Tepki süresi nedir?
Tepki süresi, bir uyaranın ortaya çıkışından senin ona cevap vermene kadar geçen zamandır. Trafik ışığı yeşile döndüğünde gaza basman, kaleci olarak topa uzanman ya da telefonundaki bildirime dokunman, hep bir tepki süresi içerir. Psikolojide bu süre en eski ve en çok kullanılan ölçümlerden biridir, çünkü zihnin görünmez işlemlerine milisaniyelerle açılan küçük bir pencere sunar.
İki temel tür vardır. Basit tepki süresinde tek bir sinyal ve tek bir cevap vardır: ışık yanınca bas. Seçimli tepki süresinde ise birden fazla olası sinyal ve her birine karşılık gelen farklı bir cevap vardır: hangi ışık yanarsa onun düğmesine bas. Bu deneyde ikisini de ölçüyoruz.
Donders ve zihni kronometreyle ölçmek
Hollandalı fizyolog Franciscus Donders, 1868'de zihinsel süreçlerin süresini ölçmenin akıllıca bir yolunu önerdi. Bir kişiye önce basit bir görev, sonra aynı göreve fazladan bir zihinsel adım eklenmiş daha karmaşık bir görev ver; iki süreyi birbirinden çıkarırsan eklenen adımın süresini bulursun. Bu “çıkarma yöntemi”, deneysel psikolojinin kurucu fikirlerinden biri oldu ve bugün hâlâ, örneğin beyin görüntüleme çalışmalarında koşulların karşılaştırılmasında, ruhunu koruyor.
Yöntemin zayıf noktası da erken fark edildi: bir aşama eklemek, diğer aşamaları hiç değiştirmeden bırakmayabilir. Yine de bizim deneyimizdeki mantık tam olarak budur: seçimli tepki ortancan eksi basit tepki ortancan, kabaca “hangisi?” sorusunun maliyetidir.
Hick-Hyman yasası: seçenek arttıkça süre uzar
1952'de William Hick, katılımcılara farklı sayıda lambadan biri yandığında ona karşılık gelen tuşa basmalarını söyledi ve tepki süresinin seçenek sayısıyla düzgün, logaritmik bir şekilde arttığını buldu. Bir yıl sonra Ray Hyman, seçeneklerin olasılıklarını değiştirerek sürenin aslında seçenek sayısını değil, durumun içerdiği belirsizliği, yani bilgi kuramındaki bit miktarını izlediğini gösterdi. Bu ilişki bugün Hick-Hyman yasası olarak bilinir ve kabaca TS = a + b·log2(n) diye yazılır.
Pratik anlamı şudur: seçenekleri ikiye katlamak süreyi ikiye katlamaz, yalnızca sabit bir miktar ekler. İki seçenek bir bit, dört seçenek iki bit, sekiz seçenek üç bittir. Bu yasa arayüz tasarımında menülerin nasıl düzenleneceği tartışılırken de sık sık anılır. Ancak yasanın sınırları vardır: uyaran ile cevap çok doğal biçimde eşleştiğinde (örneğin yanan kutunun tam kendisine dokunmak gibi) seçenek sayısının etkisi küçülebilir. Bizim deneyimizdeki dört kutu, tam da bu türden oldukça uyumlu bir eşleşme.
Normal tepki süresi kaç milisaniye?
Cevap, kimin ve neyle ölçtüğüne çok bağlı. Woods ve arkadaşlarının 2015'te 1.469 yetişkinle yaptığı, donanım gecikmelerinin tek tek ölçüldüğü çalışmada ortalama görsel basit tepki süresi 231 ms çıktı; ekran ve fare gecikmeleri çıkarıldığında 213 ms. Aynı makalenin derlediği diğer büyük çalışmalarda ortalamalar 256 ms'den 397 ms'ye kadar uzanıyor ve yazarlar bu farkın önemli bir kısmını bilgisayar donanımına bağlıyor. Yani “benim tepki sürem 300 ms” cümlesi, hangi cihazla ölçüldüğünü söylemeden pek bir şey ifade etmez.
İnternette ölçüm yaparken bu sorun büyür. Anwyl-Irvine ve arkadaşları (2021) yaygın çevrim içi deney platformlarında tuş cevaplarının ortalama 80 ms, bazı düzeneklerde 100 ms kadar geç kaydedildiğini buldu. Pronk ve arkadaşları (2020) dokunmatik telefonlarda ölçülen sürelerin gerçeğinden ortalama yaklaşık 58-70 ms, bazı dizüstü ve tarayıcı birleşimlerinde 130 ms'ye varan ölçüde uzun kaydedildiğini gösterdi. Bu yüzden burada ölçtüğün süre, büyük olasılıkla laboratuvardaki gerçek sürenden biraz daha uzun.
Yaş, yorgunluk ve beklenti
Tepki süresi yaşla değişir ama her tür aynı hızda değil. Der ve Deary'nin 7.130 kişilik İngiliz verisini yeniden analiz ettiği 2006 çalışmasında basit tepki süresi 50 yaş civarına kadar pek yavaşlamazken dört seçenekli tepki süresi yetişkinlik boyunca giderek uzadı. Woods ve arkadaşlarının ölçümlerinde de basit tepki süresi yılda yaklaşık 0,55 ms, seçimli tepki süresi ise yılda yaklaşık 2,8 ms arttı; yazarlar yavaşlamanın büyük kısmını algılamaya değil, cevabı seçme ve hareketi başlatma aşamalarına bağladı.
Beklenti de güçlü bir etkendir. Sinyalin ne zaman geleceğini tahmin edebiliyorsan daha hızlı olursun; bu yüzden bekleme süresini rastgele yapıyoruz. Bekleme uzadıkça “artık gelmek üzere” duygusu artar ve kişi biraz daha hazır olur. Woods ve arkadaşlarının çalışmasında da kısa bekleme sürelerinden sonra tepkiler daha yavaştı. Yorgunluk küçük ama ölçülebilir bir etki yapar: aynı çalışmada 120 deneme boyunca ortalama süre 228 ms'den 237 ms'ye çıktı.
Bas ya da basma: kendini durdurabilir misin?
Donders'in 1868'deki çalışmasında aslında üç görev vardı. Basit ve seçimli tepkinin yanında bir üçüncüsü daha vardı: birden fazla uyarandan yalnızca birine tepki ver, ötekilerinde hiçbir şey yapma. Donders bu 'c' yöntemini, ayırt etmenin süresini cevap seçmenin süresinden ayırmak için kullandı. Bugün aynı görev 'go/no-go', yani 'bas ya da basma' adıyla, ketlemenin, yani başlamak üzere olan bir hareketi durdurma becerisinin en yaygın ölçümlerinden biri.
Durdurmayı anlamak için en çok kullanılan çerçeve, Gordon Logan ve William Cowan'ın 1984'te önerdiği 'at yarışı' modeli: zihninde 'bas' diyen süreç ile 'dur' diyen süreç yarışır ve önce hangisi bitişe ulaşırsa davranışın o olur. Model aslında başlamış bir hareketin sonradan gelen bir 'dur' sinyaliyle kesilmeye çalışıldığı stop-signal görevleri için geliştirildi, ama mantığı go/no-go için de yol gösterici: 'bas' süreci ne kadar güçlü ve hızlıysa, 'dur' sürecinin yarışı kazanması o kadar zorlaşır.
Neden kırmızı daireler bu kadar seyrek?
Bu elde 16 denemenin yalnızca 4'ü kırmızı ve denemeler hızlı akıyor. Bu bilinçli bir seçim. Jan Wessel 2018'de go/no-go araştırmalarının yaklaşık %40'ının go ve no-go denemelerini eşit sıklıkta, yaklaşık %20'sinin de denemeler arasında 4 saniyeden uzun aralıklar kullandığını tespit etti. Kendi beyin dalgası ölçümlerinde ise ancak hızlı akan ve no-go'ların seyrek olduğu sürümlerde, durdurulan denemelerde güvenilir biçimde bir 'basmaya hazırlık' etkinliği gördü; ketlemeyle ilişkili etkinlik, yavaş ve eşit oranlı sürümlerde %75 daha azdı.
Sebep basit: neredeyse her seferinde dokunman gerekiyorsa dokunmak alışkanlığa dönüşür ve seyrek gelen kırmızı daire gerçek bir frenleme gerektirir. Kırmızılar yarı yarıya gelse ve denemeler yavaş aksa, her denemede temkinli bir 'bekle ve bak' tutumu yeterli olurdu. Bu yüzden sonuç ekranında iki sayıyı birlikte gösteriyoruz: yeşile tepki sürenin ortancası ve kırmızıya kaç kez yanlışlıkla dokunduğun.
Erken basmak ve diğer tuzaklar
Sinyal gelmeden dokunursan buna erken başlama diyoruz ve o denemeyi sayıyoruz ama süreni hesaba katmıyoruz. Bir insanın gerçekten bir uyarana tepki vermesi için yaklaşık 100 ms'den kısa bir süre yetmez; bu kadar hızlı bir dokunuş neredeyse her zaman bir tahmindir. Laboratuvar çalışmaları da çoğunlukla 100-110 ms'nin altındaki cevapları tahmin, çok uzun cevapları ise dalgınlık sayarak dışarıda bırakır.
Son bir uyarı: tek bir oturumda birkaç deneme, kişisel bir “refleks puanı” için oldukça gürültülüdür. Ortanca kullanmamızın nedeni tek bir dalgın denemenin sonucu bozmasını engellemek. Sonucunu bir yarış skoru gibi değil, kendi sinir sisteminin bugünkü halinin küçük bir fotoğrafı gibi düşün.