La Tarea de Rotación Mental

El Test 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 (incluido 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

El test de rotación mental se remonta a la década de 1970 cuando se desarrolló para estudiar las habilidades de una persona para rotar objetos mentalmente. En 1971, Roger Shepard y Jacqueline Metzler fueron de los primeros en estudiar objetivamente la rotación mental presentando varios pares de objetos 3D, cúbicos o alineados de manera asimétrica y midiendo posteriormente el tiempo de reacción cuando los participantes determinaban si los objetos emparejados eran una coincidencia (Shepard, R. N., & Metzler, J., 1971). En 1978, Steven G. Vandenberg y Allan R. Kuse formalizaron el Test de Rotaciones Mentales basado 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. Este era un test de 20 ítems y el participante tenía que comparar cuatro figuras y seleccionar dos opciones que coincidieran con la figura criterio (Vandenberg, S. G., & Kuse, A. R., 1978).

Acerca del Test de Rotación Mental

¿Qué requiere la tarea de rotación mental de los participantes? ¡Es bastante simple en realidad!

La visión general del experimento de rotación mental es la siguiente:

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

Así, los participantes deben examinar los estímulos referentes y elegir cuáles son las rotaciones que coinciden. En la imagen anterior, los estímulos referentes coinciden con el primer y el tercer estímulo. A continuación, se presentan ejemplos adicionales de cómo son los ensayos en la tarea de rotación mental 3D:

Rotación 2D

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

Administración del Test de Rotación Mental 2D o 3D

La tarea de rotación mental en Labvanced se puede realizar de las siguientes maneras:

1. Administrando el test en línea (para estudios remotos) para lo cual el enlace de estudio URL puede ser fácilmente compartido con los participantes, o
2. Localmente sin conexión a internet utilizando nuestra aplicación de escritorio
3. Los investigadores pueden importar la tarea a su editor de diseño y configurar el experimento sin necesidad de codificar. Consulta los tests de rotación mental en Labvanced aquí, simplemente haz clic en el botón ‘participar’ para probarlo o ‘importar’ para cargarlo en tu cuenta y usarlo como base de tu experimento:
   • Tarea de Rotación Mental 2D
   • Cubos de Rotación Mental
4. Además, características avanzadas como nuestro seguimiento ocular basado en webcam también se pueden incluir para agregar una capa extra de datos fisiológicos, además de los tiempos de reacción.

Funciones y Procesos Cognitivos

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

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

Al igualar dos imágenes que son idénticas, se implican los siguientes procesos cognitivos en el test de rotación mental:

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

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

Medición y Datos del Test de Rotación Mental

• Precisión / Tasa de error: la precisión total o los errores cometidos durante la tarea.
• Disparidad angular: se refiere al ángulo particular que el estímulo tiene con respecto al estímulo referente.
• Tiempo no decisional: la cantidad de tiempo que tardan otros procesos más allá de la toma de decisiones, como la codificación del estímulo y la ejecución de respuestas motoras.
• Tasa de deriva: el tiempo que toma acumular información.
• Separación de límites: la distancia entre dos respuestas separadas. Este valor se vuelve más amplio cuando la precisión se prioriza sobre la velocidad, así como cuando se aumenta el ángulo de rotación.
• Tiempo de reacción: el tiempo que se tarda en seleccionar una respuesta.
• Duración de la mirada / fijaciones: si se emplea el seguimiento ocular, entonces métricas relevantes como la duración de la mirada y las fijaciones también se pueden reportar 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 conteo de ejecuciones (RC ratio) 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 considerarse durante las etapas de diseño experimental y 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 que concluyó que, cuando se trata del test 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 pronunciadas diferencias de sexo/género en la tarea de rotación mental pueden estar mediadas por la ansiedad espacial y la autoconfianza, especialmente cuando las demandas de la tarea son altas (Arrighi, L., & Hausmann, M., 2022).
• Lateralidad: Aunque no es tan notable como el confundo 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 del 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 de 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 se puede utilizar como medida para cuantificar cambios específicos relacionados con el procesamiento cognitivo espacial.

Variaciones del Test de Rotación Mental

La tarea de rotación mental se suele realizar con los clásicos cubos o formas 2D, sin embargo, hay algunas variaciones que aparecen en la investigación que valen 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 de colores y pseudo-letras (formas que parecen 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 del Test 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 se presentan algunos ejemplos de aplicaciones y experimentos.

Psicología del Desarrollo y Educativa

• Desarrollo de habilidades espaciales: Se administran tareas de rotación mental en experimentos de psicología del desarrollo para comprender cómo evolucionan las habilidades 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, 4 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).
• Rotación Mental mejorando el rendimiento matemático: Un estudio diferente mostró cómo una intervención de entrenamiento en línea de una 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 de alfabetización, mostró una mejora en el rendimiento en ciertos problemas aritméticos que podría deberse a una mejora en la capacidad de visualización y/o un aumento en 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 ciertos subgrupos de autistas poseen habilidades visuoespaciales mejoradas. Esto se ha respaldado a través de pruebas cognitivas que incluyen tareas de rotación mental donde este grupo actúa más rápido. La ventaja cognitiva se define particularmente para formas 3D de alta complejidad, a diferencia de estímulos simples o 2D. Las tendencias recientes de investigación están explorando 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 tasa de deriva, tiempo no decisional y separación de límites para comprender mejor la cognición de participantes con TDAH en tareas como el test de rotación mental. Tales experimentos han mostrado que el bajo 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 de límites (Feldman, J. S., & Huang-Pollock, C., 2021).
• Dislexia: Las pruebas de rotación mental, incluyendo la rotación 2D y la 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 incapacidad de suprimir la simetría cuando se presenta material grafémico, por lo que no pueden decidir si una letra está reflejada o no debido al mapeo ambiguo entre las representaciones grafémicas y fonémicas. Por lo tanto, debido a la naturaleza de la tarea, las rotaciones mentales relacionadas con el reflejo y la rotación son pruebas relevantes que se pueden administrar a 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 través de la progresión de 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 las tareas de rotación mental en comparación con adultos mayores sanos. Los investigadores también han demostrado que la tarea de rotación mental, combinada con el seguimiento ocular, puede utilizarse como herramienta de detección para pacientes con enfermedad de Alzheimer o deterioro cognitivo leve (MCI) (Suzuki et al., 2018).

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

Psicología Cognitiva

• Estudios en la 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 comprender las habilidades cognitivas espaciales. Uno de esos 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 un aprendizaje cronológico llevan 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 radica 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).

Psicología del Deporte

El campo de la investigación en deportes y ejercicio está 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, a jugadores de baloncesto novatos y expertos se les administró un nuevo test de rotación mental. En lugar de los clásicos cubos 3D como estímulos, los participantes vieron seis jugadas de baloncesto diferentes que fueron rotadas o reflejadas. Los resultados fueron tales que hubo un efecto de sexo y un efecto de experiencia. Los participantes masculinos resolvieron más elementos y el rendimiento fue mejor para los jugadores más expertos. Este estudio allana el camino para materiales de estímulo específicos para el apoyo (Weigelt, M. & Memmert, D., 2020).

Conclusión

La tarea de rotación mental tiene mucho peso en la investigación y es utilizada por psicólogos en diversos campos. La tarea de rotación mental se puede administrar en línea o en persona y se utiliza comúnmente para evaluar la cognición espacial. Existen 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). ¿El entrenamiento en rotación mental se transfiere a mejoras 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). Una nueva perspectiva sobre la cognición espacial en el TDAH: un 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 meta-análisis. Psychological Research, 85, 2829-2881.

6. Kaltner, S., & Jansen, P. (2014). Rotación mental y 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 con respecto al tiempo de reacción y la disparidad angular presentada. 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 en la Tarea de Rotación Mental (MRT) en la enfermedad de Parkinson utilizando fMRI—Definiendo estándares (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). Establecimiento de un nuevo sistema de detección para el deterioro cognitivo leve y 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 el Test 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, un test 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 los jugadores expertos de baloncesto: 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 utilizando metasíntesis. American psychologist, 70(1), 10.