Nueva medida de la velocidad de procesamiento del cerebro humano

Durante más de un siglo, los psicólogos han utilizado el tiempo de reacción como una ventana al cerebro. La idea es que el procesamiento de la información lleva tiempo, por lo que la cantidad de tiempo promedio que se tarda en comenzar o completar una tarea refleja la duración de los procesos cognitivos involucrados en ella.

Por ejemplo, un experimento típico de tiempo de reacción podría pedirle a un sujeto que clasifique una secuencia de letras como una palabra o una no palabra, presionando un botón. Este tipo de experimento se denomina tarea de decisión léxica visual.

Este enfoque centrado en la información está claramente maduro para un tratamiento teórico de la información. Y efectivamente, tan pronto como Claude Shannon publicó su teoría de la información en la década de 1940, los psicólogos comenzaron a aplicarla al intercambio de información entre el medio ambiente y el cerebro que ocurre durante los experimentos de tiempo de reacción.

Su enfoque finalmente condujo a la Ley de Hick, una de las pocas leyes de la psicología experimental. Afirma que el tiempo que lleva hacer una elección está relacionado linealmente con la entropía de las posibles alternativas. Los resultados de varios experimentos de tiempo de reacción parecen mostrar que este es el caso. Aunque un subproducto de este enfoque es que los resultados están íntimamente relacionados con el tipo de experimento utilizado para medir el tiempo de reacción. Y eso hace que cada estudio sea particularmente vulnerable a las idiosincrasias del enfoque experimental.

Hoy, Fermin Moscoso del Prado Martín de la Université de Provence en Francia propone una nueva forma de estudiar los tiempos de reacción analizando la entropía de su distribución, más bien a la manera de la termodinámica.

La entropía es una estimación de la cantidad de información necesaria para especificar el estado del sistema.

Moscoso del Prado dice que la entropía de la distribución de los tiempos de reacción es independiente del tipo de experimento y, por lo tanto, proporciona una mejor medida de los procesos cognitivos involucrados. Eso es importante, sobre todo porque proporciona una forma de comparar más fácilmente los resultados de diferentes tipos de experimentos.

Moscoso del Pradon utiliza su método para determinar cuánta información puede procesar el cerebro durante las tareas de decisión léxica. ¿La respuesta? No más de unos 60 bits por segundo. Por supuesto, esta no es la capacidad de procesamiento de información de todo el cerebro, sino una medida de la capacidad de entrada / salida durante una tarea específica.

Moscoso del Prado pasa a analizar los datos de varios tipos de experimentos de tiempo de reacción, en particular para determinar si la velocidad de procesamiento de la información es constante durante una tarea en particular, como implica la Ley de Hick. Moscoso del Prado reconoce que no lo es.

Este hallazgo sugiere un sistema adaptativo donde la carga de procesamiento se ajusta dinámicamente a las demandas de la tarea, dice. Eso tiene sentido. Parece una locura suponer que el cerebro sigue procesando datos al mismo ritmo, independientemente de la complejidad de la tarea en cuestión.

Pero esto tiene una implicación importante: que la linealidad de la ley de Hick no siempre se aplica. Entonces, la ley de Hick necesitará algún tipo de modificación para hacer frente a esta no linealidad.

Aún no está claro cómo reescribir una de las leyes básicas de la psicología del comportamiento. Pero seguramente implicará una forma de ver el cerebro muy diferente a la que tenía cuando se formuló.

Ref: arxiv.org/abs/0908.3170 : La termodinámica de los tiempos de reacción humana

28 Aug 09 update: Moscoso del Prado writes:

Tengo un pequeño comentario científico sobre tu publicación. Aunque lo pienso
representa muy bien mis resultados, encuentro la oración de apertura:

Una nueva forma de analizar los tiempos de reacción humanos muestra que el cerebro procesa
datos a no más de 60 bits por segundo.

un poco engañoso. No creo que haya mostrado nada sobre los límites superiores
de la velocidad de procesamiento, en principio la curva que muestro en la Figura 4 de la
manuscrito podría extenderse mucho más allá de esto, pero no tengo información para hacer
esta extrapolación, por lo que no reclamaría (por el momento) ningún límite superior.

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