A pesquisa realizada consistiu então numa série de experiências de memorização, com longas sequências de números ou palavras. Nesta experiência participa um grupo de controlo composto por 18 participantes do sexo masculino, com idade e nível de ensino semelhantes ao japonês, e Tomoyori que representa o outro grupo. O primeiro teste, que consistia basicamente a ouviu uma sequência de números, que ia aumentando em quantidade de dígitos à medida que os participantes conseguiam reproduzi-la correctamente. A pontuação obtida por Tomoyori foi de 10, enquanto que a média do grupo de controlo ficou pelos 6,8. Aquando de um teste semelhante, mas usando desta vez um suporte visual, Tomoyori foi capaz de memorizar apenas 8, em oposição ao grupo controlo com uma média de 7,3. O sistema de mnemónicas de Tomoyori revelou-se pouco eficaz, ultrapassando o grupo de controlo por escassas décimas, o que põe em causa as excepcionais capacidades de memorização do japonês.
O segundo teste consistiu em memorizar uma matriz de 5X5, recitando depois de variadas de formas, após um determinado período de tempo. Neste teste, Tomoyori superou o grupo controlo, utilizado um dos seus sistemas de mnemónica, e foi capaz de memorizar os números dentro de menos tempo do que os outros participantes, memorizando em 9,3 segundos, em oposição ao grupo controlo com uma média de 15,8. Quanto ao terceiro teste, este incide na avaliação das habilidades de memorização de uma sequência composta por 40 palavras, apresentadas visualmente ao ritmo de dois segundos cada. Este teste subdividia-se depois em palavras não categorizadas e palavras categorizadas, cada tipo com três ensaios em que as palavras eram apresentadas. Seguiu-se uma sessão oral após três minutos para ver os resultados da memorização. Na primeira subdivisão, Tomoyori memorizou 12, 17, e 18 palavras, respectivamente, enquanto o grupo de controlo obteve 6,3, 10,7 e 14,6. Tomoyori mostrou uma superioridade a recordar, mas a diferença foi diminuindo. Para a subdivisão das palavras categorizadas, Tomoyori obteve 6, 20, e 20, e o grupo de controlo alcançou a pontuação de 7,9, 12,9, e 16,7. Novamente, enquanto Tomoyori fez um pouco melhor, a diferença é quase insignificante, tento este remetido a explicação para a velocidade da apresentação. O teste final consistiu numa história. Depois de lerem uma história que lhes foi apresentada, foi imediatamente pedido aos sujeitos que escrevessem a história com o melhor de sua capacidade sem limite de tempo. A memorização da história foi baseada em 42 elementos-chave. Tomoyori estudou a história durante 333 segundos, enquanto que os outros tiverem 287 segundos, e marcou apenas 11 elementos, enquanto o grupo de controlo marcou 10,8. Tomoyori considerou esta tarefa extremamente difícil, já que não conseguiu usar o seu sistema de mnemónicas nesta tarefa.
Em conclusão, Tomoyori concluiu os testes numéricos ligeiramente acima do grupo de controlo, mas o mesmo não se verificou nos testes verbais. Isto aponta para que ele não possua uma capacidade superior de memorização, mas sim uma superioridade técnica e uma extensa prática, o que lhe permitiu a memorização dos primeiros 40000 dígitos do número pi. Tomoyori pode então ser admirado pela sua determinação e engenho, mas não possui poderes extraordinários de memorização.
Como o próprio Tomoyori explicou numa entrevista, a memorização dos dígitos foi feita “em curtas sequências de apenas dez números de cada vez. E então associar o som de cada número com uma determinada palavra. Com as palavras em frases feitas, posso lembrar as imagens. Então, para cada grupo de dez números, penso primeiro numa única palavra-chave, em seguida, que me lembra de uma imagem e uma frase e, em seguida, os sons que me fazem lembrar da sequência de números.”
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