ELEMENTE DE PSIHOFIZICA

ELEMENTE DE PSIHOFIZICĂ

1.1. Metoda psihofizicii clasice si determinarea pragurilor senzoriale

Pragurile senzoriale au constituit primul obiect de studiu al psihologiei experimentale; cercetarile în acest domeniu sunt legate, în primul rând, de numele psihologilor germani Weber si Fechner. Pragul absolut minimal si cel maximal pun în evidenta valoarea minima si pe cea maxima de la care si pâna la care stimulii pot fi sesizati.

Legea pragului minim absolut evidentiaza faptul ca, pentru obtinerea unei senzatii, este necesara o intensitate minimala; pragul maximal evidentiaza faptul ca o stimulare excesiv de puternica îsi pierde specificitatea si se transforma într-o senzatie de durere. Conceptul de prag vizeaza intensitatea stimulilor, iar conceptul de senzatie vizeaza receptivitatea analizatorilor subiectului. Pragul diferential este un concept introdus de Weber, si care descrie cea mai mica crestere a intensitatii stimularii care determina o senzatie diferita de prima. Weber a stabilit si ca marimea pragului diferential pentru fiecare sensibilitate modala este constant, adica Dx/x = constant. Fechner a propus o alta formula: E = k logx + c, unde E - estezia (nivelul sensibilitatii), k si c - constante care privesc analizatorii si x - intensitatea stimulului. Aceste formule s-a demonstrat ulterior ca sunt valabile numai pentru intensitatile medii ale stimulilor. Legea pragurilor nu se aplica în aceasta forma la nivelul minim datorita nivelului de semnificatie al stimulului, iar la nivelul maxim nu se aplica în aceasta forma datorita adaptarii analizatorilor individului.

Gustav Theodor Fechner a conceput psihofizica ca pe o modalitate de exprimare obiectiva a raportului dintre psihic si fizic. Meritul esential consta în aceea ca a reusit sa stabileasca experimental si statistic matematic procedee de cuantificare a senzatiei. El a pornit de la observatia ca nu dispunem de o unitate de masura a senzatiei în sine, dar o putem raporta la parametrii fizici ai stimulilor si putem exprima astfel prim-marimile acestora. În baza cercetarilor sale asupra senzatiei tactile, de greutate, auditive si vizuale, Fechner a formalizat matematic raportul excitatie/senzatie.

În psihofizica obiectiva, dincolo de obstacolele sau perioadele de umbra în care a intrat în ultimii 20 de ani, se constata o reactivare a interesului fata de indicatorii fiziologici obiectivi si posibilitatea identificarii lor cu precizie pentru a se cunoaste mecanismele fundamentale ale vietii psihice. De exemplu, ea este utilizata în neurostiintele moderne cu aparatura complexa ce permite investigarea cu foarte mare precizie si finete a parametrilor bazali ai reactivitatii psihice.

1.1.1. Pragul absolut este valoarea sau marimea minima a unui stimul care poate sa detemine un raspuns. Valoarea poate fi o anumita calitate a unui stimul si ea difera de la o modalitate senzoriala la alta.

Pragul absolut minimal reprezinta cantitatea minima de intensitate a stimulului capabila sa produca o senzatie.

Pragul absolut maximal este cantitatea maxima de intensitate a stimulului care poate produce o senzatie.

Pentru determinarea pragului absolut, fiecare valoare a stimulului trebuie prezentata de cel putin 50 de ori, desi Rosca spune ca în exercitiile de laborator se utilizeaza frecvent 20 sau doar 10 prezentari. Altii vorbesc de peste 100 de prezentari, dar în acest caz exista riscul monotoniei.

Fiind o valoare statistica, pragul se mai defineste ca marime a unui stimul care în 50% din încercari vor produce o senzatie.

1.1.2. Pragul diferential este cea mai mica diferenta între doua valori ale aceleiasi stimulari care poate determina o experienta senzoriala diferita, manifestata printr-un raspuns discriminativ. Statistic, se defineste ca fiind cea mai mica diferenta perceputa în 50% din încercari. Datorita posibilitatii de ghicire a diferentelor de catre subiect, proportia se fixeaza, uneori, la 75% din încercari.

Se prezinta doi stimuli: unul fix, numit etalon (standard) si celalalt variabil. Pentru stabilirea pragului diferential se scade nivelul inferior din cel superior si se împarte la 2. Daca adunam cele doua praguri (cel superior si cel inferior) si facem media, obtinem PES, adica pragul egalizarii subiective.

1.2. Psihofizica subiectiva

Psihofizicii obiective i s-a reprosat ca apeleaza la unitati de masura ale intensitatii senzatiei, proprii stimulului. Astfel ca prin anii '70 a aparut o noua orientare, si anume psihofizica subiectiva.

Leontiev (apud Rosca, 1978) considera ca studiul sensibilitatii ar trebui sa se bazeze pe un criteriu subiectiv, pe evaluari de genul mai tare, mai slab, mai dureros etc. Aceasta psihofizica subiectiva este o psihofizica a aprecierilor afective, a judecatilor de valoare, a opiniilor. Ea este utila în studii de psihologie diferentiala si de psihologie sociala.

Se utilizeaza scale de apreciere subiectiva care descriu intensitatea trairii subiective în atribute: foarte slab, foarte mic... sau în adverbe: foarte des, foarte rar... .

S.S. Stevens a stabilit o serie de unitati conventionale de evaluare a raportului senzatie/excitatie cu ajutorul interpolarii unor functi de putere pe baza unui exponent definit. El a introdus unitati subiective de masura: sonia pentru sensibilitatea auditiva, vibrul pentru sensibilitatea vibratorie s.a. Din stabilirea acestor exponenti, subiectul realizeaza legatura cu psihofizica fechneriana. Este necesar sa folosim si evaluarea subiectiva pe care o face subiectul; se constata masura în care exista o diferenta între ceea ce subiectul simte, traieste în plan subiectiv si ceea ce exprima în realitate, ceea ce crede ca i se întâmpla (important în studiul oboselii). Omul nu este reductibil la o suma de situatii, ci este foarte important cum evoca el situatia prin care trece.

1.3. Exemple de determinare a pragurilor

1.3.1. Determinarea pragurilor pentru sensibilitatea vizuala

1.3.1.1. Determinarea pragului minim absolut.

Într-un experiment, s-a proiectat un fascicol luminos cu o lungime de unda de 51 milimicroni, timp de 0,001 secunde, pe o arie retineala restrânsa la 10' diametru situata la 20 grade de axul orizontal, în partea temporala. Valoarea minima de unitati energetice (intensitate) care a evocat un raspuns senzorial al retinei (si al nervului optic) a fost de 3,89 x 10^-12 ergi (valoare statistica); ea se pune în evidenta cu ajutorul EEG.

. Pragul diferential al sensibilitatii vizuale este de 1/100.

1.3.1.3. Pragul temporal al acuitatii vizuale sau frecventa critica de fuziune (FCF)

Acest termen a fost introdus de fiziologul american Allen, în anul 1926. FCF reprezinta numarul de licariri pe secunda la care ochiul nu mai percepe lumina ca fiind prezentata intermitent, ci continuu (sensul ascendent), sau numarul de licariri pe secunda la care ochiul nu mai percepe lumina licarinda ca fiind continua, ci intermitenta. Tot Allen a inventat si aparatul denumit Flicker, cu ajutorul caruia se testeaza FCF. Factori care conditioneaza FCF:

- intensitatea si culoarea licaririlor (se considera ca indicatorul cel mai bun este culoarea rosie);

- durata si pauza dintre licariri;

- vârsta subiectilor;

- starea subiectiva (oboseala);

- temperatura ambianta (influenteaza ritmul reactiilor foto-chimice);

- ritmurile biologice individuale (legate de momentul zilei);

- zona retineala excitata;

- intensitatea flash-urilor;

- viteza de recuperare a substantelor fotosensibile descompuse sub influenta luminii; pauza dintre licariri afecteaza aceasta viteza.

Limita de sus a FCF care poate fi perceputa este dependenta mai mult de procesele foto-chimice decât de cele corticale. Astfel, FCF semnalizata verbal nu corespunde cu cea stabilita prin EEG.

1.3.2. Pragurile la nivelul sensibilitatii auditive

Pragul minimal, ca si cel diferential (2 - 13 Hz) variaza foarte mult de la un individ la altul.

1.3.3. Pragurile la nivelul sensibilitatii tactile

Pragul absolut minim pentru diferite zone ale pielii a fost determinat cu foarte mare precizie de catre Weber, dupa cum urmeaza: 3 g/mm² la vîrful degetelor, 16 g/mm² pe gamba, 33 g/mm² pe fata posterioara a antebratului, 89 g/mm² pe fata anterioara a antebratului, 25 g/mm² pe abdomen, 47 g/mm² în zona mijlocie a spatelui, 200-250 g/mm² la calcâi.

Pentru sensibilitatea tactila se calculeaza un prag discriminativ sau spatial, care se masoara între doua puncte ale pielii excitate simultan cu ajutorul esteziometrului. Iata unele valorile ale pragului discriminativ spatial: 1 mm pe limba, 2,3 mm pe fata interna a degetului aratator, 4,5 mm pe buze, 6-7 mm pe suprafata dorsala a degetelor, 11,3 mm pe palme, 16 mm pe talpa, 54 mm pe ceafa, circa 67 mm la mijlocul spatelui, pe brat si coapsa. Informatia relevanta este asezata în zone cu încarcatura informationala maxima (colturi, curburi, muchii, asperitatii, denivelari). Exista o anumita specializare functionala a mâinilor în miscari de cautare, de tatonare, de urmarire. Prin miscari de tatonare se realizeaza detectarea zonelor de încarcatura maxima, iar apoi prin miscari de evaluare si comparare se realizeaza integrarea acestor informatii într-o imagine a obiectului. Se constata o asimetrie functionala: cu mâna dominanta exploram obiectul, cu mâna nedominanta sustinem obiectul. Se constata o ierarhizare, specializare a degetelor: degetul aratator si mijlociu realizeaza explorarea suprafetelor si a asperitatii, iar degetul aratator si cel mare detecteaza colturile.

Pentru explorarea pragului sensorial de presiune se utilizeaza urmatoarele aparate:

- esteziometre cu fir de par;

- ace tactile;

- esteziometre magnetice;

- tactometre cu placi.

Esetziometrele sunt dispozitive care permit exercitarea unei senzatii de presiune cu ajutorul unui fir sau cu ajutorul unei lamele. Ele sunt dotate cu un cadran care indica valorea presiunii exercitate, în miligrame sau grame. Pentru determinarea pragului discriminativ sau spatial sunt utilizate tactometre, adica sisteme de lamele cu distanta reglabila între ele. Se aplica pe diverse zone ale corpului, reglând în mod diferit distanta dintre lamele pâna când subiectul sustine ca discrimineaza doua lamele sau una singura. Se pot uiliza în acest scop si esteziometre compas reglabile.

În ceea ce priveste pragul diferential al senzatiei de greutate, al doilea ca finete dupa cel vizual, Weber si Fechner l-au stabilit ca fiind de 1/40. Alte cercetari au aratat ca acest prag variaza în functie de greutatile date spre masurare, cu sau fara contact vizual (de obicei, se masoara fara contact vizual): 1/21 la greutatea de 250 g, 1/14 la greutatea de 2500 g, 1/19 la greutatea de 2750 g etc. Exista un optimum functional, situat între 2000 si 2500 g, acolo unde valoarea pragului diferential este cea mai mica; spre extremitati, aceste valori tind sa creasca.

1.4. Metode de determinare a pragurilor senzoriale

1.4.1. Metoda reproducerii sau a erorilor medii:

Se prezinta subiectului un stimul si i se cere sa îl reproduca. Se pot constata doua tipuri de erori: constante (sau sistematice), si erori variabile (acestea fiind cele mai frecvente). Pentru sunet, se calculeaza media valorilor oferite de subiect si se compara cu etalonul. Diferenta dintre valoarea medie a raspunsurilor subiectului si valoarea etalonului ne ofera indicatorul de valoare bruta, C = Rm - Re, unde Rm este valoarea medie, iar Re este valoarea etalonului. Eroarea variabila este abaterea fiecarei încercari în parte.

Metoda erorii medii este utilizata (Rosca, 1971) pentru determinarea erorilor sistematice de tip senzorial, a marimii acestora în studiul perceptiilor.

1.4.2. Metoda limitelor sau a variatiilor minime

Determinarile se realizeaza pe doua coordonate: ascendent si descendent. În sens ascendent se porneste de la o valoare subliminala, pâna când subiectul relateaza ca a sesizat stimulul.

Pr = (P_asc + P_desc)/2

P_asc = (ax₁ + ax₂ + ... + ax_n)/n

P_desc = (dx₁ + dx₂ + ... + dx_n)/n

În cazul pragului diferential, se prezinta subiectului doi stimuli, dintre care unul este etalon, iar celalalt variabil, ca termen de comparatie. Stimulul variabil se va modifica, urmând ca subiectul sa aprecieze daca nivelul este inferior, superior sau egal etalonului. În seria ascendenta de valori se porneste de la o valoare inferioara etalonului, dupa care se creste treptat intensitatea, trecând de etalon, pâna când subiectul declara ca intensitatea este mai mare decât etalonul. Pentru seria descendenta se procedeaza invers, si astfel se stabilesc pragurile diferentiale, cel ascendent si cel descendent; media lor ne ofera valoarea pragului diferential.

1.4.2. Metoda constantei

Aceasta metoda determina valori mai putin precise, deoarece apeleaza la evaluari subiective. Se prezinta subiectului stimuli de valori diferite si i se cere sa aprecieze care dintre ei este mai puternic si care mai slab. si în acest caz, unul dintre stimuli poate fi considerat etalon si celalalt variabil, fara ca subiectul sa fie informat despre aceasta. Subiectul poate utiliza, pentru evaluare, termeni ca: inferior, superior, egali; sau: primul, al doilea; sau: cel din stînga, din dreapta, de sus, de jos. Stimulul variabil se prezinta alternativ si aleator, dar nu în serii (ascendente sau descendente). În cazul în care distanta dintre stimulul variabil si cel etalon este mai mare, subiectul va da mai multe raspunsuri corecte. Frecventa acestor raspunsuri este proportionala cu valoarea diferentei dintre valoarea etalon si valoarea primului stimul variabil. Între evaluarile facute de subiect pâna se apropie de valoarea etalon, si astfel se obtine valoarea pragului discriminarilor facute de subiect.

1.4.3. Teoria detectia semnalelor TDS

TDS este un model matematic aplicat mai întâi în psihofizica în 1954 de J.A Tanner si WP Swets si care s-a dezvoltat dupa 1970. Potrivit acestei teorii nu numai intensitatea stimulului este în masura sa afecteze calitatea senzatiei, ci mai ales prezenta unui proces decizional în termeni de costuri ale deciziei. Modelul experimental a fost urmatorul:

L-i s-a cerut subiectilor sa detecteze diferenta dintre stimul si un zgomot asemanator acestuia. Diferenta dintre stimul si zgomot a fost de valoare "d" si ea a reprezentat sensibilitatea subiectului. Subiectului i s-au prezentat siruri amestecate de zgomote si sunete. Raspunsurile subiectului au fost în termeni de "da" sau "nu", adica de prezenta sau absenta a stimulului. Raspunsurile corecte au fost cele care au corespuns tipului de stimul (detectare - Da sau absenta - Nu). Erorile au fost de doua feluri. Raspuns de "Da" când sunetul a fost absent - ea purtând denumirea de alarma falsa, si raspuns de "Nu" când stimulul a fost prezent, purtând denumirea de omisiune. Criteriul de decizie B care defineste demarcatia dintre raspunsurile de "da" si "nu" va varia în functie de caracteristicile subiectului (atitudini) si de evaluarea pe care acesta o va face în ceea ce priveste costul/beneficiul diferitelor tipuri de raspuns. În aceste mod, teoria detectia semnalelor a largit problema psihofizicii pâna atunci centrata strict pe mecanismele psihofizicii senzoriale, introducând în ea procesul de decizie.