Schopnosti videohry předpovídané skenováním mozku

Nový provokativní výzkum naznačuje, že aptitude videohry lze předpovědět měřením objemu specifických struktur v mozku.

Studie v časopise Mozková kůra, zjistili, že téměř čtvrtina variability výsledků dosažených u mužů a žen trénovaných na novou videohru lze předpovědět měřením objemu tří struktur v jejich mozku.

Studie doplňuje důkazy o tom, že specifické části mozku zvané striatum - soubor charakteristických tkání zastrčených hluboko v mozkové kůře - zásadně ovlivňují schopnost člověka vylepšovat své motorické dovednosti, učit se nové postupy, vyvíjet užitečné strategie a přizpůsobovat se do rychle se měnícího prostředí.

"Je to poprvé, co jsme byli schopni přijmout úkol ze skutečného světa, jako je videohra, a ukázat, že velikost konkrétních oblastí mozku předpovídá výkon a rychlost učení v této videohře," řekl Kirk Erickson, profesor psychologie na University of Pittsburgh a první autor studie.

Výzkum ukázal, že zkušení hráči videohier překonávají nováčky v mnoha základních měřítcích pozornosti a vnímání, ale jiné studie zjistily, že trénink nováčků ve videohrách po dobu 20 a více hodin často nepřináší žádné měřitelné kognitivní výhody.

Tato protichůdná zjištění naznačují, že již existující individuální rozdíly v mozku mohou předpovídat variabilitu rychlostí učení, uvedli autoři.

Studie na zvířatech provedené Graybielem a dalšími vedly vědce k tomu, aby se zaměřili na tři mozkové struktury: jádro caudate a putamen v dorzálním striatu a nucleus accumbens ve ventrálním striatu.

"Naše práce na zvířatech ukázala, že striatum je druh učícího stroje - aktivuje se během formování návyků a získávání dovedností," řekl Graybiel. "Takže dávalo smysl zkoumat, zda striatum může souviset také se schopností učit se u lidí."

Caudate (CAW-date) jádro a putamen (pew-TAY-min) jsou zapojeny do motorického učení, ale výzkum ukázal, že jsou také důležité pro kognitivní flexibilitu, která umožňuje rychle přecházet mezi úkoly. Je známo, že nucleus accumbens (ah-COME-bins) zpracovává emoce spojené s odměnou nebo trestem.

Vědci začali základní otázkou o těchto strukturách, Kramer řekl: "Je větší lepší?"

Pomocí magnetické rezonance (MRI) s vysokým rozlišením analyzovali velikost těchto oblastí mozku u 39 zdravých dospělých (ve věku 18-28 let; z toho 10 mužů), kteří strávili méně než tři hodiny týdně hraním videohier v předchozích dvou let. Objem každé struktury mozku byl porovnán s objemem mozku jako celku.

Účastníci byli poté vyškoleni v jedné ze dvou verzí vesmírné pevnosti, videohry vyvinuté na University of Illinois, která vyžaduje, aby se hráči pokusili zničit pevnost, aniž by přišli o svou vlastní loď kvůli jednomu z několika možných nebezpečí.

Polovina účastníků studie byla požádána, aby se zaměřila na maximalizaci svého celkového skóre ve hře a zároveň věnovala pozornost různým složkám hry.

Ostatní účastníci museli pravidelně měnit priority, zlepšovat své dovednosti v jedné oblasti po určitou dobu a zároveň maximalizovat svůj úspěch v ostatních úkolech.

Druhý přístup, nazývaný „trénink s proměnnou prioritou“, podporuje druh flexibility v rozhodování, který je běžně vyžadován v každodenním životě, uvedl Kramer. Studie ukázaly, že výcvik s proměnnou prioritou je pravděpodobnější než jiné tréninkové metody ke zlepšení dovedností, které lidé používají každý den.

Vědci zjistili, že hráči, kteří měli větší nucleus accumbens, si v raných fázích tréninkového období vedli lépe než jejich protějšky, bez ohledu na jejich tréninkovou skupinu. Dává to smysl, řekl Erickson, protože nucleus accumbens je součástí centra odměn mozku a motivace člověka vyniknout ve videohře zahrnuje potěšení, které vyplývá z dosažení konkrétního cíle.

Tento pocit úspěchu a emoční odměna, která ho doprovází, je pravděpodobně nejvyšší v nejranějších fázích učení, řekl.

Hráči s větším jádrem caudate a putamen si vedli nejlépe v tréninku s variabilní prioritou.

"Putamen a caudate byly zapojeny do postupů učení, učení nových dovedností a tato jádra předpovídala učení po dobu 20 hodin," řekl Kramer. Hráči, v nichž byly tyto struktury největší, se „naučili rychleji a během tréninkového období se naučili více“, řekl.

"Tato studie nám říká hodně o tom, jak mozek funguje, když se snaží naučit složitý úkol," řekl Erickson. "Můžeme použít informace o mozku k předpovědi, kdo se bude učit určité úkoly rychleji."

Takové informace mohou být užitečné při výuce, kde mohou být pro některé studenty vyžadována delší tréninková období, nebo při léčbě zdravotního postižení nebo demence, kde by informace o oblastech mozku postižených úrazem nebo nemocí mohly vést k lepšímu porozumění dovednostem, které mohou také potřebovat pozornost, řekl.

Zdroj: University of Illinois