Evaluation of Time and Color Perception in Children and Adults

Abstract

Objectives: The study aimed to compare the time and color perception among adults and children to reveal the age-dependent change of the time perception. Materials and Methods: The children (n=30; age: 7-12, 50% female) and the adults (n=30, age: 20-25, 60% female) were selected randomly to participate to the study. To evaluate the time and color perception ‘‘Foreperiod Task’’ which was designed via MATLAB software was used. The percentage of correct responses and reaction times of participants were obtained to evaluate participants’ performance. Results: The percentage of correct responses and reaction times data were analyzed with two-way ANOVA separately. For the percentage of correct response; task effect (F=83.56, p<0.001), group effect (F=94.34, p<0.001) and task-group interaction (F=7.56, p<0.05) were significant. For the reaction time; group effect was significant (F=22.09 p<0.001). Task effect and interaction of task-group were not significant. Reaction times in time and color perception tasks were not different from each other both in adult groups and children groups (p>0.05). However, the percentage of correct responses for the two tasks differed significantly in both groups (for children: t=5.5, p<0.001; for adults: t=8.3, p<0.001). Conclusion: Performance score of the children was lower than adults in both tasks. Participants’ time perception performances were lower than their color perception and this performance difference was more distinct in children compared to adults. These results indicate that the development of time perception in children is slower than color perception. The fact that relatively complex neural networks are involved for the timing process in the brain might be the reason for the slow development of the time perception.

Keywords

• Time Perception
• Color Perception
• Behavioral Experiment
• Developmental Difference

Çocuk ve Yetişkinlerde Zaman ve Renk Algısının Değerlendirilmesi

Abstract

Amaç: Çalışmanın amacı, çocuk ve yetişkinlerde zaman ve renk algısını karşılaştırmak ve bu sayede zaman algısının yaşa bağlı değişimini ortaya koymaktır. Gereç ve Yöntem: Çalışmaya çocuk grubu (n=30; yaş: 7-12; %50 kadın) ve yetişkin grubu (n=30; yaş: 20-25; %60 kadın) olmak üzere rastgele seçilen katılımcılar alınmıştır. Katılımcıların renk ve zaman algısının değerlendirilmesi için MATLAB programı kullanılarak tasarlanan “Bar Paradigması” kullanılmıştır. Katılımcıların performanslarını değerlendirmek üzere doğruluk yüzdesi ve reaksiyon zamanı verileri toplanmıştır. Bulgular: Doğruluk yüzdesi ve reaksiyon zamanı verileri iki yönlü ANOVA analizi ile ayrı ayrı incelenmiştir. Doğruluk yüzdesinin görev etkisi (F=83,56, p<0,001), grup etkisi (F=94,34, p<0,001) ve görev-grup etkileşimi anlamlıdır (F=7,56, p<0,05). Reaksiyon zamanı için grup etkisi anlamlıdır (F=22,09 p<0,001). Görev etkisi ve görev-grup etkileşimi anlamlı bulunmamıştır. Hem çocuk hem de yetişkin gruplarında, renk algısı ve zaman algısı testleri sırasında elde edilen reaksiyon zamanları birbirinden farksızdır (p>0,05). Öte yandan her iki grupta, bu iki test sırasında elde edilen doğruluk yüzdeleri birbirinden anlamlı derecede fark göstermiştir (çocuk için, t=5,5, p<0,001; erişkin için t=8,3, p<0,001). Sonuç: Çocuk grubu her iki görevde de yetişkinlerden daha düşük performans göstermiştir. Katılımcıların zaman algısı performansları, renk algısı performanslarından daha düşüktür ve görülen bu performans farklılığı, çocuklarda yetişkinlerden daha belirgindir. Bu sonuçlar insanda zaman algısının renk algısına göre daha yavaş bir gelişim gösterdiğine işaret etmektedir. Zaman algısının yavaş gelişiminin nedeni algının görece karmaşık nöral ağlarla kontrol edilmesiyle ilişkili olabilir.

Keywords

• Zaman Algısı
• Renk Algısı
• Davranış Testi
• Gelişimsel Farklılıklar

References

1. 1. Audi R. The Cambridge Dictionary of Philosophy. Cambridge: Cambridge University Press;1995.
2. 2. Buhusi CV, Meck WH, Carolina N. What Make Us Tick? Functional and Neural Mechanisms of Interval Timing. Neuroscience. 2005;6:755-765.
3. 3. Mangır M, Çağatay N. Anaokuluna Giden ve Gitmeyen Dört-Altı Yaş arası Çocukların Görsel Algılamaları Üzerinde Bir Araştırma. Ankara: Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları; 1987.
4. 4. Tuğrul B, Aral N, Erkan S, ve ark. Altı Yaşındaki Çocukların Görsel Algılama düzeylerine Frostig Gelişimsel Görsel Algılama Eğitim Programının Etkisinin İncelenmesi. J Qafqaz Univ. 2001;8:67-84.
5. 5. Lewis PA, Walsh V. Time Perception: Components of the Brain’s Clock. Curr Biol. 2005;15:389-391.
6. 6. Grondin S. Timing and time perception: A review of recent behavioral and neuroscience findings and theoretical directions. Atten Percept Psychophys. 2010:72:561-582.
7. 7. Coull JT, Cheng R, Meck, WH. Neuroanatomical and Neurochemical Substrates of Timing. Neuropsychopharmacology. 2011;36:3-25.
8. 8. Nobre, AC, Reilly, JO. Time is of the essence. Trends Cogn Sci. 2004;8:8-10.

9. 9. Burr D, Morrone C. Time Perception : Space – Time in the Brain. Curr Biol. 2006;16:171-173.
10. 10. Kandel E, Schwartz J, Jessell T. Principles of Neural Science 5th ed. 29:572- 573.
11. 11. Zeki S, Watson JD, Lueck CJ, ve ark. A direct demonstration of functional specialization in human visual cortex. J Neurosci. 1991;11:641-649.
12. 12. Cöngöloğlu MA, Türkbay T. Zaman Algısı ve Dikkat Eksikliği Hiperaktivite Bozukluğu: Gözden Geçirme. Çocuk ve Gençlik Ruh Sağlığı Derg. 2010;17:97-104.
13. 13. Bueti D, Walsh V, Frith C, ve ark. Different brain circuits underlie motor and perceptual representations of temporal intervals. J Cogn Neurosci. 2008;20:204-214.
14. 14. Werner JS, Wooten BR. Human infant color vision and color perception. Infant Behav Dev. 1979;2:241-273.
15. 15. Brown AM. Development of visual sensitivity to light and color vision in human infants: A critical review. Vision Res. 1990;30:1159-1188.
16. 16. Brannon E, Wolfe L, Meck WH ve ark. Timing in the baby brain. Cog Brain Res. 2004;21:227-233.
17. 17. Colombo J, Richman WA. Attention and time estimation in 4-Month-Olds. Psychol Sci. 2002;13:475-479.
18. 18. Droit-Volet, S. Alerting attention and time perception in children. J Exp Child Psychol. 2003;85:372-384.
19. 19. Sévigny MC, Everett J, Grondin S. Depression, attention, and time estimation. Brain Cogn. 2003;2:351-353.
20. 20. Toplak ME, Rucklidge JJ, Hetherington R et al. Time perception deficits in attention-eficit/hyperactivity disorder and comorbid reading difficulties in child and adolescent samples. J Child Psychol Psychiatry. 2003;44:1-16.
21. 21. Smith A, Taylor E, Rogers JW et al. Evidence for a pure time perception deficit in children ith ADHD. J Child Psychol Psychiatry. 2002;43:529-542.
22. 22. Üstün S, Kale EH, Çiçek, M. Neural Networks for Time Perception and Working Memory, Front Hum Neurosci. 2017; doi: 10.3389/fnhum.2017.00083
23. 23. Apaydın N, Üstün S, Kale EH, ve ark. Neural Mechanisms Underlying TimePerception and Reward Anticipation. Front Hum Neurosci. 2018; doi: 10.3389/fnhum.2018.00115
24. 24. Kale E, Üstün S, Çiçek M. Amygdalae-prefrontal cortex connectivity might modulate the interaction of affective processing and time perception. Social Cogn Affect Neurosci. 2019 (Submitted).
25. 25. Craig, A. D. Emotional moments across time: a possible neural basis for time perception in the anterior insula. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol Sci. 2009;364:1933-1942.
26. 26. Anderson P. Assessment and Development of Executive Function (EF) During Childhood, Child Neuropsychol. 2002;8:271-282.
27. 27. Leversen, JSR, Haga M, Sigmundsson H. From children to adults: Motor performance across the life-span. Plos One. 2012; doi:10.1371/journal. pone.0038830
28. 28. Trevarthen C, Aitken KJ. Infant intersubjectivity: research, theory, and clinical applications, J Child Psychol and Psychiatry. 2001;42:3-48.
29. 29. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO ve ark. Brain development during childhood and adolescence: a longitudinal MRI study. Nature Neurosci. 1999;2:861-863.
30. 30. Rossi, A.F., Pessoa, L., Desimone, R., Ungerleider, L.G. The prefrontal cortex and the executive control of attention. Exp Brain Res. 2009;192:489-497.
31. 31. Lara A.H., Wallis, J.D. The role of prefrontal cortex in working memory: A mini review Front Syst Neurosci. 2015;9:173