Тетрис меняет мозг с неизвестными последствиями для интеллекта

Мало кто сомневается в способности видеоигр развивать мышление. Вопрос в том — на каком уровне это происходит и каких именно улучшений стоит ждать от тренировок за монитором. Единого мнения тут нет. Пока одни учёные удивляются быстрым переменам в строении мозга, зафиксированным у испытуемых в экспериментах, другие предостерегают коллег от поспешных выводов.

"Структура мозга гораздо более динамична, чем оценивали ранее", — заявил исследователь Ричард Хэйер (Richard Haier) из Калифорнийского университета в Ирвине (UC Irvine). Вместе со своими коллегами из канадского университета Макгилла (McGill University) и американской исследовательской организации Mind Research Network Хэйер провёл ряд опытов, показавших, что регулярная игра на компьютере может вызывать физиологические изменения в головном мозге человека.

Плюсы и минусы открытых перемен ещё предстоит оценить в полной мере: в какую сторону и что именно улучшается — большой вопрос.

"Тетрису" в нынешнем году исполнилось 25 лет. Число вариантов игры с трудом поддаётся подсчёту, но даже самый простой "классический" – до сих пор загадочно притягивает внимание миллионов (иллюстрация Electronic Arts).

Как и ряд нейрофизиологов до Хэйера, американский учёный использовал культовую игру "Тетрис". Кажется, что в силу относительной простоты этой игрушки она не может заметно сказаться на умственных способностях испытуемых. Каково же было удивление исследователей, когда они обнаружили, что всего три месяца игры (причём только по 1,5 часа в неделю) привели к увеличению толщины коры головного мозга у подопечных. Не всей, конечно, коры, а определённых участков.

В общем, если бы у древних гоминидов были видеоигры, они стали бы сапиенсами намного раньше. Или нет? Но по порядку.

В роли подопытных выступили девушки-подростки. Предпочтение слабого пола объясняется тем, что у мальчишек в среднем гораздо больший опыт в видеоиграх и продолжительная практика, а они могли повлиять на результат эксперимента.

15 девушек регулярно играли в "Тетрис", а 11 "контрольных", соответственно, — нет. При этом различного вида сканирование мозга (функциональная магнитно-резонансная томография в том числе) проводилось как перед началом эксперимента, так и по ходу опыта, и по окончании трёх месяцев, само собой.

Выяснилось, что некоторые участки коры у игроков после эксперимента увеличились по толщине и плотности (выросло серое вещество — нервные клетки и снабжающие их капилляры). Особенно отличились поля Бродмана 6 (в левой фронтальной доле мозга), 22 и 38 (в левой височной доле).

Профессор Хэйер уже знаком нашим читателям: несколько лет назад он установил, что мужчины и женщины мыслят по-разному буквально на физиологическом уровне (фото с сайта web.mac.com).

"Шестёрка", как считается, отвечает за планирование сложных движений, а "22/38" — за обобщение информации от органов чувств. Аналогичные участки у контрольной группы не показали никаких существенных перемен.

Можно было бы сделать простой вывод: в рост пошли те районы, которые наиболее интенсивно были задействованы в ходе игры. Но не всё так просто. Сканирование также показало, что тренировка в "Тетрис" вызвала изменения не только в количестве нейронов отдельных участков коры, но и в уровне активации разных её зон, происходящей во время игры.

Сравнив картинки у "игроков" в начале их трёхмесячной "сессии" и в конце, авторы работы увидели, что почти по всей коре имеются участки, нейронная активность которых существенно переменилась (у контрольной группы ничего такого не наблюдалось). Причём в одних зонах активность выросла, в других, что совсем уж любопытно, — упала.

И окончательно сбило с толку экспериментаторов то, что эти регионы с повышенной и пониженной активностью не совпали с участками, нарастившими свою толщину.

Учёные рассудили, что снижение активности некоторых участков может говорить о том, что мозг научился (применительно к "Тетрису") действовать оптимально и не включать ненужные районы коры. Но тезис о повышении эффективности обработки сигналов, прямолинейно следующей за наращиванием числа нейронов, разбивается об уже упомянутое несовпадение зон со снижением активности и участков, нарастивших массу серого вещества.

Карта роста толщины коры (красные участки), наложенная на карту перемен в работе нейронов. Повышение активности клеток показано зелёным, снижение – синим. Детали этого исследования можно найти в статье в BMC Research Notes (иллюстрации Richard J. Haier et al.).

Может, мозг просто начинает работать чуть-чуть иначе, обучаясь задействовать новые коммуникации между несколькими зонами? Это всё только предположения. Досконально никто ещё не может сказать — какие поля какую роль играют в ходе выполнения задачи с падающими в стакан фигурками.

Ясно только, что игра способна повлиять как на распределение клеток в головном мозге, так и на их активацию. "Понимание работы мозга никогда не было простым, — говорит Хэйер. — Мы знаем, что "Тетрис" изменяет мозг. Но мы не знаем, хорошо ли это для вас". Иными словами, одни лишь перемены в нейронах ничего не говорят о сдвигах в работе памяти или в интеллекте.

И тут стоит сравнить достижение Ричарда с другими сходными исследованиями. К примеру, учёные выяснили, что игры-стрелялки повышают зоркость, улучшают способность мозга перерабатывать визуальную информацию и могут даже послужить способом коррекции зрения. Работа с компьютером вообще мобилизует возможности мозга. Показали же как-то исследователи, что веб-сёрфинг полезнее чтения книг.

Но перекидывать от этих частных случаев мостик к выводу "игры всегда улучшают мозги" рановато. Об этом говорят инициаторы нового предприятия — Brain Test Britain experiment, организованного BBC в рамках телевизионной программы Bang goes the theory.

В последние годы набирают популярность компьютерные игры, известные как "тренеры мозга" (brain trainers). Задачки на внимание или реакцию, не слишком сложные головоломки и математические ребусы, игры в слова, в общем – масса различных способов проверить расторопность работы машинки, скрытой под черепной коробкой.

Lumosity — онлайн-тренер мозга, состоящий из множества разных игр. Это один из многих проектов такого рода. Популярность "улучшателей" растёт, хотя их реальная эффективность остаётся предметом научных дискуссий (иллюстрация с сайта lumosity.com).

Считается, что занятия такими типами видеоигр развивают мозг не хуже, чем фитнес — мышцы. Даже появился целый класс программ, предназначенный для тренировки мозгов стариков (мы рассказывали об этом: 1, 2).

BBC намерена выяснить — насколько в действительности такие "тренинги" изменяют мозг. Известная медиакомпания запускает крупнейший эксперимент в данной области — в нём смогут принять участие все зарегистрированные пользователи старше 18 лет.

Им предложено в течение 6 недель, не реже трёх раз в неделю по 10 минут играть в разные "развивающие программы" в онлайне. Специалисты же будут собирать статистику результатов (за подготовкой опыта стоят, как нетрудно догадаться, не телевизионщики, а ряд специалистов по нейронаукам из исследовательских центров Британии).

Авторы "народного" эксперимента отмечают, что до сих пор фактически нет надёжного научного подтверждения эффективности brain trainers. То есть — понятно, что наловчившись играть в какую-то игру, вы будете справляться с ней всё лучше и лучше. Но означает ли это, что улучшилась работа (строение) мозга? Вовсе нет. Плюсом можно посчитать лишь тот случай, когда тренировка такого рода помогает улучшить результаты человека в других "приложениях".

Какой цветок выбивается из ряда соседей? Какой предмет самый тяжёлый? Человеку не составляет особого труда ответить на эти вопросы и выдать их в секунды. А вот выяснение, каким путём (вплоть до групп нейронов) мозг принимает решение и почему один человек отвечает быстрее, а другой медленнее – это уже настоящая головоломка. Для учёных (иллюстрации с сайта news.bbc.co.uk).

Если вы поднаторели в судоку, это означает только то, что вы поднаторели в судоку. Если вы научились хорошо сбивать тарелки с пришельцами, значит, вы хорошо научились сбивать... И не более того.

А возвращаясь ко всё тому же "Тетрису"... Длительная игра в него, очевидно, повышает ваш средний результат в данной игре (число набранных очков), но об улучшении состояния (или эффективности работы) своего мозга вы сможете говорить, только если обнаружите, что после "Тетриса" вдруг стали лучше запоминать слова или быстрее решать математические задачки в уме.

Потому устроители Brain Test Britain предусмотрели важное условие: в начале эксперимента испытуемый проходит некий тест на сообразительность и быстроту мышления, который принципиально отличается от задачек, служащих тренировочными программами. После шести недель тренинга человек должен снова будет пройти проверочный тест.

Предполагается, что сравнение его результатов в начале и в конце поможет вычислить тот самый "чистый" результат для мозга. Если он окажется положительным — можно будет сделать вывод, что последствия тренировки мозга могут сказаться и на решении им других типов психологических задач.

Кроме того, британские эксперты предостерегают от однозначного толкования результатов магнитно-резонансного сканирования (как в предыдущем исследовании).

"То, что мы видим на этих сканах, это просто мера энергии, которую мозг использует при выполнении тестов. Это не является доказательством того, что мозг обучается или даже изменяется в любой форме", — полагает Джессика Грэн (Jessica Grahn) из исследовательского центра наук о мозге Кембриджского университета (Cognition and Brain Sciences Unit).

Разработчики проекта Brain Test Britain сделали всё возможное, чтобы он соответствовал критериям научной работы. Тут будут и контрольные группы, и команды "тренирующихся", разделённые ещё и по видам тренировочных программ, и так далее (иллюстрация с сайта bbc.co.uk).

Британцы надеются, что число испытуемых составит несколько тысяч, так что на этом фоне легче будет уловить закономерности. А первые выводы Brain Test Britain должны появиться весной 2010 года, но проект на этом не свернёт деятельность. Добровольцам будет предложено продолжить игры на срок до года, а всю статистику отправят на анализ. Только в 2011 году будет подведён окончательный итог.

Тогда, быть может, станет чуточку яснее — означают ли перемены в мозге после "Тетриса" положительные сдвиги для мышления в целом или это просто проявление адаптации коры к достижению именно данной, и никакой другой, цели.