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Cognitive Psychology

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Overview

출처: 조나단 플롬바움 연구소 -존스 홉킨스 대학

시각적 인 정신 이미지는 사람의 마음의 눈에 이미지를 연상 할 수있는 능력을 말한다. 이를 통해 사람들은 현재 의 관점의 제약 조건을 넘어 시각적 자료를 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 사람의 눈을 사용하여, 무언가가 다른 색으로 어떻게 보일지, 또는 다른 재료로 만들어졌거나 다른 관점에서 회전하고 보았을 때 어떤 모습일지 상상할 수 있습니다. 정신 이미지는 많은 맥락에서 중요한 인간의 행동을 지원하는 것 같습니다. 예를 들어 경로를 계획하거나 방향을 제시할 때 시각화 경로와 맵을 보고합니다. 그들은 실제 행동을 준비하기 위해 박쥐스윙과 같은 시각화 움직임을 보고합니다. 또한 물체가 어떻게 소켓에 들어갈 수 있는지 또는 장벽을 지울 수 있는지 를 고려하기 위해 개체의 정신적 회전을 보고합니다.

이 비디오는 시각적 정신적 이미지를 조사하기 위해 정신 회전 절차를 사용하는 방법을 보여줍니다.

Procedure

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1. 자극 디자인.

  1. 이 실험에 대한 자극을 제시합니다 - 문자와 숫자, 거울 이미지(그림 1)와함께 다양한 회전에.
    Figure 1
    그림 1. 정신 회전 작업에 대한 자극을 샘플링합니다. 맨 위 행에는 두 문자(R 및 4)와 회전된 각 문자의 복사본이 표시됩니다. 맨 아래 행에는 각 쌍의 미러 이미지(각 쌍의 오른쪽에 있음)와 각 쌍의 회전 버전도 표시됩니다. 정신 회전 작업에는 익숙한 문자의 회전 버전을 식별하고 미러 이미지의 회전 버전과 구별하는 작업이 포함됩니다.
  2. 파워포인트, 기조연설 또는 유사한 프로그램을 사용하여 자극을 생성합니다.
  3. 이 실험을 위해 대문자 'R'과 소문자 'g'와 숫자 '4'와 '7'을 사용하십시오.
  4. 파워포인트에서 4자 각각의 복사본을 만듭니다. 이 실험에 헬베티카 라이트 글꼴을 사용합니다.
  5. 각 문자의 두 번째 복사본을 만들고 각 문자의 거울 이미지를 생성하도록 뒤집습니다.
  6. 네 문자와 미러 이미지 각각12부를 만듭니다.
  7. 12부씩 각각 15°의 증가하여 회전합니다. 각각의 원래 복사본은 0°이고, 다음 복사본은 15°, 30°이며, 180°까지입니다. 참조 그림 2이 실험에 사용되는 자극의 전체 집합을 볼 수 있습니다.
    Figure 2
    그림 2. 정신 회전 작업에 대한 자극의 전체 세트. 4자(3, R, 4, g)는 각각 미러 이미지와 페어링되어 0에서 180사이의 15° 단위로 회전합니다.
  8. 각 자극과 미러 이미지의 13개의 회전 된 복사본에서 각 개별 평가판에 대한 자극을 생성합니다. 평가판은 페이지 상단에 인쇄된 미러가 아닌 4개의 이미지 중 하나로 구성됩니다. 페이지 하단에는 12개의 회전 중 하나에 문자 나 숫자와 미러 이미지가 포함됩니다(그림3 및 4).
  9. 실험의 각 평가판에 대한 페이지를 만듭니다. 네 개의 숫자 / 문자의 각각은 13 평가판 페이지가, 그래서 있는지 확인 52 페이지 총 및 인쇄.
  10. 페이지 의 뒷면을 1-52로 번호매기. 각 페이지의 숫자는 숫자 태그입니다. 페이지가 레이블이 지정된 숫자는 중요하지 않습니다. 그러나 페이지의 번호를 매기면 각 페이지의 평가판 의 특성과 정답(왼쪽 또는 오른쪽)을 보고하는 테이블인 키를 만들수 있으므로 나중에 개별 시험과 응답을 연결할 수 있습니다. "정신 회전 키"(표1)라고표시된 Excel 스프레드시트와 같이 보이도록 키를 만듭니다.
번호 태그 문자 정답
1 3 60 오른쪽
2 g 75 오른쪽
3 g 30 오른쪽
4 g 60 왼쪽
5 g 165 오른쪽
6 4 105 왼쪽
7 3 15 왼쪽
8 3 165 왼쪽
9 4 180 왼쪽
10 R 15 오른쪽
11 g 180 오른쪽
12 g 45 오른쪽
13 g 105 오른쪽
14 3 45 오른쪽
15 4 15 왼쪽
16 R 60 왼쪽
17 R 45 왼쪽
18 R 150 왼쪽
19 g 0 오른쪽
20 R 30 왼쪽
21 3 120 왼쪽
22 4 90 왼쪽
23 R 75 왼쪽
24 4 135 오른쪽
25 3 180 왼쪽
26 4 45 왼쪽
27 R 90 오른쪽
28 4 0 왼쪽
29 4 120 왼쪽
30 3 135 오른쪽
31 R 135 왼쪽
32 3 30 왼쪽
33 4 75 왼쪽
34 3 105 왼쪽
35 3 150 왼쪽
36 R 105 오른쪽
37 4 60 오른쪽
38 4 30 왼쪽
39 R 120 오른쪽
40 R 180 오른쪽
41 g 135 오른쪽
42 3 0 왼쪽
43 3 90 왼쪽
44 4 150 오른쪽
45 4 165 왼쪽
46 3 75 오른쪽
47 R 165 왼쪽
48 g 90 오른쪽
49 g 150 오른쪽
50 g 15 왼쪽
51 R 0 오른쪽
52 g 120 오른쪽

표 1. 각 페이지에서 평가판의 특성과 정답(왼쪽 또는 오른쪽)을 보고하는 키의 예입니다.

Figure 3
그림 3. 정신 회전 실험의 한 예심에 대한 샘플 테스트 페이지입니다. 참가자는 왼쪽 또는 오른쪽(선 아래)의 문자가 회전된 'R'인지(미러 이미지 회전과 는 반대로)인지 보고해야 합니다.

Figure 4
그림 4. 정신 회전 실험의 한 예심에 대한 샘플 테스트 페이지입니다. 참가자는 왼쪽 또는 오른쪽(선 아래)의 문자가 회전된 '4'인지(미러 이미지 회전과 는 달리)인지 보고해야 합니다.

  1. 결과를 각 평가판의 내용과 연결하려면 결과를 기록하는 장소가 필요하므로 평가판 번호에 대한 열이 있는 다른 스프레드시트, 해당 평가판의 숫자 태그에 대한 열, 지정된 응답에 대한 열(오른쪽 또는 왼쪽) 및 참가자가 응답을 생성하는 데 걸리는 시간에 대한 열을 만듭니다. 이 응답 시트를 인쇄합니다.
  2. 또한 데모 페이지를 사용하여 지침을 설명합니다. 문자 중 하나, 미러 이미지 및 회전 중 하나에서 문자의 몇 가지 예를 보여 주게 합니다. 명확하게 라벨을 붙입니다(그림5).

Figure 5
그림 5. 명령 시트. 이 시트는 참가자에게 절차에 대한 설명을 용이하게하기 위해 문자 중 하나, 미러 이미지 및 각 문자의 회전을 제공합니다.

  1. 평가판 및 데모 페이지의 인쇄된 버전 외에도 실험에 대한 스톱워치를 획득하며 타이밍 및 기록 응답을 돕는 도우미를 갖는 것도 유용합니다.

2. 절차.

  1. 데모 페이지를 사용하여 참가자에게 지침을 설명합니다. 각 평가판에서 두 이미지 중 어느 이미지가 익숙한 숫자 나 문자의 회전 버전인지 결정하라는 메시지가 표시됩니다. 대안은 동일한 숫자 또는 문자의 미러 이미지 회전이 될 것입니다. 다음은 숫자 3의 한 가지 예입니다. 그리고 여기에 거울 이미지가 있습니다. 평가판에서는 원본 3과 페이지 하단의 두 예제, 회전된 3 및 미러 이미지의 회전과 함께 표시됩니다. 당신은 당신이 원래 생각 하나를 나타내는 "왼쪽"또는 "오른쪽"을 말할 것이다. 정확도를 희생하지 않고 가능한 한 빨리 대응해야 합니다. 즉, 답을 확신하자마자 대답을 하되 더 빨리 대답하지 는 않습니다."
  2. 52개의 테스트 페이지를 섞어 순서를 임의로 설정합니다. 섞은 후, 평가판의 숫자 태그를 응답 시트에 제시하는 순서대로 입력합니다.
  3. 실험을 시작합니다. 페이지 스택을 실험자와 참가자 사이에 정면으로 배치합니다.
  4. 도우미가 스톱워치를 잡게 합니다.
  5. 각 시험에서 도우미가 타이머를 시작할 때 "Go"라고 말하십시오. 이 신호에서 해당 평가판의 페이지를 뒤집습니다. 참가자가 페이지를 공부하고 "오른쪽" 또는 "왼쪽"이라고 말하여 해당 평가판의 대답을 나타내는 문자를 표시하도록 합니다.
  6. 참가자가 응답을 보고하면 도우미가 타이머를 중지해야 합니다. 그런 다음 응답 시트에 주어진 응답 시간과 답변을 기록합니다.
  7. 모든 52 시험에 대한이 절차를 반복합니다.

3. 분석.

  1. 실험이 완료되면 데이터를 분석합니다.
  2. 응답 시트의 디지털 복사본에 필기 번호 태그, 응답 및 응답 시간을 입력하고 "참가자 1 MR 응답"(표2)과같은 새 이름으로 저장합니다.
재판 # 번호 태그 주어진 응답 응답 시간 번호 태그2 문자 정답 대답 정답?
4 1 오른쪽 4876 1 3 60 오른쪽 1
38 2 오른쪽 6758 2 g 75 오른쪽 1
40 3 오른쪽 3579 3 g 30 오른쪽 1
26 4 왼쪽 8752 4 g 60 왼쪽 1
10 5 오른쪽 6494 5 g 165 오른쪽 1
49 6 왼쪽 6587 6 4 105 왼쪽 1
16 7 왼쪽 3434 7 3 15 왼쪽 1
45 8 왼쪽 9172 8 3 165 왼쪽 1
35 9 왼쪽 1856 9 4 180 왼쪽 1
17 10 오른쪽 6818 10 R 15 오른쪽 1
12 11 오른쪽 4797 11 g 180 오른쪽 1
5 12 오른쪽 5378 12 g 45 오른쪽 1
21 13 오른쪽 3301 13 g 105 오른쪽 1
25 14 오른쪽 1393 14 3 45 오른쪽 1
33 15 왼쪽 3937 15 4 15 왼쪽 1
42 16 왼쪽 5827 16 R 60 왼쪽 1
31 17 왼쪽 6004 17 R 45 왼쪽 1
9 18 왼쪽 6174 18 R 150 왼쪽 1
46 19 오른쪽 6619 19 g 0 오른쪽 1
3 20 왼쪽 2276 20 R 30 왼쪽 1
18 21 왼쪽 4176 21 3 120 왼쪽 1
28 22 왼쪽 7819 22 4 90 왼쪽 1
24 23 왼쪽 7368 23 R 75 왼쪽 1
6 24 오른쪽 4984 24 4 135 오른쪽 1
47 25 왼쪽 4495 25 3 180 왼쪽 1
7 26 왼쪽 5476 26 4 45 왼쪽 1
50 27 오른쪽 7919 27 R 90 오른쪽 1
27 28 왼쪽 7182 28 4 0 왼쪽 1
48 29 왼쪽 5793 29 4 120 왼쪽 1
13 30 오른쪽 8986 30 3 135 오른쪽 1
36 31 왼쪽 9457 31 R 135 왼쪽 1
11 32 왼쪽 7903 32 3 30 왼쪽 1
29 33 왼쪽 9703 33 4 75 왼쪽 1
51 34 왼쪽 9565 34 3 105 왼쪽 1
1 35 왼쪽 9341 35 3 150 왼쪽 1
8 36 오른쪽 2849 36 R 105 오른쪽 1
52 37 오른쪽 2355 37 4 60 오른쪽 1
2 38 왼쪽 2094 38 4 30 왼쪽 1
32 39 오른쪽 7338 39 R 120 오른쪽 1
43 40 오른쪽 5431 40 R 180 오른쪽 1
37 41 오른쪽 2734 41 g 135 오른쪽 1
19 42 왼쪽 5978 42 3 0 왼쪽 1
14 43 왼쪽 3305 43 3 90 왼쪽 1
22 44 오른쪽 5273 44 4 150 오른쪽 1
41 45 왼쪽 4472 45 4 165 왼쪽 1
23 46 오른쪽 2353 46 3 75 오른쪽 1
34 47 왼쪽 8211 47 R 165 왼쪽 1
20 48 오른쪽 2049 48 g 90 오른쪽 1
44 49 오른쪽 9719 49 g 150 오른쪽 1
39 50 왼쪽 9562 50 g 15 왼쪽 1
15 51 오른쪽 1282 51 R 0 오른쪽 1
30 52 오른쪽 3548 52 g 120 오른쪽 1

표 2. 완성된 응답 시트의 예입니다.

  1. 응답 키를 열고 숫자 태그별로 정렬합니다. 응답 키의 내용을 참가자 응답과 함께 시트에 잘라 붙여 넣기하므로 참가자의 응답 및 응답 시간을 보고하는 열과 각 평가판의 세부 정보가 있습니다.
  2. 시트 끝에 "응답 수정"이라고 표시된 열을 하나 더 추가합니다. 각 행의 올바른 응답과 함께 주어진 응답을 비교하고 주어진 응답이 올바른 경우 응답 올바른 행에 1을 입력하거나 그렇지 않은 경우 0을 입력합니다.
  3. 결과를 요약합니다. 올바른 응답이 있는 시험의 전체 비율을 보려면 "응답 올바른?" 열을 평균합니다. 이것은 대부분의 참가자에게 매우 높거나 완벽해야합니다. 응답 시간 열을 평균하여 전체 응답 시간을 파악합니다. 해당 열은 시험 및/또는 문자 의 방향에 대한 문자로 필터링하는 동안 평균화될 수도 있습니다.

개인은 시각적 정신적 이미지, 즉 자신의 마음의 눈으로 이미지를 연상시키는 능력인 시각적 정신적 이미지에 의존하여 세상을 정확하게 인식하고 행동을 안내해야 합니다.

예를 들어, 정신 이미지는 특정 위치로 가는 길 찾기를 계획할 때 경로를 시각화하거나 리모델링된 경우 집이 어떻게 보일지 시각화하는 데 사용됩니다.

실험 심리학자는 친숙한 캐릭터의 회전 버전을 식별하고 거울 이미지의 회전 버전에서 구별포함 정신 회전 패러다임의 사용을 통해 사람의 시각적 정신 이미지를 측정 할 수 있습니다.

정신 회전 절차를 사용하여 이 비디오는 자극을 설계하고 실험을 수행하는 방법과 시각적 정신적 이미지를 조사하는 결과를 분석하고 해석하는 방법을 보여줍니다.

이 실험에서 참가자는 자극을 제시하고 후속 자극이 원래 항목또는 미러 이미지의 회전인지 여부를 구별하도록 요청받습니다.

이 경우 작업 자극은 R 및 g와 같은 문자와 4 및 7과 같은 숫자로 구성되며 모두 헬베티카 라이트 글꼴로 인쇄됩니다.

문자와 숫자의 두 가지 버전이 생성됩니다: 원본과 뒤집힌 거울 이미지. 그런 다음 각 문자가 0°에서 시작하여 180°로 끝나는 15°의 증가 된 증가에 의해 회전될 수 있도록 문자를 조작합니다.

각 평가판 에서 참가자는 4개의 조작된 문자 중 하나를 제시한 다음, 원래 항목의 회전 버전이 가능한 한 빠르고 정확하게 회전된 두 가지 선택 사항중 하나를 결정하도록 요청받습니다.

따라서 종속 변수는 응답 시간이며 참가자가 응답을 하는 데 걸리는 시간입니다.

회전 시간이 가장 많이 회전하는 캐릭터에 비해 응답 시간이 더 빠를 것이라는 가설이 있습니다. 즉, 응답 시간이 길수록 캐릭터가 표준 방향에서 회전할수록 더 깁니다.

실험을 시작하려면 각 개별 평가판에 대해 생성된 자극 시트를 수집합니다. 각 평가판에 대해 미러가 아닌 4개의 이미지 중 하나가 맨 위에 인쇄되고 두 가지 선택 사항이 페이지 하단에 있습니다.

'숫자 태그'라고 하는 1~52페이지의 뒷면을 1~52개에서 숫자로 번호가 매겨버립니다. 순서를 임의로 설정하려면 테스트 페이지를 섞습니다.

결과를 각 평가판의 내용과 보다 쉽게 연결하려면 평가판 번호, 프레젠테이션 순서의 숫자 태그, 지정된 응답 및 응답 시간을 포함하는 응답 시트를 만듭니다.

마지막 준비 단계로 스톱워치와 도우미를 모으세요.

참가자가 도착하면 데모 페이지를 사용하여 지침을 설명합니다. 문자 중 하나, 미러 이미지 및 회전 중 하나에서 문자의 몇 가지 예가 표시됩니다.

다음으로 테스트 페이지를 실험자와 참가자 사이에 엎드시게 합니다.

각 평가판 에서 도우미가 타이머를 시작하고 "이동"이라고 하면 참가자의 페이지를 뒤집습니다.

참가자가 응답을 보고하면 타이머를 중지합니다. 그런 다음 응답 시간과 응답을 응답 시트에 기록합니다. 모든 52 시험에 대한이 절차를 반복합니다.

실험이 완료되면 숫자 순서로 숫자 태그, 지정된 응답 시간 및 정답을 포함하여 응답 시트의 디지털 복사본을 만듭니다.

'정답' 열에 1을 입력하여 응답이 올바른지 또는 0이 잘못된 경우 올바른지 표시합니다.

올바른 시험의 경우 회전 함수로 표시된 각 문자의 평균 응답 시간을 플롯합니다. 응답 시간은 회전 정도에 따라 비례적으로 증가합니다. 이러한 결과 제안 뇌 물리적 변환을 시뮬레이션.

이제 정신 회전 실험 설계에 익숙해졌으니 시각적 정신 이미지에 대한 구체적인 질문에 답하기 위해 이 방법을 적용할 수 있습니다.

실질적으로 말하자면, 육체적 공간에 대한 시각적 사고에 특히 능숙한 사람들은 정신 회전 작업을 통해 식별 될 수 있습니다. 어떤 개인은 건축가와 기계 엔지니어와 같은 자신의 행동을 안내하기 위해 정신 이미지를 사용하는 데 매우 능숙합니다.

또한, 연구원은 정신 회전에 관련 된 뇌 영역을 조사 하는 기능적인 자기 공명 이미징을 사용.

사람들이 정신적으로 그(것)들을 보고 없이 객체를 회전할 때, 특히 시각 피질에 있는 두뇌 활동의 엄청난 양이 있습니다, 정수리 엽과 같은 지구에 - 두뇌 지역은 일반적으로 보고에 관여하기 위하여 생각됩니다. 즉, 실제로 시각적 자극을 보는 데 사용되는 뇌 시스템은 시각적 자극을 상상하는 데 사용됩니다.

마지막으로, 연구원은 정신 이미지가 다른 공간 환경과 장애물을 통해 탐색에 관여하는 방법을 연구하기 위해 가상 현실에서 정신 회전을 검사합니다.

당신은 정신 회전 실험을 수행하기 위해 JoVE의 소개를 보았다. 이제 실험을 설계하고 수행하는 방법과 결과를 분석하고 해석하는 방법을 잘 이해해야 합니다.

시청해 주셔서 감사합니다!

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Results

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결과를 그래프로 하는 일반적인 방법은 각 문자의 응답 시간을 문자 회전 함수(및 미러 이미지)로 플롯하는 것입니다. 그림 6).

Figure 6
그림 6. 정신 회전 작업의 결과. 각 문자에 대해 지정된 시험에서 회전량의 함수로 응답 시간이 플롯됩니다. 일반적으로 응답 시간은 캐릭터가 표준 방향에서 더 많이 회전할수록 뇌 메커니즘이 물리적 변환을 시뮬레이션한다는 것을 시사합니다.

정신 회전 작업과 관련된 가장 흥미로운 일반적인 결과 중 하나는 응답을 생성하는 데 걸리는 시간이 대상 문자와 회전 쌍을 구별하는 회전 정도에 비례한다는 것입니다. 즉, 객체를 정신적으로 회전하는 데 걸리는 시간은 실제 오브젝트를 회전하여 동일한 방향으로 배치하는 데 걸리는 시간에 비례하는 것으로 보입니다. 이것은 정신 회전이 두뇌에 있는 물리적 공간을 실제로 시뮬레이션하는 것을 시도하는 기계장치에 의존한다는 것을 건의합니다, 두뇌의 아무 조각도 회전하더라도.

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Applications and Summary

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정신 회전 작업에 대 한 주요 실용적인 응용 프로그램 중 하나는 물리적 공간에 대 한 시각적 사고에 특히 좋은 사람들을 식별 하는. 좋은 건축가, 기계 엔지니어, 전문 목수 또는 용접공이 되기 위해 필요한 기술에 대해 생각해 보십시오. 어떤 사람들은 자신의 행동을 안내하기 위해 정신 이미지를 사용하는 데 정말 능숙하며, 어떤 사람들은 거의 별로 좋지 않으며 대부분의 사람들이하는 방식으로 마음의 눈에 사진을 실제로 볼 수 없다고보고합니다. 정신 회전 테스트는 사람들이 자신의 능력의 가장 좋은 용도를 찾을 수 있도록 하기 위해 매우 좋고 매우 나쁜 시각화 도우미를 식별하는 좋은 방법입니다.

정신 회전은 또한 인간의 시력에 관련 된 난수와 정 수리 엽의 부분을 이해 하기 위한 신경 과학 연구의 중요 한 부분 되었습니다. 가장 놀라운 사실 인정의 한은 사람들이 정신적으로 그(것)들을 보고 없이 객체를 회전할 때, 시각 피질및 두뇌 지역에 있는 두뇌 활동의 엄청난 양이 일반적으로 보고에 관련되기 위하여 생각된다는 것입니다. 즉, 실제로 시각적 자극을 보는 데 사용되는 뇌 시스템은 시각적 자극을 상상하는 데 사용됩니다.

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