Realizando la Tarea de Rotación Mental en línea en Labvanced.

La Tarea de Rotación Mental

La Prueba de Rotación Mental es una tarea poderosa en el campo de la psicología cognitiva para estudiar el procesamiento espacial. ¡Sigue leyendo para aprender más sobre los detalles de la tarea de rotación mental 2D y 3D, su historia, cómo se puede llevar a cabo (incluyendo en un entorno en línea), los poderosos hallazgos de investigación que puede revelar, así como ejemplos de experimentos que han utilizado esta tarea!

Historia de la Tarea de Rotación Mental

La prueba de rotación mental se remonta a la década de 1970, cuando fue desarrollada para estudiar las habilidades de una persona para rotar mentalmente objetos. En 1971, Roger Shepard y Jacqueline Metzler fueron algunos de los primeros en estudiar objetivamente la rotación mental al presentar varios pares de objetos 3D, cúbicos o alineados asimétricamente y medir posteriormente el tiempo de reacción cuando los participantes determinaban si los objetos emparejados eran coincidentes (Shepard, R. N., & Metzler, J., 1971). En 1978, Steven G. Vandenberg y Allan R. Kuse formalizaron la Prueba de Rotaciones Mentales basada en la tarea de rotación mental de Shepard y Metzler de 1971 presentando objetos 3D en diferentes orientaciones al rotarlos alrededor de un eje vertical. Esta era una prueba de 20 ítems y el participante debía comparar cuatro figuras y seleccionar dos opciones que coincidieran con la figura de criterio (Vandenberg, S. G., & Kuse, A. R., 1978).

Sobre la Prueba de Rotación Mental

¿Qué requiere la tarea de rotación mental de los participantes? ¡Es bastante sencillo, de hecho!

El resumen general del experimento de rotación mental es el siguiente:

  1. Se presenta al participante un objeto de criterio / objetivo.
  2. El participante debe decidir cuáles dos opciones (de las cuatro presentadas) son coincidentes con el objeto de criterio / objetivo.

Rotación 2D

En algunas versiones del experimento de rotación mental, se prueba la rotación de formas 2D:

Ejemplo de estímulos utilizados en una tarea de rotación mental 2D en línea en Labvanced.

Administrando la Prueba de Rotación Mental 2D o 3D

La tarea de rotación mental en Labvanced se puede realizar mediante:

  1. Administrar la prueba en línea (para estudios remotos) para la cual se puede compartir fácilmente el enlace de estudio con los participantes, o
  2. Localmente sin conexión a Internet usando nuestra aplicación de escritorio.
  3. Los investigadores pueden importar la tarea a su editor de diseño y configurar el experimento sin necesidad de programar. Consulta las pruebas de rotación mental en Labvanced aquí, simplemente haz clic en el botón 'participar' para probarla o 'importar' para cargarla en tu cuenta y usarla como base de tu experimento:
  4. Además, características avanzadas como nuestro seguimiento ocular basado en webcam también se pueden incluir para añadir una capa adicional de datos fisiológicos, además de los tiempos de reacción.

Funciones y Procesos Cognitivos

Varios funciones y procesos cognitivos son revelados por los experimentos de rotación mental, incluyendo:

  • Inteligencia
  • Organización
  • Razonamiento
  • Cognición Espacial
  • Percepción Visual

Al emparejar dos imágenes que son idénticas, los siguientes procesos cognitivos están implicados en la prueba de rotación mental:

  1. Preprocesamiento perceptual
  2. Identificación / discriminación de los estímulos
  3. Identificación de la orientación espacial de los estímulos
  4. Juicio de la paridad
  5. Respuesta conductual, es decir: selección / ejecución de elecciones

Juntos, estos procesos permiten a un participante completar con éxito una tarea de rotación mental (Kaltner, S., & Jansen, P., 2014).

Procesos cognitivos medidos por experimentos de rotación mental, incluyendo pensamiento 3D.

Medición y Datos de la Prueba de Rotación Mental

  • Precisión / Tasa de error: la precisión general o los errores cometidos a lo largo de la tarea.
  • Disparidad angular: se refiere al ángulo particular que el estímulo tiene con respecto al estímulo referido.
  • Tiempo no decisional: la cantidad de tiempo que otros procesos llevan más allá de la toma de decisiones, como la codificación del estímulo y la ejecución de respuestas motoras.
  • Tasa de deriva: el tiempo que se tarda en acumular información.
  • Separación de límites: la distancia entre dos respuestas separadas. Este valor se vuelve más amplio cuando se prioriza la precisión sobre la velocidad, así como cuando se aumenta el ángulo de rotación.
  • Tiempo de reacción: el tiempo que lleva seleccionar una respuesta.
  • Duración de la mirada / fijaciones: si se emplea seguimiento ocular, entonces métricas relevantes como la duración de la mirada y las fijaciones también se pueden informar como un medio para comprender la estrategia de procesamiento visual de los participantes. Un ejemplo de resultados reportados utilizando datos de seguimiento ocular en el contexto de la tarea de rotación mental incluye la proporción de recuento de ejecuciones (proporción RC) que se calcula dividiendo el número medio de fijaciones en respuestas incorrectas por el de respuestas correctas (Suzuki et al., 2018).

Posibles Confusiones a Considerar

Ciertas confusiones deben ser consideradas durante el diseño experimental y las etapas de análisis de datos, tales como:

  • Diferencias de sexo: Para tareas de rotación mental 2D y 3D, los hombres tienen una ventaja cognitiva (Collins, D. W., & Kimura, D., 1997). Este hallazgo ha sido respaldado por un estudio de metasíntesis con una muestra de más de 12 millones de participantes, concluyendo que, en lo que respecta a la prueba de rotación mental, los hombres muestran la mayor diferencia cognitiva de sexo en la literatura psicológica (Zell, E., Krizan, Z., & Teeter, S. R., 2015).
  • Ansiedad espacial / autoconfianza: Relacionado con el punto anterior, un estudio diferente encontró que las marcadas diferencias de sexo/género en la tarea de rotación mental pueden ser mediadas por la ansiedad espacial y la autoconfianza, especialmente cuando las demandas de la tarea son altas (Arrighi, L., & Hausmann, M. , 2022).
  • Lateralidad: Si bien no es tan sorprendente como la confusión del sexo, la lateralidad también juega un papel en el rendimiento de la rotación mental. Se ha demostrado que los diestros son más rápidos que los zurdos. Además, la lateralidad juega un papel en la facilitación cuando las imágenes presentadas corresponden a la mano dominante (Jones et al., 2021).

Usos de las Puntuaciones del MRT

Dado que los objetivos de estudio pueden variar, a continuación se presentan los usos más comunes de las puntuaciones obtenidas de las pruebas de rotación mental:

  1. Descripción de las habilidades espaciales de los participantes: para cuantificar un aspecto de las habilidades espaciales y el razonamiento.
  2. Comparación de la cognición dentro de grupos: para cuantificar y comparar los procesos cognitivos relacionados con el MRT entre dos grupos, como participantes disléxicos versus controles.
  3. Resultado del tratamiento: donde el enfoque principal es el efecto del tratamiento y la intervención, el MRT puede utilizarse como una medida para cuantificar cambios específicos relacionados con el procesamiento cognitivo espacial.

Variaciones de la Prueba de Rotación Mental

La tarea de rotación mental se realiza típicamente con los clásicos cubos o formas 2D, sin embargo, hay algunas variaciones que aparecen en la investigación que vale la pena mencionar:

  • Diferentes estímulos visuales: En lugar de cubos, también es común ver otros tipos de estímulos visuales presentados y rotados en experimentos de rotación mental, tales como: letras, animales, caras, formas coloreadas y pseudo-letras (formas que se parecen a letras pero no lo son) (Kaltner, S., & Jansen, P., 2014).
  • cMRT: En estudios cronométricos de rotación mental (cMRT), se presentan dos estímulos (en lugar de 4) con diferencias en la disparidad angular. El participante debe decidir rápidamente si las dos imágenes presentadas son iguales o no. (Titze, C., Heil, M., & Jansen, P., 2008)

Ejemplos de rotación mental en experimentos de psicología.

Ejemplos de la Prueba de Rotación Mental: Aplicaciones y Experimentos

Las tareas de rotación mental son populares en la investigación psicológica ya que son fáciles de implementar pero revelan mucho sobre las habilidades y capacidades espaciales. A continuación, algunos ejemplos de aplicaciones y experimentos.

Psicología del Desarrollo y de la Educación

  • Desarrollo de habilidades espaciales: Se administran tareas de rotación mental en experimentos de psicología del desarrollo para entender cómo evoluciona la habilidad de cognición espacial con la edad. Un ejemplo de esto es un estudio que comparó el rendimiento en la tarea de rotación mental entre niños de 3 años, 4 años y 5 años, y mostró que los niños de 3 años pueden comenzar a realizar esta tarea por encima del nivel de azar (Krüger, M., 2018).
  • La rotación mental mejora el rendimiento matemático: Un estudio diferente mostró cómo una intervención de entrenamiento en línea de 1 semana con entrenamiento espacial de rotación mental para niños de 6 y 7 años se transfiere a problemas aritméticos canónicos. Este grupo, en comparación con un grupo de control que recibió entrenamiento en alfabetización, mostró un rendimiento mejorado en ciertos problemas aritméticos que podría deberse a la mejora de la capacidad de visualización y/o al aumento de la capacidad de la memoria de trabajo visuoespacial (Cheung, C.N., Sung, J.Y., & Lourenco, S.F., 2019).

Psicología Clínica

  • Autismo: Se ha encontrado que un cierto subgrupo de autistas posee habilidades visuoespaciales mejoradas. Esto ha sido respaldado a través de pruebas cognitivas que incluyen tareas de rotación mental donde este grupo se desempeña más rápido. La ventaja cognitiva se define particularmente para formas 3D de alta complejidad, en contraposición a estímulos simples o 2D. Las tendencias de investigación actuales están explorando los correlatos neuronales de dicho rendimiento y han encontrado un mayor funcionamiento occipital y parietal en autistas que tienen tales fortalezas visuoespaciales (Thérien, V.D., et al., 2022).
  • TDAH: Se han desarrollado modelos de difusión para usar valores como la tasa de deriva, el tiempo no decisional y la separación del límite para comprender mejor la cognición de los participantes con TDAH en tareas como la prueba de rotación mental. Tales experimentos han mostrado que el pobre rendimiento de los participantes con TDAH en el experimento de rotación mental se debe a una lenta tasa de acumulación de evidencia y a la relativa inflexibilidad para el ajuste de separación del límite (Feldman, J. S., & Huang-Pollock, C., 2021).
  • Dislexia: Las pruebas de rotación mental, incluyendo rotación 2D y rotación de formas 2D, se administran a menudo a pacientes con dislexia. Según el modelo de déficit de coordinación funcional (FCD), los disléxicos no pueden decidir si las letras están reflejadas o no debido a la falla en suprimir la simetría cuando se presenta material grafémico, por lo tanto, no pueden decidir si una letra está reflejada o no debido al mapeo ambiguo entre las representaciones de grafema y fonema. Así, debido a la naturaleza de la tarea, las rotaciones mentales que tienen que ver con la reflexión y la rotación son pruebas relevantes que se pueden administrar a los disléxicos. En comparación con controles / lectores normales, los niños disléxicos demuestran un mayor efecto de rotación mental dado sus tiempos de reacción más lentos. (Kaltner, S., & Jansen, P., 2014).
  • Enfermedad de Parkinson: El Parkinson es un trastorno neurodegenerativo donde tanto las habilidades motoras como cognitivas disminuyen a medida que progresa la enfermedad. Se ha encontrado que estos pacientes tienen un rendimiento disminuido en la tarea de rotación mental. Se han realizado esfuerzos recientes para utilizar la tarea de rotación mental como una herramienta de biomarcador cognitivo para la enfermedad de Parkinson de inicio temprano sin evidencia de un leve déficit cognitivo (Razzaque et al., 2024).
  • Enfermedad de Alzheimer: Los pacientes con Alzheimer demuestran tiempos de reacción más largos y menor precisión en tareas de rotación mental en comparación con adultos mayores saludables. Los investigadores también han mostrado que la tarea de rotación mental, combinada con seguimiento ocular, puede ser utilizada como una herramienta de detección para pacientes con la enfermedad de Alzheimer o con deterioro cognitivo leve (MCI) (Suzuki et al., 2018).

Usar la MRT en psicología clínica no se limita solo a lo anterior. Se ha utilizado para estudiar habilidades espaciales en una amplia gama de poblaciones clínicas, como pacientes con TBI o enfermedad de Huntington.

Psicología Cognitiva

  • Estudios de población general: La tarea de rotación mental se ha utilizado en muchos tipos diferentes de estudios que tienen la psicología cognitiva como su núcleo. Estos experimentos se llevan a cabo con participantes sanos y neurotípicos para entender las habilidades cognitivas espaciales. Uno de estos estudios, realizado en Labvanced, utilizó la tarea de rotación mental (junto con otras tareas) para evaluar la influencia de la habilidad espacial en la representación del tiempo. Los hallazgos mostraron que una mayor habilidad espacial y aprendizaje cronológico conducen a una mejor memoria (Otenen, E., & Kanero, J., 2022).
  • Lengua de señas: Un tema fascinante, ya que el lenguaje y la cognición se superponen dinámicamente, para las tareas de rotación mental se encuentra en el contexto de estudiar la lengua de señas. Un estudio demostró que existe una relación positiva entre los usuarios de lengua de señas y las habilidades de rotación mental (Kubicek, E., & Quandt, L.C., 2020).

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Psicología del Deporte

El campo de la investigación en deportes y ejercicio ha estado utilizando cada vez más la tarea de rotación mental en los últimos años y ha llegado a muchas conclusiones fascinantes ya que la coordinación motora tiene el potencial de influir en el rendimiento.

  • Jugadores de baloncesto con una nueva tarea MRT: En un estudio reciente, se administró una nueva prueba de rotación mental a jugadores de baloncesto principiantes y expertos. En lugar de los clásicos cubos 3D como estímulos, los participantes vieron seis jugadas diferentes de baloncesto que fueron rotadas o reflejadas. Los resultados mostraron un efecto de sexo y un efecto de experiencia. Los participantes masculinos resolvieron más ítems y el rendimiento fue mejor para los jugadores más expertos. Este estudio allana el camino para material de estímulo específico de apoyo (Weigelt, M. & Memmert, D., 2020).

Conclusión

La tarea de rotación mental tiene un fuerte apoyo en la investigación y es utilizada por psicólogos en varios campos. La tarea de rotación mental puede administrarse en línea o en persona y se utiliza comúnmente para evaluar la cognición espacial. Hay muchas variaciones de la tarea de rotación mental, pero la mayoría de los experimentos utilizan estímulos de cubos 3D o 2D.

Referencias

  1. Arrighi, L., & Hausmann, M. (2022). La ansiedad espacial y la autoconfianza median las diferencias de sexo/género en la rotación mental. Learning & Memory, 29(9), 312-320.

  2. Cheung, C. N., Sung, J. Y., & Lourenco, S. F. (2020). ¿La formación en rotación mental se traduce en ganancias en competencia matemática? Evaluación de una intervención visuoespacial en casa. Psychological Research, 84(7), 2000-2017.

  3. Collins, D. W., & Kimura, D. (1997). Una gran diferencia de sexo en una tarea de rotación mental bidimensional. Behavioral neuroscience, 111(4), 845.

  4. Feldman, J. S., & Huang-Pollock, C. (2021). Un nuevo giro sobre la cognición espacial en el TDAH: una descomposición del modelo de difusión de la rotación mental. Journal of the international neuropsychological society, 27(5), 472-483.

  5. Jones, H. G., Braithwaite, F. A., Edwards, L. M., Causby, R. S., Conson, M., & Stanton, T. R. (2021). El efecto de la lateralidad en la rotación mental de manos: una revisión sistemática y un metaanálisis. Psychological Research, 85, 2829-2881.

  6. Kaltner, S., & Jansen, P. (2014). La rotación mental y el rendimiento motor en niños con dislexia del desarrollo. Research in developmental disabilities, 35(3), 741-754.

  7. Kubicek, E., & Quandt, L. C. (2021). Una relación positiva entre la comprensión de la lengua de señas y las habilidades de rotación mental. The Journal of Deaf Studies and Deaf Education, 26(1), 1-12.

  8. Krüger, M. (2018). Los niños de tres años resolvieron una tarea de rotación mental por encima del nivel de azar, pero no se presentó ninguna relación lineal en cuanto a tiempo de reacción y disparidad angular. Frontiers in Psychology, 9, 328248.

  9. Otenen, E., & Kanero, J. (2022). Localizando el pasado y el futuro: la influencia de la habilidad espacial en la representación del tiempo. En Proceedings of the Annual Meeting of the Cognitive Science Society (Vol. 44, No. 44).

  10. Razzaque. J., et al. (2024). Abordando la fisiopatología de los déficits de la tarea de rotación mental (MRT) en la enfermedad de Parkinson utilizando fMRI—Definiendo puntos de referencia (P8-3.018). Neurology (Vol. 102., No.17).

  11. Shepard, R. N., & Metzler, J. (1971). Rotación mental de objetos tridimensionales. Science, 171(3972), 701-703.

  12. Suzuki, A., Shinozaki, J., Yazawa, S., Ueki, Y., Matsukawa, N., Shimohama, S., & Nagamine, T. (2018). Estableciendo un nuevo sistema de detección para el deterioro cognitivo leve y la enfermedad de Alzheimer con tareas de rotación mental que evalúan la función visuoespacial. Journal of Alzheimer's disease, 61(4), 1653-1665.

  13. Thérien, V. D., Degré-Pelletier, J., Barbeau, E. B., Samson, F., & Soulières, I. (2022). Correlatos neuronales diferenciales que subyacen a los procesos de rotación mental en dos perfiles cognitivos distintos en el autismo. NeuroImage: Clinical, 36, 103221.

  14. Titze, C., Heil, M., & Jansen, P. (2008). Las diferencias de género en la Prueba de Rotaciones Mentales (MRT) no se deben a la complejidad de la tarea. Journal of Individual Differences, 29(3), 130-133.

  15. Vandenberg, S. G., & Kuse, A. R. (1978). Rotaciones mentales, una prueba grupal de visualización espacial tridimensional. Perceptual and motor skills, 47(2), 599-604.

  16. Weigelt, M., & Memmert, D. (2021). La habilidad de rotación mental de jugadores de baloncesto expertos: identificando jugadas en la cancha. Research Quarterly for Exercise and Sport, 92(1), 137-145.

  17. Zell, E., Krizan, Z., & Teeter, S. R. (2015). Evaluando similitudes y diferencias de género mediante metasíntesis. American psychologist, 70(1), 10.