Государственное бюджетное образовательное учреждение
Школа 1547
Эврика - Огонек
Исследование скорости реакции человека на внешние раздражители
Работу выполнила
ученица 11 класса
Кузнецова Виктория.
Москва, 2017
Оглавление
Введение: 3
Литературный обзор 4
Среднее время реакции 9
Практическая часть 12
Выводы: 15
Литература: 16
Введение:
Скорость реакции человека на внешние раздражители - это наследуемое свойство организма. Это свойство может иметь разные формы проявления. На проявления этого свойство могут влиять как внешняя, так и внутренняя среда. Мы хотели исследовать влияние утомления и разных форм нагрузки на проявления скорости реакции человека.
Литературный обзор
Деятельность нашего мозга, а значит, психики и интеллекта, определяется центральной нервной системой. Свойства нервной системы определяются генотипом, передаваемыми по наследству физиологическими особенностями. Психолог работает с фенотипом — совокупностью всех свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития (онтогенеза). Фенотип складывается в результате взаимодействия генотипа и условий среды обитания. Один и тот же фенотипический признак может быть проявлением различных генотипических признаков, а один генотип может дать различные фенотипы. Поэтому при оценке психофизиологических особенностей человека нельзя не учитывать «компенсаторные эффекты», так как генетически заданная конструкция преломляется за счет черт, которые человек приобретает в результате эмоционально-волевой регуляции.
Индивидуальные различия людей, обусловленные свойствами нервной системы, проявляются в динамических характеристиках и не касаются содержательных. Следует заметить, что и динамические характеристики во многом зависят от условий воспитания, привычек, установок. В отечественной психологии принята 12-мерная классификация свойств нервной системы человека. Четыре основных свойства: сила, подвижность, динамичность, лабильность, — отличающиеся возбуждением и торможением, образуют 8 первичных свойств. Те же основные свойства, отличающиеся уравновешенностью, образуют 4 вторичных свойства.
Внимание психологов привлекают следующие свойства нервной системы:
• сила, определяющая порог чувствительности;
• подвижность, определяющая время реакции;
• уравновешенность.
Сила как свойство нервной системы отражает предел работоспособности клеток головного мозга в ситуации сильного или длительного возбуждения. Сильный тип характеризуется выносливостью нервных клеток, малой истощаемостью их ресурсов, не реагирует на слабые воздействия, не обращает внимания на мелкие, отвлекающие моменты.
Человек с сильным типом нервной системы сохраняет высокий уровень работоспособности при длительном и напряженном труде. Даже устав, он быстро восстанавливается, в сложных неожиданных ситуациях держит себя в руках, не теряет эмоционального тонуса и бодрости. Человек с нервной системой слабого типа более чувствителен, обладает способностью реагировать на стимулы низкой интенсивности. Такие люди лучше выполняют монотонную работу, быстрее запоминают, у них, как правило, легче формируются условные рефлексы. Сила подвержена тренировке (с возрастом человек более вынослив, но, увы, менее чувствителен). Однако если поставить тренированных людей в одинаковые условия, то генотипический признак обязательно проявится.
Так же на активность ЦНС влияет совокупность дневной жизнедеятельности, которая включает в себя биологический ритм, питание, физическая и умственная активность. Например, если человек привык просыпаться в 7, но в один день поспит до часа дня, то будет чувствовать усталость, разбитость, замедление темпов активности. Такое состояние возникает в результате игнорирования особенностей биологических ритмов. Особое внимание должны уделять питанию, т. к. вопреки устоявшемуся мнению в народе, что «Мозгу нужна глюкоза, сахар и шоколад полезны для мозга»- заблуждение, профессор Дэвид Перлмуттер, невролог и член Американской Коллегии Питания, написал книгу «Зерновой мозг: неожиданная правда про пшеницу, углеводы, сахар, медленно убивающие мозг», он выяснил, что продукты, содержащие крахмал или сахар, вызывает старческое слабоумие, синдром дефицита внимания, тревожность, хронические головные боли, депрессию, эпилепсию и вообще почти все неврологические болезни.
Для поддержки активности ЦНС важен баланс во всех критериях жизнедеятельности человека.
Скорость реакции – интегрированная система ЦНС, является показателем интеллектуального, физиологического и психологического здоровья человека.
В наше время принято считать, что нагрузка на современного школьника очень велика, в течение дня очень сильно проявляется усталость, сопровождаемая заторможенностью и апатией или раздражительностью.
Перед началом работы мы учли факт, что нужно соблюдать баланс физиологический, нарушение баланса приводит к нарушению работоспособности, в нашем случае из-за большой нагрузки школьник к концу дня испытывает стресс, который проявляется как усталость, а значит и скорость реакции ухудшится. Понятием «утомление» (психофизиологический аспект) обозначается процесс временного снижения функциональных возможностей организма (системы, органа) под влиянием интенсивной или длительной работы, проявляющийся ухудшением количественных и качественных показателей этой работы (снижением работоспособности), дискоординацией физиологических функций и обычно сопровождающийся ощущением усталости. Появление и развитие утомления зависит от состояния здоровья, возраста, типа высшей нервной деятельности, сформированности деятельности, мотиваций, установок, интересов человека, а динамика утомления - от характера деятельности. Выделяют острое и хроническое утомление. Так, утомление развивается достаточно быстро при чрезмерно интенсивной, непосильной работе, при монотонной, статической и сенсорнообедненной или сенсорнонасыщенной деятельности, в экстремальных условиях среды. При этом работа вызывает быстро нарастающие функциональные нарушения в деятельности центральной нервной системы (ЦНС).
Время реакции — это период между моментом, когда человек обнаруживает какой-то сигнал, и моментом, когда он реагирует на него.
При высоком уровне функционального состояния центральной нервной системы развитие компенсаторной приспособляемости облегчается и, наоборот, при сниженном - она или затруднена, или даже делается почти невозможной. Таким образом, функциональное состояние центральной нервной системы - это функциональный фон, определяющий в значительной степени поведение организма и его возможности в процессе профессиональной деятельности. Нормальному функциональному состоянию центральной нервной системы соответствует так называемый нервный или церебральный гомеостаз, когда наблюдается оптимальный баланс между процессами возбуждения или торможения. Утомление или эмоциональное напряжение, развивающиеся в процессе профессиональной деятельности могут приводить к сдвигу баланса в одну или другую сторону с изменением характеристик функционального состояния центральной нервной системы.
Связи с развитыми технологиями в современном обществе дети с ранних лет знакомы с различными видами техники, на которых есть большое разнообразие игр, но их закономерность в том, что нужно проявлять высокую скорость реакции на неожиданные раздражители, поэтому у них развиты условные рефлексы. Простая реакция развивается методом многократного быстрого повторения движения или упражнения по сигналу. Зависимость нервной системы от фактора времени выражается в ее подвижности и лабильности. Подвижность — скорость (быстрота) смены процессов возбуждения и торможения — проявляется в процессах перехода от одной деятельности к другой. Лабильность — скорость возникновения и протекания процессов возбуждения, скорость торможения и прекращения нервного процесса. Именно потому, что выработаны условные реакции, а не умение адекватно оценивать ситуацию и искать оптимальные пути решения выполнения задачи, человек в ожидании испытывает напряжение, которое психологически влияет на быстроту реакции, затормаживая ее. Психическое напряжение – это самый страшный вор, который в прямом смысле крадет нашу жизненную силу и энергию. Причинами напряжения являются как высокий темп деятельности, но и вынужденная бездеятельность, затянувшееся ожидание решения проблем, отсрочка их выполнения, незапланированное прерывание работы, новизна, неясность, запутанность, затянувшееся ожидание решения проблем, отсрочка их выполнения, незапланированное прерывание работы, новизна, неясность, запутанность, конфликтность. Выделяют несколько видов (форм) напряженности: тормозная, импульсивная, генерализованная. Тормозная характеризуется снижением интеллектуальных возможностей, негибкость в поведении. Импульсивная – возможно ускорение темпа работы, но ухудшение качества, действия выполняются неосознанно, импульсивно. Генерализованная – сильное возбуждение, чередующееся с дискоординацией. Эти виды психического напряжения часто сопровождают друг друга, так что выделить их в чистой форме бывает трудно, но все формы характеризуются повышенным уровнем активации (возбуждения).
Среднее время реакции
Однозначных данных о времени реакции нет. Среди геймеров с сайта на сайт копируется следующая информация
«За последние 120 лет среднее время реакции для юноши 190мс на свет 160мс на звук. Многие исследования подтвердили, что реакция на звук быстрее чем на свет, при среднем времени реакции на слух 140-160мс и визуальном времени реакции 180-200мс. Возможно, потому что слуховому раздражителю необходимо 8-10мс, чтобы достичь мозга, а зрительному 20-40мс. Средняя реакция на прикосновение 155мс.»
Одновременно, в спортивной литературе имеются данные, что значение скорости реакции спортсменов в районе 0, 14 – 0, 16 с.
В экзаменационных билетах ГБДД верным является ответ о реакции водителя в 1 с.
Существует большое количество факторов, которые влияют на скорость реакции:
Возбуждение (Наиболее изученный фактор, влияющий на время реакции, возбуждение или степень концентрации, включая мышечное напряжение. Наиболее быстрое время реакции при средней степени возбуждения и уменьшается, когда человек слишком расслаблен или слишком напряжен. Так же доказано, что небольшое мышечное напряжение способствует увеличению времени реакции.) Возраст (Время реакции уменьшается начиная с раннего детства вплоть до 30, затем понемногу увеличивается до 50-60 лет, после этого возраста время реакции стремительно увеличивается.) Пол (Во всех возрастных группах, время реакции у мужчин меньше чем у женщин того же возраста. При этом, разницу во времени реакции невозможно компенсировать упражнениями и тренировками. Хотя в 2004 году было установлено, что мужчины быстрее женщин при наведении на мишень, а женщины при этом более точны. Левая и правая руки. (Полушарии головного мозга предназначены для выполнения разных задач. Левое полушарие считается вербальным и логическим мозгом, а правое творческим и пространственным. Так же правое полушарие контролирует левую руку, а левое - правую. Это навело на мысль, что левая рука реагирует быстрее чем правая в таких заданиях, как наведение на цель, что в последствии было подтверждено опытами. На опыте с использованием компьютерной мыши было определено, что правши реагировали быстрее правой рукой (что естественно), то левши реагировали одинаково быстро обеими руками.) Обычное и периферийное зрение. (Изображение воспринимаемое разными областями глаза влияет на время реакции. Самое быстрое время реакции, когда человек смотрим прямо на раздражитель. При периферийном зрении время реакции увеличивается, хотя время реакции можно сократить тренировками.) Усталость. (Время реакции замедляется, если человек утомлён. Особенно это заметно при выполнении сложных заданий. Психическая усталость, особенно сонливость, заметно увеличивает время реакции. Мышечная усталость вообще не влияет на время реакции.) Внешние раздражители (Любое отвлечение внимания увеличивает время реакции. Фоновый шум тоже увеличивает время реакции. Если человека озадачить сложным неразрешимым вопросом, то после этого его реакция ухудшится. А так же разговор, скажем по мобильному телефону, во время выполнения другой задачи сильно замедляем время реакции.) Предупреждение (Когда человек заранее знает о том, что скоро случится это событие, время реакции значительно сокращается. Так в программах на проверку реакции задержка составляет не более 3 секунд, хотя некоторые ученые утверждают, что и 5 минутная задержка даст улучшение результата. Вообще сохранять внимание и мышечное напряжение на высоком уровне невозможно более нескольких секунд. Хотя такое предупреждение нередко вызывает преждевременную реакцию человека, до того как свершилось событие.) Алкоголь (Алкоголь замедляет реакцию, потому что мышцы более расслаблены.) Личность человека (У общительных людей и беспокойных людей время реакции быстрее.) Упражнения (Упражнения могут улучшить время реакции. У спортивных людей время реакции короче. Наилучшее время реакции достигается при частоте сердцебиения 115 ударов в минуту. Здесь имеется ввиду физическая нагрузка.) Наказания, стресс и угрозы (Если человек встревожен своими плохими результатами, то результаты его улучшались.) Стимулирующие вещества (Умеренные дозы кофеина сокращают время реакции. Доза кофеина в одной чашке кофе не только улучшает реакцию, но и увеличит способность сопротивляться сну и расслаблению. Амфетамин и ему подобные наркотики ускоряют время реакции, а так же увеличивают ошибочные, преждевременные действия.) Интеллект (Уровень интеллектуального развития влияет на время реакции, особенно при выполнении более сложных заданий. У людей с более высоким уровнем интеллекта время реакции лучше)Сколько бы человек не тренировался, есть предел времени реакции, который никак не преодолеть, потому что поступающая в мозг информация нуждается в обработке, после которой последует обратная реакция, которая зависит от скорости биохимических процессов нервной ткани.
Практическая часть
Для проверки нашей гипотезы мы попросили наше конструкторское создать прибор для точного измерения времени. Так как, используемые методы с линейкой или видеоредактора нам не подходили. Они собрали нам прибор на основе конструктора Arduino и предложили обработать информацию с помощью электронных таблиц.
Ход работы:
Собрали и установили прибор. Собрали группу добровольцев. Сняли результаты до нагрузки Сняли результаты после нагрузки Перенесли данные в электронные таблицы. Произвели статистическую обработку данных.В нашем случае испытуемые были не были ограждены от некоторых факторов, таких как шум. Но из этого списка не учитываются и исключены факторы: алкоголь, стимулирующие вещества, возраст, пол, какой рукой нажимали, интеллект, наказания, стресс и угрозы, личность, потому что эти люди были разного возраста, пола, личности и т. д.
У них было предупреждение (надо нажимать на кнопку при загорании лампочки)
Подробно инструкцию и далее таблицы и графики по каждому варианты
Затем вывод из наблюдений и из работы
Было сформировано две группы. Первая группа проверялась после физической нагрузки (подвижные игры), вторая после компьютерных игр. Обе группы проверялись до нагрузки.
Результаты:
До нагрузки. Всего 208 наблюдений
Распределение результатов до нагрузки.
Среднее значение 0, 2519с, отклонение от среднего 0, 045с
После физической нагрузки.
Всего 92 наблюдения
Распределение результатов после физической нагрузки
Среднее значение 0,2526, отклонение от среднего 0,016с
После компьютерных игр
Всего 211 наблюдений
Распределение результатов после компьютерных игр
Среднее значение 0, 2477, отклонение от среднего 0, 047
Выводы:
Достоверных различий между группами не выявлено.
Но можно отметить увеличение общего времени реакции по сравнению с литературными.
Т. е. по литературным данным среднее время 0,2 с, в эксперименте наблюдается увеличение времени реакции на 0, 04с
Литература:
, Психология и педагогика
Сайты: https://www. fundamental-research. ru/ru/article/view? id=3890
http://communityhost. ru/2015/09/09/nervnaya-sistema-i-nervnye-reakcii/
https://pro-psixology. ru/edinstvo-mira-i-problema-razvitiya-psixiki/13-edinstvo-mira-psixika-i-organizm. html
https://psyera. ru/4295/svoystva-nervnoy-sistemy
https://medi. ru/info/12119/
http://ogdg. ru/ru/blog/342.html
http:///chelovek-kakovo-vremya-reakcii-cheloveka/
http://drug-team. ru/publ/programm/counter_strike_1_6/kibersport_i_vremja_reakcii_cheloveka/3-1-0-11
