Reactietijd meten: hoe snel reageert uw zenuwstelsel?

Niveauaanduiding: VMBO-T, leerjaar 2 of 3 — passend bij het onderdeel Zenuwstelsel (reflexen, reactietijd, prikkel-respons).

Inleiding

Wanneer een voetballer een bal ziet aankomen, duurt het even voordat hij reageert. Die vertraging heet de reactietijd: de tijd tussen het moment dat de prikkel het zintuig bereikt en het moment waarop de spier in beweging komt. In het zenuwstelsel moet de prikkel via een keten van zenuwen worden doorgegeven — dat kost tijd.

In dit practicum meet u uw eigen reactietijd op een geluidsprikkel, onderzoekt u hoe die verandert bij vermoeidheid of afleiding, en vergelijkt u uw resultaten met klasgenoten.

Leerdoelen

Na afloop van dit practicum kunt u:

• uitleggen wat reactietijd is en welk traject een zenuwprikkel aflegt;
• uw reactietijd meten met de Phyphox-app;
• beschrijven welke factoren de reactietijd beïnvloeden;
• het verschil uitleggen tussen een reflex en een bewuste reactie.

Achtergrondinformatie

Een zenuwprikkel reist door het lichaam als een elektrisch signaal. De geleidingssnelheid van gemyeliniseerde zenuwvezels bedraagt 50–70 m/s. Toch duurt een typische reactie op een geluidssignaal 150–250 ms. Dat is langer dan de zuivere zenuwgeleidingstijd van oor naar hand (< 10 ms). Het grootste deel van de reactietijd gaat verloren in de hersenen bij het verwerken van de prikkel en het aansturen van de spier.

De Phyphox-app heeft een experiment Reaction Time: de app geeft op een willekeurig moment een kort geluid. U reageert zo snel mogelijk door de telefoon te schudden. De app meet het tijdsverschil tussen het geluid en de bewegingsdetectie via de versnellingssensor.

Benodigde laboratoriumapparatuur

• smartphone met Phyphox-app;
• rustige ruimte voor de eerste meting.

Veiligheid

Geen gevaren. Zorg dat u de telefoon stevig vasthoudt zodat hij niet wegvliegt bij het schudden.

Werkwijze

Meting 1 — Basisreactietijd

1. Open Phyphox → Reaction Time (onder Acoustics of Human).
2. Houd de telefoon losjes in uw hand. Wacht op het pieptoon en schud zo snel mogelijk.
3. Voer 10 metingen uit. Noteer alle waarden. Bereken het gemiddelde en verwijder uitschieters.

Meting 2 — Effect van afleiding

1. Herhaal de meting terwijl u tegelijkertijd een rekensom oplost (bijv. 17 × 4).
2. Noteer de gemiddelde reactietijd. Vergelijk met Meting 1.

Meting 3 — Effect van vermoeidheid

1. Herhaal de meting na 30 squats of 1 minuut snel traplopen.
2. Vergelijk met de rustwaarde.

Verwerkingsvragen

1. Wat is uw gemiddelde reactietijd in rust? Valt die binnen het normale bereik van 150–250 ms?
2. Verandert de reactietijd bij afleiding? In welke richting? Verklaar waarom.
3. Wat is het verschil tussen een bewuste reactie en een reflex? Welke is sneller?
4. Noem drie situaties in het dagelijks leven waarbij een korte reactietijd belangrijk is.
5. Stel een automobilist rijdt 120 km/h. Hoe ver rijdt hij door tijdens zijn reactietijd van 200 ms voordat hij remt?

Uitwerkingen

1. Normale reactietijd:
   150–250 ms is het normale bereik voor een geluidsprikkel. Visuele reacties zijn iets langzamer (180–300 ms). Waarden boven 400 ms kunnen duiden op vermoeidheid of concentratieproblemen.
2. Effect van afleiding:
   Bij cognitieve belasting (rekensommen oplossen) stijgt de reactietijd doorgaans met 20–80 ms. De hersenen zijn deels bezig met de rekensom en verwerken de geluidsprikkel daardoor minder snel. Dit is de reden waarom bellen zonder handsfree achter het stuur gevaarlijk is.
3. Reflex vs bewuste reactie:
   Een reflex loopt via het ruggenmerg (kniepees-reflex) of de hersenstam en bereikt de spier zonder tussenkomst van de hersenschors. Reflexen duren 30–50 ms. Een bewuste reactie vereist verwerking in de hersenschors en duurt 150–250 ms. Reflexen zijn daarmee 3–5 keer sneller.
4. Dagelijkse toepassingen:
   Autorijden (remmen voor een plotseling stoplicht), sporten (een bal terugslagen), gevaar vermijden (een vallend voorwerp opvangen).
5. Remafstand berekening:
   v = 120 km/h = 33,3 m/s. s = v × t = 33,3 × 0,200 = 6,7 meter. In die 6,7 meter reageert de bestuurder nog niet eens — hij heeft de rem nog niet eens aangeraakt.

Achtergrond

De reactietijd is een van de oudste meetparameters in de experimentele psychologie. Francis Galton mat in de jaren 1880 al de reactietijden van duizenden bezoekers aan zijn anthropometrisch laboratorium. Uit zijn gegevens bleek dat de reactietijd afneemt met de leeftijd (trager worden bij ouder worden), beïnvloed wordt door vermoeidheid en alcohol, en ook een genetische component heeft.

In de verkeerskunde is de reactietijd een cruciale parameter: de standaard wordt in Nederland gesteld op 1 seconde voor de totale reactietijd plus remtijd bij gevaarherkenning. De pure sensorische reactietijd (150–250 ms) is maar een deel van de totale beslissingstijd.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert materialen voor in het laboratorium en practicum.

Bekijk het assortiment practicum artikelen of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.