Mentális forgás

A mentális rotáció a kétdimenziós és háromdimenziós figurák mentális reprezentációinak elforgatásának  képessége, amely az ilyen forgás emberi elmében való vizuális megjelenítéséhez kapcsolódik [1] . Az észlelésért és a mentális forgásért felelős agyrészek között kapcsolat van . Ezenkívül a mentális rotáció összefügghet a kognitív térbeli feldolgozás sebességével és az általános intelligenciával . [2] [3] [4]

A mentális forgás úgy írható le, mint a tárgyak agy általi mozgása annak érdekében, hogy megértsük azok természetét és eredetét. Főleg azért tanulmányozzák, hogy megértsék, hogyan ismeri fel a psziché a tárgyakat a környezetben. A mentális rotáció az ember egyik kognitív funkciója, amely lehetővé teszi számára, hogy felismerje a megváltozott tárgyat.

A mentális rotáció folyamata a következő szakaszokra osztható: [2]

  1. Mentális kép készítése a tárgyról minden oldalról (a tárgy ábrázolásával mind közvetlen vetítésben, mind fordulatok közben).
  2. Egy tárgy mentális forgatása a hasonlóság megjelenéséig ( az inger másik alakra való orientálásával).
  3. Összehasonlítás.
  4. Döntéshozatal a hasonlóságról vagy a különbségről.
  5. Döntési üzenet (a reakcióidő a kísérlet során gombnyomással rögzíthető).

Eljárás

A mentális forgatási teszt során az alanyok összehasonlítanak két háromdimenziós objektumot (vagy betűt ), amelyek közül néhányat valamilyen tengely körül elforgatnak, és meghatározzák, hogy ugyanaz a kép vagy tükörkép ( enantiomorf ) [1] . A teszt során jellemzően a képpárokat bizonyos számú fokkal elforgatják (például 0°, 60°, 120° vagy 180°). A végső ingeranyag az eredeti figurából, a saját, de elforgatott figurából és végül annak tükörképéből áll. A kísérletvezető értékeli az alanyokat, hogy milyen pontosan és gyorsan tudnak különbséget tenni az elforgatott és a tükörpárok között. [5]

Jelenségkutatás

Shepard és Metzler (1971)

Roger Shepherd és Jacqueline Metzler (1971) az elsők között tanulmányozták a mentális rotációt [6] . Kísérletük célja a háromdimenziós tárgyak mentális forgásának tanulmányozása volt. Minden alanynak több pár aszimmetrikus (kétdimenziós vagy háromdimenziós) tárgyat mutattak be. A kísérletet arra tervezték, hogy megmérje, mennyi ideig tart az egyes alanyok annak megállapítása, hogy egy pár tárgy azonos-e. A tanulmány kimutatta, hogy a probléma megoldásában a reakcióidő egyenesen arányos az objektum eredeti helyzetéhez viszonyított elfordulási szögével . Vagyis minél jobban elfordult az objektum az eredeti helyzetéhez képest, annál több időbe telt, míg az alany összehasonlította az eredetivel. [egy]

Vandenberg és Cuse (1978)

1978-ban Steven Vandenberg és Allan Cuse kifejlesztett egy tesztet, amely felmérte a mentális forgás képességét. Shepard és Metzler (1971) eredeti tanulmányán alapult. Az indiai tusrajzok lettek az ingeranyag. Mindegyik inger egy számítógép által létrehozott háromdimenziós objektum kétdimenziós képe volt. Ezt a képet oszcilloszkóppal mutatták be . Ezután különböző pozíciókban mutatták be, függőleges tengely körül elforgatva. A tanulmány szignifikáns különbséget talált a mentális rotációs pontszámokban a férfiak és a nők között, a férfiak jobban teljesítenek. Az egyéb mutatókkal való összefüggések szoros kapcsolatot mutattak az alanyok térbeli képességeit vizsgáló tesztek eredményeivel, és nem mutattak kapcsolatot a verbális képességeikkel. [7] [8]

Neurális aktivitás

1999-ben kísérletet végeztek, hogy megtalálják az agy azon részét, amely részt vesz a mentális rotáció folyamatában. Hét önkéntes (4 férfi és 3 nő) 21 és 66 év közöttiek voltak az alanyok. A kísérlet során 8 szimbólumot mutattak nekik, amelyek mindegyikét négyszer mutatták be (kettőt normál, kettőt pedig elforgatott helyzetben). Az alanyoknak meg kellett határozniuk, hogy a szimbólum az eredeti helyén van-e bemutatva, vagy tükröződött. A kísérlet során PET -vizsgálatot végeztek, amely aktiválást mutatott ki az agy jobb hátsó parietális lebenyében. [9]

A funkcionális mágneses rezonancia képalkotás ( fMRI ) vizsgálatok a parietális lebeny (különösen az intraparietális barázda) aktiválódásának fokozatos növekedését mutatják a feladat összetettségétől függően. Vagyis minél nagyobb a forgásszög, annál jobban megnő az ehhez a feladathoz kapcsolódó agyi aktivitás. Ez az aktiválás növekedése hosszabb mentális rotációs végrehajtási idővel és magasabb hibaaránnyal jár. A kutatók azzal érvelnek, hogy a megnövekedett agyi aktivitás, a megnövekedett idő és a megnövekedett hibaarány azt jelzi, hogy a feladat nehézsége egyenesen arányos a fordulás szögével. [10] [11]

Szín

A fizikai tárgyak, amelyeket az emberek mentálisan forgatnak a mindennapi életben, számos tulajdonsággal rendelkeznek, mint például a textúrák, formák és színek. A Kaliforniai Egyetem Santa Barbara kutatói arra vállalkoztak, hogy megvizsgálják, milyen mértékben jelennek meg a vizuális információk (például a színek) a mentális forgás során. Ez a tanulmány több módszert is alkalmazott - reakcióidő-vizsgálat, verbális protokoll elemzés és szemkövetés. A kezdeti reakcióidő-kísérletekben a gyenge mentális forgatási képességgel rendelkező alanyokat befolyásolta a szín, míg a jó mentális rotációs képességgel rendelkező személyeket nem. Általában a gyenge mentális forgatási készségekkel rendelkező válaszadók gyorsabban és pontosabban azonosították az azonos színű képeket. A verbális protokoll elemzése azt mutatta, hogy az alacsony térbeli képességekkel rendelkező alanyok gyakrabban említették a mentális forgatási feladatban egy tárgy színét, mint azok, akiknek térbeli képességei magasak voltak. Ez a kísérlet arra a következtetésre vezetett, hogy a fejlettebb mentális forgatási képességgel rendelkező emberek kisebb valószínűséggel képviselik a színt a probléma megoldása során. Ezzel szemben a gyengébb forgatási készségekkel rendelkező alanyok gyakrabban ábrázolják a színt, miközben töredezett stratégiákkal oldanak meg egy problémát (Khooshabeh & Hegarty, 2008). [12]

Az atletikusság és a művészi képességek hatása

Kutatásokat végeztek arra vonatkozóan is, hogy az atletikusság és a művészi képességek hogyan befolyásolják a mentális rotációt. Peach és Jensen (2012) [13] azt találta, hogy a sportolók és a zenészek érzékenyebbek, mint a nem szakemberek. Ennek tanulmányozását segítette az alanyok (akik életkora 18 éves koruktól kezdõdõen) három csoportra osztása segített. A csoportokba rendre zenei, sport és pedagógiai szakos hallgatók kerültek. Megállapították, hogy a sportoló diákok jobbak a mentális rotációban, mint azok, akik zenét vagy pedagógiát tanultak. Ráadásul a férfi sportolók gyorsabb reakciót mutattak, mint a női sportolók. A női és férfi zenészek eredményeiben azonban nem volt szignifikáns különbség.

Moreau, Clerk és munkatársai (2012) [14] azt is megpróbálták tesztelni, hogy a sportolók jobban tájékozottak-e a térben, mint a nem sportolók. A kísérletben felsőfokú főiskolai hallgatók vettek részt. Kétszer tesztelték őket: az edzés megkezdése előtt és utána (10 hónap volt a terjedés). Emellett két különböző sportágban is edzettek, hátha ez segíti az űrben való tájékozódásukat. Az eredmények azt mutatták, hogy az alanyok a sportedzés utáni mentális rotációs problémákat jobban megoldották, mint korábban.

Egy másik tanulmány a mentális rotáció hatását vizsgálta a testtartás stabilitására. Az alanyok először mentális rotációs feladatokat oldottak meg (ingerek egy láb, egy kar és egy testhez nem kapcsolt gép volt), majd egy lábon egyensúlyoztak. Kiderült, hogy a lábat ingerként érintő feladatok nagyobb sikert váltanak ki az egyensúlyozásban, mint azok, amelyekben a kéz vagy az autó bemutatásra került (még 60 perc után is). [tizenöt]

Emellett tanulmányozták a mentális rotációs képesség különbségét (mélységben és síkban egyaránt) tornászok, kézilabdázók és focisták között. Az eredmények azt mutatták, hogy a sportolók sikeresebbek voltak a mentális rotációban, ami szorosan összefügg a sportági specializációjukkal. [16]

A mentális rotáció és a motoros képességek között összefüggés van gyermekeknél (7-8 éves fiúknál különösen szembetűnő). Ezenkívül a motoros képesség felmérésével pontosan megjósolható a gyermek mentális rotációs képessége. [17]

A mentális rotációs tesztet tornászokon, tájfutókon, futókon és nem sportolókon végezték. Az eredmények azt mutatták, hogy a nem sportolók kisebb mentális forgási képességet mutattak, mint a tájfutók vagy tornászok. Eredményeik azonban nem tértek el lényegesen a futókétól. Ugyanakkor a tájfutó sportolók (allocentrikus sportolók) felülmúlták a tornászokat (egocentrikus atléták). [tizennyolc]

Nemek közötti különbségek

Különböző tanulmányok kimutatták, hogy különbség van férfiak és nők között a mentális rotációs feladatokban. Ennek a jelenségnek a magyarázatára egy feladat közbeni agyi aktivitást tanulmányozták. 2012-ben készült egy tanulmány. Az alanyok felsőfokú (természettudományi vagy bölcsész) végzettségűek voltak. Férfiakat és nőket mentális forgatási feladatok megoldására kértek fel, miközben agyi aktivitásukat fMRI-vel rögzítették. Az agyi aktiválásban eltérést találtak, a férfiak erősebb aktivitást mutattak a feladatban használt területen. [19]

Egy 2008-ban végzett tanulmány kimutatta, hogy ez a különbség már az ontogenetika korai szakaszában jelentkezik. A kísérletet 3-4 hónapos babákon végeztük 2D mentális forgatás segítségével. Az eredmények rögzítésére egy preferencia-apparátust használtunk, amely a gyermek tekintetének tárgyra tapadásának idejét figyelte. Először a kutatók bemutatták az alanyoknak az "1" számot és annak forgásának változatait. Ezután bemutatásra került az elforgatott „1” képe és annak tükörképe. Kiderült, hogy a fiúkat jobban érdekli a tükörkép, a lányok pedig egyformán reagáltak mindkét képre. A kutatók azt feltételezték, hogy ez nemek közötti különbséget jelenthet a mentális rotációs feldolgozásban. [húsz]

Egy másik kísérlet, amelyet 2015-ben végeztek, a nőkre és a mentális rotációs képességeikre, valamint az érzelmek felismerésének feladatára összpontosított. A kísérlet során olyan helyzetet szimuláltak, amelyben a nők többé-kevésbé erősnek érezték magukat. A hatalmi helyzetben lévő nőkről kiderült, hogy jobbak a mentális pörgésben (de kevésbé hatékonyak az érzelmek felismerésében), mint a többi nő. [21]

A férfiak és nők agya közötti különbségek kutatásának számos más gyakorlati alkalmazása is lehet. Például segíthet az autizmus spektrum zavarainak megértésében. Az autizmussal kapcsolatos elméletek egyike az úgynevezett extrém férfiagy. Ez az elmélet azt állítja, hogy mindkét nemhez tartozó autista emberek agya hasonló a hipertrófiás férfiakéhoz. Egy 2015-ös, nem autistákon végzett tanulmányban [22] a férfiak sikeresebbnek bizonyultak a mentális rotációs feladatokban. Aztán kiderült, hogy az autistáknak nincs ekkora "férfi előnyük" a mentális rotációban. A kutatók úgy vélik, hogy ez lehetővé teszi számunkra, hogy megcáfoljuk a "férfi kognitív profilt", ahogy azt az EMM elmélet sugallja. [22]

Útmutató a további kutatásokhoz

Talán összefüggés van a test kompetens mozgása és az ember mentális forgási sebessége között. A kísérletezők azt találták, hogy a mentális rotációs problémák megoldására kiképzett gyerekek javították stratégiai készségeiket. [23] A jövőbeli kutatások a mentális rotáció különbségeit kereshetik, ha más, ehhez kapcsolódó feladatokat keresnek. Az egyének különböző stratégiákat alkalmaznak a feladatok elvégzésére, így a pszichológusok figyelme azokra irányulhat, akik speciális kognitív készségeket használnak, mivel ez segíthet a kompetenciák és a reagálóképesség összehasonlításában. [24] Más tudósok továbbra is tanulmányozni fogják a forgó tárgyakon alapuló mentális rotáció elsajátításának különbségeit. [25] Az alanyok azonosítása egy tárggyal a nemtől és életkortól függően zavarhatja vagy segítheti a mentális rotációs folyamatot, ami alátámasztja azt az állítást, hogy a férfiak gyorsabban reagálnak. [19] [26] [27] A pszichológusok továbbra is összehasonlítják a mentális és fizikai rotációt, vizsgálják a reakcióidő különbségeit, valamint a környezeti hatások jelentőségét. [28]

Irodalom

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 Roger N. Shepard, Jacqueline Metzler. Háromdimenziós objektumok mentális forgatása  (angol)  // Tudomány. — 1971-02-19. — Vol. 171 , iss. 3972 . - P. 701-703 . — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203 . - doi : 10.1126/tudomány.171.3972.701 . Archiválva az eredetiből 2020. február 23-án.
  2. ↑ 1 2 A. Michael Johnson. A mentális forgás sebessége, mint a problémamegoldó stratégiák függvénye  //  Perceptuális és motoros készségek. — 1990-12. - T. 71 , sz. 3 . - S. 803-806 . — ISSN 1558-688X 0031-5125, 1558-688X . doi : 10.2466 / pms.1990.71.3.803 .
  3. ↑ Bill Jones, Teresa Anuza. A szex, a kezesség, az inger és a vizuális mező hatása a „mentális rotációra”  // Cortex. - 1982-12-01. - T. 18 , sz. 4 . - S. 501-514 . — ISSN 0010-9452 . - doi : 10.1016/S0010-9452(82)80049-X . Archiválva az eredetiből 2019. február 3-án.
  4. ↑ Christopher Hertzog, Bart Rypma. Korkülönbségek a mentális-rotációs feladatvégzés összetevőiben  (angol)  // Bulletin of the Psychonomic Society. - 1991-02-01. — Vol. 29 , iss. 2 . - P. 209-212 . — ISSN 0090-5054 . - doi : 10.3758/BF03335237 .
  5. ↑ André F. Caissie, François Vigneau, Douglas A. Bors. Mit mér a mentális rotációs teszt? A tétel nehézségeinek és jellemzőinek elemzése  // The Open Psychology Journal. — 2009-12-11. - T. 2 , sz. 1 . - doi : 10.2174/1874350100902010094 . Archiválva : 2021. május 12.
  6. ↑ S. Shepard, D. Metzler. Mentális rotáció: az objektumok dimenziójának hatásai és a feladat típusa  // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance . - 1988-02. - T. 14 , sz. 1 . - S. 3-11 . — ISSN 0096-1523 .
  7. ↑ Steven G. Vandenberg, Allan R. Kuse. Mentális forgások, a háromdimenziós térbeli vizualizáció csoportos tesztje  //  Perceptuális és motoros készségek. — 1978-12. - T. 47 , sz. 2 . - S. 599-604 . — ISSN 1558-688X 0031-5125, 1558-688X . - doi : 10.2466/pms.1978.47.2.599 .
  8. ↑ Michael Peters. Nemi különbségek és az idő tényezője Vandenberg és Kuse mentális rotációs problémák megoldásában  // Brain and Cognition. — 2005-03-01. - T. 57 , sz. 2 . - S. 176-184 . — ISSN 0278-2626 . - doi : 10.1016/j.bandc.2004.08.052 . Az eredetiből archiválva: 2017. május 10.
  9. ↑ Irina M. Harris, Gary F. Egan, Cynon Sonkkila, Henri J. Tochon-Danguy, George Paxinos. Szelektív jobb oldali lebeny aktiválása mentális rotáció során Paraméteres PET  vizsgálat //  Brain. - Oxford University Press , 2000. 01. 01. — Vol. 123 , iss. 1 . - 65-73 . o . — ISSN 0006-8950 . - doi : 10.1093/brain/123.1.65 . Archiválva az eredetiből 2019. április 26-án.
  10. ↑ S. C Prather, K Sathian. Tapintási ingerek mentális rotációja  // Kognitív agykutatás. - 2002-06-01. - T. 14 , sz. 1 . - S. 91-98 . — ISSN 0926-6410 . - doi : 10.1016/S0926-6410(02)00063-0 .
  11. ↑ Andrea Gogos, Maria Gavrilescu, Sonia Davison, Karissa Searle, Jenny Adams. Jobb, mint az inferior parietális lebeny aktiválása a mentális rotáció során növekvő forgásszöggel: egy fMRI vizsgálat  // Neuropsychologia. — 2010-01-01. - T. 48 , sz. 2 . - S. 529-535 . — ISSN 0028-3932 . - doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2009.10.013 . Archiválva az eredetiből 2019. február 3-án.
  12. ↑ Khooshabeh P., Hegarty M. A szín differenciális hatása a mentális rotációra a térbeli képesség függvényében //Térismeret 2008: Poszterbemutatók. - 2008. - S. 21.
  13. ↑ Pietsch S., Jansen P. Különböző mentális rotációs teljesítmények zenei, sport- és oktatási hallgatókban // Learning and Individual Differences. - 2012. - T. 22. - Nem. 1. - S. 159-163.
  14. ↑ Moreau D. et al. A térbeli képesség javítása sportgyakorlattal // Journal of Individual Differences. — 2012.
  15. ↑ Kawasaki T., Higuchi T. A testtartás stabilitásának javítása csendes állás közben, a lábingerek mentális elforgatása után // Journal of motor behavior. - 2016. - T. 48. - Sz. 4. - S. 357-364.
  16. ↑ Hamdi Habacha, Laure Lejeune-Poutrain, Nicolas Margas, Corinne Molinaro. Magas szintű sportolók forgástengelyének és elsődlegesen kért végtagjának hatásai mentális rotációs feladatban  // Human Movement Science. — 2014-10-01. - T. 37 . - S. 58-68 . — ISSN 0167-9457 . - doi : 10.1016/j.humov.2014.06.002 .
  17. ↑ Petra Jansen, Jan Kellner. A forgó kézmozgások és az általános motoros képesség szerepe a gyermekek mentális rotációs teljesítményében  (angol)  // Frontiers in Psychology. - 2015. - Kt. 6 . — ISSN 1664-1078 . - doi : 10.3389/fpsyg.2015.00984 . Archiválva az eredetiből: 2020. február 25.
  18. ↑ Mirko Schmidt, Fabienne Egger, Mario Kieliger, Benjamin Rubeli, Julia Schüler. A tornászok és a tájfutók jobb mentális forgatási teljesítményt mutatnak , mint a nem sportolók  // Egyéni különbségek folyóirata. — 2016-01-01. - T. 37 , sz. 1 . - S. 1-7 . — ISSN 1614-0001 . - doi : 10.1027/1614-0001/a000180 . Archiválva az eredetiből 2021. november 6-án.
  19. ↑ 1 2 Margaret Semrud-Clikeman, Jodene Goldenring Fine, Jesse Bledsoe, David C. Zhu. Nemek közötti különbségek az agy aktiválásában egy mentális rotációs feladatban  // International Journal of Neuroscience. — 2012-01-26. - T. 122 , sz. 10 . - S. 590-597 . — ISSN 0020-7454 . - doi : 10.3109/00207454.2012.693999 .
  20. ↑ Paul C. Quinn, Lynn S. Liben. A nemek közötti különbség a mentális rotációban fiatal csecsemőkben  (angol)  // Pszichológiai tudomány. — 2008-11. - T. 19 , sz. 11 . - S. 1067-1070 . — ISSN 1467-9280 0956-7976, 1467-9280 . - doi : 10.1111/j.1467-9280.2008.02201.x .
  21. ↑ Tali Nissan, Oren Shapira, Nira Liberman. A hatalom hatása a mentális rotációra és az érzelmek felismerésére nőknél  //  Személyiség és szociálpszichológia Bulletin. — 2015-07-31. - T. 41 , sz. 10 . - S. 1425-1437 . — ISSN 1552-7433 0146-1672, 1552-7433 . - doi : 10.1177/0146167215598748 .
  22. ↑ 1 2 Alexandra C. Zapf, Liv A. Glindemann, Kai Vogeley, Christine M. Falter. A nemi különbségek a mentális rotációban és hogyan járulnak hozzá az autizmus megértéséhez  // PLOS One  . - Nyilvános Tudományos Könyvtár , 2015-04-17. — Vol. 10 , iss. 4 . — P.e0124628 . — ISSN 1932-6203 . - doi : 10.1371/journal.pone.0124628 . Az eredetiből archiválva : 2022. március 31.
  23. ↑ Chiara Meneghetti, Ramona Cardillo, Irene C. Mammarella, Sara Caviola, Erika Borella. A gyakorlat és stratégia szerepe a mentális rotációs tréningben: transzfer és fenntartó hatások  (angol)  // Pszichológiai kutatás. — 2017-03-01. — Vol. 81 , iss. 2 . - P. 415-431 . — ISSN 1430-2772 . - doi : 10.1007/s00426-016-0749-2 .
  24. ↑ Alexander Provost, Blake Johnson, Frini Karayanidis, Scott D. Brown, Andrew Heathcote. Két út a mentális rotáció szakértelméhez  //  Kognitív tudomány. - 2013. - Kt. 37 , iss. 7 . - P. 1321-1342 . — ISSN 1551-6709 . - doi : 10.1111/cogs.12042 .
  25. ↑ Petra Jansen, Claudia Quaiser-Pohl, Sarah Neuburger, Vera Ruthsatz. A mentális rotációt befolyásoló tényezők cselekvés-alapú, nemi sztereotipikus objektumokkal – a finommotorikus készségek szerepe  //  Jelenlegi pszichológia. — 2015-06-01. — Vol. 34 , iss. 2 . - P. 466-476 . — ISSN 1936-4733 . - doi : 10.1007/s12144-014-9269-7 .
  26. ↑ John T.E. Richardson. 19. fejezet Nemek közötti különbségek a képalkotásban, a megismerésben és a memóriában  // Advances in Psychology / Robert H. Logie, Michel Denis. - Észak-Hollandia, 1991. 01. 01. - T. 80 . - S. 271-303 . - doi : 10.1016/s0166-4115(08)60519-1 . Archiválva az eredetiből 2019. február 3-án.
  27. ↑ Sarah A. Burnett. Nemi jellegű különbségek a térbeli képességekben: triviálisak?  (angol)  // Amerikai pszichológus. - 1986. - 1. évf. 41 , iss. 9 . - P. 1012-1014 . - ISSN 0003-066X 1935-990X, 0003-066X . - doi : 10.1037/0003-066x.41.9.1012 .
  28. ↑ Aaron L. Gardony, Holly A. Taylor, Tad T. Brunyé. Mit árul el a fizikai rotáció a mentális rotációról?  (angol)  // Pszichológiai tudomány. — 2013-12-05. - T. 25 , sz. 2 . - S. 605-612 . — ISSN 1467-9280 0956-7976, 1467-9280 . - doi : 10.1177/0956797613503174 .