boltPsicologia Cognitiva

Tempo de Reação

Quanto tempo o cérebro leva para perceber, identificar e escolher? Refaça o método subtrativo de Donders (1868) e teste a Lei de Hick (1952) com o seu próprio tempo de reação.

timerCronometria mental

Quanto tempo leva uma decisão?

Ninguém enxerga um pensamento — mas dá para medir quanto ele demora. Se uma tarefa exige uma etapa mental a mais do que outra, a diferença entre os dois tempos de reação mede a duração dessa etapa. É a ideia do método subtrativo, e você vai aplicá-la a si mesmo em quatro blocos curtos.

O estudo clássico · Donders (1868)

O fisiologista holandês Franciscus Donders comparou três tarefas com sílabas faladas: repetir sempre a mesma sílaba (reação a), repetir a sílaba ouvida entre cinco possíveis (reação b) e repetir só uma sílaba-alvo, calando diante das outras (reação c). A diferença c − a estimou o tempo de identificar o estímulo (36 ms); a diferença b − c, o tempo de escolher a resposta (47 ms).

Como vai ser

  1. Em cada tentativa aparece um + no centro da tela e, depois de uma espera imprevisível, uma figura. Responda o mais rápido que puder sem errar.
  2. Bloco 1 · reação simples (a de Donders): responda assim que a figura aparecer.
  3. Bloco 2 · go/no-go (a reação c): responda só ao círculo e deixe o quadrado passar.
  4. Bloco 3 · escolha entre 2 (a reação b): cada figura tem o seu botão.
  5. Bloco 4 · escolha entre 4 — para a Lei de Hick: quatro figuras, quatro botões.

São cerca de 70 tentativas, uns 4 minutos. No computador, use as teclas indicadas nos botões; no celular, toque nos botões com o polegar. As duas primeiras tentativas de cada bloco são aquecimento e não entram na conta.

Antes de começar: qual é o seu palpite?

Quando as opções passam de 2 para 4, o que acontece com o seu tempo de reação?

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Bloco 1 de 4

Reação simples

Bloco 1 de 4 · Reação simples1 / 14

insightsSeus dados

Seus tempos, etapa por etapa

Mediana do tempo de reação em cada bloco
Cada ponto claro é uma tentativa certa; a barra é a mediana (o valor do meio), que resiste melhor às tentativas lentas do que a média.
A subtração de Donders
Quanto cada etapa mental acrescentou ao seu tempo, ao lado dos valores que Donders mediu em 1868.
VocêDonders (1868)
A Lei de Hick no seu tempo de reação
Tempo de reação em função da informação do estímulo, em bits: 1 opção = 0 bit, 2 opções = 1 bit, 4 opções = 2 bits.
Sua medianaReta ajustada (TR = a + b · bits)

lightbulbO que os seus dados mostram

BlocoMedianaCertasErrosAntecipações
menu_bookA ciência por trás

O cronômetro da mente

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Ainda não fez o experimento?Faça antes de ler: saber o resultado esperado muda o jeito como respondemos — e isso também é um fenômeno estudado.

Donders e o método subtrativo

Até meados do século XIX, muitos acreditavam que o pensamento era instantâneo. Em 1850, Helmholtz mediu a velocidade do impulso nervoso — algumas dezenas de metros por segundo — e abriu a porta para uma pergunta nova: quanto tempo leva um processo mental? O holandês Franciscus Donders respondeu com um raciocínio de subtração. Uma reação simples (sempre o mesmo estímulo, sempre a mesma resposta) só exige detectar o estímulo e disparar uma resposta já preparada. Se você acrescenta à tarefa a necessidade de identificar qual estímulo apareceu, o tempo a mais é o tempo da identificação. Se acrescenta também a de escolher entre respostas diferentes, o novo acréscimo é o tempo da escolha.

Reação a detectar + responder Reação c detectar + responder identificar Reação b detectar + responder identificar escolher a resposta c − a = identificar b − c = escolher tempo →
As três reações de Donders. Cada tarefa acrescenta uma etapa à anterior; subtraindo os tempos, isola-se a duração de cada etapa. No experimento, o bloco 1 é a reação a, o bloco 2 é a c e o bloco 3 é a b.

Nos experimentos de Donders, quem fazia o papel de sujeito ouvia sílabas curtas e as repetia em voz alta, e ele media o intervalo entre ouvir e falar. Encontrou diferenças pequenas, mas sistemáticas: 36 ms para identificar, 47 ms para escolher a resposta. Foi a primeira vez que alguém atribuiu uma duração a uma operação mental — o começo da chamada cronometria mental. Cento e cinquenta anos depois, Roelofs (2018) reanalisou dados inéditos de Donders e refez o experimento com recursos modernos.

Mais opções, mais tempo — mas não em linha reta

Em 1952, o psicólogo britânico W. E. Hick variou o número de lâmpadas que podiam acender (de 1 a 10), cada uma com sua tecla, e mostrou que o tempo de reação não cresce na mesma proporção do número de opções: cresce com o seu logaritmo. Ray Hyman (1953) completou o quadro ao variar também a probabilidade de cada estímulo: o tempo de reação cresce em linha reta com a quantidade de informação do estímulo, medida em bits. Com opções igualmente prováveis, 2 opções carregam 1 bit, 4 opções carregam 2 bits, 8 opções, 3 bits. Daí a forma usual da Lei de Hick-Hyman:

TR = a + b · log₂ N

Na prática, isso quer dizer que cada vez que as opções dobram, o tempo sobe o mesmo tanto (o valor de b, em milissegundos por bit). Passar de 1 para 2 opções custa o mesmo que passar de 2 para 4, ou de 4 para 8. A inclinação b, porém, não é uma constante universal: ela diminui com a prática e com a compatibilidade estímulo-resposta — quando a resposta “combina” naturalmente com o estímulo (apontar para a luz que acendeu, por exemplo), o custo de cada bit cai muito. A revisão de Proctor e Schneider (2018) discute esses limites.

Quanto é um tempo de reação “normal”?

Depende de como se mede. Num estudo com 1.469 adultos de 18 a 65 anos testados em computador, Woods e colaboradores (2015) encontraram tempo de reação simples médio de 231 ms — 213 ms depois de descontar os atrasos do próprio equipamento — com aumento de cerca de 0,55 ms por ano de idade. Teclados, telas e telas sensíveis ao toque acrescentam dezenas de milissegundos que nada têm a ver com você. É por isso que, neste experimento, o que mais importa são as diferenças entre os blocos: o atraso do aparelho entra igual em todos e se cancela na subtração.

O limite da subtração

O método de Donders depende de uma suposição forte, a da inserção pura: acrescentar uma etapa não mudaria as outras. Nem sempre é verdade — no go/no-go, por exemplo, também é preciso decidir se responde, e a expectativa muda de um bloco para outro. Em 1969, Saul Sternberg propôs o método dos fatores aditivos: em vez de inserir etapas inteiras, manipula-se a dificuldade de cada uma e observa-se se os efeitos somam. A ideia de Donders sobreviveu, refinada, e continua no centro da psicologia cognitiva e da neurociência.

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Limites desta demonstraçãoUma pessoa, poucas tentativas por bloco e a ordem dos blocos sempre a mesma: a prática acumulada favorece os blocos finais, o que tende a diminuir as diferenças — se mesmo assim elas apareceram, o efeito é robusto. Figuras e botões com a mesma forma tornam a escolha mais fácil (compatibilidade alta), então a inclinação da sua reta de Hick tende a ficar abaixo da observada com mapeamentos arbitrários.

Referências

  1. Donders, F. C. (1969). On the speed of mental processes (W. G. Koster, Trad.). Acta Psychologica, 30, 412–431. https://doi.org/10.1016/0001-6918(69)90065-1 (Trabalho original publicado em 1868)
  2. Hick, W. E. (1952). On the rate of gain of information. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 4(1), 11–26. https://doi.org/10.1080/17470215208416600
  3. Hyman, R. (1953). Stimulus information as a determinant of reaction time. Journal of Experimental Psychology, 45(3), 188–196. https://doi.org/10.1037/h0056940
  4. Proctor, R. W., & Schneider, D. W. (2018). Hick’s law for choice reaction time: A review. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 71(6), 1281–1299. https://doi.org/10.1080/17470218.2017.1322622
  5. Roelofs, A. (2018). One hundred fifty years after Donders: Insights from unpublished data, a replication, and modeling of his reaction times. Acta Psychologica, 191, 228–233. https://doi.org/10.1016/j.actpsy.2018.10.002
  6. Sternberg, S. (1969). The discovery of processing stages: Extensions of Donders’ method. Acta Psychologica, 30, 276–315. https://doi.org/10.1016/0001-6918(69)90055-9
  7. Woods, D. L., Wyma, J. M., Yund, E. W., Herron, T. J., & Reed, B. (2015). Factors influencing the latency of simple reaction time. Frontiers in Human Neuroscience, 9, 131. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00131
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Demonstração educativa. Os números dependem do seu aparelho, da sua atenção no momento e de poucas tentativas — servem para entender o fenômeno, não para avaliar você. Nada aqui é teste psicológico ou medida clínica. Seus dados ficam só no seu navegador: nada é enviado.

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