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.

מדידת זמן תגובה ושיטת החיסור של הדונדרס

0 צפיות09:43 דק׳

1. בחר משימה וחומר כדי ליישם אותו.

כדי להשתמש בשיטת החיסור של דונדרס, צריך תחילה ניתוח מנטלי של עניין, וזוג משימות שנחשבות שונות מבחינת הניתוח. למטרות הנוכחיות, סרטון זה בוחן את היכולת לפתור התנגשויות בין מקורות מידע שונים – היבט חשוב ביכולת להפעיל שליטה עצמית על התנהגות. משימת Stroop היא בסיס טוב למדידת הזמן שלוקח לפתור התנגשות בין מקורות מידע.
המשימה Stroop יכול להיות מתוכנת בקלות במחשב, אבל תכונה אחת נחמדה היא שזה יכול להיות מיושם גם עם רק כמה כרטיסי אינדקס וסמני קסם.
אז, הדברים הראשונים הדרושים הם: ארבעה סמני קסם (אחד כל אחד באדום, צהוב, כחול וירוק), שני כרטיסי אינדקס גדולים, ושעון עצר.

2. הפוך את גירויי 'אין קונפליקט'.

קח אחד מכרטיסי האינדקס, והצב אותו לפניך כך הקווים אופקיים. קפל אותו לשניים ויצר מרידיאן אנכי לשתי עמודות של גירויים.
בכל שורה בעמודה השמאלית, כתוב באותיות רישיות ברורות אחת מארבעת מונחי הצבעים, 'אדום, צהוב, כחול, ירוק'. דיו כל מילה באמצעות סמן הקסם המתאים לה. בחר צבעים באופן אקראי פחות או יותר. ייתכן שיהיה קל יותר לעשות זאת על-ידי גלגול של die עם אחד מארבעת הצבעים שהוקצו לכל מספר.
חזור על 2.2 בכל שורה בעמודה הימנית, מיושרת לקמט בכרטיס.
עכשיו יש לך את הגירויים למצב 'אין קונפליקט' של הניסוי הקלאסי הזה (איור 1, משמאל).

Figure 1A
איור 1. דגימת גירויים, אין דוגמאות קונפליקט.

3. הפוך את גירויי 'קונפליקט'.

קח את כרטיס האינדקס השני שלך, וחזור על שלב 2.1.
עכשיו אתה שוב הולך לכתוב מונח צבע בכל שורה ובכל עמודה. אבל באופן מכריע, דיו כל מונח עם כל סמן, למעט הצבע המתאים. במילים אחרות, צור התנגשות בין צבע הדיו לבין המילה שאתה כותב בכל שורה. שוב, ברצונך לבחור מילים וצבעים פחות או יותר באופן אקראי. אם אתה משתמש למות, אתה יכול לגלגל אותו פעם אחת כדי לבחור את המילה שלך, ושוב כדי לבחור את הדיו שלך (מתגלגל שוב אם הם במקרה תואמים). או שאתה יכול להשתמש בשתי קוביות, כמובן.
עכשיו יש לך את הגירויים למצב ה'קונפליקט' שלך(איור 1, נכון). שים לב שלכרטיסי 'התנגשות' ו'ללא התנגשות' צריך להיות מספר שווה של מילים.

Figure 1B
איור 1. דגימת גירויים של סטרופ, דוגמאות לסכסוך.

4. בדוק משתתף.

כעת אתה מוכן לבחון את המשתתף הראשון שלך. באפשרותך גם לבדוק את עצמך - אך תזדקק למישהו שיפעיל את שעון העצר.
מקם את אחד מכרטיסי האינדקס שלך עם הפנים כלפי מטה על שולחן מול המשתתף.
הגדר את שעון העצר ל- 0.
להסביר למשתתף כי כאשר אתה אומר ללכת, היא יכולה להפוך את הכרטיס, ומהר ככל האפשר היא צריכה להסתכל על כל שורה של כרטיס האינדקס, עובד את דרכה במורד העמודה השמאלית ולאחר מכן את העמודה הימנית, אומר בקול רם את צבע הדיו. במילים אחרות, היא לא צריכה לקרוא את המילה, רק לדווח על צבע הדיו שלה. להדגיש כי היא חייבת לדווח על כל שורה כראוי לפני שתעבור לשלב הבא, אבל היא צריכה לנסות ללכת מהר ככל האפשר. היא צריכה להגיד "בוצע" לאחר דיווח השורה האחרונה.
אתה אומר ללכת, להפעיל את הטיימר, ולהתכונן לעצור את הטיימר כאשר הנושא שלך אומר, "עשה."
תרשום את הזמן שלקח.
עכשיו לחזור על 4.5-4.8, אבל עם כרטיס האינדקס האחר. אתה רוצה שהמשתתף יעשה את המשימה פעם אחת עם הגירויים 'אין התנגשות', ופעם אחת עם גירויי 'קונפליקט'. הסדר לא משנה. אבל אם היית מפעיל מספר משתתפים, היית רוצה לאזן, עם מחצית המשתתפים עושים סדר אחד ואת החצי הנותר עושה את השני.

5. ניתוח

עכשיו צריך להיות לך שתי פעמים תגובה: הזמן שלקח למשתתף שלך לעבור את כרטיס 'התנגשות', והזמן שהיא לקחה עם הכרטיס 'אין התנגשות'. הפחת את הזמן 'ללא התנגשות' מהזמן 'התנגשות'. אם המספר חיובי, זהו סימן לכך שפתרון ההתנגשות בין צבע דיו למילים כתובות הוא שלב המעורב בתנאי 'התנגשות' ולא התנאי 'ללא התנגשות'. וההבדל הוא הערכה של משך הזמן לפתרון הסכסוך.
שים לב שכל כרטיס כלל מספר מילים. אך מכיוון ששני הקלפים כללו את אותו מספר מילים, ניתן להשתמש בהבדל בין התנאים שלך כדי להפיק הערכה של הזמן לפתרון מופע יחיד של התנגשות. מכיוון שההפרש בין הקלפים הוא ההפרש בין הסכומים של מספר מופעים שכללו התנגשות לבין רבים שלא, פשוט לחלק את הפרש הזמן בין שני הקלפים במספר המילים בכל כרטיס. התוצאה היא הערכה של הזמן לפתרון התנגשות אחת.

השאיפה של הפסיכולוגיה הניסיונית היא לאפיין את האירועים הנפשיים התומכים ביכולת האנושית לפתור בעיות, לתפוס את העולם ולהפוך מחשבות למילים ומשפטים.

אבל אנשים לא יכולים לראות או להרגיש את האירועים הנפשיים האלה; הם לא יכולים להישקל, בשילוב במבחנות, או לגדול בצלחת.

עם זאת, פרנציסקוס דונדרס, רופא עיניים הולנדי בתחילת המאה ה-19, הגה נכס שיוכל למדוד אפילו אז; הוא מדד את הזמן שלקח לנבדקים אנושיים לבצע משימות פשוטות, בטענה שהוא יכול להתייחס למדידות אלה כשלוחות לזמן שלוקח להשלים את הפעולות הנפשיות הבלתי ניתנות להשמדה הכרוכות בכך.

למעשה, דונדרס הלך צעד אחד קדימה, פיתוח פרדיגמה ניסיונית בסיסית המכונה שיטת החיסור.

שיטה זו פשוט מבקשת מהפסיכולוג הניסיוני לעצב שתי משימות זהות כמעט מכל הבחינות, אלא שמשימה אחת כרוכה בפעולה נפשית משוערת והשנייה לא.

לאחר מכן, החוקרת מודדת את הזמן שלוקח להשלים כל משימה, ועל ידי חיסור התוצאות, היא מחלצת הערכה של הזמן שלוקח לבצע את הפעולה המנטלית היחידה של עניין.

בדרך זו, השיטה מאפשרת לחוקר לבודד ניתוח נפשי. הזמן שלוקח להשלים משימה נודע בשם 'זמן תגובה' או 'השהיה'. כיום, זמן התגובה הוא המשתנה התלוי הנפוץ ביותר בפסיכולוגיה ניסיונית.

סרטון זה מדגים את מדידת זמן התגובה באמצעות שיטת החיסור של Donders.

כדי להשתמש בשיטת החיסור של דונדרס, צריך תחילה ניתוח מנטלי של עניין, וזוג משימות שנחשבות שונות מבחינת הניתוח. וידאו זה ישתמש במשימת Stroop כדי לחקור את היכולת לפתור התנגשויות בין מקורות מידע שונים - היבט חשוב של היכולת להפעיל שליטה עצמית על התנהגות.

משימת Stroop היא בסיס טוב למדידת הזמן שלוקח לפתור התנגשות בין מקורות מידע. כאן מתעוררת ההתנגשות בין קריאת שם הצבע לבין הצגת הצבע שבו נכתבת המילה.

המשימה Stroop יכול להיות מתוכנת בקלות במחשב, אבל תכונה אחת נחמדה היא שזה יכול להיות מיושם גם עם רק כמה כרטיסי אינדקס עפרונות צבעוניים. אז, הדברים הראשונים הדרושים הם ארבעה עפרונות צבעוניים, אחד כל אחד באדום, כתום, כחול וירוק, וגם שני כרטיסי אינדקס גדולים, סטופר וקוביות בעלות שישה צדדים.

קח אחד מכרטיסי האינדקס, והצב אותו לפניך כך הקווים אופקיים. קפל אותו לשניים, יצירת מרידיאן אנכי עבור שתי עמודות של גירויים.

בכל שורה בעמודה הימנית, כתוב באותיות רישיות ברורות, אחת מארבעת מונחי הצבע. עבור כל מילה השתמש בעיפרון הצבעוני המתאים לה. ברצונך לבחור צבעים באופן אקראי פחות או יותר. ייתכן שיהיה קל יותר לעשות זאת על-ידי גלגול של die עם אחד מארבעת הצבעים שהוקצו לכל מספר.

חזור על אותו הליך בכל שורה בעמודה הימנית, מיושרת לקמט בכרטיס.

קח את כרטיס האינדקס השני שלך, ושוב מקם אותו לפניך כך הקווים אופקיים. שוב, לקפל אותו לשניים יצירת מרידיאן אנכי עבור שני טורים של גירויים.

עכשיו, אתה שוב הולך לכתוב מונח צבע בכל שורה ובכל עמודה. אבל באופן מכריע, להדפיס כל מונח עם כל עיפרון למעט הצבע המתאים. במילים אחרות, צור התנגשות בין צבע ההפניה לבין המילה שאתה כותב בכל שורה.

שוב, ברצונך לבחור מילים וצבעים פחות או יותר באופן אקראי. אם אתה משתמש למות, אתה יכול לגלגל אותו פעם אחת כדי לבחור את המילה שלך, ושוב כדי לבחור את צבע העיפרון שלך, מתגלגל שוב אם הם במקרה תואמים. או שאתה יכול להשתמש בשתי קוביות, כמובן.

עכשיו יש לך את הגירויים למצב ה"קונפליקט" שלך. שים לב שלכרטיסי 'התנגשות' ו'ללא התנגשות' צריך להיות מספר שווה של מילים.

כעת אתה מוכן לבחון את המשתתף הראשון שלך.

מקם את אחד מכרטיסי האינדקס שלך עם הפנים כלפי מטה על שולחן מול המשתתף.

הגדר את שעון העצר ל- 0 והסבר את המשימה למשתתף.

לאחר שהמשתתף מאשר שהוא מבין את המשימה, הפעל את הטיימר ונניח...

המשתתף צריך להסתכל על כל שורה בצד שמאל של כרטיס האינדקס ולומר בקול רם את צבע המילה מהר ככל האפשר. כלומר, הם לא צריכים לקרוא את המילה לפי שם, רק את הצבע שבו היא מודפסת.

על המשתתף לדווח כראוי על כל שורה לפני המעבר לשורה הבאה.

לאחר הדיווח על הצבעים בצד שמאל של הכרטיס, על המשתתף לחזור על ההליך עם הצבעים בצד ימין של הכרטיס.

המשתתף אומר "בוצע" לאחר דיווח על השורה האחרונה, ואתה מפסיק את שעון העצר.

עכשיו חזור על הבדיקה המתוזמנת, אבל עם כרטיס האינדקס האחר.

אתה רוצה שהמשתתף יעשה את המשימה פעם אחת עם הגירויים 'אין התנגשות', ופעם אחת עם גירויי 'קונפליקט'. הסדר לא משנה. אבל אם היית מפעיל מספר משתתפים, היית רוצה 'לאזן', כאשר מחצית מהמשתתפים עושים סדר אחד, והחצי הנותר עושה את השני.

עכשיו צריך להיות לך שתי פעמים תגובה: הזמן שלקח למשתתף שלך לעבור את כרטיס 'התנגשות', והזמן שהיא לקחה עם הכרטיס 'אין התנגשות'.

הפחת את הזמן 'ללא התנגשות' מהזמן 'התנגשות'. אם המספר חיובי, זהו סימן לכך שפתרון ההתנגשות בין צבעי הצבע המודפס לשמות מילים הוא שלב המעורב בתנאי 'התנגשות', ולא התנאי 'ללא התנגשות'. וההבדל הוא הערכה של משך הזמן לפתרון הסכסוך.

שים לב שכל כרטיס כלל מספר מילים, כך שההפרש בזמן התגובה הוא ההבדל בין הזמן הכולל שלוקח לעבור על כל כרטיס. על-ידי חלוקת הבדל זה במספר המילים בכרטיס, באפשרותך לקבל הערכה של משך הזמן שלוקח לפתור כל מופע בודד של התנגשות צבעי מילים.

קשה להסיק מסקנות מנושא אחד, ולכן ניסוי בדרך כלל בודק נושאים רבים, סביב 20 למשימת Stroop, צובר את התוצאות שלהם כדי להסיק מסקנות אמינות. עבור כל משתתף, אתה בסופו של דבר עם שתי פעמים תגובה: אחד מן 'קונפליקט' ואחד מהמצב 'אין התנגשות'. בגיליון אלקטרוני, עליך לארגן את התוצאות כך.

ניתן לסכם תוצאות אלה עם גרף פשוט של זמן התגובה הממוצע בכל המשתתפים בכל תנאי. כפי שניתן לראות כאן, המשתתפים לקרוא את הכרטיס עם גירויים ללא התנגשות על 11.6 שניות מהר יותר ממה שהם קוראים דרך הכרטיס עם גירויי התנגשות. מבחינת השיטה של Donders, זה מצביע על כך שפתרון ההתנגשות בין צבע ההדפסה לקריאה לוקח בערך 11.6 שניות לכרטיס. מכיוון שלכל קלף בניסוי זה נכתבו 12 מילים, משמעות הדבר היא שבממוצע, פתרון הקונפליקט בין צבע ההדפסה לקריאה לוקח בערך שנייה אחת למילה.

שיטת החיסור של Donders יכולה לשמש עם אמצעי זמן תגובה במגוון תחומים בפסיכולוגיה ניסיונית, לא רק עם סטרופ או פרדיגמות קונפליקט.

בנוסף, שיטת החיסור מבססת את ההיגיון הבסיסי למגוון רחב של גישות לפסיכולוגיה ניסיונית עם משתנים תלויים מעבר לזמן התגובה. אלה כוללים אמצעים מגוונים כמו כמה זמן תינוק בוהה בגירוי, ואת התגובה תלוית רמת החמצן בדם (BOLD) נמדדת במוח האנושי על ידי מכונות fMRI מתוחכמות.

בניסויים רבים של fMRI, חוקרים משיגים דפוסים של פעילות מוחית משני תנאים ניסיוניים זהים, למעט מעורבות של תהליך מנטלי של עניין, כגון הסכסוך וללא ניסויי סכסוך של משימת סטרופ. על ידי חיסור דפוס אחד מהשני הם יכולים לבודד אזורי מוח המעורבים בתהליך זה של עניין.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לשיטת החיסור של דונדרס. עכשיו, אתה צריך הבנה טובה של איך לנהל משימת Stroop פשוטה על מנת לקבוע את הזמן שלוקח לפתור קונפליקטים וציג גירויים. ישנן דרכים רבות ליישם טכניקה. אז צא לשם ותגרום לדונדרס להתגאות.

מקור: המעבדה של ג'ונתן פלומבאום – אוניברסיטת ג'ונס הופקינס

השאיפה של הפסיכולוגיה הניסיונית היא לאפיין את האירועים הנפשיים התומכים ביכולת האנושית לפתור…