Este artículo identifica la falta de investigación sobre los impactos preexistentes y fundamentales de los sistemas de inteligencia artificial (IA) en la cognición humana y propone un nuevo campo de investigación interdisciplinario, los "Estudios de Infraestructura Cognitiva (CIS),", para abordar esta brecha. Los CIS reconceptualizan la IA como una "infraestructura cognitiva", un sistema fundamental que influye en la cognición, el comportamiento y el conocimiento humanos. Esta infraestructura cognitiva transmite significado, opera mediante personalización predictiva y se caracteriza por su invisibilidad adaptativa, lo que dificulta la detección de su impacto. Específicamente, la infraestructura cognitiva automatiza los "juicios de relevancia", transformando el sujeto cognitivo en un sistema no humano. Este artículo ilustra cómo la infraestructura cognitiva transforma la cognición humana, el razonamiento público y la epistemología social mediante escenarios narrativos que abarcan las escalas individual (dependencia cognitiva), colectiva (deliberación democrática) y social (gobernanza). Los CIS exigen una integración sin precedentes de diversos métodos disciplinarios para abordar cómo el preprocesamiento de la IA transforma la cognición distribuida en las escalas individual, colectiva y cultural. También aborda brechas críticas entre disciplinas, como la incapacidad de la ciencia cognitiva para analizar el preprocesamiento a escala poblacional, la incapacidad de la sociología digital para acceder a los mecanismos cognitivos individuales y la incapacidad de los enfoques computacionales para comprender la dinámica de la transmisión cultural. Para ello, el CIS ofrece una innovación metodológica para estudiar influencias algorítmicas invisibles: la «metodología de ruptura de infraestructura», un enfoque experimental que expone las dependencias cognitivas mediante la retirada sistemática del preprocesamiento de la IA tras un período de habituación.