مفهوم نگهداری ذهنی در نظریه پیاژه، با ویژگی‌هایی مانند پایداری، انعطاف‌پذیری، و انسجام شناختی، چالش‌های جدی برای فیزیکالیسم ایجاد می‌کند. فیزیکالیسم، با تمرکز بر حالات فیزیکی مغز، نمی‌تواند به طور کامل توضیح دهد که چگونه این ویژگی‌های ذهنی پیچیده ایجاد و توسعه می‌یابند. این محدودیت‌ها نشان می‌دهند که برای درک بهتر ذهن انسان، ممکن است به دیدگاه‌های جامع‌تر و بین‌رشته‌ای نیاز باشد

اما ویژگی‌های خاص نگهداری ذهنی در نظریه پیاژه چالش‌هایی برای فیزیکالیسم ایجاد می‌کند که در زیر بررسی می‌شوند:

۱. مسأله تقلیل‌ناپذیری تفکر منطقی

پیاژه نشان می‌دهد که نگهداری ذهنی، مانند درک حجم یا تعداد، نتیجه تفکر منطقی و عملیات ذهنی است که در مراحل خاصی از رشد شناختی شکل می‌گیرد. این عملیات منطقی شامل بازنمایی‌های ذهنی، تجسم، و پیش‌بینی است که فراتر از حالات فیزیکی مغز به نظر می‌رسند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم نمی‌تواند به‌طور کامل توضیح دهد که چگونه فرایندهای فیزیکی صرفاً به توانایی‌های منطقی و انتزاعی منجر می‌شوند.

۲. مشکل زمان‌مندی و استمرار تجربیات ذهنی

نگهداری ذهنی مستلزم درک و حفظ تجربیات در طول زمان است (مانند به خاطر سپردن تغییرات شکل و مقایسه آن‌ها با حالت اولیه). این استمرار زمانی در نظریه پیاژه یکی از ویژگی‌های کلیدی نگهداری ذهنی است.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم توضیح نمی‌دهد که چگونه فرایندهای لحظه‌ای و پراکنده مغزی می‌توانند استمرار و توالی تجربه را تولید کنند.

۳. مسئله ساختارهای شناختی

پیاژه نگهداری ذهنی را نتیجه توسعه ساختارهای شناختی می‌داند که با تعامل فعال کودک با محیط شکل می‌گیرند. این ساختارها به طور پویا تغییر و رشد می‌کنند و شامل فرایندهای جذب  و انطباق هستند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم در توضیح اینکه چگونه حالات فیزیکی مغز می‌توانند ساختارهای پیچیده و پویا را شکل دهند، دچار ضعف است.

۴. تفرد ذهنی و درک پایداری

نگهداری ذهنی به کودک اجازه می‌دهد تا پایداری ویژگی‌های اشیا را درک کند (مانند حفظ جرم، وزن یا تعداد). این توانایی نیازمند تفکر یکپارچه است که در آن کودک تغییرات ظاهری را بدون از دست دادن انسجام شناختی پردازش می‌کند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم ممکن است در توضیح اینکه چگونه فعالیت‌های عصبی مغز می‌توانند به این درک یکپارچه و پایدار منجر شوند، ناتوان باشد.

۵. چالش در تبیین پیشرفت شناختی

نظریه پیاژه رشد نگهداری ذهنی را به عنوان یک فرایند مرحله‌ای توصیف می‌کند که شامل گذار از تفکر ساده و متمرکز به تفکر منطقی و انتزاعی است. این گذار به تعامل پیچیده بین ذهن، محیط، و تجربیات وابسته است.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم نمی‌تواند توضیح دهد که چگونه تغییرات کیفی در تفکر و شناخت (مانند گذار از مرحله پیش‌عملیاتی به عملیات عینی) صرفاً از طریق تغییرات فیزیکی مغز ایجاد می‌شود.

۶. معنا و تفسیر در نگهداری ذهنی

نگهداری ذهنی مستلزم تفسیر و درک معنادار تجربیات است، مثلاً اینکه چگونه کودک معنای تغییرات در حجم یا شکل را تحلیل می‌کند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم در توضیح اینکه چگونه فرایندهای مادی مغز می‌توانند به معنایابی ذهنی و تفسیرهای پیچیده منجر شوند، دچار مشکل است.

۷. رابطه با محیط و تجربه

در نظریه پیاژه، نگهداری ذهنی حاصل تعامل فعال ذهن با محیط است، یعنی ذهن و محیط به‌طور متقابل بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم عمدتاً بر جنبه‌های درونی (مغزی) تمرکز دارد و تعامل ذهن و محیط را به خوبی توضیح نمی‌دهد.

۸. خلاقیت و انعطاف ذهنی

نگهداری ذهنی شامل انعطاف‌پذیری در تفکر است، به این معنی که کودکان می‌توانند اطلاعات را بازسازی کنند تا روابط جدیدی بین اشیا و ایده‌ها بیابند.

محدودیت فیزیکالیسم: فیزیکالیسم در توضیح اینکه چگونه حالات فیزیکی مغز می‌توانند خلاقیت و انعطاف ذهنی را ایجاد کنند، ناکارآمد است.