Reaktionszeit
[engl. reaction time], [KOG], Zeit, die (unter best. Bedingungen, s. u.) vergeht zw. einem Signal (Reiz) und dem Beginn der mechanischen Bewegungsantwort (Motorik), der offen beobachtbaren motorischen Reaktion auf dieses Signal unter der Instruktion, möglichst schnell (und fehlerfrei) zu reagieren. Reaktionszeit-Angaben bestehen im Regelfall aus Durchschnittswerten. Üblicherweise wird die Reaktionszeit auf Signale gemessen, die in einer durch ein Achtungssignal angekündigten Vorperiode (ca. 1–3 Sek. Dauer) zufallsverteilt erscheinen. Ist der Signalzeitpunkt vorhersagbar, so handelt es sich um Antizipationszeiten, die 0 Sek. betragen können, die Reaktion kann sogar vor dem Signal erfolgen (Frühstart). Um zu verhindern, dass die Vp antizipativ reagiert, werden in die Reaktionszeitmessserie Fangdurchgänge (catch trials) eingestreut: Es erfolgt eine Signalankündigung, aber kein Signal. Reaktionszeit bezieht sich auf instruierte, willkürliche Bewegungsantworten auf vereinbarte Signale, nicht auf physiol. Reflexe. Die Bez. Latenzzeit wird für unterschiedliche nicht Reaktionszeit-Zeiten benutzt, u. a. für die Zeit zw. Reiz und habitueller konditionierter Reaktion (Konditionierung, bedingter Reflex), für die Dauer versch. physiol. Signalleitungsprozesse und für die Zeiten zw. Komponenten einer Bewegungssequenz, z. B. die Anschläge beim Tippen eines Wortes. Letztere Zeiten sind kürzer als einfache Reaktionszeiten, was dafür spricht, dass die Sequenz vorprogrammiert ist. Die Zeit für die Ausführung der Reaktionsbewegung, also von Beginn der offenen Antwort bis zu ihrem Ende, wird Bewegungszeit (movement time) genannt. Die Zeit für die Reaktionszeit und Bewegungszeit zus. wird u. a. Ausführungszeit (performance time) genannt.
Die Reaktionszeit kann als Summe des Zeitbedarfs unterschiedlicher Teilvorgänge aufgefasst werden, u. a. werden unterschieden: die sensorische Reizleitungszeit (Wahrnehmung), die zentrale, kogn. Verarbeitungszeit und die motorische Reizleitungszeit eines externen Signals. Unter der Voraussetzung, dass die peripheren (sensorischen, motorischen) Zeiten bekannt bzw. konstant sind, kann auf die zentrale, kogn. Verarbeitungszeit geschlossen werden. Diese Überlegungen, die auf Donders (1868) zurückgehen, führten zur Entwicklung der Methodiken der Mentalen Chronometrie (Donders’sche Subtraktionsmethodik). Reaktionszeitmessungen werden also sehr vielfältig meth. verwendet, um den Zeitbedarf psych. Prozesse zu untersuchen bzw. um Modelle über kogn. Prozesse zu prüfen. Der Ansatz von Donders wurde durch Sternberg meth. weiterentwickelt (Sternberg-Paradigma).
Um herauszufinden, welche Teilvorgänge während der Reaktionszeit ablaufen, wird der kogn. Teil der Reaktionszeit hypothetisch weiter untergliedert, z. B. in Reizerkennungsvorgänge, Antwortauswahlvorgänge und Bewegungsantwortprogrammiervorgänge, und exp. vielfältig, auch intensiv neuropsychol. untersucht. Übliche einfache Reaktionszeiten (s. u.) betragen auf einen Lichtreiz (visuelle Wahrnehmung) ca. 180 ms, auf einen akustischen Reiz (Hören) ca. 140 ms, auf einen taktilen Reiz (Hautsinne), z. B. Stirn berühren) ca. 130 ms.; Unterscheidungsreaktionen (s. u.) und Wahlreaktionen (s. u.) bis zum Vierfachen der einfachen Reaktionszeit. Die min. erreichbaren Zeiten werden irreduzibles Minimum genannt. Werden mehrere Signale kurz hintereinander dargeboten, auf die reagiert werden soll, ist die Reaktionszeit auf das zweite Signal verlängert. Refraktärperiode, psychologische. Die Reaktionszeit ist vom Alter abhängig, bei Vorschulkindern und Senioren ist die Zeit wesentlich länger als bei Jugendlichen und jungen Erw. Die Reaktionszeit korreliert (Korrelation) eher gering mit komplexeren kogn. Leistungen wie z. B. der Intelligenz oder mit komplexeren Fertigkeiten wie z. B. Autofahren. Die Reaktionszeit ist von vielen Bedingungen der Instruktion bzw. Aufgabeneinstellung (Geschwindigkeits-Genauigkeits-Abgleich), der Reizdarbietung bzw. Darbietungsfolge (Wettlaufmodell), der Reize (Stroop-Verfahren), der Reaktion (S-R-Kompatibilität) und von Personmerkmalen, wie z. B. Alter, abhängig.
Problemgeschichtlich geht die Untersuchung der Reaktionszeit auf den Astronomen Bessel im Jahre 1822 zurück. Vor der Erfindung der Stoppuhr wurde der Zeitpunkt, zu dem ein Himmelskörper durch das Fadenkreuz eines Teleskops ging, durch Mitzählen bzw. Weiterzählen von vorausgehenden Pendeluhrschlägen ermittelt. Bei diesen Urteilen, wann der Himmelskörper im Zentrum des Fadenkreuzes steht, gab es konstante Unterschiede zw. versch. Beobachtern. Diese Unterschiede drückte Bessel als Differenzen aus. Solch eine Differenz wurde von Robinson (Astronom, 1830) persönliche Gleichung genannt. Nach der Konstruktion des Vorläufers der Stoppuhr, des Chronoskops von Hipp im Jahre 1842, wurde es möglich, nicht nur die relativen Unterschiede der Zeiten anzugeben, sondern diese absolut zu messen. Die absolute persönliche Gleichung, eine Form der Reaktionszeit, war messbar geworden. Die Erfindung der Stoppuhr hat die Forschung in der Ps. sehr beeinflusst. Die Gründe für die personabhängige Verschiedenheit der absoluten persönlichen Gleichung wurden noch von J. Müller im Jahre 1834 als nur zentral, «kogn.» bedingt angesehen, da die periphere Reizleitung als keine Zeit verbrauchend angesehen wurde. Helmholtz (1850) vermaß als Erster die periphere Reizleitungszeit, die er Latenzzeit nannte. Die Beobachtungsaufgabe der Astronomen verlangt im Prinzip die Verknüpfung eines auditiven und visuellen Ereignisses. Solche intermodalen Verknüpfungen hatte Herbart (1816) «Komplikationen» genannt. Wundt (1862) griff diese Bez. bzw. Problemstellung auf und untersuchte im Labor exp. Aufgaben, die den astronomischen Beobachtungsaufgaben analog waren. Diese Versuche nannte er Komplikationsversuche, später auch Reaktionsversuche, Reaktionszeitmessversuche, die er als prototypisch für die Untersuchung von Willenshandlungen ansah. L. Lange, ein Schüler Wundts, untersuchte 1888 die Wirkung der Einstellung (set) auf die Reaktionszeit und fand (ein bis heute umstrittenes Ergebnis), dass die Reaktionszeit kürzer ist, wenn sich die Vp auf die Reaktion (motorische Einstellung) konzentriert, als wenn sie sich auf den Reiz (sensorische Einstellung) konzentriert. Exner untersuchte 1873 die Wirkung der Aufmerksamkeit auf die Reaktionszeit, und er prägte den Begriff der Reaktionszeit. Die Arbeiten von Exner und Lange bilden einen Beginn der exp. Aufmerksamkeitsforschung, die u. a. von Külpe und Ach introspektiv weitergeführt wurde. J. M. Cattell, ein Schüler Wundts, promovierte 1903 über Reaktionszeit. Er untersuchte u. a. assoziative Vorgänge (Assoziation) mittels Reaktionszeit und kann als ein Vorläufer best. psycholinguistischer Methoden (Psycholinguistik) angesehen werden. Auf seine Zus.arbeit mit F. Galton geht die amerik. Tradition der Eignungsfeststellung (Eignungsdiagnostik) mittels Reaktionszeitmaßen zurück. Eine parallele Entwicklung verlief auch in Europa, z. B. in der dt. Psychotechnik. Donders (1868) entwickelte die Subtraktionsmethode, um den Zeitverbrauch psych. Teilvorgänge bei Reaktionsversuchen zu erfassen. Der Methode liegt folg. Gedanke zugrunde: Wenn die einfache Reaktionszeit auf einen Reiz 200 ms dauert und die auf zwei Reize (Unterscheidungsreaktion) 240 ms, so bedarf es für die Unterscheidung 40 ms. Aus der Subtraktionsmethode hat sich die moderne Chronometrie mentaler Prozesse entwickelt. Die Subtraktionsmethode ist zur additiven Faktorenmethode (Sternberg-Paradigma) weiterentwickelt worden. Merkel untersuchte 1885 als Erster systematisch Wahlreaktionen. U. a. unter Rückgriff auf Merkels Daten formulierte Hick (1952) das nach ihm benannte Gesetz über die Abhängigkeit der Reaktionszeit von der Alternativenanzahl (Hick’sches Gesetz). Das Gesetz gilt nicht für hoch geübte, automatisierte Reiz-Reaktionszuordnungen, wie schon Merkel empir. aufgewiesen hat. Pieron, ein Schüler Binets, bearbeitete 1919 ebenfalls systematisch die Reaktionszeit-Problematik. Er entwickelte den Fallstab, eine einfache apparative Vorrichtung zur Messung der Reaktionszeit. Der Beginn des Fallens eines Stabes ist der Reiz, die Vp soll als Reaktion den Stab möglichst schnell stoppen. Aus der Fallstrecke lässt sich die Reaktionszeit errechnen.
Die Reaktionszeit kovariiert mit einer großen Anzahl psychol. Variablen, außer mit der Sinnesmodalität des Reizes, z. B. mit seiner Intensität, Ort und Fläche der gereizten Netzhautstelle beim optischen Reiz, Modalität und ausführendem Organ der Reaktion (z. B. gesprochenes Reaktionswort, Tastendruck mit linker/rechter Hand, Pedaldruck mit linkem/rechtem Fuß), Aufmerksamkeit, Ermüdung, Geschwindigkeits-Genauigkeits-Abgleich (speed-accuracy tradeoff; Wender et al., 1980) und Komplexität der inneren Prozesse zw. Reiz und Reaktion. Seit Donders (1868) unterscheidet man die Einfach- oder a-Reaktion auf nur einen Reiz (z. B. weißes Licht) mit einer Reaktion (z. B. Tastendruck) von der Wahl- oder b-Reaktion mit mehreren Reiz- und Antwortalternativen (z. B. grünes und rotes Licht, linke und rechte Taste) und von der Unterscheidungs- oder c-Reaktion, in der mehreren Reizalternativen eine Reaktion so zugeordnet ist, dass auf einen Teil der Reize zu reagieren, auf den Rest nicht zu reagieren ist. Diffusionsmodell.