Cronometría mental

Estudio de la velocidad de procesamiento en tareas cognitivas

Representación de las etapas de procesamiento en un paradigma típico de tiempo de reacción

La cronometría mental es el estudio científico de la velocidad de procesamiento o tiempo de reacción en tareas cognitivas para inferir el contenido, la duración y la secuencia temporal de las operaciones mentales. El tiempo de reacción (TR; también conocido como " tiempo de respuesta ") se mide por el tiempo transcurrido entre el inicio del estímulo y la respuesta de un individuo en tareas cognitivas elementales (ECT), que son tareas perceptivo-motoras relativamente simples que generalmente se administran en un entorno de laboratorio. ^[1] La cronometría mental es uno de los paradigmas metodológicos centrales de la psicología humana experimental , cognitiva y diferencial , pero también se analiza comúnmente en psicofisiología , neurociencia cognitiva y neurociencia conductual para ayudar a dilucidar los mecanismos biológicos subyacentes a la percepción, la atención y la toma de decisiones en humanos y otras especies.

La cronometría mental utiliza mediciones del tiempo transcurrido entre el inicio de los estímulos sensoriales y las respuestas conductuales subsiguientes para estudiar el curso temporal del procesamiento de la información en el sistema nervioso. ^[2] Las características distributivas de los tiempos de respuesta, como la media y la varianza, se consideran índices útiles de la velocidad y la eficiencia de procesamiento, que indican la rapidez con la que un individuo puede ejecutar operaciones mentales relevantes para la tarea. ^[3] Las respuestas conductuales suelen ser pulsaciones de botones, pero a menudo se utilizan movimientos oculares, respuestas vocales y otros comportamientos observables. Se cree que el tiempo de reacción está limitado por la velocidad de transmisión de señales en la materia blanca , así como por la eficiencia de procesamiento de la materia gris neocortical . ^[4]

El uso de la cronometría mental en la investigación psicológica es de amplio alcance y abarca modelos nomotéticos de procesamiento de información en los sistemas auditivo y visual humanos, así como temas de psicología diferencial como el papel de las diferencias individuales en el TR en la capacidad cognitiva humana, el envejecimiento y una variedad de resultados clínicos y psiquiátricos. ^[3] El enfoque experimental de la cronometría mental incluye temas como el estudio empírico de las latencias vocales y manuales, la atención visual y auditiva , el juicio temporal y la integración, el lenguaje y la lectura, el tiempo de movimiento y la respuesta motora, el tiempo de percepción y decisión, la memoria y la percepción subjetiva del tiempo. ^[5] Las conclusiones sobre el procesamiento de la información extraídas del TR a menudo se realizan teniendo en cuenta el diseño experimental de la tarea, las limitaciones en la tecnología de medición y el modelado matemático. ^[6]

Historia y primeras observaciones

Ilustración de la vía del dolor en el Traité de l'homme (Tratado del hombre) de René Descartes de 1664. La larga fibra que va desde el pie hasta la cavidad de la cabeza es tirada por el calor y libera un líquido que hace que los músculos se contraigan.

La idea de que la reacción humana a un estímulo externo está mediada por una interfaz biológica (como un nervio) es casi tan antigua como la propia disciplina filosófica de la ciencia. Pensadores de la Ilustración como René Descartes propusieron que la respuesta refleja al dolor, por ejemplo, es transportada por algún tipo de fibra —lo que hoy se reconoce como parte del sistema nervioso— hasta el cerebro, donde luego se procesa como la experiencia subjetiva del dolor. Sin embargo, Descartes y otros pensaban que este reflejo biológico estímulo-respuesta se producía instantáneamente y, por lo tanto, no estaba sujeto a una medición objetiva. ^[7]

La primera documentación del tiempo de reacción humano como variable científica llegaría varios siglos después, a partir de preocupaciones prácticas que surgieron en el campo de la astronomía. En 1820, el astrónomo alemán Friedrich Bessel se dedicó al problema de la precisión en el registro de tránsitos estelares, que normalmente se hacía utilizando el tictac de un metrónomo para estimar el momento en el que una estrella pasaba por la línea del cabello de un telescopio. Bessel notó discrepancias de tiempo con este método entre los registros de varios astrónomos y trató de mejorar la precisión teniendo en cuenta estas diferencias individuales en el tiempo. Esto llevó a varios astrónomos a buscar formas de minimizar estas diferencias entre individuos, lo que llegó a conocerse como la "ecuación personal" del tiempo astronómico. ^[8] Este fenómeno fue explorado en detalle por el estadístico inglés Karl Pearson , quien diseñó uno de los primeros aparatos para medirlo. ^[7]

Un aparato temprano construido para medir el tiempo de reacción a través de la "ecuación personal" ^[9]

Las investigaciones puramente psicológicas sobre la naturaleza del tiempo de reacción surgieron a mediados de la década de 1850. La psicología como ciencia cuantitativa y experimental se ha considerado históricamente dividida principalmente en dos disciplinas: psicología experimental y psicología diferencial. ^[10] El estudio científico de la cronometría mental, uno de los primeros desarrollos de la psicología científica, ha asumido un microcosmos de esta división ya a mediados del siglo XIX, cuando científicos como Hermann von Helmholtz y Wilhelm Wundt diseñaron tareas de tiempo de reacción para intentar medir la velocidad de la transmisión neuronal. Wundt, por ejemplo, realizó experimentos para probar si las provocaciones emocionales afectaban el pulso y la frecuencia respiratoria utilizando un quimógrafo . ^[11]

A Sir Francis Galton se le atribuye generalmente el mérito de ser el fundador de la psicología diferencial , que busca determinar y explicar las diferencias mentales entre individuos. Fue el primero en utilizar pruebas rigurosas de TR con la intención expresa de determinar promedios y rangos de diferencias individuales en rasgos mentales y conductuales en humanos. Galton planteó la hipótesis de que las diferencias en inteligencia se reflejarían en la variación de la discriminación sensorial y la velocidad de respuesta a los estímulos, y construyó varias máquinas para probar diferentes medidas de esto, incluido el TR a estímulos visuales y auditivos. Sus pruebas involucraron una selección de más de 10,000 hombres, mujeres y niños del público de Londres. ^[3]

Welford (1980) señala que el estudio histórico de los tiempos de reacción humana se centró en cinco clases distintas de problemas de investigación, algunos de los cuales evolucionaron hasta convertirse en paradigmas que todavía se utilizan en la actualidad. Estos dominios se describen en términos generales como factores sensoriales, características de la respuesta, preparación, elección y acompañamientos conscientes. ^[8]

Factores sensoriales

Los primeros investigadores observaron que la variación de las cualidades sensoriales del estímulo afectaba los tiempos de respuesta, y que el aumento de la relevancia perceptual de los estímulos tiende a disminuir los tiempos de reacción. Esta variación puede producirse mediante diversas manipulaciones, algunas de las cuales se analizan a continuación. En general, la variación en los tiempos de reacción producida por la manipulación de los factores sensoriales probablemente sea más el resultado de diferencias en los mecanismos periféricos que de procesos centrales. ^[8]

Fuerza del estímulo

Uno de los primeros intentos de modelar matemáticamente los efectos de las cualidades sensoriales de los estímulos sobre la duración del tiempo de reacción surgió de la observación de que el aumento de la intensidad de un estímulo tendía a producir tiempos de respuesta más cortos. Por ejemplo, Henri Piéron (1920) propuso fórmulas para modelar esta relación de la forma general:

${\displaystyle RT={\frac {a}{i^{n}}}+k}$,

donde representa la intensidad del estímulo, representa un valor de tiempo reducible, representa un valor de tiempo irreducible y representa un exponente variable que difiere según los sentidos y las condiciones. ^[12] Esta formulación refleja la observación de que el tiempo de reacción disminuirá a medida que la intensidad del estímulo aumenta hasta la constante , que representa un límite inferior teórico por debajo del cual la fisiología humana no puede operar de manera significativa. ^[8] ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle k}$

A principios de la década de 1930 se descubrió que los efectos de la intensidad del estímulo en la reducción de los TR eran relativos en lugar de absolutos. Una de las primeras observaciones de este fenómeno proviene de la investigación de Carl Hovland , quien demostró con una serie de velas colocadas a diferentes distancias focales que los efectos de la intensidad del estímulo en el TR dependían del nivel previo de adaptación . ^[13]

Además de la intensidad del estímulo, también se puede lograr la variación de la fuerza del estímulo (es decir, la "cantidad" de estímulo disponible para el aparato sensorial por unidad de tiempo) aumentando tanto el área como la duración del estímulo presentado en una tarea de TR. Este efecto se documentó en las primeras investigaciones sobre los tiempos de respuesta al sentido del gusto al variar el área sobre las papilas gustativas para la detección de un estímulo gustativo, ^[14] y para el tamaño de los estímulos visuales como cantidad de área en el campo visual. ^{[15] [16]} De manera similar, se encontró que aumentar la duración de un estímulo disponible en una tarea de tiempo de reacción producía tiempos de reacción ligeramente más rápidos a los estímulos visuales ^[15] y auditivos, ^[17] aunque estos efectos tienden a ser pequeños y son en gran medida consecuencia de la sensibilidad a los receptores sensoriales. ^[8]

Modalidad sensorial

La modalidad sensorial en la que se administra un estímulo en una tarea de tiempo de reacción depende en gran medida de los tiempos de conducción aferente, las propiedades de cambio de estado y el rango de discriminación sensorial inherente a nuestros diferentes sentidos. ^[8] Por ejemplo, los primeros investigadores descubrieron que una señal auditiva puede llegar a los mecanismos de procesamiento central en 8-10 ms, ^[18] mientras que el estímulo visual tiende a tardar alrededor de 20-40 ms. ^[19] Los sentidos animales también difieren considerablemente en su capacidad para cambiar de estado rápidamente, con algunos sistemas capaces de cambiar casi instantáneamente y otros mucho más lento. Por ejemplo, el sistema vestibular, que controla la percepción de la posición de uno en el espacio, se actualiza mucho más lentamente que el sistema auditivo. ^[8] El rango de discriminación sensorial de un sentido dado también varía considerablemente tanto dentro como entre modalidades sensoriales. Por ejemplo, Kiesow (1903) encontró en una tarea de tiempo de reacción del gusto que los sujetos humanos son más sensibles a la presencia de sal en la lengua que de azúcar, lo que se refleja en un tiempo de reacción más rápido de más de 100 ms para la sal que para el azúcar. ^[20]

Características de la respuesta

Los primeros estudios sobre los efectos de las características de respuesta en los tiempos de reacción se centraron principalmente en los factores fisiológicos que influyen en la velocidad de respuesta. Por ejemplo, Travis (1929) descubrió en una tarea de tiempo de reacción en la que se pulsaban teclas que el 75% de los participantes tendían a incorporar la fase descendente de la frecuencia de temblor común de un dedo extendido, que es de unos 8 a 12 temblores por segundo, al pulsar una tecla en respuesta a un estímulo. ^[21] Esta tendencia sugería que las distribuciones de los tiempos de respuesta tienen una periodicidad inherente y que un tiempo de reacción determinado está influido por el punto durante el ciclo de temblor en el que se solicita una respuesta. Este hallazgo fue respaldado por trabajos posteriores a mediados del siglo XX que mostraban que las respuestas eran menos variables cuando los estímulos se presentaban cerca de los puntos superior o inferior del ciclo de temblor. ^[22]

La tensión muscular anticipatoria es otro factor fisiológico que los primeros investigadores encontraron como predictor de los tiempos de respuesta, ^{[23] [24]} donde la tensión muscular se interpreta como un índice del nivel de excitación cortical. Es decir, si el estado de excitación fisiológica es alto al inicio del estímulo, una mayor tensión muscular preexistente facilita respuestas más rápidas; si la excitación es baja, una tensión muscular más débil predice una respuesta más lenta. Sin embargo, también se encontró que demasiada excitación (y, por lo tanto, tensión muscular) afectaba negativamente el desempeño en tareas de TR como consecuencia de una relación señal-ruido deteriorada. ^[8]

Como ocurre con muchas manipulaciones sensoriales, las características de respuesta fisiológica como predictores del TR operan en gran medida fuera del procesamiento central, lo que diferencia estos efectos de los de la preparación, que se analizan a continuación.

Preparación

Otra observación que se hizo por primera vez en las primeras investigaciones cronométricas fue que una señal de "advertencia" que precedía a la aparición de un estímulo generalmente daba como resultado tiempos de reacción más cortos. Este breve período de advertencia, al que se hace referencia como "expectativa" en este trabajo fundacional, se mide en tareas de TR simples como la duración de los intervalos entre la advertencia y la presentación del estímulo al que se debe reaccionar. La importancia de la duración y la variabilidad de la expectativa en la investigación de la cronometría mental se observó por primera vez a principios del siglo XX y sigue siendo una consideración importante en la investigación moderna. Hoy se refleja en la investigación moderna en el uso de un período de anticipación variable que precede a la presentación del estímulo. ^[8]

Esta relación se puede resumir en términos simples mediante la ecuación:

${\displaystyle RT=a+b\log {\frac {1}{p}},}$

donde y son constantes relacionadas con la tarea y denota la probabilidad de que aparezca un estímulo en un momento dado. ^[8] ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle b}$ ${\displaystyle p}$

En tareas de TR simples, los períodos iniciales constantes de aproximadamente 300 ms a lo largo de una serie de ensayos tienden a producir las respuestas más rápidas para un individuo dado, y las respuestas se alargan a medida que el período inicial se hace más largo, un efecto que se ha demostrado hasta en períodos iniciales de muchos cientos de segundos. ^[25] Los períodos iniciales de intervalo variable, si se presentan en la misma frecuencia pero en orden aleatorio, tienden a producir TR más lentos cuando los intervalos son más cortos que la media de la serie, y pueden ser más rápidos o más lentos cuando son mayores que la media. ^{[26] [27]} Ya sea que se mantengan constantes o variables, los períodos iniciales de menos de 300 ms pueden producir TR retrasados ​​porque el procesamiento de la advertencia puede no haber tenido tiempo de completarse antes de que llegue el estímulo. Este tipo de retraso tiene implicaciones significativas para la cuestión del procesamiento central organizado en serie, un tema complejo que ha recibido mucha atención empírica en el siglo posterior a este trabajo fundacional. ^[28]

Elección

El número de opciones posibles se reconoció tempranamente como un determinante significativo del tiempo de respuesta, y los tiempos de reacción se alargan en función tanto del número de señales posibles como de las posibles respuestas. ^[8]

El primer científico que reconoció la importancia de las opciones de respuesta en el TR fue Franciscus Donders (1869). Donders descubrió que el TR simple es más corto que el TR de reconocimiento, y que el TR de elección es más largo que ambos. ^[29] Donders también ideó un método de sustracción para analizar el tiempo que tardaban en realizarse las operaciones mentales. ^[30] Al restar el TR simple del TR de elección, por ejemplo, es posible calcular cuánto tiempo se necesita para hacer la conexión. Este método proporciona una forma de investigar los procesos cognitivos que subyacen a las tareas perceptivo-motoras simples, y formó la base de desarrollos posteriores. ^[30]

Aunque el trabajo de Donders abrió el camino para futuras investigaciones en pruebas de cronometría mental, no estuvo exento de inconvenientes. Su método de inserción, a menudo denominado "inserción pura", se basaba en la suposición de que la inserción de un requisito complicado particular en un paradigma de TR no afectaría a los demás componentes de la prueba. Esta suposición (que el efecto incremental en el TR era estrictamente aditivo) no se mantuvo en pruebas experimentales posteriores, que demostraron que las inserciones podían interactuar con otras partes del paradigma de TR. A pesar de esto, las teorías de Donders siguen siendo interesantes y sus ideas se siguen utilizando en ciertas áreas de la psicología, que ahora cuentan con las herramientas estadísticas para utilizarlas con mayor precisión. ^[3]

Acompañamientos conscientes

El interés por el contenido de la conciencia que caracterizó los primeros estudios de Wundt y otros psicólogos estructuralistas cayó en desuso con la llegada del conductismo en la década de 1920. Sin embargo, el estudio de los acompañamientos conscientes en el contexto del tiempo de reacción fue un avance histórico importante a fines del siglo XIX y principios del siglo XX. Por ejemplo, Wundt y su colaborador Oswald Külpe solían estudiar el tiempo de reacción pidiendo a los participantes que describieran el proceso consciente que se producía durante la ejecución de dichas tareas. ^[8]

Medición y descripciones matemáticas

Las mediciones cronométricas de los paradigmas de tiempo de reacción estándar son valores brutos del tiempo transcurrido entre el inicio del estímulo y la respuesta motora. Estos tiempos se miden normalmente en milisegundos (ms) y se consideran mediciones de escala de proporción con intervalos iguales y un cero verdadero. ^[3]

El tiempo de respuesta en tareas cronométricas generalmente se relaciona con cinco categorías de medición: tendencia central del tiempo de respuesta a lo largo de una serie de ensayos individuales para una persona o condición de tarea dada, generalmente capturada por la media aritmética pero ocasionalmente por la mediana y menos comúnmente por la moda ; variabilidad intraindividual, la variación en las respuestas individuales dentro o entre las condiciones de una tarea; sesgo , una medida de la asimetría de las distribuciones del tiempo de reacción a lo largo de los ensayos; pendiente , la diferencia entre los tiempos de reacción medios en tareas de diferente tipo o complejidad; y precisión o tasa de error, la proporción de respuestas correctas para una persona o condición de tarea dada. ^[3]

Los tiempos de respuesta humanos en tareas de tiempo de reacción simples suelen ser del orden de 200 ms. Los procesos que ocurren durante este breve tiempo permiten al cerebro percibir el entorno circundante, identificar un objeto de interés, decidir una acción en respuesta al objeto y emitir un comando motor para ejecutar el movimiento. Estos procesos abarcan los dominios de la percepción y el movimiento, e involucran la toma de decisiones perceptivas y la planificación motora . ^[31] Muchos investigadores consideran que el límite inferior de un ensayo de tiempo de respuesta válido está entre 100 y 200 ms, que puede considerarse el mínimo de tiempo necesario para procesos fisiológicos como la percepción de estímulos y para las respuestas motoras. ^[32] Las respuestas más rápidas que esto a menudo son el resultado de una "respuesta anticipatoria", en la que la respuesta motora de la persona ya ha sido programada y está en progreso antes del inicio del estímulo, ^[3] y probablemente no reflejen el proceso de interés. ^[6]

Gráfico de densidad y tendencias centrales de los ensayos de tiempo de reacción (ms) en una tarea de dos opciones que demuestra la distribución sesgada hacia la derecha típica de los datos de TR

Distribución de tiempos de respuesta

Los tiempos de reacción de los ensayos de cualquier individuo dado siempre se distribuyen de forma asimétrica y sesgada hacia la derecha, por lo que rara vez siguen una distribución normal (gaussiana). El patrón observado típico es que el tiempo de reacción medio siempre será un valor mayor que el tiempo de reacción medio, y el tiempo de reacción medio será un valor mayor que la altura máxima de la distribución (moda). Una de las razones más obvias para este patrón estándar es que, si bien es posible que cualquier número de factores extienda el tiempo de respuesta de un ensayo dado, no es fisiológicamente posible acortar el tiempo de reacción en un ensayo dado más allá de los límites de la percepción humana (que normalmente se considera que están entre 100 y 200 ms), ni es lógicamente posible que la duración de un ensayo sea negativa. ^[3]

Una de las razones de la variabilidad que se extiende a la cola derecha de la distribución del tiempo de respuesta de un individuo son los lapsos momentáneos de atención . Para mejorar la fiabilidad de los tiempos de respuesta individuales, los investigadores suelen exigir que un sujeto realice múltiples ensayos, a partir de los cuales se puede calcular una medida del tiempo de respuesta "típico" o de referencia. Tomar la media del tiempo de respuesta bruto rara vez es un método eficaz para caracterizar el tiempo de respuesta típico, y los enfoques alternativos (como modelar toda la distribución del tiempo de respuesta) suelen ser más adecuados. ^[32]

Se han desarrollado varios enfoques diferentes para analizar las mediciones de RT, particularmente en cómo tratar eficazmente los problemas que surgen del recorte de valores atípicos, ^[33] transformaciones de datos, ^[32] compensaciones entre velocidad y precisión de confiabilidad de las mediciones , [ ^34] modelos de mezcla, ^{[35] [36]} modelos de convolución, ^[37] comparaciones relacionadas con órdenes estocásticas, ^[38] y el modelado matemático de la variación estocástica en respuestas cronometradas. ^[6]

Ley de Hick

Datos de WE Hick (1952) que demuestran la Ley de Hick: la relación entre el tiempo de reacción y el número de opciones de respuesta entre dos participantes (rojo y azul).

Basándose en las primeras observaciones de Donders sobre los efectos del número de opciones de respuesta en la duración del TR, WE Hick (1952) ideó un experimento de TR que presentaba una serie de nueve pruebas en las que hay n opciones igualmente posibles. El experimento medía el TR del sujeto en función del número de opciones posibles durante cualquier prueba dada. Hick demostró que el TR del individuo aumentaba en una cantidad constante en función de las opciones disponibles, o la "incertidumbre" involucrada en qué estímulo de reacción aparecería a continuación. La incertidumbre se mide en "bits", que se definen como la cantidad de información que reduce la incertidumbre a la mitad en la teoría de la información . En el experimento de Hick, se descubre que el TR es una función del logaritmo binario del número de opciones disponibles ( n ). Este fenómeno se llama "ley de Hick" y se dice que es una medida de la "tasa de ganancia de información". La ley suele expresarse mediante la fórmula:

${\displaystyle RT=a+b\log _{2}(n+1)}$,

donde y son constantes que representan la intersección y la pendiente de la función, y es el número de alternativas. ^[39] La caja de Jensen es una aplicación más reciente de la ley de Hick. ^[3] La ley de Hick tiene interesantes aplicaciones modernas en marketing, donde los menús de los restaurantes y las interfaces web (entre otras cosas) aprovechan sus principios en el esfuerzo por lograr velocidad y facilidad de uso para el consumidor. ^{[40] [ verificación fallida ]} ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle b}$ ${\displaystyle n}$

Modelo de difusión por deriva

Representación gráfica de la tasa de difusión por deriva utilizada para modelar los tiempos de reacción en tareas de dos opciones

El modelo de difusión-deriva (DDM) es una formulación matemática bien definida para explicar la variación observada en los tiempos de respuesta y la precisión en los ensayos de una tarea de tiempo de reacción (normalmente de dos opciones). ^[41]

Este modelo y sus variantes dan cuenta de estas características de distribución al dividir un ensayo de tiempo de reacción en una etapa residual sin decisión y una etapa de "difusión" estocástica, donde se genera la decisión de respuesta real. La distribución de los tiempos de reacción a lo largo de los ensayos está determinada por la tasa a la que se acumula la evidencia en las neuronas con un componente subyacente de "caminata aleatoria". La tasa de deriva ( v ) es la tasa promedio a la que se acumula esta evidencia en presencia de este ruido aleatorio. El umbral de decisión ( a ) representa el ancho del límite de decisión, o la cantidad de evidencia necesaria antes de que se dé una respuesta. El ensayo termina cuando la evidencia acumulada alcanza el límite correcto o incorrecto. ^[42]

Paradigmas del tiempo de reacción estándar

Representación virtual de una caja de Jensen. El botón de inicio se muestra en el centro inferior de la matriz. Se les pide a los participantes que muevan el dedo desde el botón de inicio a uno de los ocho botones de respuesta adicionales cuando se encienden luces LED específicas. Esto produce varias medidas del tiempo de respuesta (RT) del participante.

La investigación cronométrica moderna generalmente utiliza variaciones de una o más de las siguientes categorías generales de paradigmas de tareas de tiempo de reacción, que no necesitan ser mutuamente excluyentes en todos los casos.

Paradigmas de RT simples

El tiempo de reacción simple es el movimiento que necesita un observador para responder a la presencia de un estímulo. Por ejemplo, se le puede pedir a un sujeto que presione un botón tan pronto como aparezca una luz o un sonido. El tiempo de reacción promedio para los estudiantes universitarios es de aproximadamente 160 milisegundos para detectar un estímulo auditivo y aproximadamente 190 milisegundos para detectar un estímulo visual. ^{[29] [43]}

Los tiempos de reacción medios de los velocistas en los Juegos Olímpicos de Pekín fueron de 166 ms para los hombres y de 169 ms para las mujeres, pero en una de cada 1.000 salidas pueden alcanzar 109 ms y 121 ms, respectivamente. ^[44] Este estudio también concluyó que los tiempos de reacción más largos de las mujeres pueden ser un artefacto del método de medición utilizado, lo que sugiere que el sistema de sensores del bloque de salida podría pasar por alto una salida en falso de una mujer debido a una presión insuficiente en las almohadillas. Los autores sugirieron que compensar este umbral mejoraría la precisión de la detección de salidas en falso con corredoras.

La IAAF tiene una regla controvertida que establece que si un atleta se mueve en menos de 100 ms, se considera una salida en falso y, desde 2009, debe ser descalificado, incluso a pesar de un estudio encargado por la IAAF en 2009 que indicó que los mejores velocistas a veces pueden reaccionar en 80-85 ms. ^[45]

Reconocimiento o paradigmas de ir/no ir

Las tareas de reconocimiento o de reacción de acción/reacción de rechazo requieren que el sujeto presione un botón cuando aparezca un tipo de estímulo y retenga la respuesta cuando aparezca otro tipo de estímulo. Por ejemplo, el sujeto puede tener que presionar el botón cuando aparece una luz verde y no responder cuando aparece una luz azul.

Paradigmas de discriminación

El RT de discriminación implica comparar pares de representaciones visuales presentadas simultáneamente y luego presionar uno de dos botones según cuál de las representaciones aparezca más brillante, más larga, más pesada o de mayor magnitud en alguna dimensión de interés. Los paradigmas de RT de discriminación se dividen en tres categorías básicas, que implican estímulos que se administran de manera simultánea, secuencial o continua. ^[46]

En un ejemplo clásico de un paradigma de discriminación simultánea TR, concebido por el psicólogo social Leon Festinger , se muestran dos líneas verticales de diferentes longitudes una al lado de la otra a los participantes simultáneamente. Se les pide a los participantes que identifiquen lo más rápido posible si la línea de la derecha es más larga o más corta que la línea de la izquierda. Una de estas líneas mantendría una longitud constante a lo largo de los ensayos, mientras que la otra tomaría un rango de 15 valores diferentes, cada uno presentado un número igual de veces a lo largo de la sesión. ^[47]

Un ejemplo del segundo tipo de paradigma de discriminación, que administra estímulos con éxito o en serie, es un estudio clásico de 1963 en el que se dan a los participantes dos pesas levantadas secuencialmente y se les pide que juzguen si la segunda era más pesada o más liviana que la primera. ^[48]

El tercer tipo amplio de tarea de discriminación RT, en la que los estímulos se administran de forma continua, se ejemplifica con un experimento de 1955 en el que se pidió a los participantes que clasificaran paquetes de cartas barajadas en dos pilas dependiendo de si la carta tenía una gran o pequeña cantidad de puntos en su reverso. El tiempo de reacción en una tarea de este tipo se mide a menudo por la cantidad total de tiempo que lleva completar la tarea. ^[49]

Paradigmas de elección de RT

Las tareas de tiempo de reacción a la elección (CRT) requieren respuestas distintas para cada clase posible de estímulo. En una tarea de tiempo de reacción a la elección que requiere una única respuesta a varias señales diferentes, se cree que ocurren cuatro procesos distintos en secuencia: primero, los órganos sensoriales reciben las cualidades sensoriales de los estímulos y las transmiten al cerebro; segundo, el individuo identifica, procesa y razona la señal; tercero, se toma la decisión de elección; y cuarto, se inicia la respuesta motora correspondiente a esa elección y se lleva a cabo mediante una acción. ^[50]

Las tareas de CRT pueden ser muy variables. Pueden implicar estímulos de cualquier modalidad sensorial, más típicamente de naturaleza visual o auditiva, y requieren respuestas que normalmente se indican presionando una tecla o un botón. Por ejemplo, se le puede pedir al sujeto que presione un botón si aparece una luz roja y un botón diferente si aparece una luz amarilla. La caja de Jensen es un ejemplo de un instrumento diseñado para medir el tiempo de reacción de elección con estímulos visuales y respuesta de pulsación de teclas. ^[49] Los criterios de respuesta también pueden ser en forma de vocalizaciones, como la versión original de la tarea Stroop , donde se instruye a los participantes a leer los nombres de las palabras impresas en tinta de color de listas. ^[51] Las versiones modernas de la tarea Stroop, que utilizan pares de estímulos únicos para cada ensayo, también son ejemplos de un paradigma de CRT de opción múltiple con respuesta vocal. ^[52]

Los modelos de tiempo de reacción ante una elección están estrechamente alineados con la Ley de Hick , que postula que los tiempos de reacción promedio se alargan en función de la mayor cantidad de opciones disponibles. La Ley de Hick puede reformularse como:

${\displaystyle MRT=K+\log N}$,

donde denota el tiempo de reacción medio entre los ensayos, es una constante y representa la suma de posibilidades, incluida la "ausencia de señal". Esto explica el hecho de que en una tarea de elección, el sujeto no solo debe hacer una elección, sino también detectar primero si se ha producido una señal (equivalente a en la formulación original). ^[50] ${\displaystyle MRT}$ ${\displaystyle K}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle n+1}$

Aplicación en psicología biológica/neurociencia cognitiva

Regiones del cerebro implicadas en una tarea de comparación de números derivadas de estudios de EEG y fMRI. Las regiones representadas corresponden a aquellas que muestran efectos de la notación utilizada para los números (rosa y rayada), distancia desde el número de prueba (naranja), elección de mano (rojo) y errores (violeta). Imagen del artículo: "Timing the Brain: Mental Chronometry as a Tool in Neuroscience" (La cronometría del cerebro: la cronometría mental como herramienta en neurociencia).

Con la llegada de las técnicas de neuroimagen funcional PET y fMRI , los psicólogos comenzaron a modificar sus paradigmas de cronometría mental para la obtención de imágenes funcionales. ^[53] Aunque los psico( fisi )ólogos han estado utilizando mediciones electroencefalográficas durante décadas, las imágenes obtenidas con PET han atraído un gran interés de otras ramas de la neurociencia, popularizando la cronometría mental entre una gama más amplia de científicos en los últimos años. La forma en que se utiliza la cronometría mental es realizando tareas basadas en RT que muestran a través de neuroimágenes las partes del cerebro que están involucradas en el proceso cognitivo. ^[53]

Con la invención de la resonancia magnética funcional (fMRI), se utilizaron técnicas para medir la actividad a través de potenciales eléctricos relacionados con eventos en un estudio en el que se pidió a los sujetos que identificaran si un dígito que se les presentaba era mayor o menor que cinco. Según la teoría aditiva de Sternberg, cada una de las etapas involucradas en la realización de esta tarea incluye: codificación, comparación con la representación almacenada para cinco, selección de una respuesta y luego verificación de errores en la respuesta. ^[54] La imagen fMRI presenta las ubicaciones específicas donde ocurren estas etapas en el cerebro mientras se realiza esta simple tarea de cronometría mental.

En la década de 1980, los experimentos de neuroimagen permitieron a los investigadores detectar la actividad en áreas cerebrales localizadas mediante la inyección de radionúclidos y el uso de la tomografía por emisión de positrones (PET) para detectarlos. Además, se utilizó la fMRI, que ha detectado las áreas cerebrales precisas que están activas durante las tareas de cronometría mental. Muchos estudios han demostrado que hay un pequeño número de áreas cerebrales ampliamente distribuidas que participan en la realización de estas tareas cognitivas.

Las revisiones médicas actuales indican que la señalización a través de las vías de dopamina que se originan en el área tegmental ventral está fuertemente correlacionada positivamente con un RT mejorado (acortado); ^[55] por ejemplo, se ha demostrado que los fármacos dopaminérgicos como la anfetamina aceleran las respuestas durante el intervalo de tiempo, mientras que los antagonistas de la dopamina (específicamente, para los receptores de tipo D 2 ) producen el efecto opuesto. ^[55] De manera similar, la pérdida de dopamina relacionada con la edad del cuerpo estriado , medida mediante imágenes SPECT del transportador de dopamina , se correlaciona fuertemente con un RT más lento. ^[56]

Tiempo de reacción en función de las condiciones experimentales

La suposición de que las operaciones mentales pueden medirse por el tiempo necesario para realizarlas se considera fundamental para la psicología cognitiva moderna. Para comprender cómo los diferentes sistemas cerebrales adquieren, procesan y responden a los estímulos a lo largo del tiempo que tarda el sistema nervioso en procesar la información, los psicólogos experimentales suelen utilizar los tiempos de respuesta como variable dependiente en diferentes condiciones experimentales. ^[2] Este enfoque del estudio de la cronometría mental suele apuntar a probar hipótesis basadas en teorías destinadas a explicar las relaciones observadas entre el tiempo de reacción medido y alguna variable de interés manipulada experimentalmente, que a menudo hacen predicciones matemáticas formuladas con precisión. ^[3]

La distinción entre este enfoque experimental y el uso de herramientas cronométricas para investigar las diferencias individuales es más conceptual que práctica, y muchos investigadores modernos integran herramientas, teorías y modelos de ambas áreas para investigar los fenómenos psicológicos. Sin embargo, es un principio organizador útil distinguir las dos áreas en términos de sus preguntas de investigación y los propósitos para los cuales se idearon varias tareas cronométricas. ^[3] El enfoque experimental de la cronometría mental se ha utilizado para investigar una variedad de sistemas y funciones cognitivas que son comunes a todos los humanos, incluida la memoria, el procesamiento y la producción del lenguaje, la atención y aspectos de la percepción visual y auditiva. A continuación se presenta una breve descripción general de varias tareas experimentales bien conocidas en cronometría mental.

La tarea de escaneo de la memoria de Sternberg

Ejemplo de la tarea de escaneo de memoria de Sternberg (figura adaptada de Plomin y Spinath, 2002) ^[57]

Saul Sternberg (1966) ideó un experimento en el que se les pidió a los sujetos que recordaran un conjunto de dígitos únicos en la memoria de corto plazo . Luego, se les dio a los sujetos un estímulo de prueba en forma de un dígito del 0 al 9. El sujeto respondió lo más rápido posible si la prueba estaba en el conjunto anterior de dígitos o no. El tamaño del conjunto inicial de dígitos determinó el TR del sujeto. La idea es que a medida que aumenta el tamaño del conjunto de dígitos, también aumenta el número de procesos que deben completarse antes de que se pueda tomar una decisión. Entonces, si el sujeto tiene cuatro elementos en la memoria de corto plazo (MCP), luego de codificar la información del estímulo de prueba, el sujeto necesita comparar la prueba con cada uno de los cuatro elementos en la memoria y luego tomar una decisión. Si solo hubiera dos elementos en el conjunto inicial de dígitos, entonces solo se necesitarían dos procesos. Los datos de este estudio encontraron que por cada elemento adicional agregado al conjunto de dígitos, se agregaron aproximadamente 38 milisegundos al tiempo de respuesta del sujeto. Esto respaldó la idea de que un sujeto hacía una búsqueda exhaustiva en serie a través de la memoria en lugar de una búsqueda serial autoterminante. ^[58] Sternberg (1969) desarrolló un método muy mejorado para dividir el TR en etapas sucesivas o seriales, llamado método del factor aditivo. ^[59]

Tarea de rotación mental de Shepard y Metzler

Ejemplo de estímulos de la tarea de rotación mental

Shepard y Metzler (1971) presentaron un par de formas tridimensionales que eran versiones idénticas o reflejadas una de la otra. El tiempo de reacción para determinar si eran idénticas o no era una función lineal de la diferencia angular entre su orientación, ya sea en el plano de la imagen o en profundidad. Llegaron a la conclusión de que los observadores realizaban una rotación mental de velocidad constante para alinear los dos objetos de modo que pudieran compararse. ^[60] Cooper y Shepard (1973) presentaron una letra o un dígito que era normal o invertido en un espejo, y se presentaban en posición vertical o en ángulos de rotación en unidades de 60 grados. El sujeto tenía que identificar si el estímulo era normal o invertido en un espejo. El tiempo de respuesta aumentaba aproximadamente de forma lineal a medida que la orientación de la letra se desviaba de vertical (0 grados) a invertida (180 grados), y luego disminuía nuevamente hasta alcanzar los 360 grados. Los autores concluyeron que los sujetos rotaban mentalmente la imagen la distancia más corta hasta la posición vertical, y luego juzgaban si era normal o invertida en un espejo. ^[61]

Verificación de oración e imagen

La cronometría mental se ha utilizado para identificar algunos de los procesos asociados con la comprensión de una oración. Este tipo de investigación generalmente gira en torno a las diferencias en el procesamiento de cuatro tipos de oraciones: verdaderas afirmativas (TA), falsas afirmativas (FA), falsas negativas (FN) y verdaderas negativas (TN). Se puede presentar una imagen con una oración asociada que se encuadre en una de estas cuatro categorías. El sujeto decide entonces si la oración coincide con la imagen o no. El tipo de oración determina cuántos procesos deben realizarse antes de poder tomar una decisión. Según los datos de Clark y Chase (1972) y Just y Carpenter (1971), las oraciones TA son las más simples y requieren menos tiempo que las oraciones FA, FN y TN. ^{[62] [63]}

Modelos de memoria

Los modelos de memoria en red jerárquica fueron descartados en gran medida debido a algunos hallazgos relacionados con la cronometría mental. El modelo Teachable Language Comprehender (TLC) propuesto por Collins y Quillian (1969) tenía una estructura jerárquica que indicaba que la velocidad de recuperación en la memoria debería basarse en el número de niveles de memoria atravesados ​​para encontrar la información necesaria. Pero los resultados experimentales no concordaban. Por ejemplo, un sujeto responderá con fiabilidad que un petirrojo es un pájaro más rápidamente que que un avestruz es un pájaro a pesar de que estas preguntas accedan a los mismos dos niveles de la memoria. Esto condujo al desarrollo de modelos de activación de propagación de la memoria (p. ej., Collins y Loftus, 1975), en los que los vínculos en la memoria no están organizados jerárquicamente sino por importancia. ^{[64] [65]}

Estudios de correspondencia de letras de Posner

Ejemplo de la tarea de correspondencia de letras de Posner (figura adaptada de Plomin y Spinath, 2002) ^[57]

A finales de los años 1960, Michael Posner desarrolló una serie de estudios de emparejamiento de letras para medir el tiempo de procesamiento mental de varias tareas asociadas con el reconocimiento de un par de letras. ^[66] La tarea más sencilla era la tarea de emparejamiento físico, en la que se mostraba a los sujetos un par de letras y tenían que identificar si las dos letras eran físicamente idénticas o no. La siguiente tarea era la tarea de emparejamiento de nombres, en la que los sujetos tenían que identificar si dos letras tenían el mismo nombre. La tarea que implicaba más procesos cognitivos era la tarea de emparejamiento de reglas, en la que los sujetos tenían que determinar si las dos letras presentadas eran vocales o no.

La tarea de correspondencia física fue la más sencilla: los sujetos tenían que codificar las letras, compararlas entre sí y tomar una decisión. Al realizar la tarea de correspondencia de nombres, los sujetos se vieron obligados a añadir un paso cognitivo antes de tomar una decisión: tenían que buscar en la memoria los nombres de las letras y luego compararlos antes de decidir. En la tarea basada en reglas, también tenían que categorizar las letras como vocales o consonantes antes de tomar su decisión. El tiempo necesario para realizar la tarea de correspondencia de reglas fue mayor que el de la tarea de correspondencia de nombres, que fue más larga que la tarea de correspondencia física. Utilizando el método de sustracción, los experimentadores pudieron determinar la cantidad aproximada de tiempo que les tomó a los sujetos realizar cada uno de los procesos cognitivos asociados con cada una de estas tareas. ^[2]

Tiempo de reacción en función de las diferencias individuales

Los psicólogos diferenciales investigan con frecuencia las causas y las consecuencias del procesamiento de la información modelada por estudios cronométricos de la psicología experimental. Mientras que los estudios experimentales tradicionales del TR se llevan a cabo dentro de los sujetos con el TR como una medida dependiente afectada por manipulaciones experimentales, un psicólogo diferencial que estudia el TR normalmente mantendrá las condiciones constantes para determinar la variabilidad entre sujetos en el TR y sus relaciones con otras variables psicológicas. ^[3]

Capacidad cognitiva

Los investigadores que abarcan más de un siglo han informado generalmente de correlaciones de tamaño mediano entre el TR y las medidas de inteligencia : existe, por lo tanto, una tendencia a que las personas con un CI más alto sean más rápidas en las pruebas de TR. Aunque sus fundamentos mecanicistas aún se debaten, la relación entre el TR y la capacidad cognitiva hoy en día es un hecho empírico tan bien establecido como cualquier fenómeno en psicología. ^[3] Una revisión de la literatura de 2008 sobre la correlación media entre varias medidas de tiempo de reacción e inteligencia arrojó un resultado de -0,24 ( DE = 0,07). ^[67]

La investigación empírica sobre la naturaleza de la relación entre el tiempo de reacción y las medidas de inteligencia tiene una larga historia de estudio que se remonta a principios del siglo XX, ^{[68] [69]} con algunos investigadores pioneros informando una correlación casi perfecta en una muestra de cinco estudiantes. ^[70] La primera revisión de estos estudios incipientes, en 1933, analizó más de dos docenas de estudios y encontró una asociación más pequeña pero confiable entre las medidas de inteligencia y la producción de respuestas más rápidas en una variedad de tareas de TR. ^[71]

Hasta principios del siglo XXI, los psicólogos que estudiaban el tiempo de reacción y la inteligencia siguieron encontrando este tipo de asociaciones, pero no pudieron ponerse de acuerdo sobre la magnitud real de la asociación entre el tiempo de reacción y la inteligencia psicométrica en la población general. Esto probablemente se deba al hecho de que la mayoría de las muestras estudiadas habían sido seleccionadas de universidades y tenían puntuaciones de capacidad mental inusualmente altas en relación con la población general. ^[72] En 2001, el psicólogo Ian J. Deary publicó el primer estudio a gran escala sobre la inteligencia y el tiempo de reacción en una muestra representativa de la población en un rango de edades, y encontró una correlación entre la inteligencia psicométrica y el tiempo de reacción simple de -0,31 y el tiempo de reacción de cuatro opciones de -0,49. ^[73]

Propiedades mecanicistas de la relación RT-capacidad cognitiva

Los investigadores aún no han llegado a un consenso sobre una teoría neurofisiológica unificada que explique por completo la base de la relación entre el TR y la capacidad cognitiva. Puede reflejar un procesamiento más eficiente de la información, un mejor control de la atención o la integridad de los procesos neuronales. Una teoría de este tipo tendría que explicar varias características únicas de la relación, varias de las cuales se analizan a continuación.

1. Los componentes seriales de un ensayo de tiempo de reacción no dependen por igual de la inteligencia general o de la g psicométrica . Por ejemplo, los investigadores han descubierto que el procesamiento perceptivo de múltiples estímulos, que necesariamente precede a la decisión de responder y a la respuesta en sí, se puede procesar en paralelo, mientras que el componente de decisión debe procesarse en serie. ^[74] Además, la variación en la inteligencia general está representada principalmente en este componente de decisión del TR, mientras que el procesamiento sensorial y el tiempo de movimiento parecen reflejar principalmente diferencias individuales no relacionadas con la g . ^[3]
2. La correlación entre la capacidad cognitiva y el TR aumenta en función de la complejidad de la tarea. La diferencia en la correlación entre la inteligencia y el TR en paradigmas de TR simples y de opción múltiple ejemplifica el hallazgo, muy replicado, de que esta asociación está mediada en gran medida por el número de opciones disponibles en la tarea. Gran parte del interés teórico en el TR fue impulsado por la Ley de Hick , que relaciona la pendiente de los aumentos del TR con la complejidad de la decisión requerida (medida en unidades de incertidumbre popularizadas por Claude Shannon como base de la teoría de la información). Esto prometía vincular la inteligencia directamente con la resolución de la información incluso en tareas de información muy básicas. Existe cierto apoyo a un vínculo entre la pendiente de la curva de TR y la inteligencia, siempre que el tiempo de reacción esté estrictamente controlado. ^[75] La noción de "bits" de información que afectan el tamaño de esta relación ha sido popularizada por Arthur Jensen y la herramienta de la caja de Jensen, y el " aparato de reacción de elección " asociado con su nombre se convirtió en una herramienta estándar común en la investigación de RT-IQ. ^{[3] [76]}
3. Tanto el tiempo de respuesta medio como la variabilidad en los ensayos de TR contribuyen a la varianza independiente en su asociación con g . Se ha descubierto que las desviaciones estándar de los TR están tan fuertemente o más fuertemente correlacionadas con las medidas de inteligencia general ( g ) que los TR medios, con una mayor varianza o "dispersión" en la distribución de los TR de un individuo más fuertemente asociada con g más baja , mientras que los individuos con g más alta tienden a tener respuestas menos variables. ^[77]
4. Cuando se estudian múltiples medidas de TR en una población, el análisis factorial indica la existencia de un factor general de tiempo de reacción, a veces denominado G , que está relacionado con la g psicométrica y es distinto de ella . Se ha descubierto que esta gran G de TR explica más del 50 % de la varianza en los TR cuando se realizó un metaanálisis de cuatro estudios que incluyeron nueve paradigmas de TR separados. ^[3] Los fundamentos biológicos y neurofisiológicos de este factor general aún deben establecerse firmemente, aunque se están realizando investigaciones al respecto.
5. Los ensayos de tiempo de reacción más lentos de un individuo tienden a estar más fuertemente asociados con la capacidad cognitiva que las respuestas más rápidas del individuo, un fenómeno conocido como la "regla del peor desempeño". ^[78]

Manifestaciones biológicas y neurofisiológicas del RT-gramorelación

Los estudios de gemelos y de adopción han demostrado que el desempeño en tareas cronométricas es hereditario . ^{[79] [80] [81]} El TR medio en estos estudios revela una heredabilidad de alrededor de 0,44, lo que significa que el 44% de la varianza en el TR medio está asociada con diferencias genéticas, mientras que la desviación estándar de los TR muestra una heredabilidad de alrededor de 0,20. Además, se ha descubierto que los TR medios y las medidas de CI están correlacionados genéticamente en el rango de 0,90, lo que sugiere que la correlación fenotípica observada más baja entre el CI y el TR medio incluye fuerzas ambientales aún desconocidas. ^[3]

En 2016, un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS) de la función cognitiva encontró 36 variantes genéticas significativas en todo el genoma asociadas con el tiempo de reacción en una muestra de alrededor de 95.000 individuos. Se encontró que estas variantes abarcaban dos regiones en el cromosoma 2 y el cromosoma 12 , que parecen estar en o cerca de genes involucrados en la espermatogénesis y las actividades de señalización de los receptores de citocinas y factores de crecimiento , respectivamente. Este estudio también encontró correlaciones genéticas significativas entre el tiempo de reacción, la memoria y el razonamiento verbal-numérico. ^[82]

Las investigaciones neurofisiológicas que utilizan potenciales relacionados con eventos (ERP) han utilizado la latencia P3 como correlato de la etapa de "decisión" de una tarea de tiempo de reacción. Estos estudios han encontrado generalmente que la magnitud de la asociación entre g y la latencia P3 aumenta con condiciones de tarea más exigentes. ^[83] También se ha encontrado que las medidas de latencia P3 son consistentes con la regla del peor desempeño, en la que la correlación entre la media cuantil de latencia P3 y las puntuaciones de evaluación cognitiva se vuelve más fuertemente negativa con el aumento del cuantil. ^[84] Otros estudios ERP han encontrado congruencia con la interpretación de la relación g -RT que reside principalmente en el componente de "decisión" de una tarea, en la que la mayor parte de la actividad cerebral relacionada con g ocurre después de la evaluación de estimulación pero antes de la respuesta motora, ^[85] mientras que los componentes involucrados en el procesamiento sensorial cambian poco a través de las diferencias en g . ^[86]

Modelado de difusión del TR y la capacidad cognitiva

Representación visual de las etapas hipotéticas de una tarea de tiempo de reacción y la asociación de cada etapa con los parámetros del modelo de difusión. T _er , el componente de tiempo de reacción sin decisión, consiste en la suma del tiempo de codificación T _e (primer panel) y el tiempo de salida de respuesta T _r (tercer panel), de modo que T _er = T _e + T _r .

Aunque una teoría unificada del tiempo de reacción y la inteligencia aún no ha logrado un consenso entre los psicólogos, el modelado de difusión proporciona un modelo teórico prometedor. El modelado de difusión divide el tiempo de reacción en etapas residuales de "no decisión" y de "difusión" estocástica, la última de las cuales representa la generación de una decisión en una tarea de dos opciones. ^{[87] [88]} Este modelo integra con éxito los roles del tiempo de reacción medio, la variabilidad del tiempo de respuesta y la precisión en el modelado de la tasa de difusión como una variable que representa el peso acumulado de evidencia que genera una decisión en una tarea de tiempo de reacción. Bajo el modelo de difusión, esta evidencia se acumula al realizar una caminata aleatoria continua entre dos límites que representan cada opción de respuesta en la tarea. Las aplicaciones de este modelo han demostrado que la base de la relación g -RT es específicamente la relación de g con la tasa del proceso de difusión, en lugar de con el tiempo residual de no decisión. ^{[89] [90] [91]} El modelo de difusión también puede explicar con éxito la regla del peor desempeño al suponer que la misma medida de habilidad (tasa de difusión) media el desempeño tanto en tareas cognitivas simples como complejas, lo que ha sido apoyado teóricamente ^[92] y empíricamente ^[93] . Esta sección explica en detalle cómo el modelo de difusión ayuda a explicar la relación entre la tasa de rendimiento y la habilidad cognitiva. ^[94] Una mayor claridad podría implicar una mezcla de vocabulario técnico con algunos ejemplos particularmente evocadores. Por ejemplo, una metáfora de una balanza que comienza a inclinarse hacia un lado u otro a medida que se acumula evidencia es una forma de hacerlo más claro. Y los ejemplos vívidos pueden ser situaciones del mundo real, como deliberar sobre una decisión que se compara con analizar la evidencia en un tribunal. Esta mezcla de vocabulario técnico con ejemplos prácticos permite al lector obtener una comprensión más profunda de cómo funciona el modelo de difusión en relación con los estudios cognitivos.

Desarrollo cognitivo

Hay una extensa investigación reciente que utiliza la cronometría mental para el estudio del desarrollo cognitivo . Específicamente, se utilizaron varias medidas de velocidad de procesamiento para examinar los cambios en la velocidad de procesamiento de la información en función de la edad. Kail (1991) mostró que la velocidad de procesamiento aumenta exponencialmente desde la primera infancia hasta la adultez temprana. ^[95] Los estudios de TR en niños pequeños de varias edades son consistentes con observaciones comunes de niños involucrados en actividades que no suelen asociarse con la cronometría. ^[3] Esto incluye la velocidad de contar, alcanzar cosas, repetir palabras y otras habilidades vocales y motoras en desarrollo que se desarrollan rápidamente en los niños en crecimiento. ^[96] Una vez que se alcanza la madurez temprana, hay un largo período de estabilidad hasta que la velocidad de procesamiento comienza a declinar desde la mediana edad hasta la senilidad (Salthouse, 2000). ^[97] De hecho, la desaceleración cognitiva se considera un buen índice de cambios más amplios en el funcionamiento del cerebro y la inteligencia . Demetriou y sus colegas, utilizando diversos métodos de medición de la velocidad de procesamiento, demostraron que está estrechamente asociada con cambios en la memoria de trabajo y el pensamiento (Demetriou, Mouyi y Spanoudis, 2009). Estas relaciones se analizan ampliamente en las teorías neopiagetianas del desarrollo cognitivo . ^[98]

Durante la senescencia, el TR se deteriora (al igual que la inteligencia fluida ), y este deterioro se asocia sistemáticamente con cambios en muchos otros procesos cognitivos, como las funciones ejecutivas, la memoria de trabajo y los procesos inferenciales. ^[98] En la teoría de Andreas Demetriou , ^[99] una de las teorías neopiagetianas del desarrollo cognitivo , el cambio en la velocidad de procesamiento con la edad, como lo indica la disminución del TR, es uno de los factores fundamentales del desarrollo cognitivo.

Salud y mortalidad

El desempeño en tareas de tiempo de reacción simples y de elección se asocia con una variedad de resultados relacionados con la salud, incluidos compuestos de salud objetivos y generales ^[100] , así como medidas específicas como la integridad cardiorrespiratoria. ^[101] Se ha descubierto que la asociación entre el CI y la mortalidad por cualquier causa más temprana está mediada principalmente por una medida del tiempo de reacción. ^[102] Estos estudios generalmente encuentran que las respuestas más rápidas y precisas a las tareas de tiempo de reacción se asocian con mejores resultados de salud y una mayor esperanza de vida.

Cinco grandes rasgos de personalidad

Varios investigadores han informado de asociaciones entre el TR y los cinco grandes factores de personalidad de la extraversión y el neuroticismo . Si bien muchos de estos estudios sufren de tamaños de muestra bajos (generalmente menos de 200 individuos), sus resultados se resumen a continuación de forma breve junto con los mecanismos biológicamente plausibles propuestos por los autores. También se han realizado metanálisis a mayor escala para examinar estas relaciones. ^[103] Con base en miles de individuos, se encontró que el neuroticismo era un correlato negativo (r corregido = -.12 con los aspectos de retraimiento y volatilidad) y se encontró que el aspecto de entusiasmo de la extraversión era un correlato positivo (r corregido = .21 con tiempo de reacción simple, .15 con tiempo de reacción de elección y .16 con tiempo de movimiento de elección). Este patrón es similar a lo que se observó para el rasgo compuesto de optimismo. La amabilidad y la escrupulosidad no demostraron relaciones significativas.

Un estudio de 2014 midió el TR de elección en una muestra de 63 participantes con extraversión alta y 63 con extraversión baja, y encontró que niveles más altos de extraversión estaban asociados con respuestas más rápidas. ^[104] Aunque los autores señalan que esto es probablemente una función de demandas de tareas específicas en lugar de diferencias individuales subyacentes, otros autores han propuesto que la relación TR-extraversión representa diferencias individuales en la respuesta motora, que pueden estar mediadas por la dopamina . ^[105] Sin embargo, estos estudios son difíciles de interpretar a la luz de sus pequeñas muestras y aún no se han replicado.

En una línea similar, otros investigadores han encontrado una pequeña asociación ( r < 0,20) entre el TR y el neuroticismo, en la que los individuos más neuróticos tendían a ser más lentos en las tareas de TR. Los autores interpretan esto como un reflejo de un umbral de excitación más alto en respuesta a estímulos de intensidad variable, especulando que los individuos con mayor neuroticismo pueden tener sistemas nerviosos relativamente "débiles". ^[106] En un estudio algo más amplio de 242 estudiantes universitarios, se encontró que el neuroticismo estaba más sustancialmente correlacionado ( r ≈ 0,25) con la variabilidad de la respuesta, y que un mayor neuroticismo se asociaba con mayores desviaciones estándar del TR. Los autores especulan que el neuroticismo puede conferir una mayor varianza en el tiempo de reacción a través de la interferencia del "ruido mental". ^[107]

Tiempo de reacción en función de diferentes opciones analíticas

Los metacientíficos investigan frecuentemente el orden en el que nuestras elecciones analíticas afectan los análisis sobre el tiempo de reacción. El efecto del preprocesamiento debilita las inferencias de la evidencia científica, puede verse como diferente pero racional, lo que lleva a resultados contradictorios, falsos positivos y negativos. ^{[108] [109]} Se debe considerar el efecto de elegir ciertos métodos de preprocesamiento (por ejemplo, ^{[109] [110]} En segundo lugar, nosotros ^{[¿ quiénes? ]} necesitamos revelar las decisiones de preprocesamiento para reproducir y replicar los hallazgos. ^[111] ) Como resultado, una revisión sistemática de la literatura sobre el efecto Simon reveló que el orden en el que se realizan las elecciones analíticas rara vez se informa y los hallazgos dentro de los efectos Simon se vieron afectados por diferentes elecciones analíticas. Como resultado, se ha recomendado una lista de verificación para informar el preprocesamiento del tiempo de reacción para hacer que las decisiones sean más explícitas y transparentes para que los datos del tiempo de reacción sean más transparentes ^[112] con el fin de maximizar la transparencia dentro de los datos del tiempo de reacción.

Véase también

• Sistema de evaluación informatizado del CDR
• Prueba de asociación implícita
• Hora de inspección
• Caja de Jensen
• El movimiento en el aprendizaje
• Agitación psicomotora
• Aprendizaje psicomotor
• Retraso psicomotor
• Aletiómetro de respuesta antagónica cronometrada

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Enlaces externos

• Prueba de tiempo de reacción: medición de la cronometría mental en la Web
• Introducción histórica a la psicología cognitiva
• La cronometría mental como herramienta en neurociencia