Cronometria mental é o estudo do tempo de reação (TR; também conhecido como "tempo de resposta") em tarefas motoras perceptivas para inferir o conteúdo, a duração e o sequenciamento temporal das operações mentais. A cronometria mental é um dos paradigmas metodológicos centrais da psicologia experimental e cognitiva humana, mas também é comumente analisada em psicofisiologia, neurociência cognitiva e neurociência comportamental para ajudar a elucidar os mecanismos biológicos subjacentes à percepção, atenção e tomada de decisão entre espécies.
A cronometria mental utiliza medidas do tempo decorrido entre o início dos estímulos sensoriais e as respostas comportamentais subsequentes. É considerado um índice de velocidade e eficiência de processamento, indicando a rapidez com que um indivíduo pode executar operações mentais relevantes à tarefa.Jensen, A. R. (2006). Clocking the mind: Mental chronometry and individual differences. Amsterdam: Elsevier. ( As respostas comportamentais são normalmente pressionadas com os botões, mas movimentos oculares, respostas vocais e outros comportamentos observáveis podem ser usados. O TR é limitado pela velocidade de transmissão do sinal na substância branca, bem como pela eficiência de processamento da substância cinza neocortical. Conclusões sobre o processamento de informações extraídas do TR são frequentemente feitas considerando o projeto experimental da tarefa, as limitações na tecnologia de medição e a modelagem matemática.
Tipos Tempo de reação ("TR") é o tempo decorrido entre uma pessoa que está sendo apresentada com um estímulo e a pessoa que inicia uma resposta motora ao estímulo. Geralmente é da ordem de 200 ms. Os processos que ocorrem durante esse breve período permitem ao cérebro perceber o ambiente circundante, identificar um objeto de interesse, decidir uma ação em resposta ao objeto e emitir um comando motor para executar o movimento. Esses processos abrangem os domínios da percepção e do movimento e envolvem tomada de decisão perceptiva e planejamento motor.
Existem vários paradigmas comumente usados para medir o TR:
TR simples é o movimento necessário para um observador responder à presença de um estímulo. Por exemplo, um sujeito pode ser solicitado a pressionar um botão assim que uma luz ou som aparecer. O TR médio para indivíduos em idade universitária é de cerca de 160 milissegundos para detectar um estímulo auditivo e aproximadamente 190 milissegundos para detectar estímulos visuais.Kosinski, R. J. (2008). A literature review on reaction time, Clemson University. As TRs médias para velocistas nas Olimpíadas de Pequim foram de 166 ms para homens e 189 ms para mulheres, mas em uma em cada 1.000 partidas elas podem atingir 109 ms e 121 ms, respectivamente. Este estudo também concluiu que os TRs femininos mais longos podem ser um artefato do método de medição usado, sugerindo que o sistema do sensor do bloco de partida pode ignorar um falso-arranque feminino devido à pressão insuficiente nas pastilhas. Os autores sugeriram que compensar esse limiar melhoraria a precisão da detecção de arranque falso com corredores do sexo feminino. As tarefas de reconhecimento ou TR de go / no-go exigem que o sujeito pressione um botão quando um tipo de estímulo aparecer e retenha uma resposta quando outro tipo de estímulo aparecer. Por exemplo, o sujeito pode ter que pressionar o botão quando uma luz verde aparecer e não responder quando uma luz azul aparecer. As tarefas de tempo de reação de escolha (TRC) requerem respostas distintas para cada classe possível de estímulo. Por exemplo, pode ser solicitado que o sujeito pressione um botão se uma luz vermelha aparecer e um botão diferente se uma luz amarela aparecer. A caixa de Jensen é um exemplo de um instrumento projetado para medir o TR de escolha. A discriminação TR envolve a comparação de pares de exibições visuais apresentadas simultaneamente e, em seguida, pressionando um dos dois botões, de acordo com a qual a exibição parece mais brilhante, mais longa, mais pesada ou maior em magnitude em alguma dimensão de interesse.
Devido a lapsos de atenção momentâneos, há uma quantidade considerável de variabilidade no tempo de resposta de um indivíduo, o que não tende a seguir uma distribuição normal (gaussiana). Para controlar isso, os pesquisadores normalmente exigem que um sujeito realize vários ensaios, a partir dos quais uma medida do tempo de resposta "típico" ou da linha de base pode ser calculada. Tomar a média do tempo de resposta bruto raramente é um método eficaz para caracterizar o tempo de resposta típico, e abordagens alternativas (como modelar toda a distribuição do tempo de resposta) costumam ser mais apropriadas. Whelan, R. (2008). Effective analysis of reaction time data. The Psychological Record, 58, 475–482.
Evolução da metodologia miniaturadaimagem|Carro equipado com duas pistolas para medir o tempo de reação do motorista. As pistolas disparam quando o pedal do freio é pressionado
Galton e psicologia diferencial Sir Francis Galton é tipicamente creditado como o fundador da psicologia diferencial, que procura determinar e explicar as diferenças mentais entre os indivíduos. Ele foi o primeiro a usar testes rigorosos de TR com a intenção expressa de determinar médias e faixas de diferenças individuais nas características mentais e comportamentais em humanos. Galton levantou a hipótese de que as diferenças na inteligência seriam refletidas na variação da discriminação sensorial e na velocidade de resposta aos estímulos, e ele construiu várias máquinas para testar diferentes medidas disso, incluindo o TR para estímulos visuais e auditivos. Seus testes envolveram uma seleção de mais de 10.000 homens, mulheres e crianças do público de Londres.
Experiência de Donders O primeiro cientista a medir o TR no laboratório foi Franciscus Donders (1869). Donders descobriu que o TR simples é mais curto que o TR de reconhecimento e que o TR escolhido é maior que ambos.
Donders também criou um método de subtração para analisar o tempo que levava para as operações mentais ocorrerem.Donders, F.C. (1869). On the speed of mental processes. In W. G. Koster (Ed.), Attention and Performance II. Acta Psychologica, 30, 412–431. (Original work published in 1868.) Subtraindo TR simples da opção TR, por exemplo, é possível calcular quanto tempo é necessário para fazer a conexão.
Esse método fornece uma maneira de investigar os processos cognitivos subjacentes a tarefas simples perceptivas-motoras e formou a base dos desenvolvimentos subsequentes.
Embora o trabalho de Donders tenha aberto o caminho para futuras pesquisas em testes de cronometria mental, não foi isento de desvantagens. Seu método de inserção, geralmente chamado de "inserção pura", baseava-se no pressuposto de que a inserção de um requisito de complicação específico em um paradigma de TR não afetaria os outros componentes do teste. Essa suposição — que o efeito incremental no TR foi estritamente aditivo — não foi capaz de suportar testes experimentais posteriores, o que mostrou que as inserções eram capazes de interagir com outras partes do paradigma do TR. Apesar disso, as teorias de Donders ainda são interessantes e suas ideias ainda são usadas em certas áreas da psicologia, que agora têm as ferramentas estatísticas para usá-las com mais precisão.
Lei de Hick W. E. Hick (1952) desenvolveu um experimento de TRC que apresentou uma série de nove testes nos quais existem n opções igualmente possíveis. O experimento mediu o TR do sujeito com base no número de opções possíveis durante qualquer teste. Hick mostrou que o TR do indivíduo aumentou em uma quantidade constante em função das opções disponíveis, ou da "incerteza" envolvida na qual o estímulo da reação apareceria a seguir. A incerteza é medida em "bits", que são definidos como a quantidade de informação que reduz pela metade a incerteza na teoria da informação . No experimento de Hick, o TR é considerado uma função do logaritmo binário do número de opções disponíveis (n). Esse fenômeno é chamado de "lei de Hick" e é considerado uma medida da "taxa de ganho de informação". A lei é geralmente expressa pela fórmula , Onde e são constantes que representam a interceptação e a inclinação da função e é o número de alternativas.Hick's Law at Encyclopedia.com Originally from Colman, A. (2001). A Dictionary of Psychology. Retrieved 28 February 2009. A caixa de Jensen é uma aplicação mais recente da lei de Hick. A lei de Hick tem aplicações modernas interessantes em marketing, onde menus de restaurantes e interfaces da web (entre outras coisas) aproveitam seus princípios na tentativa de obter velocidade e facilidade de uso para o consumidor.W. Lidwell, K. Holden and J. Butler: Universal. Principles of Design. Rockport, Gloucester, MA, 2003.
Tarefa de varredura de memória de Sternberg Saul Sternberg (1966) inventou um experimento em que os sujeitos foram instruídos a se lembrar de um conjunto de dígitos únicos na memória de curto prazo. Os indivíduos receberam um estímulo da sonda na forma de um dígito de 0 a 9. O sujeito então respondeu o mais rápido possível, independentemente de a sonda estar no conjunto de dígitos anterior ou não. O tamanho do conjunto inicial de dígitos determinou a RT do assunto. A ideia é que, à medida que o tamanho do conjunto de dígitos aumenta, aumenta também o número de processos que precisam ser concluídos antes que uma decisão possa ser tomada. Portanto, se o sujeito tiver 4 itens na memória de curto prazo (STM), depois de codificar as informações do estímulo da sonda, o sujeito precisará comparar a sonda com cada um dos 4 itens na memória e tomar uma decisão. Se houvesse apenas 2 itens no conjunto inicial de dígitos, seriam necessários apenas 2 processos. Os dados deste estudo descobriram que, para cada item adicional adicionado ao conjunto de dígitos, foram adicionados cerca de 38 milissegundos ao tempo de resposta do sujeito. Isso apoiou a ideia de que um sujeito fez uma pesquisa exaustiva em série através da memória, em vez de uma pesquisa em série auto-terminante. Sternberg (1969) desenvolveu um método muito aprimorado para dividir a RT em estágios sucessivos ou seriais, chamado método do fator aditivo.
Tarefa de rotação mental de Shepard e Metzler Shepard e Metzler (1971) apresentaram um par de formas tridimensionais que eram idênticas ou versões espelhadas uma da outra. A TR para determinar se eram idênticas ou não era uma função linear da diferença angular entre sua orientação, seja no plano da imagem ou em profundidade. Eles concluíram que os observadores realizavam uma rotação mental de taxa constante para alinhar os dois objetos para que pudessem ser comparados. Cooper e Shepard (1973) apresentaram uma letra ou um dígito que era normal ou invertido no espelho, e na vertical ou em ângulos de rotação em unidades de 60 graus. O sujeito teve que identificar se o estímulo era normal ou invertido no espelho. O tempo de resposta aumentou aproximadamente linearmente à medida que a orientação da letra se desvia da vertical (0 graus) para invertida (180 graus) e depois diminui novamente até atingir 360 graus. Os autores concluíram que os sujeitos rotacionam mentalmente a imagem a menor distância para a vertical e depois julgam se ela é normal ou invertida no espelho.
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