Bilişsel stres, sürekli zihinsel taleplerin bireyin mevcut bilişsel kaynaklarını zorlaması veya aşmasıyla ortaya çıkabilen çok boyutlu bir psikofizyolojik yanıttır. Bu çalışma, 29 üniversite ve lisansüstü öğrencisinde 2-back çalışma belleği görevi sırasında göz bebeği alanını sürekli kaydederek, tükürük alfa-amilazını üç zaman noktasında ölçerek ve TDMS ile SRS-18 özbildirim ölçeklerini kullanarak bilişsel zorlanmanın farklı bileşenlerini birlikte incelemiştir. Göz bebeği alanı görevin ikinci yarısında güçlü biçimde azalmış; buna karşılık sAA düzeylerinde grup düzeyinde anlamlı zaman etkisi bulunmamıştır. Görev performansı ve bireysel sAA değişimleri ise bazı öznel duygu ve stres göstergeleriyle ilişkili bulunmuştur. En önemli yorum sınırı, göz bebeği azalmasının doğrudan akut stres kanıtı olarak değil, öncelikle bilişsel yük ve zamana bağlı zihinsel yorgunlukla ilişkili bir bulgu olarak değerlendirilmesidir.

Çalışmanın dayandığı yaklaşım, bilişsel zorlanmayı tek bir “stres değeri” ile açıklamayı reddeder. Göz bebeği alanı görev sırasında saniyeler düzeyinde değişebilen uyarılma ve dikkat süreçlerine duyarlıyken, sAA sempatik-adrenal-medüller sistemle ilişkili ve daha seyrek örneklenen bir biyolojik göstergedir. TDMS ve SRS-18 ise katılımcının öznel ruh hali ve psikolojik stres deneyimini ölçmektedir. Bu göstergelerin aynı yönde ve aynı zamanda değişmesi zorunlu değildir.

Çalışmaya katılanların ortalama yaşı 21.07 ± 0.91 yıldır; örneklem 4 erkek ve 25 kadından oluşmaktadır. Pupillometri verisi eksik katılımcılar çıkarıldığında göz bebeği analizi 19 kişi üzerinden yürütülmüştür. Bu örneklem yapısı ve formal önsel güç analizinin yapılmamış olması, bulguların daha geniş nüfusa genellenmesini sınırlar.

Bilişsel Stres Nedir?

Bilişsel stres, zihinsel bir görevin gerektirdiği sürekli bilgi işleme talebinin mevcut bilişsel kaynakları zorlaması veya aşması durumunda ortaya çıkabilen psikolojik ve fizyolojik yanıtlar bütünüdür; bilişsel yük, stres yanıtı ve zaman içinde gelişen zihinsel yorgunluk aynı kavram değildir ve çalışmada birbirini izleyebilen fakat farklı göstergelerle ölçülebilen süreçler olarak ele alınmıştır.

Bilişsel yük, bilişsel stres ve zihinsel yorgunluk arasındaki ayrım

Bilişsel yük, bir görevi gerçekleştirmek için gereken bilgi işleme miktarını ifade eder. Özellikle çalışma belleği gibi kapasitesi sınırlı sistemler kullanıldığında görev zorlaştıkça bilişsel kaynak talebi artar.

Bilişsel stres, bu talebin kişi tarafından zorlayıcı olarak değerlendirilmesiyle ortaya çıkan yanıt boyutudur. Yüksek bilişsel yük her koşulda güçlü fizyolojik stres anlamına gelmez. Bir görev zor olabilir fakat sosyal değerlendirme tehdidi, kontrol kaybı veya önemli bir olumsuz sonuç beklentisi içermediği için klasik laboratuvar stresörleri kadar güçlü sempatik yanıt oluşturmayabilir.

Zihinsel yorgunluk ise uzun süreli zihinsel çabanın ardından uyarılmanın, dikkat kaynaklarının ve göreve katılımın azalmasıyla ortaya çıkan zamana bağlı durumdur.

Kaynağın kuramsal sıralaması şu biçimdedir:

Beklentiye bağlı stres → bilişsel yük → bilişsel stres yanıtı → zamana bağlı zihinsel yorgunluk.

Bu sıra kesin ve evrensel bir nedensel zincir olarak test edilmemiştir; farklı göstergelerin bilişsel zorlanmanın farklı evrelerine duyarlı olabileceğini açıklamak için kullanılan kavramsal çerçevedir.

Neden tek bir stres göstergesi yeterli olmayabilir?

Özbildirim ölçekleri kişinin yaşadığı duygusal deneyimi doğrudan raporlamasına izin verir; fakat sosyal beğenirlik ve yanıt tarzı gibi etkilerden etkilenebilir. Kalp hızı, kalp hızı değişkenliği, elektrodermal aktivite, kortizol veya sAA gibi fizyolojik göstergeler ise farklı otonom veya endokrin süreçleri yakalar ve her birinin zaman çözünürlüğü ile ölçüm özellikleri farklıdır.

Bu nedenle bir göstergenin değişmemesi, kişinin bilişsel olarak zorlanmadığını göstermez. Aynı şekilde tek bir fizyolojik göstergedeki değişim de bütün stres sürecinin ölçüldüğü anlamına gelmez.

Göz Bebeği Alanı Bu Çalışmada Neyi Gösterdi?

Göz bebeği alanı, 2-back görevinin ikinci yarısında ilk yarısına göre anlamlı biçimde azalmış ve bu değişim çalışmada zaman-görev etkisiyle gelişen zihinsel yorgunluk ve azalan uyarılma ile ilişkilendirilmiştir; sonuç akut stresin doğrudan kanıtı olarak yorumlanmamıştır.

Göz bebeği yalnız ışığa tepki veren optik bir yapı değildir. Göz bebeği büyüklüğü bilişsel çaba, uyarılma ve dikkat süreçleriyle de değişebilir. Kaynak, bu düzenlemeyi locus coeruleus–norepinephrine (LC-NE) sistemiyle ilişkili literatür bağlamında ele almaktadır.

Kısa süreli veya artan zihinsel talep sırasında göz bebeği genişlemesi bilişsel çabanın göstergesi olabilir. Ancak görev uzun süre sürdüğünde pupil yanıtının zayıflaması, “time-on-task effect” olarak adlandırılan ve zihinsel yorgunluk ile azalan görev katılımıyla ilişkilendirilen olguyla uyumludur.

Bu çalışmanın ana pupillometri sonucu:

BF10 değerinin 100'ün üzerinde olması, alternatif hipotez lehine çok güçlü Bayesçi kanıt anlamına gelir. Bununla birlikte sonuç yalnız çalışma içinde ölçülen ilk yarı–ikinci yarı farkına ilişkindir.

Göz bebeği azalması neden doğrudan “stres arttı” anlamına gelmez?

Yazarlar 2-back görevinin önemli bir bilişsel yük oluşturduğunu, fakat güçlü psikobiyolojik stres oluşturmak için sıklıkla kullanılan sosyal değerlendirme tehdidi veya kontrol edilemezlik gibi unsurları içermediğini vurgulamaktadır.

Dolayısıyla göz bebeği değişiminin en güvenli yorumu bilişsel yük altında geçen süreyle ilişkili yorgunluk ve uyarılma değişimidir. Çalışma, gelecekte performans değerlendirmesi veya geri bildirim baskısı gibi açık stres manipülasyonlarıyla bilişsel yük ve akut stresin birbirinden daha iyi ayrılmasını önermektedir.

Tükürük Alfa-Amilazı Bu Çalışmada Stres Artışını Gösterdi mi?

Hayır; sAA ortalamaları görev öncesinden izlem ölçümüne doğru sayısal olarak azalmış olsa da zamanın grup düzeyindeki etkisi istatistiksel olarak anlamlı değildir ve BF10=0.25 sonucu sıfır hipotezi lehine orta düzey kanıt sunmaktadır.

Tükürük alfa-amilazı nedir?

Tükürük alfa-amilazı (salivary alpha-amylase, sAA), sempatik-adrenal-medüller sistem aktivitesiyle ilişkili, tükürükten non-invaziv biçimde ölçülebilen bir biyolojik göstergedir. Psikolojik stres çalışmalarında özellikle hızlı otonom yanıtların değerlendirilmesinde kullanılmaktadır.

Ancak sAA'nın bilişsel görevler sırasındaki yanıtı tutarlı değildir. Kaynağın kuramsal varsayımına göre sAA devam eden bilişsel yükten çok görev öncesi beklentiye bağlı stres ve bireyler arasındaki fizyolojik stres reaktivitesi farklarına duyarlı olabilir.

Tekrarlı ölçümler ANOVA sonucu F(2,56)=0.653, p=0.524, kısmi η²=0.023, %95 GA [0.000, 0.091], BF10=0.25 olarak bulunmuştur.

Ortalama değerlerin 11.7'den 10.6'ya ve ardından 9.7'ye düşmesi görsel olarak görev öncesindeki değerin daha yüksek olduğunu gösterir. Ancak bu yönsel örüntü, istatistiksel olarak doğrulanmış zaman etkisi değildir. Bu nedenle H2 yalnız yönsel olarak uyumludur; doğrulanmış kabul edilmemiştir.

Grup düzeyinde değişim yokken bireysel ilişki nasıl bulunabilir?

Grup ortalamasının anlamlı biçimde değişmemesi, bütün katılımcıların aynı fizyolojik yanıtı verdiği anlamına gelmez. Bazı katılımcılarda sAA artabilir, bazılarında azalabilir ve bu farklılıklar ortalamada birbirini dengeleyebilir.

Çalışmada görev sonrası ile görev öncesi sAA farkı, SRS-18 “Lethargy” puanıyla ρ=0.464, p=0.011 ve standartlaştırılmış toplam SRS-18 puanıyla ρ=0.382, p=0.041 pozitif ilişki göstermiştir.

Bu korelasyonlar fizyolojik değişkenlik ile öznel stres göstergelerinin birlikte değişebildiğini gösterir; sAA değişiminin öznel stresin nedeni olduğunu kanıtlamaz.

2-back görevi nasıl çalışır?

N-back görevi çalışma belleğine sürekli güncelleme yükü bindiren bilişsel bir görevdir. “2-back” koşulunda katılımcı mevcut uyaranı iki deneme önce gösterilen uyaranla karşılaştırır ve eşleşme varsa yanıt verir.

Bu deneyde uyaranlar İngilizce altı renk kelimesinden oluşmuştur: black, white, red, blue, green ve yellow. Kelimeler 15.6 inç monitörde 0.5 saniyelik aralıklarla art arda gösterilmiştir.

Katılımcı, mevcut kelime iki deneme önceki kelimeyle aynıysa boşluk tuşuna basmıştır. Toplam 300 deneme uygulanmış ve hedef uyaranların oranı yaklaşık %30 olmuştur.

Deney sırası

1. Katılımcı laboratuvara gelir ve başlangıç SRS-18 ölçeğini tamamlar.
2. TDMS uygulanır.
3. İlk sAA ölçümü alınır.
4. Göz izleme cihazı takılır ve kalibre edilir.
5. Katılımcı 300 denemelik 2-back görevini gerçekleştirir; göz bebeği alanı görev boyunca kaydedilir.
6. Görev bittiğinde göz izleme cihazı çıkarılır.
7. İkinci sAA ölçümü alınır ve TDMS yeniden uygulanır.
8. 20 dakikalık dinlenme döneminden sonra son sAA ve TDMS ölçümleri gerçekleştirilir.

Deney ortamında hangi değişkenler kontrol edildi?

Göz bebeği alanı ışık şiddetine duyarlı olduğu için tüm oturumlar sıcaklığı kontrol edilen ve standart yapay aydınlatmaya sahip odada gerçekleştirilmiştir.

Katılımcılardan deneyden en az iki saat önce kafein almamaları istenmiştir. Oturumlar pupil ve sAA üzerindeki sirkadiyen değişkenliği azaltmak amacıyla 09:00–12:00 arasında yürütülmüştür.

Katılımcı ile ekran arasındaki mesafe yaklaşık 42 cm olarak sabitlenmiş ve baş hareketlerinden kaynaklanabilecek pupillometri artefaktlarını azaltmak amacıyla çene desteği kullanılmıştır.

Kullanılan cihazlar ve ölçekler

Talk Eye Lite cihazından elde edilen göz bebeği alanı değerleri göreli/keyfî birimlerdir. Kaynak, mutlak kalibrasyonun bulunmadığını; bu nedenle özellikle aynı oturum içindeki göreli değişimlerin yorumlanabilir olduğunu belirtmektedir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Katılımcılar

Araştırmaya 29 üniversite ve lisansüstü öğrenci katılmıştır. Ortalama yaş 21.07 ± 0.91 yıl, cinsiyet dağılımı 4 erkek ve 25 kadındır.

Örneklem büyüklüğü pratik kısıtlar ve benzer pupillometri araştırmalarındaki örneklem büyüklükleri dikkate alınarak belirlenmiştir. Formal a priori güç analizi yapılmamıştır.

Eksik göz bebeği verisine sahip katılımcılar pupillometri analizinden çıkarılmış ve bu analiz için nihai örneklem n=19 olmuştur.

Dört hipotez

1. H1: Göz bebeği alanının görev süresi boyunca azalması ve zaman-görev etkisine bağlı zihinsel yorgunluğu yansıtması.
2. H2: sAA'nın görev öncesinde yüksek olup sonrasında azalması ve görev kaynaklı stresten çok beklentiye bağlı stresi yansıtması.
3. H3: Daha yüksek görev performansının daha düşük duygusal gerilim ve daha yüksek duygusal istikrarla ilişkili olması.
4. H4: sAA değişiminin öznel stres göstergeleriyle pozitif ilişkili olması.

İstatistiksel analiz

sAA'nın görev öncesi, görev sonrası ve izlem değerleri tek yönlü tekrarlı ölçümler ANOVA ile karşılaştırılmıştır.

Göz bebeği alanı için görev iki eşit bölüme ayrılmış ve ilk yarı ile ikinci yarı ortalamaları iki kuyruklu eşleştirilmiş örneklem t-testi ile karşılaştırılmıştır.

Görev performansı, öznel ölçekler ve fizyolojik göstergeler arasındaki ilişkiler, Shapiro–Wilk testleri normallik varsayımının ihlal edildiğini gösterdiği için Spearman sıra korelasyon katsayısı (ρ) ile incelenmiştir.

t-testleri için Cohen's d, ANOVA için kısmi η² ve ilgili %95 güven aralıkları raporlanmıştır. Birincil grup farkı testleri için varsayılan Cauchy önseli r=0.707 kullanılarak BF10 hesaplanmıştır. Spearman korelasyonları keşifsel olarak değerlendirildiğinden bunlar için Bayes faktörü hesaplanmamıştır. Anlamlılık eşiği %5 olarak belirlenmiştir.

Görev performansı

Ortalama doğru yanıt oranı %56.3 ± 8.9 olarak bulunmuştur. Katılımcılar arasında belirgin değişkenlik vardır; en yüksek doğruluk %69.5, en düşük doğruluk %35.8 olarak raporlanmıştır.

Hipotez sonuçlarının özeti

Görev doğruluğu ile ruh hali arasındaki ilişkiler

“Lethargic” ile doğruluk arasındaki pozitif ilişki ilk bakışta beklenmedik görünmektedir. Yazarlar bunu, iyi performans gösteren kişilerin görev sırasında daha verimli fakat yoğun kaynak kullanmış olabileceği ve bunun görev sonrasında daha fazla öznel yorgunluğa dönüşmüş olabileceği ihtimaliyle tartışmaktadır.

Ancak kaynak alternatif bir açıklamayı da açık bırakmaktadır: yüksek performanslı kişiler göreve daha fazla yatırım yaptığı için görev sonrası tükenme hissi daha yüksek olmuş olabilir. Çalışma bu mekanizmalar arasında ayrım yapmamaktadır.

sAA değişimi ile öznel stres arasındaki ilişkiler

Bu sonuç, grup ortalaması bakımından sAA zaman etkisinin bulunmamasına rağmen bireylerin fizyolojik stres reaktivitesinde anlamlı farklılıklar bulunabileceğini göstermektedir.

Farklı ölçümlerin yakaladığı süreçler

Çalışmanın desteklediği

• 2-back görevinde göz bebeği alanı görevin ikinci yarısında anlamlı biçimde azalmıştır.
• Bu azalma zamana bağlı zihinsel yorgunluk ve görev katılımındaki değişimle uyumludur.
• sAA'da grup düzeyinde anlamlı zaman değişimi bulunmamıştır.
• Grup düzeyindeki sonuçtan bağımsız olarak sAA değişiminde bireysel farklılıklar vardır.
• sAA değişimi bazı öznel stres göstergeleriyle ilişkilidir.
• Görev doğruluğu sakinlik, irritasyon ve lethargy değişimleriyle ilişkilidir.
• Bilişsel zorlanmanın değerlendirilmesinde fizyolojik, davranışsal ve öznel göstergelerin birlikte kullanılması tek göstergeli yaklaşımdan daha bütüncül bilgi sağlayabilir.

Çalışmanın desteklemediği

• 2-back görevinin güçlü bir akut stres tepkisi oluşturduğu kanıtlanmamıştır.
• Göz bebeği azalmasının yalnızca stres tarafından oluşturulduğu gösterilmemiştir.
• sAA'nın görev sırasında anlamlı biçimde arttığı gösterilmemiştir.
• Görev öncesi sAA yüksekliğinin kesin olarak beklentiye bağlı stresten kaynaklandığı kanıtlanmamıştır.
• Korelasyonlar sAA değişiminin psikolojik stresin nedeni olduğunu göstermez.
• Sonuçlar bütün yaş gruplarına veya cinsiyetlere genellenemez.
• Çalışma klinik stres bozukluklarını tanılayan veya tedavi eden bir araştırma değildir.

Sınırlılıklar

Birinci sınırlılık örneklemdir. Katılımcıların tamamı üniversite veya lisansüstü öğrencidir ve cinsiyet dağılımı belirgin biçimde kadın ağırlıklıdır. Bu yapı sonuçların yaş ve özellikle erkek popülasyonlarına genellenmesini sınırlar.

İkinci olarak pupillometri analizi 29 kişiden yalnız 19 kişinin verisiyle tamamlanabilmiştir. Veri kaybının kalibrasyon güçlükleri, belirli göz özellikleri veya daha yüksek göz kırpma oranı gibi sistematik faktörlerle ilişkili olması mümkündür. Böyle bir durumda analizde kalan alt örneklem tüm katılımcıları tam temsil etmeyebilir.

Üçüncü olarak yalnız 2-back koşulu kullanılmıştır. 0-back, 1-back ve 3-back gibi farklı bilişsel yük düzeyleri bulunmadığından bilişsel talep ile fizyolojik yanıt arasında doz-yanıt ilişkisi kurulamamaktadır.

Dördüncü olarak sAA yalnız belirli zaman noktalarında ölçülmüştür. Bu yöntem görev sırasında gerçekleşmiş olabilecek kısa süreli sAA tepe veya düşüşlerini kaçırabilir.

Beşinci olarak öznel ölçekler görev sırasında sürekli uygulanmamıştır; dolayısıyla saniye veya deneme düzeyindeki duygusal değişimler bilinmemektedir.

Altıncı olarak formal a priori güç analizi yapılmamıştır. Özellikle küçük örneklemde bazı gerçek ilişkilerin saptanamamış olması olasılığı tamamen dışlanamaz; buna rağmen sAA için BF10=0.25 sonucu grup düzeyi zaman etkisinin yokluğu lehine ayrıca bilgi sağlamaktadır.

Yedinci olarak göz bebeği verisi yalnız görevin ilk ve ikinci yarısına bölünerek analiz edilmiştir. Deneme düzeyinde modelleme veya büyüme eğrisi analizi gibi daha ayrıntılı zaman serisi yöntemleri kullanılmamıştır.

Gelecek araştırmalar

Yazarlar bilişsel yük ile stresin ayrılması için açık stres manipülasyonlarının eklenmesini, birden fazla N-back zorluk düzeyinin karşılaştırılmasını, sAA'nın daha sık örneklenmesini veya sürekli fizyolojik ölçümlerin eklenmesini, pupillometri için deneme düzeyinde/zaman serisi modellerinin kullanılmasını, daha dengeli ve çeşitli örneklemlerin önsel güç analiziyle planlanmasını ve stres kırılganlığı ile dayanıklılığın boylamsal olarak incelenmesini önermektedir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün çalışma: Cognitive Stress Responses During an N-Back Task: Pupillary Dynamics and Salivary Alpha-Amylase Activity

Yazarlar: Toshihiko Kuroiwa; Akira Yasumura.

Sorumlu yazar: Toshihiko Kuroiwa.

Kurumlar: Graduate School of Social and Cultural Sciences, Kumamoto University, Kumamoto City, Japan; Graduate School of Humanities and Social Sciences, Kumamoto University, Kumamoto City, Japan.

Dergi: Psychology International.

Yayınevi: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt / sayı / makale: 2026, 8(2), 32.

DOI: 10.3390/psycholint8020032

Gönderim: 31 Mart 2026.

Revizyon: 6 Mayıs 2026.

Kabul: 13 Mayıs 2026.

Yayın: 14 Mayıs 2026.

Kaynak türü: Hakemli, laboratuvar temelli deneysel psikofizyoloji araştırması.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Örneklem: 29 üniversite ve lisansüstü öğrencisi; yaş ortalaması 21.07 ± 0.91 yıl; 4 erkek ve 25 kadın.

Pupillometri örneklemi: Eksik veri çıkarıldıktan sonra n=19.

Ana deney: 2-back çalışma belleği görevi; 300 deneme; hedef oranı yaklaşık %30; altı İngilizce renk kelimesi; uyaranlar 0.5 saniye aralıklarla sunuldu.

Fizyolojik ölçümler: Talk Eye Lite göz izleme sistemi ile göreli göz bebeği alanı; Nipro Corporation taşınabilir salivary amylase monitor/cocorometer ile sAA.

Psikolojik ölçümler: Two-Dimensional Mood Scale (TDMS) ve Stress Response Scale-18 (SRS-18).

İstatistik: Tek yönlü tekrarlı ölçümler ANOVA, iki kuyruklu eşleştirilmiş örneklem t-testi, Spearman sıra korelasyonu, Cohen's d, kısmi η², %95 güven aralığı ve Bayes faktörü; anlamlılık eşiği %5.

Finansman: Çalışma JSPS KAKENHI JP25H00572 ve JP23K17293 hibe numaralarıyla A.Y.'ye sağlanan destekle finanse edilmiştir.

Etik: Çalışma Helsinki Bildirgesi'ne uygun yürütülmüş ve Kumamoto Üniversitesi Humanities and Social Sciences etik kurulu tarafından 45 numaralı onayla kabul edilmiştir.

Bilgilendirilmiş onam: Tüm katılımcılardan bilgilendirilmiş onam alınmış; makalenin yayımlanması için yazılı onam bulunduğu raporlanmıştır.

Veri erişilebilirliği: Bulguları destekleyen veriler makul talep üzerine sorumlu yazardan edinilebilir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma T.K. ve A.Y.; metodoloji ve formal analiz T.K.; özgün taslak ve gözden geçirme/düzenleme T.K.; gözetim, proje yönetimi ve finansman edinimi A.Y.

Temel yorum sınırı: Çalışma küçük, genç ve belirgin biçimde kadın ağırlıklı bir laboratuvar örneklemine dayanmaktadır. Göz bebeği azalması bilişsel yük ve zaman-görev etkisiyle uyumludur fakat tek başına akut stresin kanıtı değildir. sAA'nın grup düzeyindeki zaman etkisi anlamlı değildir. Korelasyonlar nedensellik göstermez.