Mentální rotace

Mentální rotace je schopnost rotace mentálních reprezentací dvourozměrných a trojrozměrných objektů.

Mentální rotace obvykle probíhá v pravé mozkové hemisféře, v oblastech, kde se vyskytuje i vnímání. Je spojena s rychlostí prostorového zpracování a inteligence (Johnson 1990, Jones 1982, Hertzog 1991).

Mentální rotace může být rozdělena do následujících kognitivních stádií (Johnson 1990):

Jak se hodnotí schopnost mentální rotace

V testu mentální rotace je subjekt požádán, aby porovnal dva 3D objekty (nebo písmena) a uvedl, zda se jedná o stejný obraz, nebo zda se jedná o zrcadlové obrazy (enantiomorfy). Běžně, test bude mít dvojice obrázků, z nichž každý otočí o určitý počet stupňů (např. 15º nebo 45º). Některé dvojice budou stejný obraz otočený, a jiné budou zrcadlené. Subjektu bude ukázán stanovený počet dvojic. Subjekt bude posuzován podle toho, jak přesně a rychle dokážou rozlišit mezi zrcadlovými a nezzrcadlenými dvojicemi.

Roger Shepard a Metzler (1971) tento jev původně objevili. Jejich výzkum ukázal, že reakční doba účastníků na rozhodnutí, zda se dvojice předmětů shoduje nebo ne, byla lineárně úměrná úhlu natočení z původní pozice. To znamená, že čím více byl objekt natočen od původního, tím déle trvá jednotlivci určit, zda jsou 2 obrázky stejného objektu nebo enantiomorfů (Sternberg 247).

V dalším výzkumu Shepard a Cooper (1982) navrhli koncept "Mental Imagery" zařízení, které je zodpovědné za schopnost mentálně otáčet vizuální formy. Navíc bylo zjištěno, že nezáleží na tom, na které ose je objekt otočen, ale spíše na míře, do jaké je otočen, která má nejvýznamnější vliv na dobu odezvy. Takže rotace uvnitř hloubkové roviny (tj. 2D rotace) a rotace do hloubky (3D rotace) se chovají podobně. Tak, vyrovnání vyžaduje více času, jak se zvyšuje množství hloubkové rotace, stejně jako uvnitř hloubkové roviny.

V následném výzkumu bylo zjištěno, že doba odezvy se prodlužuje u degradovaných podnětů a může se snížit, když je účastníkům umožněno praktikovat mentálně rotující snímky (Sternberg 247). Tento výzkum byl nápomocný při ukazování toho, jak lidé používají mentální reprezentace k orientaci ve svém prostředí.

Nedávné průlomy umožnily psychologům zjistit, které části mozku odpovídají použití této mentální obrazové funkce. Psychologové pomocí Funkční magnetické rezonance (Functional Magnetic Resonance Imaging) prokázali, že když účastníci provádějí mentální rotační úkoly, dochází k aktivaci v Brodmannových oblastech 7A a 7B, střední čelní gyrus, extra-striate cortex, ruka somastosensory cortex a čelní kortex (Cohen et al.).