What is visual mental imagery and why is it important?

Visual mental imagery is the ability to conjure images in your mind's eye, allowing you to process visual material beyond your current viewpoint. This capacity supports important behaviors like visualizing routes when planning directions, imagining how objects might look if remodeled, and mentally rotating objects to consider how they fit into spaces or clear barriers.

How does the mental rotation paradigm measure visual mental imagery?

The mental rotation paradigm presents participants with rotated characters and asks them to distinguish whether each is a rotation of the original item or its mirror image. Participants respond as quickly and accurately as possible, with response time serving as the dependent variable. This procedure reveals how the brain simulates physical transformations of objects.

What stimuli are used in a mental rotation experiment?

Mental rotation experiments typically use letters and numbers, such as R, g, 4, and 7, printed in Helvetica Light font. Two versions of each character are created: the original and a flipped mirror image. Each character is then rotated by increasing increments of 15 degrees, starting at 0 degrees and ending at 180 degrees.

What does the relationship between rotation angle and response time reveal?

Response times increase proportionally with the degree of rotation, meaning participants respond faster to characters with little rotation and slower to those rotated the most. This pattern suggests that the brain simulates the physical transformations of objects, mentally rotating them step-by-step rather than instantly recognizing rotated versions.

How is a mental rotation experiment conducted with participants?

Participants are presented with test pages one at a time. An assistant starts a timer and says 'Go,' then the experimenter flips over a page. The participant reports their response, the timer stops, and the response time and answer are recorded. This procedure repeats for all trials, typically 52 pages, with responses and times documented on a response sheet.

What brain regions are active during mental rotation?

Functional magnetic resonance imaging shows enormous brain activity in the visual cortex and parietal lobe during mental rotation, areas typically involved in seeing. This indicates that the brain systems used to actually see visual stimuli are also used to imagine visual stimuli, demonstrating the neural overlap between perception and mental imagery.

Who benefits from strong mental rotation abilities and how are they identified?

Individuals exceptionally good at using mental imagery to guide actions, such as architects and mechanical engineers, excel at mental rotation tasks. The mental rotation paradigm effectively identifies people with strong visual thinking abilities about physical spaces. Researchers also use virtual reality to study how mental imagery supports spatial navigation and obstacle avoidance.

الدوران العقلي

0 مشاهدة05:56 دقيقة

p class = "jove_title" >1. تصميم التحفيز.

قدم محفزات هذه التجربة - الحروف والأرقام ، جنبا إلى جنب مع صورها المعكوسة (الشكل 1) - في دورات مختلفة.

الشكل 1. عينة من المحفزات لمهمة الدوران الذهني. تعرض الصفوف العلوية حرفين (R و4) ونسخة من كل منهما تم تدويره. يعرض الصف السفلي صورة معكوسة لكل منها (على الجانب الأيمن من كل زوج) ونسخة مستديرة من كل منهما أيضا. تتضمن مهمة الدوران العقلي تحديد الإصدارات المستديرة من الشخصيات المألوفة وتمييزها عن الإصدارات المستديرة من صورها المرآة.
استخدم PowerPoint أو Keynote أو برنامج مشابه لإنشاء المحفزات.
في هذه التجربة ، استخدم الحرف الكبير "R" والحرف الصغير "g" ، جنبا إلى جنب مع الرقمين "4" و "7".
في PowerPoint، قم بعمل نسخة واحدة من كل حرف من الأحرف الأربعة. استخدم خط Helvetica Light لهذه التجربة.
قم بعمل نسخة ثانية من كل شخصية واقلبها لإنتاج صورة طبق الأصل لكل منها.
قم بعمل 12 نسخة من كل شخصية من الشخصيات الأربعة وصورها المرآة.
قم بتدوير كل نسخة من النسخ ال 12 بزيادة متزايدة قدرها 15 درجة. النسخة الأصلية لكل منها هي 0 درجة ، والتالية 15 درجة ، ثم 30 درجة ، وهكذا ، حتى 180 درجة. الشكل المرجعي 2 لرؤية المجموعة الكاملة من المحفزات المستخدمة لهذه التجربة.

الشكل 2. مجموعة كاملة من المحفزات لمهمة الدوران العقلي. أربعة أحرف (3 وR و4 وg)، يقترن كل منها بصوره المتطابقة ويتم تدويره بزيادات قدرها 15 درجة بين 0 و180.
من النسخ ال 13 المستديرة لكل حافز وصورته المعكوسة ، قم بإنشاء المحفزات لكل تجربة فردية. تتكون التجربة من واحدة من أربع صور غير معكوسة مطبوعة في أعلى الصفحة. يتضمن الجزء السفلي من الصفحة هذا الحرف أو الرقم وصورته المعكوسة في أحد الدورات ال 12 (الشكلان 3 و 4).
أنشئ صفحة لكل نسخة تجريبية من التجربة. يحتوي كل رقم / حرف من الأرقام / الأحرف الأربعة على 13 صفحة تجريبية ، لذا تأكد من وجود 52 صفحة إجمالا واطبعها.
قم بترقيم ظهر الصفحات من 1 إلى 52. الرقم الموجود في كل صفحة هو علامة الرقم. لا يهم الرقم الذي تم تصنيف الصفحة به. ومع ذلك ، عند ترقيم الصفحات ، قم أيضا بعمل مفتاح ، وهو جدول يشير إلى طبيعة التجربة في كل صفحة والإجابة الصحيحة (اليسار أو اليمين) ، بحيث يمكن ربط الردود بالتجارب الفردية لاحقا. قم بإنشاء المفتاح ليبدو وكأنه جدول بيانات Excel المسمى "مفتاح التدوير العقلي" (الجدول 1).

رقم الرقم حرف زاوية الإجابة الصحيحة 1 3 60 يمين 2 ز 75 يمين 3 ز 30 يمين 4 ز 60 يسار 5 ز 165 يمين 6 4 105 يسار 7 3 15 يسار 8 3 165 يسار 9 4 180 يسار 10 ص 15 يمين 11 ز 180 يمين 12 ز 45 يمين 13 ز 105 يمين 14 3 45 يمين 15 4 15 يسار 16 ص 60 يسار 17 ص 45 يسار 18 ص 150 حيا يسار 19 ز 0 يمين 20 ص 30 يسار 21 3 120 حيا يسار 22 4 90 يسار 23 ص 75 يسار 24 4 135 ريال يمين 25 3 180 يسار 26 4 45 يسار 27 ص 90 يمين 28 4 0 يسار 29 4 120 حيا يسار 30 3 135 ريال يمين 31 ص 135 ريال يسار 32 3 30 يسار 33 4 75 يسار 34 3 105 يسار 35 3 150 حيا يسار 36 ص 105 يمين 37 4 60 يمين 38 4 30 يسار 39 ص 120 حيا يمين 40 ص 180 يمين 41 ز 135 ريال يمين 42 3 0 يسار 43 3 90 يسار 44 4 150 حيا يمين 45 4 165 يسار 46 3 75 يمين 47 ص 165 يسار 48 ز 90 يمين 49 ز 150 حيا يمين 50 ز 15 يسار 51 ص 0 يمين 52 ز 120 حيا يمين

الجدول 1. مثال على مفتاح يبلغ عن طبيعة التجربة في كل صفحة والإجابة الصحيحة (اليسار أو اليمين).

الشكل 3. صفحة اختبار عينة لتجربة واحدة من تجربة الدوران العقلي. يجب على المشارك الإبلاغ عما إذا كان الحرف الموجود على اليسار أو اليمين (أسفل الخط) هو "R" الذي تم تدويره (على عكس دوران الصورة المعكوسة).

الشكل 4. صفحة اختبار عينة لتجربة واحدة من تجربة الدوران العقلي. يجب على المشارك الإبلاغ عما إذا كان الحرف الموجود على اليسار أو اليمين (أسفل الخط) هو "4" الذي تم تدويره (على عكس دوران الصورة المعكوسة).

من أجل ربط النتائج بمحتوى كل تجربة ، هناك حاجة إلى مكان لتسجيل النتائج ، لذا قم بإنشاء جدول بيانات آخر يحتوي على عمود لرقم التجربة ، وعمود لعلامة الرقم لتلك التجربة ، وعمود للاستجابة المقدمة (يمين أو يسار) ، وعمود للوقت الذي يستغرقه المشارك لإنتاج الرد. اطبع ورقة الرد هذه.
بالإضافة إلى ذلك ، قم بإنشاء صفحة تجريبية لاستخدامها لشرح التعليمات. اجعلها تعرض مثالا لإحدى الشخصيات ، وصورتها المعكوسة ، وبعض الأمثلة على الشخصية في إحدى التناورات. قم بتسميته بوضوح (الشكل 5).

الشكل 5. ورقة تعليمات. تقدم هذه الورقة إحدى الشخصيات ، وصورتها المعكوسة ، وتدويرا لكل منها لتسهيل شرح الإجراء للمشارك.

بالإضافة إلى الإصدارات المطبوعة من الصفحات التجريبية والعرض التوضيحي ، احصل على ساعة توقيت للتجربة ، ومن المفيد أيضا أن يكون لديك مساعد للمساعدة في توقيت الردود وتسجيلها.

2. الإجراء.

استخدم الصفحة التجريبية لشرح التعليمات للمشارك: "ستحقق هذه التجربة في قدرتك على تدوير الكائنات باستخدام الصور المرئية. في كل نسخة تجريبية ، سيطلب منك تحديد أي من صورتين هي نسخة مستديرة من رقم أو حرف مألوف. سيكون البديل هو تدوير صورة معكوسة لنفس الرقم أو الحرف. هنا مثال واحد: الرقم 3. وها هي صورتها المعكوسة. في التجربة ، سترى النسخة الثلاثة الأصلية ، جنبا إلى جنب مع شيء مثل المثالين الموجودين في أسفل الصفحة ، ال 3 المستدير وتدوير الصورة المعكوسة. ستقول "يسار" أو "يمين" للإشارة إلى أيهما تعتقد أنه الأصل. يجب عليك الرد في أسرع وقت ممكن دون التضحية بالدقة. بمعنى آخر ، قم بالرد بمجرد التأكد من الإجابة ، ولكن ليس قبل ذلك.
قم بتبديل صفحات الاختبار ال 52 عشوائيا للترتيب. بعد التبديل العشوائي، أدخل علامات أرقام الإصدارات التجريبية بالترتيب الذي سيتم تقديمها به في ورقة الاستجابة.
ابدأ التجربة. ضع مجموعة الصفحات مقلوبة لأسفل بين المجرب والمشارك، بحيث تكون علامات الأرقام متجهة لأعلى.
اطلب من المساعد أن يمسك ساعة الإيقاف.
في كل إصدار تجريبي ، اطلب من المساعد أن يقول ، "انطلق" ، عندما يبدأ المؤقت. في هذه الإشارة ، اقلب الصفحة لتلك التجربة. اطلب من المشارك دراسة الصفحة ويقول "يمين" أو "يسار" للإشارة إلى الشخصية التي هي الإجابة على تلك التجربة.
عندما يقوم المشارك بالإبلاغ عن استجابة، اطلب من المساعد إيقاف المؤقت. بعد ذلك ، سجل وقت الاستجابة والإجابة المقدمة في ورقة الاستجابة.
كرر هذا الإجراء لجميع التجارب البالغ عددها 52.

3. التحليل.

عند الانتهاء من التجربة ، قم بتحليل البيانات.
أدخل علامات الأرقام المكتوبة بخط اليد والردود وأوقات الاستجابة في نسخة رقمية من ورقة الرد ، واحفظها باسم جديد ، على سبيل المثال ، "ردود MR للمشارك 1" (الجدول 2).

محاكمة # رقم الرقم الرد الممنوح وقت الاستجابة رقم العلامة 2 حرف زاوية الإجابة الصحيحة الإجابة صحيحة؟ 4 1 يمين 4876 1 3 60 يمين 1 38 2 يمين 6758 [م] 2 ز 75 يمين 1 40 3 يمين 3579 ريال 3 ز 30 يمين 1 26 4 يسار 8752 4 ز 60 يسار 1 10 5 يمين 6494 5 ز 165 يمين 1 49 6 يسار 6587 [م] 6 4 105 يسار 1 16 7 يسار 3434 7 3 15 يسار 1 45 8 يسار 9172 8 3 165 يسار 1 35 9 يسار 1856 9 4 180 يسار 1 17 10 يمين 6818 ريال 10 ص 15 يمين 1 12 11 يمين 4797 11 ز 180 يمين 1 5 12 يمين 5378 12 ز 45 يمين 1 21 13 يمين 3301 13 ز 105 يمين 1 25 14 يمين 1393 14 3 45 يمين 1 33 15 يسار 3937 15 4 15 يسار 1 42 16 يسار 5827 16 ص 60 يسار 1 31 17 يسار 6004 17 ص 45 يسار 1 9 18 يسار 6174 [م] 18 ص 150 حيا يسار 1 46 19 يمين 6619 [م] 19 ز 0 يمين 1 3 20 يسار 2276 م 20 ص 30 يسار 1 18 21 يسار 4176 21 3 120 حيا يسار 1 28 22 يسار 7819 22 4 90 يسار 1 24 23 يسار 7368 23 ص 75 يسار 1 6 24 يمين 4984 24 4 135 ريال يمين 1 47 25 يسار 4495 25 3 180 يسار 1 7 26 يسار 5476 [م] 26 4 45 يسار 1 50 27 يمين 7919 27 ص 90 يمين 1 27 28 يسار 7182 ريال 28 4 0 يسار 1 48 29 يسار 5793 29 4 120 حيا يسار 1 13 30 يمين 8986 30 3 135 ريال يمين 1 36 31 يسار 9457 31 ص 135 ريال يسار 1 11 32 يسار 7903 32 3 30 يسار 1 29 33 يسار 9703 33 4 75 يسار 1 51 34 يسار 9565 34 3 105 يسار 1 1 35 يسار 9341 35 3 150 حيا يسار 1 8 36 يمين 2849 36 ص 105 يمين 1 52 37 يمين 2355 37 4 60 يمين 1 2 38 يسار 2094 38 4 30 يسار 1 32 39 يمين 7338 39 ص 120 حيا يمين 1 43 40 يمين 5431 م 40 ص 180 يمين 1 37 41 يمين 2734 41 ز 135 ريال يمين 1 19 42 يسار 5978 42 3 0 يسار 1 14 43 يسار 3305 43 3 90 يسار 1 22 44 يمين 5273 44 4 150 حيا يمين 1 41 45 يسار 4472 45 4 165 يسار 1 23 46 يمين 2353 46 3 75 يمين 1 34 47 يسار 8211 47 ص 165 يسار 1 20 48 يمين 2049 48 ز 90 يمين 1 44 49 يمين 9719 49 ز 150 حيا يمين 1 39 50 يسار 9562 م 50 ز 15 يسار 1 15 51 يمين 1282 51 ص 0 يمين 1 30 52 يمين 3548 52 ز 120 حيا يمين 1 الجدول 2. مثال على ورقة رد مكتملة.

افتح مفتاح الاستجابة وفرز حسب علامة الأرقام. قم بقص محتويات مفتاح الاستجابة والصقها في الورقة مع ردود المشاركين ، لذلك توجد الآن أعمدة تبلغ عن كل من الردود وأوقات الاستجابة للمشارك ، وتفاصيل كل تجربة.
أضف عمودا آخر إلى نهاية الورقة ، بعنوان "الاستجابة صحيحة؟" قارن الاستجابة المعطاة بالاستجابة الصحيحة في كل صف ، وأدخل 1 في صف الاستجابة الصحيحة إذا كانت الإجابة المقدمة صحيحة أو 0 إذا لم تكن كذلك.
لخص النتائج. متوسط عمود "الاستجابة الصحيحة؟" لمعرفة النسبة الإجمالية للتجارب ذات الردود الصحيحة. يجب أن يكون هذا مرتفعا جدا أو مثاليا لمعظم المشاركين. متوسط عمود وقت الاستجابة للتعرف على أوقات الاستجابة الإجمالية. يمكن أيضا حساب متوسط هذا العمود أثناء التصفية حسب الحرف الموجود في الإصدار التجريبي و / أو اتجاه الرسالة.