Wie schnell reagierst du?
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Wie schnell reagierst du?

Du denkst du wärst der Schnellste? Weißt du was der Unterschied zwischen einem Reflex und einer Reaktion ist? In dieser Experimentieranleitung wirst du etwas über die Schnelligkeit unseres Nervensystems und wie es unseren Muskelapparat ansteuert. Mit Hilfe des Reaction Timers und der EMG SpikerBox Pro kannst du ganz schnell deine eigene Reaktionszeit berechnen!

Dauer 1 - 1.5 Stunden
Schwierigkeitsgrad Mittel

Was lernt man hier?

Nachdem du einen Reflex von einer Reaktion unterscheiden kannst, ist es an der Zeit dich mit dem Reaction Timer zu verbinden, um herauszufinden, was du so drauf hast. In diesem Experiment wirst du Reaktionszeiten zu unterschiedlichen Stimuli (Mehrzahl von Stimulus=Reiz) vergleichen. Wir werden visuelle, auditorische und kombinierte Reize benutzen!


Schritt 1: Reaction Timer aufbauen

Anmerkung: In unserer derzeitigen Android Version unserer App ist die Funktion der Reaktionszeitmessung noch nicht enthalten, man kann sie hier nur visualisieren. Deswegen wäre es besser, wenn ihr einen PC mit unserem Spike Recorder Programm benutzt, da man sich dort die Zeit zwischen zwei Punkten berechnen lassen kann.

  1. Fangen wir mit der Experimentvorbereitung an: PC (oder Mobiltelefon - Smartphone/Tablet/Phablet), Reaction Timer, Muscle SpikerBox, und die benötigten Kabel. Orangenes Kabel für die Elektroden, blaues USB Kabel oder grünes/blaues Audiokabel für Smartphone/PC.
  2. Für PC Nutzer: Use two laptop cables (blue) to connect your Reaction Timer to the Muscle SpikerBox and to your Computer. The first blue Laptop Cable connects from your Muscle SpikerBox to your Reaction Timer's "SpikerBox" port. The second blue Laptop Cable connects your computer's microphone input to the port labeled "Smartphone...." Yea, just trust us. Plug it into the SmartPhone port even when you're using a computer!
  3. For Mac or Smartphone/Tablet users: Use a laptop cable (blue) to connect the Muscle SpikerBox to the Reaction Timer's "SpikerBox" port.
  4. Then connect a Smartphone Cable (green) from the Reaction Timer's "Smartphone" port to your Mac or mobile device (keeping in mind the labels on the cable).
  5. Miss' die Antworten einer deiner Muskeln mit der Muscle SpikerBox! Die beiden roten Alligatorclips kommen an die Elektroden zwischen denen du das Signal messen willst. Wie schon bei unseren vorherigen Experimenten benutzen wir den Unterarmmuskel Die zweit roten Alligatorclips kommen also auf die Stickerelektroden am Unterarmmuskel und der schwarze Alligator wird mit einem Sticker auf dem Handrücken verbunden (Erdung!).
  6. Schalt' deine SpikerBox an und check' ob alles funktioniert. PC Nutzer öffnen den SpikeRecorder und überprüfen ob sie Input bekommen, wenn man den Unteruarmmuskel kontrahiert. Wenn das Signal zu schwach ist, drehst du im Uhrzeigersinn an dem schwarzen Lautstärkeregelrad. Wenn die Signale zu groß sind, drehst du den Regler in die andere Richtung! Stell die Signalstärke so ein, dass deine Kontraktionen gerade so auf deinem Display Platz haben!
  7. Als nächstes testest du den Reaction Timer. Schau', dass die Licht- und Tonschalter in der ON Position sind. Der Randomschalter ist auf OFF gestellt. Jetzt drückst du den ersten Schalter auf deinem Board. Hörst du den Ton und siehst die LED aufleuchten? Perfekt! Wenn jetzt auch noch ein vertikaler Strich mit einer Nummer (Eventmarker) im SpikerRecorder auftaucht läuft alles wie es laufen muss.

Wenn's nicht so richtig klappt:

  • Falls keine Töne zu hören sind. Ist der Tone-Knopf in der ON Postition und ist das schwarze Rad komplett aufgedreht? Falls du immer noch nichts hörst, musst du noch überprüfen, ob auch nichts in der Lautsprecherbuchse neben den LEDs eingesteckt ist.
  • Falls du keine Aktivität auf deinem Aufnahmegerät siehst, musst du noch einmal überprüfen, ob du auch die richtigen Kabel benutzt. Wichtig für Mac und Mobilgerätnutzer: du musst das Smartphonekabel mit den beschrifteten Enden benutzen. Ein Ende ist mit Smartphone beschriftet und das andere mit SpikerBox
  • Schritt 2: Datenaufnahme

    Für diesen Schritt brauchst du einen Partner! Einer von euch wird zur Testperson und der andere zum Versuchskaninchen.

    1. Verbinde die Versuchsperson mit der Muscle SpikerBox und sorg' dafür, dass er/sie sich auf den Reaction Timer konzentriert. Teile ihnen mit, dass das Ziel dieses Experiments ist, dass sie ihren Muskel so schnell wie möglich kontrahieren, sobald sie einen Ton hören oder die LED aufleuchten sehen. Für dieses Experiment fangen wir folgendermaßen an: nur der Soundschalter ist auf ON und der Kontrolleur (Experimentator) wird nur den linken Knopf drücken.
    2. Starte das Recording (roter Kreis).
    3. Die versuchsdurchführende Person drückt den Knopf 10 Mal zu zufälligen Zeitpunkten. Die Testperson reagiert auf diesen Reiz (Stimulus) so schnell wie möglich.
    4. Sobald die Reaktionszeit der Versuchsperson auf den auditorischen Stimulus (Ton) 10 Mal gemessen wurde, beendest du das Experiment und speicherst die Aufnahme (Recording).
    5. Wiederhole die oben ausgeführten Schritte und benutze diesmal Licht als Reiz. Danach wiederholst du das Experiment mit beiden Reizen (LEDs + Ton)! Das Ziel ist es drei unterschiedliche Recordings mit je 10 Reaktionszeiten aufzunehmen.

    Sschritt 3: Datenanalyse

    iOS Nutzer

    1. Öffne das erste Recording in deiner App (Symbol mit den drei waagrechten Balken).
    2. Such nach den Eventmarkern. Für jeden Marker kannst du die Reaktionszeit berechnen, indem du auf den farbigen, vertikalen Strich klickst und dann die Maus bis zur ersten Kontraktion entlang ziehst. Du solltest ein graues Kästchen mit Sekundenanzeige sehen. Diese Zahl ist die Reaktionszeit. Für Apple Smartphones machst du das indem du lang auf den Bildschirm zum Eventzeitraum drückst und dann den Finger zum Beginn der Muskelaktiviät ziehst!
    3. Nimm' die Reaktionszeiten auf und füll' die untere Tabelle aus!

    PC Nutzer

    1. Öffne deine drei Recordings jeweils im SpikeRecorder.
    2. Um deine Reaktionszeiten zu finden, such' nach den Eventmarkern, die den Moment aufzeichnen, an dem der Reiz auftrat. Zoom' an diesem Punkt in dein Recording!
    3. Klick' auf den Marker und zieh die Maus bis zum Anfang deiner Kontraktion. Schau' auf die untere Seite deines Bildschirms und du wirst die Zeitspanne zwischen Stimulus und Reaktion ablesen können (in Millisekunden). Für jeden Stimulus kannst du nun die Zeiten in die Tabelle unten eintragen.
    4. Berechne den Durchschnitt! Führe neue Experimente durch! Verändere die Variablen. Licht, Ton, Random (Zufall)...

    Diskussion

    Sprich' über deine Resultate. Hat die Testperson schneller auf Licht, Töne oder beides gleichzeitig reagiert? Wann hat die Testperson am schnellsten und wann am langsamsten reagiert? Warum sind die Resultate so wie sie sind? Suche' nach weiteren Testobjekten um deine Stichprobenzahl zu erhöhen!

    Denk' dir neue Experimente aus! Du kannst dir die unterschiedlichen Töne und Lichter hier zu Nutze machen. Du kannst auch untersuchen ob der Zustand, in dem die Person sich befindet, die Ergebnisse verändert. Eine müde Versuchsperson ist wahrscheinlich langsamer als eine ausgeschlafene. Des Weiteren machts vielleicht einen unterschied wo du die Elektroden platzierst: kannst du deinen rechten Arm schneller kontrahieren als deinen linken? Kannst du deinen Kiefer schneller zusammendrücken als deine Oberschenkel? Führe deine eigenen Experimente durch und schick uns deine Ergebnisse an etienne@backyardbrains.com!

    Du hast noch nicht genug?

    1. Was denkst du? Warum haben Berührungs- und Audioreize im Durchschnitt eine schneller Reaktionszeit?
    2. Was ist wohl die Ursache für die unterschiedlichen Reaktionszeiten für die unterschiedlichen Reize?
    3. Erwartest du Unterschiede in den Reaktionszeiten zwischen männlichen und weiblichen Testpersonen? Wie siehts bei athletischen vs. gemütlich lebenden Testpersonen aus?
    4. Kannst du den Versuchsaufbau so verändern, dass man auch taktile (Berührung) Reaktionszeiten messen kann?