La habilidad espacial o habilidad visuoespacial es la capacidad de comprender, razonar y recordar las relaciones visuales y espaciales entre objetos o espacio. [1]
Las habilidades visoespaciales se utilizan para el uso diario, desde la navegación, la comprensión o reparación de equipos, la comprensión o estimación de distancias y medidas, y el desempeño en un trabajo. Las habilidades espaciales también son importantes para el éxito en campos como los deportes, la aptitud técnica, las matemáticas , las ciencias naturales, la ingeniería , la previsión económica, la meteorología , la química y la física . [2] [3] Las habilidades espaciales no solo implican comprender el mundo exterior, sino que también implican procesar información externa y razonar con ella a través de la representación en la mente.
La habilidad espacial es la capacidad de comprender, razonar y recordar las relaciones visuales y espaciales entre objetos o espacio. [1] Hay cuatro tipos comunes de habilidades espaciales que incluyen la percepción espacial o visuoespacial, la visualización espacial, el plegamiento mental y la rotación mental . [4] Cada una de estas habilidades tiene propiedades únicas e importancia para muchos tipos de tareas, ya sea en ciertos trabajos o en la vida cotidiana. Por ejemplo, la percepción espacial se define como la capacidad de percibir relaciones espaciales con respecto a la orientación del cuerpo a pesar de la información que distrae. [5] La rotación mental, por otro lado, es la capacidad mental de manipular y rotar objetos 2D o 3D en el espacio de forma rápida y precisa. [4] Por último, la visualización espacial se caracteriza por complicadas manipulaciones de varios pasos de información presentada espacialmente. [5] Estas tres habilidades están mediadas y respaldadas por un cuarto factor cognitivo espacial conocido como memoria de trabajo espacial. La memoria de trabajo espacial es la capacidad de almacenar temporalmente una cierta cantidad de recuerdos visoespaciales bajo control atencional para completar una tarea. [6] Esta capacidad cognitiva media las diferencias individuales en la capacidad de habilidades espaciales de nivel superior, como la rotación mental.
La percepción espacial se define como la capacidad de percibir relaciones espaciales con respecto a la orientación del cuerpo a pesar de la información que distrae. [4] Consiste en ser capaz de percibir y comprender visualmente información espacial exterior como características, propiedades, medidas, formas, posición y movimiento. [7] Por ejemplo, cuando uno navega a través de un denso bosque, está utilizando la percepción y la conciencia espacial. Otro ejemplo es cuando intentan comprender las relaciones y la mecánica dentro de un automóvil, confían en su percepción espacial para comprender su marco visual. Las pruebas que miden la percepción espacial incluyen la prueba de varilla y marco , donde los sujetos deben colocar una varilla verticalmente mientras ven un marco con una orientación de 22 grados en ángulo, o la tarea del nivel del agua , donde los sujetos tienen que dibujar o identificar una línea horizontal en un ángulo inclinado. botella. [5]
La percepción espacial también es muy relevante en el deporte. Por ejemplo, un estudio encontró que los jugadores de críquet que eran más rápidos a la hora de captar información de pantallas visuales presentadas brevemente eran significativamente mejores bateadores en un juego real. [8] Un estudio de 2015 publicado en el Journal of Vision encontró que los jugadores de fútbol tenían una mayor capacidad de percepción de la cinemática corporal, como el procesamiento de escenas de multitudes multitarea que involucran a peatones cruzando una calle o escenas visuales dinámicas complejas. [9] Otro estudio publicado en el Journal of Human Kinetics sobre atletas de esgrima encontró que el nivel de logro estaba altamente correlacionado con habilidades de percepción espacial como la discriminación visual, las relaciones visoespaciales, la memoria visual secuencial, el enfoque de atención limitado y el procesamiento de información visual. [10] Una revisión publicada en la revista Neuropsychologia encontró que la percepción espacial implica atribuir significado a un objeto o espacio, de modo que su procesamiento sensorial es en realidad parte del procesamiento semántico de la información visual entrante. [11] La revisión también encontró que la percepción espacial involucra el sistema visual humano en el cerebro y el lóbulo parietal que es responsable del procesamiento visomotor y la acción visual dirigida a objetivos. [11] Los estudios también han encontrado que las personas que jugaban juegos de disparos en primera persona tenían mejores habilidades de percepción espacial, como un desempeño más rápido y preciso en una tarea periférica y de identificación, mientras realizaban simultáneamente una búsqueda central. [12] Los investigadores sugirieron que, además de mejorar la capacidad de dividir la atención, jugar juegos de acción mejora significativamente las habilidades de percepción, como la orientación de arriba hacia abajo de la atención hacia posibles ubicaciones objetivo. [12]
La rotación mental es la capacidad de representar y rotar mentalmente objetos 2D y 3D en el espacio de forma rápida y precisa, mientras las características del objeto permanecen sin cambios. Las representaciones mentales de objetos físicos pueden ayudar a utilizar la resolución de problemas y la comprensión. Por ejemplo, Hegarty (2004) demostró que las personas manipulan representaciones mentales para razonar sobre problemas mecánicos, como por ejemplo cómo funcionan los engranajes o las poleas. [13] De manera similar, Schwartz y Black (1999) descubrieron que realizar simulaciones mentales como verter agua mejora la habilidad de las personas para encontrar la solución a preguntas sobre la cantidad de inclinación requerida para contenedores de diferentes alturas y anchos. [13] En el campo de la psicología deportiva, los entrenadores de una variedad de deportes (por ejemplo, baloncesto, gimnasia, fútbol o golf) han promovido a los jugadores a utilizar imágenes mentales y manipulación como una técnica para el rendimiento en su juego. (Jones & Stuth, 1997) [13] Investigaciones recientes (p. ej., Cherney, 2008) también han demostrado evidencia de que jugar videojuegos con práctica constante puede mejorar las habilidades de rotación mental, por ejemplo, mejoras en las puntuaciones de las mujeres después de practicar un juego que involucraba un carrera en un entorno tridimensional. [13] Se han observado los mismos efectos en videojuegos de acción como Unreal Tournament y el popular juego Tetris . [14] Los rompecabezas y el cubo de Rubik también son actividades que implican un mayor nivel de rotación mental y se pueden practicar para mejorar las habilidades espaciales con el tiempo. [15] [16] [17]
La rotación mental también es única y distinta de otras habilidades espaciales porque también involucra áreas asociadas con la simulación motora en el cerebro. [18]
La visualización espacial se caracteriza por manipulaciones complicadas de varios pasos de información presentada espacialmente. [5] Se trata de imágenes visuales , que es la capacidad de representar mentalmente las apariencias visuales de un objeto, e imágenes espaciales que consisten en representar mentalmente las relaciones espaciales entre las partes o ubicaciones de los objetos o movimientos. [19]
La visualización espacial es especialmente importante en los ámbitos de la ciencia y la tecnología. Por ejemplo, un astrónomo debe visualizar mentalmente las estructuras de un sistema solar y los movimientos de los objetos dentro de él. [2] Un ingeniero visualiza mentalmente las interacciones de las partes de una máquina o edificio que se le asigna para diseñar o trabajar. [2] Los químicos deben poder comprender fórmulas que puedan verse como modelos abstractos de moléculas con la mayor parte de la información espacial eliminada; Las habilidades espaciales son importantes para restaurar esa información cuando se necesitan modelos mentales más detallados de las moléculas en las fórmulas. [2]
La visualización espacial también implica imaginar y trabajar con detalles visuales de medidas, formas, movimientos, características y propiedades a través de imágenes mentales y utilizar estas relaciones espaciales para llegar a comprender un problema. Mientras que la percepción espacial implica la comprensión externa a través de los sentidos, la visualización espacial es la comprensión interna a través de imágenes mentales en la mente.
Otra capacidad crítica de visualización espacial es la animación mental . [20] La animación mental consiste en visualizar mentalmente el movimiento y el movimiento de los componentes dentro de cualquier forma de sistema o en general. [20] Es una habilidad muy crucial en el razonamiento y la comprensión mecánicos; por ejemplo, la animación mental en tareas mecánicas puede implicar deconstruir mentalmente un sistema de poleas en unidades más pequeñas y animarlas en la secuencia o leyes correspondientes en el sistema mecánico. [21] En resumen, la animación mental es imaginar mentalmente cómo funcionan los objetos mecánicos analizando el movimiento de sus partes más pequeñas.
El plegado mental es una visualización espacial compleja que implica el plegado de un patrón o material 2D en objetos y representaciones 3D. [22] En comparación con otros estudios, el plegamiento mental ha tenido relativamente poca investigación y estudio. En comparación con la rotación mental, el plegamiento mental es una capacidad de transformación espacial no rígida, lo que significa que las características del objeto manipulado terminan cambiando a diferencia de la rotación mental. En manipulaciones rígidas, el objeto en sí no cambia, sino más bien su posición u orientación espacial, mientras que en transformaciones no rígidas, como el plegado mental, el objeto y las formas cambian. [23] El plegado mental en tareas generalmente requiere una serie de rotaciones mentales para plegar secuencialmente el objeto en uno nuevo. Las pruebas de plegado mental clásicas son la tarea de plegar papel, que es similar al origami . Origami también requiere plegado mental evaluando doblar un papel 2D suficientes veces para crear una figura 3D. [22]
La capacidad de penetración visual es la tarea de visualización espacial menos común que implica la capacidad de imaginar lo que hay dentro de un objeto en función de las características exteriores. [24]
La memoria de trabajo espacial es la capacidad de almacenar temporalmente recuerdos visoespaciales bajo control atencional , con el fin de completar una tarea. [6] Esta capacidad cognitiva media las diferencias individuales en la capacidad de habilidades espaciales de nivel superior, como la rotación mental. La memoria de trabajo espacial implica almacenar grandes cantidades de memorias espaciales a corto plazo en relación con el bloc de dibujo visuoespacial. Se utiliza en el almacenamiento y manipulación temporal de información visual-espacial, como la memorización de formas, colores, ubicación o movimiento de objetos en el espacio. También participa en tareas que consisten en la planificación de movimientos espaciales, como planificar el recorrido a través de un edificio complejo. El bloc de dibujo visoespacial se puede dividir en componentes visuales, espaciales y posiblemente cineestéticos (de movimiento) separados. Su función neurobiológica también se correlaciona con el hemisferio derecho del cerebro. [25]
En una extensa revisión de la investigación sobre las diferencias sexuales, Maccoby y Jacklin informaron que los hombres generalmente se desempeñan mejor en tareas de capacidad espacial que las mujeres, en congruencia con los hallazgos de otras investigaciones. [4] Cabe señalar, sin embargo, que también encontraron que la práctica conduce a mejoras rápidas en la capacidad espacial en ambos sexos. [4]
Los investigadores han descubierto que la capacidad espacial juega un papel importante en las credenciales educativas avanzadas en ciencia, tecnología, ingeniería o matemáticas (STEM). [26] [27] A partir de estudios, se ha indicado que la probabilidad de obtener un título avanzado en STEM aumenta en relación positiva con el nivel de la capacidad espacial. Por ejemplo, un estudio de 2009 publicado en el Journal of Educational Psychology encontró que el 45% de aquellos con doctorados en STEM estaban dentro del porcentaje superior de alta capacidad espacial en un grupo de 400.000 participantes que fueron analizados durante 11 años desde que estaban en el 12º grado. [26] Sólo menos del 10% de aquellos con doctorados en STEM estaban por debajo del cuarto superior en capacidad espacial durante la adolescencia. [26] Luego, los investigadores concluyeron cuán importante es la capacidad espacial para STEM y como factor para lograr el éxito educativo avanzado en ese campo. [26]
La visualización espacial es especialmente importante en ciencia y tecnología . Por ejemplo, un astrónomo debe imaginar visualmente las estructuras de un sistema solar y la trayectoria de los cuerpos dentro de él. [2] Un ingeniero debe imaginar visualmente los movimientos de las partes de una máquina o edificio con el que se le asigna trabajar. [2] Los químicos deben poder comprender fórmulas que son esencialmente modelos abstractos que se supone representan la dinámica espacial de las moléculas y, por lo tanto, las habilidades espaciales son importantes para visualizar los modelos moleculares que se necesitan en las fórmulas. [2] La capacidad de manipulación espacial también es importante en el campo de la geología estructural, cuando se imagina visualmente cómo las rocas cambian a través del tiempo, como la migración de un cuerpo de magma a través de la corteza o el plegamiento progresivo de una sucesión estratigráfica. Otra habilidad de visualización espacial conocida como capacidad de penetración visual es importante en geología, ya que requiere que los geólogos visualicen lo que hay dentro de un objeto sólido basándose en conocimientos previos. [24]
La literatura actual también indica que las matemáticas implican un procesamiento visuoespacial. Los estudios han encontrado que los estudiantes superdotados en matemáticas, por ejemplo, obtienen mejores resultados en visualización espacial que los estudiantes no superdotados. [19] Una revisión de 2008 publicada en la revista Neuroscience Biobehavioural Reviews encontró evidencia de que el procesamiento visuoespacial está involucrado intuitivamente en muchos aspectos del procesamiento de números y el cálculo en matemáticas. Por ejemplo, el significado de un dígito en un número de varios dígitos se codifica según la información espacial dada su relación con su posición dentro del número. [28] Otro estudio encontró que la estimación numérica podría depender de la integración de diferentes señales visoespaciales (diámetro, tamaño, ubicación, medición) para inferir una respuesta. [29] Un estudio publicado en 2014 también encontró evidencia de que el cálculo matemático se basa en la integración de varios procesos espaciales. [30] Otro estudio de 2015 publicado en la revista Frontiers in Psychology también encontró que el procesamiento numérico y el rendimiento aritmético pueden depender de la capacidad de percepción visual. [31]
Un estudio de 2007 publicado en la revista Cognitive Science también encontró que la capacidad de visualización espacial es crucial para resolver problemas cinemáticos en física. [32] Sin embargo, la literatura actual indica que las habilidades espaciales, específicamente la rotación mental, son cruciales para lograr el éxito en diversos campos de la química, la ingeniería y la física. [3] [33]
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