma fita magnética, sensores conectados a aferentes e eferentes adequados para realizar as operações motoras necessárias, só pode computar os números que uma máquina de Turing pode computar; segundo, que cada um desses números pode ser computado por tal rede; e que redes com círculos podem ser computadas por tal rede; e que redes com círculos podem computar, sem sensores e fita magnética, alguns dos números que a máquina pode computar, mas nenhum outro, e nem todos. Isso é interessante por fornecer uma justificativa psicológica para a definição de computabilidade de Turing e seus equivalentes, a λ-definibilidade de Church e a recursividade primitiva de Kleene: se qualquer número pode ser computado por um organismo, ele é computável por essas definições, e vice-versa.

"Um Cálculo Lógico das Ideias Imanentes à Atividade Nervosa", p. 113

A psicologia lutou durante décadas para estabelecer uma "ciência da mente", primeiro "introspectando" o que se passa dentro da mente ( William James ), depois adotando o "behaviorismo", que nega a existência da mente imaterial não observável e permite apenas "observações verificáveis do comportamento humano" ( John Watson , BFSkinner ).

John B. Watson foi o criador do behaviorismo. Ele propôs substituir a "ciência da mente" pela "ciência do comportamento humano".

A psicologia estudava a mente e a consciência por meio da introspecção. Watson afirmava que os estados internos subjetivos da mente e da consciência são inobserváveis, imensuráveis e até mesmo inexistentes. A psicologia deveria estudar apenas os comportamentos mensuráveis, objetivos e externos do homem e dos animais.

B.F. Skinner adicionou a ideia de esquemas de reforço às técnicas de condicionamento de Watson. Seu trabalho fez com que os conceitos de "mente" e "consciência" se tornassem tabu em muitos departamentos de psicologia. Uma análise dos quatro principais livros didáticos de psicologia da atualidade revela que apenas um define psicologia como "a ciência da mente". Outro apresenta como verbete principal no índice: "mente, teoria da, veja teoria da mente". Um terceiro apresenta "mente, veja cérebro". E o último não possui nenhum verbete sob o termo "mente". O historiador da psicologia A.A. Robach afirmou que a psicologia havia perdido a cabeça. Pode haver psicologia sem psique?

O behaviorismo foi substituído pela "ciência cognitiva" na década de 1950, especialmente no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), onde ocorreu um importante encontro de cientistas cognitivos. George A. Miller apresentou seu artigo "O Número Mágico Sete, Mais ou Menos Dois", enquanto Noam Chomsky , Allen Newell e Herbert Simon apresentaram suas descobertas sobre ciência da computação. Ulric Neisser , o "pai da psicologia cognitiva", comentou muitas das descobertas desse encontro em seu livro de 1967, Psicologia Cognitiva .

Behavioristas como Miller começaram a se concentrar na representação da linguagem em vez do comportamento geral. O cientista da visão David Marr concluiu que qualquer processo cognitivo deve ser compreendido em três níveis de análise: computacional, algorítmico/representacional e físico.

Desde as ideias fundamentais de Warren McCulloch e Walter Pitts na década de 1940, diversos livros importantes foram dedicados à ciência cognitiva ou à psicologia cognitiva, desenvolvendo a ideia de que o cérebro é um sistema de processamento de informações como um computador. Dentre todos esses excelentes livros, podemos citar um artigo do início da década de 1990 de dois dos principais nomes da neurociência computacional, Patricia S. Churchland e Terrence Sejnowski , autores de "The Computational Brain" (O Cérebro Computacional) .

A cognição envolve essencialmente representações e cálculos. Representações são, em geral, estruturas simbólicas, e cálculos são, em geral, regras (como as regras da lógica) para manipular essas estruturas simbólicas.

Um bom modelo para compreender as funções da mente e do cérebro é o computador — isto é, uma máquina baseada nos mesmos fundamentos lógicos de uma máquina de Turing e na arquitetura de von Neumann para um computador digital. Essas máquinas são ideais para a manipulação de símbolos de acordo com regras. A metáfora do computador sugere que a mente e o cérebro, no nível do processamento de informações, podem ser compreendidos como uma espécie de computador digital; o problema para a psicologia cognitiva é determinar o programa que nossos cérebros executam.

"Representação Neural e Computação Neural," (1990) Perspectivas Filosóficas , 4, 343-382.

Podemos listar as principais funções de um computador digital que a neurociência computacional espera localizar em algum lugar no cérebro/mente.

• Uma unidade central de processamento lógico ou processadores paralelos distribuídos
• Sistemas para entrada e saída de dados (informação)
• Armazenamento de dados em bits digitais - 1s ou 0s
• Na arquitetura de von Neumann, os programas são armazenados na mesma memória que outros dados.
• Algoritmos para recuperar esses dados e criar representações da informação.
• Circuitos para comunicar informações (mensagens) de um lugar para outro.
• Processadores para preparar e transmitir mensagens, bem como para recebê-las e interpretá-las.

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