快速科學：你的反應有多快？

關鍵概念
反應時間
神經科學
重力

簡介
快速思考！你有沒有注意到，當有人突然向你扔壘球時，你需要一點時間才能移動去接住它（或躲開）？這是因為當你的眼睛看到一個傳入的訊號（例如壘球）時，你的大腦需要先處理發生了什麼，然後你才能採取行動。在這個活動中，你可以測量你做出反應所需的時間，並與你的朋友和家人比較反應時間。

背景
你可能沒有意識到，當你的感官從外部世界捕捉到線索時——烤餅乾的味道、紅綠燈的顏色、鬧鐘的鈴鈴鈴！——你需要一瞬間才能識別出該訊號並做出反應。在這段時間裡，你的大腦會接收來自你感官的資訊，識別可能的來源，並讓你採取行動。這一瞬間的時間被稱為你的反應時間。

這項活動教你瞭解大腦的反應時間，但它也依賴於物理定律。具體來說，你可以使用我們方便的圖表來計算你的反應時間，該圖表基於尺子下落的速度。我們怎麼知道你的尺子會以多快的速度落下？重力以相同的速度將所有物體拉向地球中心。如果你想在家裡嘗試一下，可以嘗試從相同的高度扔下一個網球和一個籃球：它們應該同時落地！

材料 ·   尺子（英寸或公制）
·    紙
·    鉛筆
·    圖表（如下）

準備工作
•     你需要在這個挑戰中使用一些數學技能。為了讓事情更簡單，我們提供了一個上面的圖表，你可以打印出來或複製到一張紙上。基本規則：100 毫秒大約等於 2 英寸或 5 釐米。
•     在一張乾淨的紙上，寫下每個參與此實驗的人的名字（包括你自己）。你只需要兩個人進行此活動，但它也很適合小組活動。在每個名字下方留出五個空格。

步驟
•     垂直握住尺子，使零刻度端向下懸掛。
•     請你的夥伴站在你旁邊，並將他的手放在尺子零刻度線的下方，準備在尺子落下時用拇指和食指捏住它。你夥伴的手指應該正好在尺子的下方，但在儘可能靠近底部邊緣的地方，不要觸控或重疊。
•     告訴你的夥伴，你會從一數到五，並在數數期間的某個時候鬆開尺子。你的夥伴需要儘快抓住尺子，用手指捏住它。
•     從一數到五，並在某個時候鬆開尺子
•     你的夥伴應該抓住並捏住尺子。你的夥伴的動作看起來有多快？你的夥伴的手指捏在靠近零刻度線的位置嗎？
•     記下你夥伴的手指捏住尺子的釐米或英寸刻度線。
•     使用提供的圖表計算出你的夥伴做出反應所需的時間。你的夥伴和你想象的一樣快嗎？
•     為你的夥伴重複四次掉尺子的操作，並每次都記錄下測量值。你的夥伴的反應時間會改變嗎？這五個反應時間不同嗎？改變你鬆開尺子的時間：例如，你可以先在數到五時鬆開，然後再在數到二時鬆開。
•     交換任務，當你夥伴鬆開尺子時嘗試抓住它，然後將你的結果與其他人的結果進行比較。大多數人的反應時間都相似嗎？年長的人比年輕人快嗎？女孩比男孩快嗎？
•     你還可以嘗試一些變化：當你告訴你的夥伴你何時會鬆開尺子時會發生什麼？反應時間會隨著練習而提高嗎？
•     額外：左右開弓，誰行？重複此活動，比較你用慣用手（你寫字的手）和用另一隻手時的結果。兩隻手之間有區別嗎？
•     額外：考慮在活動期間新增其他分散注意力的聲音和景象——例如開啟電視或開啟和關閉手電筒。這麼多感官訊號會使你的反應變慢嗎？ 觀察結果
你和你的夥伴通常會在 15 釐米（6 英寸）左右抓住尺子嗎？是什麼花了這麼長時間？

平均而言，反應時間在 150 到 300 毫秒之間。如果這聽起來很長，請想想你需要做出反應需要發生多少事情。當你的眼睛看到尺子落下時，資訊會從稱為神經元的感官細胞從眼睛傳遞到大腦的視覺皮層，這是一個專門用於理解你所看到內容的大腦區域。接下來，運動皮層（大腦中指導運動的部分）必須沿著你的脊髓向你的手臂、手和手指肌肉傳送訊號，告訴它們以正確的順序做出反應來抓住尺子——快！這在不到半秒的時間內發生了很多事情——而且是一項非常了不起的壯舉！

更多探索：《大眾科學思想》中的經驗與速度，《大眾科學》中的大腦剎車比腳快，Human Benchmark的反應時間測試
BBC的你的反應有多快？

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