Ученые: компьютерные стрелялки улучшают работу мозга

Компьютерные игры влияют на количество серого вещества в гиппокампе 11 Август 2017, 16:49
В связи с большой популярностью компьютерных игр учёные всё чаще обращаются к теме, как видеоигры влияют на когнитивные способности человека. Известно, в частности, что игры в жанре экшн улучшают производительность мозга в разных областях, среди которых зрительное внимание, зрительная кратковременная память, организующая функция и процедурные способности к обучению. В результате, шутеры от первого и третьего лица, такие как Call of Duty, сейчас рекомендуются детям, взрослым и пожилым людям для тренировки мозга, а именно для развития определённых способностей, таких как зрительное внимание.

Были теории, что видеоигры влияют на серое вещество в гиппокампе — важной области мозга, которая участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную) и генерирует тета-ритм при удержании внимания. Гиппокамп играет важную роль в работе мозга на протяжении всей жизни человека. 

От серого вещества в гиппокампе зависит пространственное обучение (spatial learning), когда человек запоминает взаимосвязь между объектами в окружающем пространстве. Альтернативная стратегия ориентации в пространстве — поведенческое обучение (response learning), при котором активируется хвостатое ядро, а навигация осуществляется путём запоминания серии действий, начиная со стартовой точки. Важно, что люди, которые склонны к поведенческому обучению, имеют меньше серого вещества в гиппокампе, чем люди со склонностью к пространственному обучению.
Уменьшение и увеличение количества серого вещества в гиппокампе после 90 часов игры 
Системы памяти в гиппокампе и хвостатом ядре вносят свой вклад в оптимальное выполнение задачи. Например, гиппокамп напрямую вовлечён в процессы пространственной навигации, эпизодической памяти и регулирования стресса. С другой стороны, полосатое тело с хвостатым ядром больше задействовано в формировании привычек и процедурной памяти с обучением навыкам в обход сознания (например, езда на велосипеде). 

Последние исследования на людях и крысах показали, что количество серого вещества в гиппокампе обратно пропорционально количеству серого вещества в хвостатом ядре. Функциональная активность этих двух областей мозга тоже имеет обратную зависимость в процессе навигации. То есть если больше задействуется одна из этих двух областей, то меньше задействуется вторая. При этом если постоянно активно использовать одну из структур (например, хвостатое ядро для обучения разным навыкам в обход сознания), то есть реальный риск атрофии гиппокампа. А это уже серьёзно, учитывая важность гиппокампа на протяжении всей жизни человека. Известно, что низкий уровень серого вещества в гиппокампе является фактором риска для развития ряда нейропсихиатрических заболеваний, то есть психических заболеваний, возникающих в результате нарушения нервной структуры и функции нервной системы.

Некоторые учёные считают, что важно соблюдать баланс между активностью гиппокампа и хвостатого ядра. При этом известно, что некоторые факторы — стресс, рутина, вознаграждение — стимулируют стратегии активности хвостатого ядра, из-за чего страдает гиппокамп. Вопрос в том, как влияют видеоигры на количество серого вещества в гиппокампе.

Учитывая всё вышесказанное, группа учёных из Центра исследований нейропсихологии и сознания при Университете Монреаля и департамента психиатрии Исследовательского центра госпиталя Дуглас при Университете Макгилл (оба — Канада) провела исследование, замерив количество серого вещества в гиппокампе людей, которые постоянно играют в видеоигры, и которые не играют.

Во время эксперимента было проведено сканирование мозга 17 геймеров и 16 негеймеров методом магнитно-резонансной томографии. Все они также прошли тест 4-on-8 virtual maze (4/8VM) в виртуальной реальности для проверки типа предпочтительной стратегии при навигации: пространственное обучение или поведенческое обучение.

Первый эксперимент подтвердил теорию о том, что видеоигры снижают количество серого вещества в гиппокампе. В самом деле, среди постоянных геймеров чаще наблюдался вариант поведенческого, а не пространственного обучения при навигации. И количество серого вещества в левом гиппокампе у них оказалось существенно меньше.

Во втором эксперименте учёные взяли группу добровольцев, которые не играют в компьютерные игры, и заставили их играть в лабораторных условиях в течение 90 часов. Половина играла в шутер от первого лица (Call of Duty: Modern Warfare 2), а другая половина — в игры на 3D-платформе (игры серии Super Mario). 

Результаты исследования противоречивые. В целом между группами не обнаружилось различий в количестве серого вещества гиппокампа. Но у тех людей, которые предпочитали поведенческие стратегии, после игры в Call of Duty: Modern Warfare 2 наблюдалось значительное снижение количества серого вещества в правом гиппокампе. Напротив, у людей со стратегиями пространственного обучения наблюдалось увеличение количества серого вещества в левом гиппокампе.

Игра в Super Mario не имела негативных эффектов ни для какой группы испытуемых: у людей, которые предпочитали поведенческие стратегии, значительно увеличилось количество серого вещества в правом гиппокампе, а у людей со стратегиями пространственного обучения значительно увеличилось количество серого вещества в энторинальной области коры.
Molecular Psychiatry publishes work aimed at elucidating biological mechanisms underlying psychiatric disorders and their treatment
Таким образом, делают вывод учёные, хотя видеоигры в жанре экшн развивают зрительное внимание и другие способности мозга, они по-разному влияют на количество серого вещества в гиппокампе у разных людей, в зависимости от того, к какому типу навигации в пространстве спонтанно склоняется человек. Если человек в жизни запоминает взаимосвязь между объектами в окружающем пространстве, активизируя гиппокамп, то в игре он подсознательно делает то же самое, тем самым наращивая количество серого вещества в гиппокампе. Если же человек осуществляет навигацию в пространстве путём запоминания серии действий, начиная со стартовой точки, то видеоигры такого типа ещё более атрофируют его гиппокамп. Как показывают исследования, в жанре экшн больше игроков второго типа, поэтому в среднем у них гиппокамп сильнее атрофирован, чем у нормальных людей, зато более развито хвостатое ядро.

Научная статья опубликована 8 августа 2017 года в журнале Molecular P (doi: 10.1038/mp.2017.155, pdf).