cronometría mental

La cronometría mental es el estudio científico de la velocidad de procesamiento o el 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 (TCE), que son tareas perceptivo-motoras relativamente simples que normalmente se administran en un entorno de laboratorio. ^{[ 1 ]} La cronometría mental es uno de los paradigmas metodológicos centrales de la psicología experimental , cognitiva y diferencial humana , 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 de distribución de los tiempos de respuesta, como la media y la varianza, se consideran índices útiles de la velocidad y eficiencia del procesamiento, indicando 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 también se utilizan con frecuencia movimientos oculares, respuestas vocales y otros comportamientos observables. Se cree que el tiempo de reacción está limitado por la velocidad de transmisión de la señal en la sustancia blanca , así como por la eficiencia de procesamiento de la sustancia gris neocortical . ^{[ 4 ]}

El uso de la cronometría mental en la investigación psicológica es muy amplio, abarcando modelos nomotéticos del procesamiento de la información en los sistemas auditivo y visual humanos, así como temas de psicología diferencial como el papel de las diferencias individuales en el tiempo de reacción 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 e integración temporal, el lenguaje y la lectura, el tiempo de movimiento y la respuesta motora, el tiempo perceptivo y de decisión, la memoria y la percepción subjetiva del tiempo. ^{[ 5 ]} Las conclusiones sobre el procesamiento de la información derivadas del tiempo de reacción a menudo se hacen considerando 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, 1664. La larga fibra que va desde el pie hasta la cavidad craneal es atraída por el calor y libera un fluido que provoca la contracción de los músculos.

La concepción 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 ilustrados como René Descartes propusieron que la respuesta refleja al dolor, por ejemplo, es transmitida por algún tipo de fibra —lo que hoy se reconoce como parte del sistema nervioso— hasta el cerebro, donde se procesa como la experiencia subjetiva del dolor. Sin embargo, Descartes y otros consideraban que este reflejo biológico estímulo-respuesta ocurría instantáneamente y, por lo tanto, no era susceptible de medición objetiva. ^{[ 7 ]}

La primera documentación del tiempo de reacción humana como variable científica llegaría varios siglos después, a partir de preocupaciones prácticas surgidas 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 realizaba utilizando el tictac de un metrónomo para estimar el momento en que una estrella pasaba por la línea de visión de un telescopio. Bessel observó discrepancias en la sincronización entre los registros de varios astrónomos y buscó mejorar la precisión teniendo en cuenta estas diferencias individuales. Esto llevó a varios astrónomos a buscar maneras de minimizar estas diferencias entre individuos, lo que se conoció como la "ecuación personal" de la sincronización astronómica. ^{[ 8 ]} Este fenómeno fue explorado en detalle por el estadístico inglés Karl Pearson , quien diseñó uno de los primeros aparatos para medirlo. ^{[ 7 ]}

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: la psicología experimental y la psicología diferencial. ^{[ 10 ]} El estudio científico de la cronometría mental, uno de los primeros desarrollos en la psicología científica, adoptó 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 comprobar si las provocaciones emocionales afectaban al pulso y la frecuencia respiratoria utilizando un quimógrafo . ^{[ 11 ]}

A Sir Francis Galton se le suele atribuir la fundación de la psicología diferencial , que busca determinar y explicar las diferencias mentales entre los individuos. Fue el primero en utilizar pruebas rigurosas de tiempo de reacción (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 la inteligencia se reflejarían en la variación de la discriminación sensorial y la velocidad de respuesta a los estímulos, y construyó varias máquinas para evaluar diferentes medidas de esto, incluyendo el TR a estímulos visuales y auditivos. Sus pruebas involucraron a una selección de más de 10 000 hombres, mujeres y niños del público londinense. ^{[ 3 ]}

Welford (1980) señala que el estudio histórico de los tiempos de reacción humanos se centró en cinco clases distintas de problemas de investigación, algunos de los cuales evolucionaron hasta convertirse en paradigmas que aún se utilizan hoy en día. Estos dominios se describen a grandes rasgos como factores sensoriales, características de 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, de modo que un aumento de la prominencia perceptiva de los estímulos tiende a disminuir los tiempos de reacción. Esta variación puede producirse mediante diversas manipulaciones, algunas de las cuales se describen a continuación. En general, la variación en los tiempos de reacción producida por la manipulación de factores sensoriales probablemente se deba más a diferencias en los mecanismos periféricos que a procesos centrales. ^{[ 8 ]}

Intensidad 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 aumentar 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:

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

,

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

A principios de la década de 1930, se descubrió que los efectos de la intensidad del estímulo en la reducción de los tiempos de reacción eran relativos, no 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 los tiempos de reacción dependían del nivel previo de adaptación . ^{[ 13 ]}

Además de la intensidad del estímulo, la variación de la fuerza del estímulo (es decir, la "cantidad" de estímulo disponible para el aparato sensorial por unidad de tiempo) también se puede lograr aumentando tanto el área como la duración del estímulo presentado en una tarea de tiempo de reacción. Este efecto se documentó en investigaciones iniciales para 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 estímulos visuales ^{[ 15 ]} y auditivos, ^{[ 17 ]} aunque estos efectos tienden a ser pequeños y son en gran medida consecuencia de la sensibilidad de los receptores sensoriales. ^{[ 8 ]}

Modalidad sensorial

La modalidad sensorial sobre la cual 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 encontraron que una señal auditiva puede llegar a los mecanismos de procesamiento central en 8–10 ms, ^{[ 18 ]} mientras que un estímulo visual tiende a tardar alrededor de 20–40 ms. ^{[ 19 ]} Los sentidos animales también difieren considerablemente en su capacidad de cambiar de estado rápidamente, con algunos sistemas capaces de cambiar casi instantáneamente y otros mucho más lentamente. 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 en más de 100 ms para la sal que para el azúcar. ^{[ 20 ]}

Características de 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) observó en una tarea de tiempo de reacción (TR) de pulsación de teclas que el 75 % de los participantes tendían a incorporar la fase descendente de la frecuencia de temblor habitual de un dedo extendido, que es de aproximadamente 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 TR determinado está influenciado por el punto del ciclo de temblor en el que se solicita una respuesta. Este hallazgo fue respaldado por trabajos posteriores de mediados del siglo XX que demostraron 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 identificaron como predictor de los tiempos de respuesta, ^{[ 23 ]}^{[ 24 ]} donde la tensión muscular se interpreta como un índice del nivel de activación cortical. Es decir, si el estado de activación fisiológica es alto al inicio del estímulo, una mayor tensión muscular preexistente facilita respuestas más rápidas; si la activación es baja, una menor tensión muscular predice una respuesta más lenta. Sin embargo, también se encontró que una activación excesiva (y por lo tanto, una mayor tensión muscular) afectaba negativamente el rendimiento en tareas de tiempo de reacción como consecuencia de una relación señal-ruido deteriorada. ^{[ 8 ]}

Al igual que ocurre con muchas manipulaciones sensoriales, estas características de respuesta fisiológica, que sirven como predictores del tiempo de reacción, operan en gran medida fuera del procesamiento central, lo que diferencia estos efectos de los de la preparación, que se analizan más adelante.

Preparación

Otra observación realizada por primera vez en las primeras investigaciones cronométricas fue que una señal de "advertencia" que precedía la aparición de un estímulo generalmente resultaba en tiempos de reacción más cortos. Este breve período de advertencia, denominado "expectativa" en este trabajo fundamental, se mide en tareas simples de tiempo de reacción 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. Esto se refleja hoy en día en la investigación moderna mediante el uso de un período previo variable que precede a la presentación del estímulo. ^{[ 8 ]}

Esta relación se puede resumir en términos sencillos mediante la siguiente ecuación:

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

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

En tareas simples de tiempo de reacción (TR), los periodos previos 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 periodo previo se hace más largo, un efecto que se ha demostrado hasta periodos previos de muchos cientos de segundos. ^{[ 25 ]} Los periodos previos de intervalo variable, si se presentan con igual 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 periodos previos de menos de 300 ms pueden producir TR retardados 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 fundamental. ^{[ 28 ]}

Elección

El número de opciones posibles se reconoció desde el principio como un determinante significativo del tiempo de respuesta, ya que los tiempos de reacción se alargaban en función tanto del número de señales posibles como de las respuestas posibles. ^{[ 8 ]}

El primer científico en reconocer la importancia de las opciones de respuesta en el tiempo de reacción (TR) fue Franciscus Donders (1868/1969). 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 establecer la conexión. Este método proporciona una forma de investigar los procesos cognitivos subyacentes a las tareas perceptivo-motoras simples y sentó las bases de desarrollos posteriores. ^{[ 30 ]}

Aunque el trabajo de Donders allanó 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 insertar un requisito de complicación particular en un paradigma de tiempo de reacción no afectaría a los demás componentes de la prueba. Esta suposición —que el efecto incremental en el tiempo de reacción era estrictamente aditivo— no se sostuvo en pruebas experimentales posteriores, que demostraron que las inserciones podían interactuar con otras partes del paradigma de tiempo de reacción. A pesar de esto, las teorías de Donders siguen siendo de interés y sus ideas aún se utilizan en ciertas áreas de la psicología, que ahora cuentan con las herramientas estadísticas para aplicarlas 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 gran medida en desuso con el advenimiento del conductismo en la década de 1920. Sin embargo, el estudio de los acompañamientos conscientes en el contexto del tiempo de reacción constituyó un importante desarrollo histórico a finales del siglo XIX y principios del XX. Por ejemplo, Wundt y su colaborador Oswald Külpe estudiaban con frecuencia el tiempo de reacción pidiendo a los participantes que describieran el proceso consciente que ocurría durante la realización de dichas tareas. ^{[ 8 ]}

Medición y descripciones matemáticas

Las mediciones cronométricas de los paradigmas estándar de tiempo de reacción son valores brutos del tiempo transcurrido entre el inicio del estímulo y la respuesta motora. Estos tiempos se miden típicamente en milisegundos (ms) y se consideran mediciones de escala de razón 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 en una serie de ensayos individuales para una persona o condición de tarea determinada, generalmente capturada por la media aritmética , pero ocasionalmente por la mediana y, con menos frecuencia, por la moda ; variabilidad intraindividual, la variación en las respuestas individuales dentro o entre condiciones de una tarea; asimetría , una medida de la asimetría de las distribuciones del tiempo de reacción en los ensayos; pendiente , la diferencia entre los tiempos de reacción promedio 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 determinada. ^{[ 3 ]}

Los tiempos de respuesta humanos en tareas simples de tiempo de reacción 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 una orden motora para ejecutar el movimiento. Estos procesos abarcan los dominios de la percepción y el movimiento, e implican la toma de decisiones perceptivas y la planificación motora . ^{[ 31 ]} Muchos investigadores consideran que el límite inferior de una prueba válida de tiempo de respuesta se encuentra entre 100 y 200 ms, lo que puede considerarse el tiempo mínimo necesario para procesos fisiológicos como la percepción de estímulos y para las respuestas motoras. ^{[ 32 ]} Las respuestas más rápidas que esto a menudo resultan de una "respuesta anticipatoria", en la que la respuesta motora de la persona ya ha sido programada y está en curso antes del inicio del estímulo, ^{[ 3 ]} y probablemente no reflejan el proceso de interés. ^{[ 6 ]}

Distribución de los tiempos de respuesta

Los tiempos de reacción de los ensayos de cualquier individuo siempre se distribuyen de forma asimétrica y sesgada hacia la derecha, por lo que rara vez siguen una distribución normal (gaussiana). El patrón típico observado es que el tiempo de reacción medio siempre será mayor que la mediana, y la mediana será mayor que la moda. Una de las razones más evidentes de este patrón estándar es que, si bien es posible que diversos factores prolonguen el tiempo de respuesta de un ensayo, no es fisiológicamente posible acortarlo más allá de los límites de la percepción humana (generalmente considerados 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 extiende la cola derecha de la distribución del tiempo de reacción de un individuo son los lapsos momentáneos de atención . Para mejorar la fiabilidad de los tiempos de respuesta individuales, los investigadores suelen pedir al sujeto que realice múltiples ensayos, a partir de los cuales se puede calcular una medida del tiempo de respuesta "típico" o de referencia. Calcular la media del tiempo de respuesta bruto rara vez es un método eficaz para caracterizar el tiempo de respuesta típico, y a menudo resultan más apropiados enfoques alternativos (como modelar toda la distribución del tiempo de respuesta). ^{[ 32 ]}

Se han desarrollado varios enfoques diferentes para analizar las mediciones de RT, en particular sobre cómo abordar eficazmente los problemas que surgen de la eliminación de valores atípicos, ^{[ 33 ]} transformaciones de datos, ^{[ 32 ]} compensaciones entre la fiabilidad de la medición y la precisión, ^{[ 34 ]} modelos de mezcla, ^{[ 35 ]}^{[ 36 ]} modelos de convolución, ^{[ 37 ]} comparaciones relacionadas con órdenes estocásticos, ^{[ 38 ]} y el modelado matemático de la variación estocástica en las respuestas temporizadas. ^{[ 6 ]}

Ley de Hick

Partiendo de las primeras observaciones de Donders sobre los efectos del número de opciones de respuesta en la duración del tiempo de reacción (TR), W. E. Hick (1952) diseñó un experimento de TR que presentaba una serie de nueve pruebas con n opciones igualmente posibles. El experimento medía el TR del sujeto en función del número de opciones posibles durante cada ensayo. Hick demostró que el TR del individuo aumentaba en una cantidad constante en función de las opciones disponibles, o la "incertidumbre" sobre 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 encontró que el TR era una función del logaritmo binario del número de opciones disponibles ( n ). Este fenómeno se denomina "ley de Hick" y se considera una medida de la "tasa de ganancia de información". La ley se suele expresar mediante la fórmula:

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

,

dónde $a$ y $b$ son constantes que representan la intersección y la pendiente de la función, y $n$ 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 restaurantes y las interfaces web (entre otras cosas) aprovechan sus principios para lograr velocidad y facilidad de uso para el consumidor. ^{[ 40 ]}

modelo de deriva-difusión

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

Este modelo y sus variantes explican estas características de distribución dividiendo una prueba de tiempo de reacción en una etapa residual sin decisión y una etapa estocástica de "difusión", donde se genera la decisión de respuesta real. La distribución de los tiempos de reacción a lo largo de las pruebas está determinada por la tasa a la que se acumula la evidencia en las neuronas con un componente subyacente de "paseo aleatorio". 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 la amplitud del límite de decisión, o la cantidad de evidencia necesaria antes de que se realice una respuesta. La prueba termina cuando la evidencia acumulada alcanza el límite correcto o el incorrecto. ^{[ 42 ]}

paradigmas de tiempo de reacción estándar

Representación virtual de una caja de Jensen. El botón de inicio se muestra en la parte inferior central de la matriz. Se indica a los participantes que muevan el dedo desde el botón de inicio a uno de los ocho botones de respuesta adicionales cuando se enciendan luces LED específicas. Esto genera varias mediciones del tiempo de respuesta (TR) de los participantes.

La investigación cronométrica moderna suele utilizar variaciones de una o más de las siguientes categorías generales de paradigmas de tareas de tiempo de reacción, que no tienen por qué ser mutuamente excluyentes en todos los casos.

Paradigmas de tiempo de reacción simples

El tiempo de reacción simple es el movimiento necesario para que un observador responda 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 personas en edad universitaria es de aproximadamente 160 milisegundos para detectar un estímulo auditivo y de aproximadamente 190 milisegundos para detectar un estímulo visual. ^{[ 29 ]}^{[ 43 ]}

Los tiempos de reacción promedio para los velocistas en los Juegos Olímpicos de Pekín fueron de 166 ms para los hombres y 169 ms para las mujeres, pero en una de cada 1000 salidas pueden alcanzar 109 ms y 121 ms, respectivamente. ^{[ 44 ]} Este estudio también concluyó que los tiempos de reacción más largos en las mujeres pueden ser un artefacto del método de medición utilizado, lo que sugiere que el sistema de sensores del taco de salida podría pasar por alto una salida en falso en las mujeres debido a una presión insuficiente en las almohadillas. Los autores sugirieron que compensar este umbral mejoraría la precisión en la detección de salidas en falso en las 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 indicaba que los mejores velocistas a veces pueden reaccionar en 80-85 ms. ^{[ 45 ]}

Paradigmas de reconocimiento o de ir/no ir

Las tareas de reconocimiento o de respuesta de tipo "ir/no ir" requieren que el sujeto presione un botón cuando aparece un tipo de estímulo y se abstenga de responder cuando aparece otro tipo de estímulo. Por ejemplo, el sujeto podría tener que presionar el botón cuando aparece una luz verde y no responder cuando aparece una luz azul.

paradigmas de discriminación

El tiempo de reacción de discriminación implica comparar pares de imágenes visuales presentadas simultáneamente y luego presionar uno de dos botones según cuál imagen parezca más brillante, más larga, más pesada o de mayor magnitud en alguna dimensión de interés. Los paradigmas de tiempo de reacción de discriminación se dividen en tres categorías básicas, que incluyen estímulos que se administran simultáneamente, secuencialmente o de forma continua. ^{[ 46 ]}

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

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

El tercer tipo general de tarea de tiempo de reacción de discriminación, 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 barajas de cartas barajadas en dos montones según si la carta tenía un número grande o pequeño de puntos en el dorso. El tiempo de reacción en este tipo de tarea se suele medir por el tiempo total que se tarda en completarla. ^{[ 49 ]}

Paradigmas de tiempo de reacción de elección

Las tareas de tiempo de reacción de elección (TRC) requieren respuestas distintas para cada clase posible de estímulo. En una tarea de tiempo de reacción de elección que exige una única respuesta a varias señales diferentes, se cree que ocurren cuatro procesos distintos en secuencia: primero, las cualidades sensoriales de los estímulos son recibidas por los órganos sensoriales y transmitidas al cerebro; segundo, la señal es identificada, procesada y razonada por el individuo; tercero, se toma la decisión de elección; y cuarto, la respuesta motora correspondiente a esa elección se inicia y se lleva a cabo mediante una acción. ^{[ 50 ]}

Las tareas CRT pueden ser muy variables. Pueden implicar estímulos de cualquier modalidad sensorial, generalmente visuales o auditivas, y requieren respuestas que normalmente se indican presionando una tecla o botón. Por ejemplo, se le puede pedir al sujeto que presione un botón si aparece una luz roja y otro 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 de Stroop , donde se instruye a los participantes a leer los nombres de palabras impresas en tinta de color de listas. ^{[ 51 ]} Las versiones modernas de la tarea de Stroop, que utilizan pares de estímulos únicos para cada ensayo, también son ejemplos de un paradigma CRT de opción múltiple con respuesta vocal. ^{[ 52 ]}

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

MRT=K+\log N

,

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

Aplicación en psicología biológica/neurociencia cognitiva

Con la llegada de las técnicas de neuroimagen funcional de PET y fMRI , los psicólogos comenzaron a modificar sus paradigmas de cronometría mental para la imagen funcional. ^{[ 53 ]} Si bien los psicólogos ( fisiólogos ) han utilizado mediciones electroencefalográficas durante décadas, las imágenes obtenidas con PET han atraído gran interés de otras ramas de la neurociencia, popularizando la cronometría mental entre un mayor número de científicos en los últimos años. La cronometría mental se utiliza mediante la realización de tareas basadas en el tiempo de reacción (TR) que muestran, a través de la neuroimagen, las partes del cerebro involucradas en el proceso cognitivo. ^{[ 53 ]}

Con la invención de la resonancia magnética funcional (RMf), se utilizaron técnicas para medir la actividad mediante potenciales evocados eléctricos en un estudio en el que se pidió a los sujetos que identificaran si un dígito presentado 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 del cinco, selección de una respuesta y, finalmente, comprobación de errores en la respuesta. ^{[ 54 ]} La imagen de RMf muestra las ubicaciones específicas donde ocurren estas etapas en el cerebro mientras se realiza esta sencilla 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). Asimismo, se utilizó la resonancia magnética funcional (fMRI), que permitió detectar las áreas cerebrales específicas que se activan durante tareas de cronometría mental. Numerosos estudios han demostrado que existe un número reducido de áreas cerebrales, ampliamente distribuidas, implicadas en la realización de estas tareas cognitivas.

Las revisiones médicas actuales indican que la señalización a través de las vías dopaminérgicas que se originan en el área tegmental ventral está fuertemente correlacionada positivamente con un tiempo de reacción (TR) mejorado (acortado); ^{[ 55 ]} por ejemplo, se ha demostrado que los fármacos dopaminérgicos como la anfetamina aceleran las respuestas durante el tiempo de intervalo, 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 en el cuerpo estriado , medida mediante imágenes SPECT del transportador de dopamina , se correlaciona fuertemente con un TR 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 través del curso temporal del procesamiento de la información por el sistema nervioso, los psicólogos experimentales suelen utilizar los tiempos de respuesta como variable dependiente en diferentes condiciones experimentales. ^{[ 2 ]} Este enfoque para el estudio de la cronometría mental generalmente tiene como objetivo probar hipótesis basadas en la teoría que pretenden explicar las relaciones observadas entre el tiempo de reacción medido y alguna variable de interés manipulada experimentalmente, las cuales a menudo generan 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 fenómenos psicológicos. Sin embargo, es un principio organizativo útil distinguir las dos áreas en términos de sus preguntas de investigación y los propósitos para los que se diseñaron 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 seres humanos, incluyendo 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 memoria de Sternberg

Saul Sternberg (1966) diseñó un experimento en el que se pidió a los sujetos que recordaran un conjunto de dígitos únicos en la memoria a corto plazo . A continuación, se les presentó un estímulo de prueba en forma de dígito del 0 al 9. El sujeto debía responder lo más rápido posible si el estímulo de prueba pertenecía o no al conjunto de dígitos anterior. El tamaño del conjunto inicial de dígitos determinó el tiempo de reacción del sujeto. La idea es que, a medida que aumenta el tamaño del conjunto de dígitos, también aumenta el número de procesos necesarios para tomar una decisión. Así, si el sujeto tiene cuatro elementos en la memoria a corto plazo (MCP), después de codificar la información del estímulo de prueba, debe comparar el estímulo de 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, solo se necesitarían dos procesos. Los datos de este estudio mostraron que por cada elemento adicional añadido al conjunto de dígitos, se añadían aproximadamente 38 milisegundos al tiempo de respuesta del sujeto. Esto apoyó la idea de que un sujeto realizaba una búsqueda serial exhaustiva a través de la memoria en lugar de una búsqueda serial autolimitada. ^{[ 58 ]} Sternberg (1969) desarrolló un método mucho mejorado para dividir el tiempo de reacción en etapas sucesivas o seriales, llamado método del factor aditivo. ^{[ 59 ]}

La tarea de rotación mental de Shepard y Metzler

Shepard y Metzler (1971) presentaron un par de figuras tridimensionales que eran idénticas o versiones especulares 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. Concluyeron que los observadores realizaban una rotación mental a velocidad constante para alinear los dos objetos y poder compararlos. ^{[ 60 ]} Cooper y Shepard (1973) presentaron una letra o dígito que era normal o invertido especularmente, y se presentaba en posición vertical o con ángulos de rotación en unidades de 60 grados. El sujeto tenía que identificar si el estímulo era normal o invertido especularmente. 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 de nuevo 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 especularmente. ^{[ 61 ]}

Verificación de oración-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: afirmativas verdaderas (AT), afirmativas falsas (AF), negativas falsas (NF) y negativas verdaderas (VN). Se puede presentar una imagen con una oración asociada que pertenece a 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 AT son las más simples y requieren menos tiempo que las oraciones AF, NF y VN. ^{[ 62 ]}^{[ 63 ]}

Modelos de memoria

Los modelos de red jerárquica de la memoria fueron descartados en gran medida debido a algunos hallazgos relacionados con la cronometría mental. El modelo de Comprensivo del Lenguaje Enseñable (TLC, por sus siglas en inglés), propuesto por Collins y Quillian (1969), tenía una estructura jerárquica que indicaba que la velocidad de recuperación de la memoria debería basarse en el número de niveles de memoria recorridos para encontrar la información necesaria. Sin embargo, los resultados experimentales no coincidieron. Por ejemplo, un sujeto responderá de forma fiable que un petirrojo es un pájaro más rápidamente que responderá que un avestruz es un pájaro, a pesar de que estas preguntas acceden a los mismos dos niveles de memoria. Esto condujo al desarrollo de modelos de activación propagada de la memoria (por ejemplo, Collins y Loftus, 1975), en los que los vínculos en la memoria no se organizan jerárquicamente, sino por importancia. ^{[ 64 ]}^{[ 65 ]}

Estudios de correspondencia de letras de Posner

A finales de la década de 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 simple fue la tarea de emparejamiento físico, en la que a los sujetos se les mostraba un par de letras y tenían que identificar si las dos letras eran físicamente idénticas o no. La siguiente tarea fue la tarea de emparejamiento de nombres, donde los sujetos tenían que identificar si dos letras tenían el mismo nombre. La tarea que implicaba más procesos cognitivos fue 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 debían codificar las letras, compararlas entre sí y tomar una decisión. Al realizar la tarea de correspondencia de nombres, los sujetos debían añadir un paso cognitivo antes de decidir: debían buscar en la memoria los nombres de las letras y compararlos antes de elegir. En la tarea basada en reglas, también debían categorizar las letras como vocales o consonantes antes de realizar su elección. El tiempo empleado en la tarea de correspondencia de reglas fue mayor que el de la tarea de correspondencia de nombres, que a su vez fue mayor que el de la tarea de correspondencia física. Mediante el método de sustracción, los experimentadores pudieron determinar el tiempo aproximado que tardaban los sujetos en realizar cada uno de los procesos cognitivos asociados a cada una de estas tareas. ^{[ 2 ]}

Tiempo de reacción en función de las diferencias individuales

Los psicólogos diferenciales investigan frecuentemente las causas y consecuencias del procesamiento de la información, modelado mediante estudios cronométricos de la psicología experimental. Mientras que los estudios experimentales tradicionales del tiempo de reacción (TR) se realizan dentro de los sujetos, con el TR como medida dependiente afectada por manipulaciones experimentales, un psicólogo diferencial que estudia el TR generalmente mantendrá las condiciones constantes para determinar la variabilidad entre sujetos en el TR y sus relaciones con otras variables psicológicas. ^{[ 3 ]}

Capacidad cognitiva

Investigadores que abarcan más de un siglo han reportado generalmente correlaciones de tamaño medio entre el tiempo de reacción (TR) y las medidas de inteligencia : existe, por lo tanto, una tendencia a que las personas con un coeficiente intelectual (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 es hoy un hecho empírico tan bien establecido como cualquier otro fenómeno en psicología. ^{[ 3 ]} Una revisión de la literatura de 2008 sobre la correlación media entre varias medidas de tiempo de reacción e inteligencia fue 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 iniciales que informaron 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 menor pero confiable entre las medidas de inteligencia y la producción de respuestas más rápidas en una variedad de tareas de tiempo de reacción. ^{[ 71 ]}

Hasta principios del siglo XXI, los psicólogos que estudiaban el tiempo de reacción y la inteligencia seguían encontrando tales asociaciones, pero en general no lograban ponerse de acuerdo sobre la verdadera magnitud de la asociación entre el tiempo de reacción y la inteligencia psicométrica en la población general. Esto probablemente se deba a 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 inteligencia y tiempo de reacción en una muestra representativa de la población en un rango de edades, encontrando 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 entre el tiempo de reacción y la capacidad cognitiva.

Los investigadores aún no han llegado a un consenso sobre una teoría neurofisiológica unificada que explique completamente la base de la relación entre el tiempo de reacción y la capacidad cognitiva. Esta relación podría reflejar un procesamiento de la información más eficiente, un mejor control atencional o la integridad de los procesos neuronales. Dicha teoría tendría que explicar varias características únicas de esta relación, algunas de las cuales se analizan a continuación.

Los componentes seriales de una prueba de tiempo de reacción no dependen por igual de la inteligencia general o del factor g psicométrico . 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 misma, puede procesarse en paralelo, mientras que el componente de decisión debe procesarse en serie. ^{[ 74 ]} Además, la variación en la inteligencia general se representa principalmente en este componente de decisión del tiempo de reacción, mientras que el procesamiento sensorial y el tiempo de movimiento parecen reflejar principalmente diferencias individuales no relacionadas con el factor g . ^{[ 3 ]}
La correlación entre la capacidad cognitiva y el tiempo de reacción (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, ampliamente 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 información incluso en tareas de información muy básicas. Existe cierto apoyo para un vínculo entre la pendiente de la curva del TR y la inteligencia, siempre que el tiempo de reacción esté estrictamente controlado. ^{[ 75 ]} La noción de "bits" de información que afectan la magnitud 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 a su nombre se convirtió en una herramienta estándar común en la investigación del TR-CI. ^{[ 3 ]}^{[ 76 ]}
El tiempo de respuesta promedio y la variabilidad en las pruebas de RT contribuyen con varianza independiente en su asociación con g . Se ha encontrado que las desviaciones estándar de los RT están tan fuertemente o más fuertemente correlacionadas con las medidas de inteligencia general ( g ) que los RT promedio, y una mayor varianza o "dispersión" en la distribución de los RT de un individuo está más fuertemente asociada con un g más bajo , mientras que los individuos con un g más alto tienden a tener respuestas menos variables. ^{[ 77 ]}
Cuando se estudian múltiples medidas de tiempo de reacción (TR) en una población, el análisis factorial indica la existencia de un factor general del tiempo de reacción, a veces denominado G , que está relacionado con la g psicométrica, pero a la vez es distinto de ella . Se ha descubierto que esta gran G del TR explica más del 50 % de la varianza en los TR cuando se ha realizado un metaanálisis de cuatro estudios, que incluyeron nueve paradigmas de TR diferentes. ^{[ 3 ]} Los fundamentos biológicos y neurofisiológicos de este factor general aún no se han establecido con firmeza, aunque la investigación continúa.
Los tiempos de reacción más lentos de un individuo tienden a estar más fuertemente asociados con la capacidad cognitiva que sus respuestas más rápidas, un fenómeno conocido como la "regla del peor desempeño". ^{[ 78 ]}

Manifestaciones biológicas y neurofisiológicas de la relación RT- g

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

En 2016, un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) sobre la función cognitiva identificó 36 variantes genéticas significativas asociadas al tiempo de reacción en una muestra de aproximadamente 95 000 individuos. Se encontró que estas variantes abarcaban dos regiones de los cromosomas 2 y 12 , las cuales parecen estar dentro 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 halló correlaciones genéticas significativas entre el tiempo de reacción, la memoria y el razonamiento verbal-numérico. ^{[ 82 ]}

La investigación neurofisiológica que utiliza potenciales relacionados con eventos (ERP) ha utilizado la latencia P3 como correlato de la etapa de "decisión" de una tarea de tiempo de reacción. Estos estudios generalmente han encontrado 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 del cuartil de latencia P3 y las puntuaciones de evaluación cognitiva se vuelve más fuertemente negativa con el aumento del cuartil. ^{[ 84 ]} Otros estudios de ERP han encontrado consiliencia con la interpretación de la relación g -RT que reside principalmente en el componente de "decisión" de una tarea, donde la mayor parte de la actividad cerebral relacionada con g ocurre después de la evaluación de la 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 tiempo de reacción y la capacidad cognitiva

Aunque aún no se ha alcanzado un consenso entre los psicólogos sobre una teoría unificada del tiempo de reacción y la inteligencia, el modelado de difusión proporciona un modelo teórico prometedor. Este modelo divide el tiempo de reacción (TR) en etapas residuales de "no decisión" y etapas estocásticas de "difusión", esta última representando 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 al modelar la tasa de difusión como una variable que representa el peso acumulado de la evidencia que genera una decisión en una tarea de TR. Bajo el modelo de difusión, esta evidencia se acumula mediante un paseo aleatorio continuo 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 -TR 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 modelado de difusión también puede explicar con éxito la regla del peor desempeño al asumir que la misma medida de habilidad (tasa de difusión) media el desempeño en tareas cognitivas simples y complejas, lo cual ha sido respaldado teóricamente ^{[ 92 ]} y empíricamente ^{[ 93 ]} . Esta sección profundiza en cómo el modelo de difusión ayuda a explicar la relación entre el tiempo de reacción 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 evidencia en una sala de audiencias. Esta combinación 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 los tiempos de reacción en niños pequeños de varias edades son consistentes con las observaciones comunes de niños que participan en actividades que no se asocian típicamente 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 disminuir desde la mediana edad hasta la senilidad (Salthouse, 2000). ^{[ 97 ]} De hecho, la ralentización 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 para medir la velocidad de procesamiento, demostraron que está estrechamente relacionada con los cambios en la memoria de trabajo y el pensamiento (Demetriou, Mouyi y Spanoudis, 2009). Estas relaciones se discuten 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 generales ^{[ 100 ]} , así como medidas específicas como la integridad cardiorrespiratoria. ^{[ 101 ]} Se ha encontrado que la asociación entre el CI y la mortalidad temprana por todas las causas 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.

Los cinco grandes rasgos de personalidad

Varios investigadores han reportado asociaciones entre el tiempo de reacción (TR) y los factores de personalidad de los Cinco Grandes : extraversión y neuroticismo . Si bien muchos de estos estudios presentan tamaños de muestra pequeños (generalmente menos de 200 individuos), sus resultados se resumen a continuación brevemente junto con los mecanismos biológicamente plausibles propuestos por los autores. También se han realizado metaanálisis a mayor escala para examinar estas relaciones. ^{[ 103 ]} Basándose en miles de individuos, se encontró que el neuroticismo era un correlato negativo (r corregido = -0,12 con los aspectos de retraimiento y volatilidad) y el aspecto de entusiasmo de la extraversión se encontró que era un correlato positivo (r corregido = 0,21 con el tiempo de reacción simple, 0,15 con el tiempo de reacción de elección y 0,16 con el tiempo de movimiento de elección). Este patrón es similar al observado para el rasgo compuesto de optimismo. La amabilidad y la escrupulosidad no demostraron relaciones significativas.

Un estudio de 2014 midió el tiempo de reacción de elección en una muestra de 63 participantes con alta y baja extraversión, y encontró que los niveles más altos de extraversión se asociaron con respuestas más rápidas. ^{[ 104 ]} Aunque los autores señalan que esto probablemente sea una función de las demandas específicas de la tarea más que de diferencias individuales subyacentes, otros autores han propuesto que la relación entre el tiempo de reacción y la 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 la misma línea, otros investigadores han encontrado una pequeña asociación ( r < 0,20) entre el tiempo de reacción (TR) y el neuroticismo, donde 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 activación 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 correlacionado de manera más sustancial ( r ≈ 0,25) con la variabilidad de la respuesta, y un mayor neuroticismo se asoció 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 metascientíficos frecuentemente investigan el orden en que nuestras elecciones analíticas afectan los análisis del 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 ]} El efecto de elegir ciertos métodos de preprocesamiento debe considerarse primero, ^{[ 109 ]}^{[ 110 ]} y luego, en segundo lugar, se debe revelar esta elección para permitir estudios de replicación futuros . ^{[ 111 ]} Como resultado, una revisión sistemática de la literatura sobre el efecto Simon reveló que el orden en 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 las decisiones más explícitas y transparentes para hacer que los datos del tiempo de reacción sean más transparentes ^{[ 112 ]} para maximizar la transparencia dentro de los datos del tiempo de reacción.

Véase también

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