Why did Franciscus Donders measure reaction time to study mental events?

Donders reasoned that mental events cannot be directly observed, weighed, or measured in a laboratory. By measuring the time it takes to complete tasks, he could treat reaction time as a proxy for the duration of unobservable mental operations. This innovative approach allowed experimental psychologists to indirectly study cognitive processes that were otherwise inaccessible to measurement.

How does Donders' Method of Subtraction isolate a specific mental operation?

The method requires designing two nearly identical tasks that differ in only one hypothesized mental operation. Researchers measure reaction time for both tasks, then subtract the faster time from the slower time. The difference represents an estimate of how long that specific mental operation takes to execute, effectively isolating it from other cognitive processes.

What conflict does the Stroop task measure in reaction time experiments?

The Stroop task creates a conflict between reading the written color name and identifying the actual color of the ink. Participants must report the ink color while ignoring the word itself. This conflict between competing information sources tests the ability to resolve contradictory stimuli, making it ideal for measuring how long conflict resolution takes using reaction time.

How do you calculate the time needed to resolve a single instance of conflict in the Stroop task?

First, subtract the no-conflict reaction time from the conflict reaction time to get the total time difference. Then divide that difference by the number of words on the card. For example, if the difference is 11.6 seconds across 12 words, each word-color conflict takes approximately 1 second to resolve.

Why is counterbalancing important when testing multiple participants in a Stroop experiment?

Counterbalancing ensures that half the participants complete the no-conflict condition first while the other half complete the conflict condition first. This controls for order effects, such as fatigue or practice, that might bias results. By distributing task order randomly across participants, researchers can confidently attribute reaction time differences to the conflict manipulation rather than to sequence effects.

What does a positive difference between conflict and no-conflict reaction times indicate?

A positive difference indicates that resolving conflict between printed color and word names is a mental operation involved in the conflict condition but not in the no-conflict condition. This confirms the hypothesis that conflict resolution is a distinct cognitive process. The magnitude of the difference estimates how long that process takes, supporting the validity of Donders' Method of Subtraction.

How has Donders' Method of Subtraction expanded beyond reaction time measurements?

The logic of Donders' Method underpins diverse experimental approaches in psychology, including measures like infant gaze duration and blood-oxygen-level-dependent (BOLD) responses in fMRI studies. In fMRI experiments, researchers subtract brain activity patterns from two conditions to isolate neural areas involved in a specific mental process, extending the subtraction principle to studying visual perception neural correlates and other cognitive functions.

قياس وقت رد الفعل وطريقة الطرح

0 مشاهدة09:43 دقيقة

1. اختر مهمة ومادة لتنفيذها.

لاستخدام طريقة Donders للطرح ، يحتاج المرء أولا إلى عملية عقلية ذات أهمية ، وزوج من المهام التي يعتقد أنها تختلف من حيث العملية. للأغراض الحالية ، يستكشف هذا الفيديو القدرة على حل النزاعات بين مصادر المعلومات المختلفة - وهو جانب مهم من القدرة على ممارسة ضبط النفس على السلوك. تعد مهمة Stroop أساسا جيدا لقياس الوقت المستغرق لحل التعارض بين مصادر المعلومات.
يمكن برمجة مهمة Stroop بسهولة على جهاز كمبيوتر ، ولكن إحدى الميزات الرائعة هي أنه يمكن تنفيذها أيضا باستخدام عدد قليل من بطاقات الفهرسة والعلامات السحرية.
لذا ، فإن أول الأشياء المطلوبة هي: أربع علامات سحرية (واحدة باللون الأحمر والأصفر والأزرق والأخضر) ، وبطاقتي فهرسة كبيرتين ، وساعة توقيت.

2. اصنع محفزات "لا تعارض".

خذ إحدى بطاقات الفهرسة ، وضعها أمامك بحيث تكون الخطوط أفقية. قم بطيها إلى نصفين لتكوين خط طول عمودي لعمودين من المحفزات.
في كل سطر في العمود الأيسر ، اكتب بأحرف كبيرة واضحة أحد مصطلحات الألوان الأربعة ، "أحمر ، أصفر ، أزرق ، أخضر". حبر كل كلمة باستخدام العلامة السحرية المقابلة لها. اختر الألوان بشكل عشوائي إلى حد ما. قد يكون من الأسهل القيام بذلك عن طريق دحرجة قالب بأحد الألوان الأربعة المخصصة لكل رقم.
كرر 2.2 على كل سطر من العمود الأيمن ، محاذاة مع التجعد في بطاقتك.
لديك الآن محفزات لشرط "عدم التعارض" لهذه التجربة الكلاسيكية (الشكل 1 ، على اليسار).

< p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "دائما" > الشكل 1A

الشكل 1. عينة من محفزات stroop ، لا توجد أمثلة على التعارض.

3. اصنع محفزات "الصراع".

خذ بطاقة الفهرسة الثانية الخاصة بك ، وكرر الخطوة 2.1.
الآن ستكتب مرة أخرى مصطلحا ملونا في كل سطر وفي كل عمود. ولكن بشكل حاسم ، قم بالحبر على كل مصطلح بأي علامة ، باستثناء اللون المقابل. بمعنى آخر ، قم بإنشاء تعارض بين لون الحبر والكلمة التي تكتبها في كل سطر. مرة أخرى ، تريد اختيار الكلمات والألوان بشكل عشوائي إلى حد ما. إذا كنت تستخدم قالبا ، فيمكنك لفه مرة واحدة لاختيار كلمتك ، ومرة أخرى لاختيار الحبر (التدحرج مرة أخرى إذا تطابقا). أو يمكنك استخدام نردين بالطبع.
لديك الآن المحفزات لحالة "الصراع" الخاصة بك (الشكل 1 ، على اليمين). لاحظ أن بطاقات "التعارض" و"عدم التعارض" يجب أن تحتوي على عدد متساو من الكلمات.

الشكل 1 ب
الشكل 1. عينة من محفزات stroop ، أمثلة على الصراع.

4. اختبر مشاركا.

أنت الآن جاهز لاختبار مشاركك الأول. يمكنك أيضا اختبار نفسك - لكنك ستحتاج إلى شخص ما لتشغيل ساعة الإيقاف.
ضع إحدى بطاقات الفهرسة الخاصة بك ووجهها لأسفل على طاولة أمام المشارك.
اضبط ساعة الإيقاف على 0.
اشرح للمشارك أنه عندما تقول اذهب ، يمكنه قلب البطاقة ، وفي أسرع وقت ممكن يجب أن تنظر إلى كل سطر من بطاقة الفهرسة ، وتشق طريقها إلى أسفل العمود الأيسر ثم العمود الأيمن ، وتقول بصوت عال لون الحبر. بمعنى آخر ، لا ينبغي لها أن تقرأ الكلمة ، فقط الإبلاغ عن لون الحبر. أكد على أنه يجب عليها الإبلاغ عن كل سطر بشكل صحيح قبل الانتقال إلى السطر التالي ، ولكن يجب عليها محاولة الذهاب في أسرع وقت ممكن. يجب أن تقول "تم" بعد الإبلاغ عن السطر الأخير.
تقول اذهب ، وقم بتنشيط المؤقت ، واستعد لإيقاف المؤقت عندما يقول موضوعك ، "تم".
اكتب الوقت الذي استغرقه.
كرر الآن 4.5-4.8 ، ولكن مع بطاقة الفهرسة الأخرى. تريد من المشارك أن يقوم بالمهمة مرة واحدة باستخدام محفزات "عدم التعارض" ، ومرة واحدة بمحفزات "الصراع". النظام لا يهم. ولكن إذا كنت ستدير عدة مشاركين ، فقد ترغب في موازنة ، حيث يقوم نصف المشاركين بطلب واحد والنصف المتبقي يقوم بالآخر.

< p class = "jove_title" >5. التحليل

يجب أن يكون لديك الآن مرتي رد فعل: الوقت الذي استغرقه مشاركك لتمرير بطاقة "التعارض" ، والوقت الذي استغرقته مع بطاقة "عدم التعارض". اطرح وقت "عدم التعارض" من وقت "الصراع". إذا كان الرقم موجبا ، فهذه علامة على أن حل التعارض بين لون الحبر والكلمات المكتوبة هو خطوة تنطوي على شرط "التعارض" وليس شرط "عدم التعارض". والفرق هو تقدير المدة التي يستغرقها حل النزاع.
لاحظ أن كل بطاقة تضمنت عدة كلمات. ولكن نظرا لأن البطاقتين تتضمنان نفس عدد الكلمات، يمكن استخدام الفرق بين شروطك لاشتقاق تقدير للوقت اللازم لحل حالة واحدة من التعارض. نظرا لأن الفرق بين البطاقات هو الفرق بين مجاميع العديد من الحالات التي تضمنت تعارضا والعديد من الحالات التي لم تفعل ذلك ، فما عليك سوى قسمة فارق التوقيت بين البطاقتين على عدد الكلمات الموجودة على كل بطاقة. والنتيجة هي تقدير الوقت اللازم لحل تعارض واحد.

طموح علم النفس التجريبي هو توصيف الأحداث العقلية التي تدعم قدرة الإنسان على حل المشكلات وإدراك العالم وتحويل الأفكار إلى كلمات وجمل.

لكن الناس لا يستطيعون رؤية أو الشعور بهذه الأحداث العقلية ؛ لا يمكن وزنها أو دمجها في أنابيب اختبار أو زراعتها في طبق.

ومع

ذلك ، رغبة في دراسة الحياة العقلية ، توصل فرانسيسكوس دوندرز ، طبيب العيون الهولندي في أوائل القرن التاسع عشر ، إلى خاصية يمكنه قياسها - حتى في ذلك الوقت ؛ قام بقياس الوقت الذي يستغرقه البشر لأداء مهام بسيطة ، معتبرا أنه يمكن أن يتعامل مع هذه القياسات على أنها وكلاء للوقت الذي يستغرقه إكمال العمليات العقلية غير الملحوظة.

في الواقع ، ذهب Donders خطوة أخرى إلى الأمام ، حيث طور نموذجا تجريبيا أساسيا يعرف باسم طريقة الطرح.

تطلب هذه الطريقة ببساطة من عالم النفس التجريبي تصميم مهمتين متطابقتين من جميع النواحي تقريبا ، باستثناء أن إحدى المهام تنطوي على عملية عقلية مفترضة والأخرى لا تنطوي عليها.

ثم تقيس الباحثة الوقت المستغرق لإكمال كل مهمة ، ومن خلال طرح النتائج ، تستخرج تقديرا للوقت المستغرق لتنفيذ العملية العقلية الوحيدة ذات الاهتمام.

بهذه الطريقة ، تسمح الطريقة للباحث بعزل عملية عقلية. أصبح الوقت المستغرق لإكمال المهمة يعرف باسم "وقت رد الفعل" أو "زمن الوصول". اليوم ، وقت رد الفعل هو المتغير الأكثر انتشارا في علم النفس التجريبي.

سيوضح هذا الفيديو قياس وقت رد الفعل باستخدام طريقة الطرح الخاصة ب Donders.

لاستخدام طريقة Donders للطرح ، يحتاج المرء أولا إلى عملية عقلية ذات أهمية ، وزوج من المهام التي يعتقد أنها تختلف من حيث العملية. سيستخدم هذا الفيديو مهمة Stroop لاستكشاف القدرة على حل النزاعات بين مصادر المعلومات المختلفة - وهو جانب مهم من القدرة على ممارسة ضبط النفس على السلوك.

تعد

مهمة Stroop أساسا جيدا لقياس الوقت المستغرق لحل التعارض بين مصادر المعلومات. هنا ينشأ التعارض بين قراءة اسم اللون وعرض اللون الذي كتبت به الكلمة.

يمكن برمجة مهمة Stroop بسهولة على جهاز كمبيوتر ، ولكن إحدى الميزات الرائعة هي أنه يمكن تنفيذها أيضا باستخدام عدد قليل من بطاقات الفهرسة وأقلام الرصاص الملونة. لذا ، فإن أول الأشياء المطلوبة هي أربعة أقلام ملونة ، واحدة باللون الأحمر والبرتقالي والأزرق والأخضر ، وأيضا بطاقتي فهرسة كبيرتان ، وساعة توقيت ، ونرد سداسي الجوانب.

خذ إحدى بطاقات الفهرسة ، وضعها أمامك بحيث تكون الخطوط أفقية. قم بطيها إلى نصفين ، مما يخلق خط طول عمودي لعمودين من المحفزات.

في كل سطر في العمود الأيسر ، اكتب بأحرف كبيرة واضحة أحد مصطلحات الألوان الأربعة. لكل كلمة استخدم قلم الرصاص الملون المقابل لها. تريد اختيار الألوان بشكل عشوائي إلى حد ما. قد يكون من الأسهل القيام بذلك عن طريق دحرجة قالب بأحد الألوان الأربعة المخصصة لكل رقم.

كرر نفس الإجراء على كل سطر من العمود الأيمن، محاذاة مع التجعد في بطاقتك.

خذ بطاقة الفهرسة الثانية الخاصة بك ، وضعها أمامك مرة أخرى بحيث تكون الخطوط أفقية. مرة أخرى ، قم بطيها إلى نصفين لتكوين خط طول عمودي لعمودين من المحفزات.

الآن ، ستكتب مرة أخرى مصطلحا ملونا في كل سطر وفي كل عمود. لكن بشكل حاسم ، اطبع كل مصطلح بأي قلم رصاص باستثناء اللون المقابل. بمعنى آخر ، قم بإنشاء تعارض بين لون الرصاص والكلمة التي تكتبها في كل سطر.

مرة أخرى ، تريد اختيار الكلمات والألوان بشكل عشوائي إلى حد ما. إذا كنت تستخدم نردا ، فيمكنك لفه مرة واحدة لاختيار كلمتك ، ومرة أخرى لاختيار لون القلم الرصاص ، والتدحرج مرة أخرى إذا تطابقا. أو يمكنك استخدام نردين بالطبع.

لديك الآن المحفزات لحالة "الصراع" الخاصة بك. لاحظ أن بطاقات "التعارض" و"عدم التعارض" يجب أن تحتوي على عدد متساو من الكلمات.

أنت الآن جاهز لاختبار مشاركك الأول.

ضع إحدى بطاقات الفهرسة الخاصة بك ووجهها لأسفل على طاولة أمام المشارك.

اضبط ساعة الإيقاف على 0 ، واشرح المهمة للمشارك.

بعد أن يؤكد المشارك أنه يفهم المهمة ، ابدأ المؤقت وقل ...

يجب على المشارك أن ينظر إلى كل سطر على الجانب الأيسر من بطاقة الفهرسة ويقول بصوت عال لون الكلمة في أسرع وقت ممكن. أي أنه لا ينبغي عليهم قراءة الكلمة بالاسم ، فقط اللون المطبوع به.

يجب على المشارك الإبلاغ عن كل سطر بشكل صحيح قبل الانتقال إلى السطر التالي.

بعد الإبلاغ عن الألوان الموجودة على الجانب الأيسر من البطاقة ، يجب على المشارك تكرار الإجراء بالألوان الموجودة على الجانب الأيمن من البطاقة.

يقول المشارك "تم" بعد الإبلاغ عن السطر الأخير ، وتقوم بإيقاف المؤقت.

كرر الآن الاختبار المحدد بوقت ، ولكن باستخدام بطاقة الفهرسة الأخرى.

تريد من المشارك أن يقوم بالمهمة مرة واحدة باستخدام محفزات "عدم التعارض" ، ومرة واحدة بمحفزات "الصراع". النظام لا يهم. ولكن إذا كنت ستدير عدة مشاركين ، فقد ترغب في "الموازنة" ، حيث يقوم نصف المشاركين بترتيب واحد ، والنصف المتبقي يقوم بالآخر.

يجب أن يكون لديك الآن مرتي رد فعل: الوقت الذي استغرقه مشاركك لتمرير بطاقة "التعارض" ، والوقت الذي استغرقته مع بطاقة "عدم التعارض".

اطرح وقت "عدم التعارض" من وقت "الصراع". إذا كان الرقم موجبا ، فهذه علامة على أن حل التعارض بين الألوان المطبوعة وأسماء الكلمات هو خطوة تنطوي عليها حالة "التعارض" ، وليس شرط "عدم التعارض". والفرق هو تقدير المدة التي يستغرقها حل النزاع.

لاحظ أن كل بطاقة تضمنت عدة كلمات ، لذا فإن فرق وقت التفاعل هو الفرق بين إجمالي الوقت المستغرق لتمرير كل بطاقة. بقسمة هذا الاختلاف على عدد الكلمات الموجودة على البطاقة ، يمكنك الحصول على تقدير للمدة التي يستغرقها حل كل مثيل فردي لتعارض ألوان الكلمات.

من الصعب استخلاص استنتاجات من موضوع واحد ، وبالتالي فإن التجربة عادة ما تختبر العديد من الأشخاص ، حوالي 20 لمهمة Stroop ، وتجميع نتائجهم لاستخلاص استنتاجات موثوقة. لكل مشارك ، ينتهي بك الأمر بمرتين للتفاعل: واحدة من "الصراع" والأخرى من شرط "عدم التعارض". في جدول البيانات ، يمكنك تنظيم النتائج على هذا النحو.

يمكن تلخيص هذه النتائج برسم بياني بسيط لمتوسط وقت رد الفعل عبر جميع المشاركين في كل حالة. كما هو موضح هنا ، قرأ المشاركون البطاقة مع محفزات عدم التعارض أسرع بحوالي 11.6 ثانية مما قرأوا البطاقة باستخدام محفزات الصراع. فيما يتعلق بطريقة Donders ، يشير هذا إلى أن حل التعارض بين لون الطباعة والقراءة يستغرق حوالي 11.6 ثانية لكل بطاقة. نظرا لأن كل بطاقة في هذه التجربة تحتوي على 12 كلمة مكتوبة عليها ، فهذا يعني أنه في المتوسط ، يستغرق حل التعارض بين لون الطباعة والقراءة حوالي ثانية واحدة لكل كلمة.

يمكن استخدام طريقة الطرح الخاصة ب Donders مع مقاييس وقت رد الفعل في مجموعة متنوعة من المجالات في علم النفس التجريبي ، وليس فقط مع نماذج Stroop أو الصراع.

بالإضافة إلى ذلك ، تدعم طريقة الطرح المنطق الأساسي لمجموعة واسعة من مناهج علم النفس التجريبي مع متغيرات تابعة تتجاوز وقت رد الفعل. وتشمل هذه المقاييس المتنوعة مثل المدة التي يحدق فيها الرضيع في المنبه ، والاستجابة المعتمدة على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD) التي يتم قياسها في الدماغ البشري بواسطة أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المتطورة.

في العديد من تجارب الرنين المغناطيسي الوظيفي ، يحصل الباحثون على أنماط من نشاط الدماغ من حالتين تجريبيتين متطابقتين ، باستثناء تورط عملية عقلية ذات أهمية ، مثل الصراع وعدم وجود تجارب صراع لمهمة Stroop. من خلال طرح نمط واحد من الآخر ، يمكنهم عزل مناطق الدماغ المشاركة في عملية الاهتمام هذه.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لطريقة Donders للطرح. الآن ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء مهمة Stroop بسيطة من أجل تحديد الوقت المستغرق لحل النزاعات والمحفزات المقدمة. هناك طرق عديدة للتطبيق على التقنية. لذا اذهب إلى هناك واجعل Donders فخورا.