Видеоигры

С когнитивными упражнениями тесно связаны видеоигры, которые тоже являются интерактивными занятиями с высокой степенью сложности и адаптивности, включающими разнообразные обратные связи; тем не менее они имеют несколько важных конструктивных отличий. Видеоигры разрабатываются главным образом для развлечения, где первостепенное значение имеет сам процесс игры. Их конструкция подразумевает высокий уровень погруженности в игру, удовольствия и увлекательности для игроков с использованием сложных систем вознаграждения, обилием музыки, живописных сцен и захватывающими сюжетными построениями. Они не сосредоточены на каком-то отдельном когнитивном навыке, как это обычно происходит с упражнениями, скорее, подвергают игроков разным испытаниям, требующим проявления широкого ряда способностей. Но, как и в случае с когнитивными упражнениями, видеоигры представляют собой интересную область исследования для понимания их воздействия на мыслительные процессы, особенно на способности когнитивного контроля.

История положительного влияния видеоигр на состояние рассеянного ума началась с поразительного и неожиданного открытия. В 1999 году Шон Грин, студент Рочестерского университета, работал в лаборатории Дафны Бавелье над подготовкой нового исследования. Он занимался модификацией задачи на когнитивный контроль под названием Useful Field of View, когда столкнулся с проблемой. Он заметил, что он сам, как и некоторые его друзья, помогавшие ему с пилотным тестированием, последовательно демонстрируют исключительно высокие показатели при выполнении этой задачи. Сама Бавелье показывала хорошие результаты, но они вполне укладывались в ожидаемые рамки. Возник вопрос: что именно позволяло друзьям Грина добиваться таких ошеломительных успехов? После короткого расследования обнаружилось, что все они увлекались видеоиграми, особенно так называемыми «шутерами от первого лица». Идея о связи между видеоиграми и способностями когнитивного контроля привела к революционному экспериментальному исследованию, результаты которого были опубликованы в 2003 году в журнале Nature под названием «Боевая видеоигра модифицирует избирательное зрительное внимание».

Исследование показало, что при тестировании заядлых любителей видеоигр в лабораторных условиях они демонстрировали прекрасные навыки сосредоточенного и распределенного внимания, а также высокую скорость обработки процессов внимания по сравнению с теми, кто в такие игры не играет. Грин и Бавелье также показали, что студенты, ранее не увлекавшиеся видеоиграми, после набора в группу игроков шутера от первого лица под названием Medal of Honor и тренировки по одному часу в день в течение десяти дней улучшали способность когнитивного контроля по сравнению с другой группой, члены которой играли в «Тетрис». Они пришли к выводу, что характер игры определял решающую роль в «принуждении игроков к одновременному жонглированию несколькими задачами (помимо прочего, определение новых противников, слежение за существующими противниками и уклонение от вражеских выстрелов)», и это, в свою очередь, сокращало дефициты нескольких аспектов когнитивного контроля.

Накопление данных множества исследований за последнее десятилетие убеждает нас в наличии сигнала, когнитивных упражнений, развивающих отдельные способности когнитивного контроля и уменьшающих их недостатки.

За десять лет после этой публикации появился целый ряд исследований с доказательствами того, что игры-стрелялки укрепляют когнитивный контроль. В дополнение к различным аспектам улучшения внимания, продемонстрированным в статье 2003 года, появились свидетельства улучшенного избирательного внимания к объектам, пространству и времени, устойчивого внимания, рабочей памяти, многозадачности и переключения между задачами. Многие эффекты улучшения когнитивного контроля наблюдались в течение многих месяцев после того, как участники переставали играть. Записи нейронных процессов для понимания механизмов, стоявших за этими эффектами, свидетельствовали о том, что превосходная способность игроков определять мишени как минимум отчасти являлась результатом лучшего подавления отвлекающих факторов. Функциональная магниторезонансная томография позволила обнаружить, что когда им приходилось усиливать внимание к поисковой задаче, игроки меньше активировали префронтальную кору, чем не игравшие в игры участники контрольной группы. Это означает, что игроки более эффективно распределяют свои ресурсы когнитивного контроля.

В 2008 году профессор Газзали находился под впечатлением этих обнадеживающих находок, указывавших на причинную связь между активными видеоиграми и укреплением когнитивного контроля. В течение многих лет сотрудники лаборатории Газзали выявляли недостатки когнитивного контроля у пожилых людей, и мы испытывали растущее желание реально помочь им, вместо того чтобы только указывать на проблему. Но мы не могли прямо обращаться к исследованиям боевых видеоигр, так как все они были сосредоточены на способностях молодых людей. Профессор Газзали решил провести экспериментальное исследование, сходное с тем, о результатах которого было доложено в 2003 году, но оно предназначалось для здоровых пожилых людей и не предполагало использования готовых имеющихся на рынке видеоигр; скорее, оно предполагало разработку и создание видеоигры, специально предназначенной для укрепления когнитивного контроля.

План заключался в том, чтобы создать новую видеоигру, а потом тщательно испытать ее и посмотреть, способствует ли она улучшению когнитивного контроля у пожилых людей, которые в нее играют. Мы хотели, чтобы эта видеоигра подвергала испытанию способность пожилых участников выполнять две сложные задачи одновременно, пока они будут погружены в отвлекающую обстановку. Это сценарий, сходный с тем, который им часто приходится переживать в повседневной жизни: действия, которые требуют многозадачности в отвлекающей обстановке. Гипотеза состояла в том, что если их мозг постепенно научится лучше подчинять обстановку с высокой целевой интерференцией их когнитивному контролю, то и другие аспекты этого контроля, не подвергающиеся непосредственной тренировке, тоже получат пользу. Гипотеза была основана на том обстоятельстве, что разные способности когнитивного контроля имеют общие нейронные механизмы, особенно активизацию нейронных сетей префронтальной коры. Идея заключалась в том, что если мы нагрузим один аспект когнитивного контроля, польза от этого проявится и в других аспектах.

Принимая во внимание успех боевых видеоигр в подкреплении когнитивного контроля у молодых людей, было соблазнительно рассмотреть этот подход и в отношении к пожилым людям. Но зачем просто хватать с полки знаменитый шутер от первого лица, уже использованный другими исследователями? Во-первых, пожилые люди не очень любят кровавые игры и не особенно хорошо умеют в них играть. Во-вторых, коммерческие видеоигры не являются адаптивными в том смысле, что улучшение показателей игроков не ведет к изменению сложности заданий так, как было желательно для наших целей. Мы рассудили, что адаптивность является наиболее важным конструктивным элементом для любого эффективного использования пластичности мозга. Кроме того, мы хотели контролировать каждый элемент игры: время, позицию и характер стимулов, чтобы в процессе можно было бы регистрировать нейронную активность и понимать, какие изменения происходят в мозге в ответ на тренировку. А поскольку мы собирались создать видеоигру с нуля, ей вовсе не надо быть связанной с насилием.

Позднее в том году профессор Газзали предложил основную концепцию «Нейронного гонщика» (NeuroRacer): трехмерной видеоигры, в которой игрок управляет автомобилем на дороге, непрерывно поддерживая свою скорость и положение в зависимости от поворотов и изгибов и одновременно быстро и точно реагируя на целевые указатели (например, зеленые круги), но не на отвлекающие знаки (например, зеленые квадраты). Обе эти задачи, вождение и определение целей, являются независимо адаптивными, а это значит, что при совершенствовании навыков игрока задача усложняется (то есть автомобиль ускоряет движение, а знаки требуют более быстрой реакции). Другой особенностью дизайна, предохраняющей игроков от компромиссов между двумя задачами, было условие получения вознаграждения: переход на более высокий уровень происходил только при улучшении обоих навыков. Таким образом, «Нейронный гонщик» обеспечивает регулярные отвлечения и сбои, бросающие вызов способностям игрока преодолевать эффекты целевой интерференции. Оставалось только создать игру.

Каким образом вы можете сконструировать видеоигру для развития когнитивного контроля, если работаете в научной лаборатории? Очень просто: нужно наладить рабочее сотрудничество с профессионалами в области видеоигр. Поэтому в начале 2009 года мы собрали звездную команду профессионалов игровой индустрии (программистов, дизайнеров, разработчиков, художников), которые согласились безвозмездно потратить свое ценное время на создание «Нейронного гонщика». Они работали вместе с сотрудниками лаборатории Газзали для создания этой уникальной тренировочной программы, похожей на когнитивные упражнения в смысле игрового движка, но с интерактивной средой, вознаграждениями и увлекательностью настоящей видеоигры. В течение следующих нескольких лет мы проводили исследования под научным руководством Хоакина Агуэры с целью определить, может ли игра укрепить когнитивный контроль у пожилых людей.

В сентябре 2013 года мы опубликовали результаты серии экспериментов с «Нейронным гонщиком» в журнале Nature под названием «Тренировка с помощью видеоигры улучшает когнитивный контроль у пожилых людей». Мы показали, что наша специально разработанная видеоигра может использоваться как диагностический инструмент для нейронного и когнитивного контроля, что позволяет понять, как способность к одновременному решению нескольких задач изменяется в течение человеческой жизни. В том числе мы сообщили, что показатели работы в многозадачном режиме начинают ухудшаться после двадцати лет и что этот упадок сопровождается сниженной активностью префронтальной коры у пожилых людей в кульминационный момент игры, когда при вождении появляется тот или иной дорожный знак. Недостаточный уровень активности относился к мозговой осцилляции, называемой срединным фронтальным тета-ритмом, который ассоциируется со всеми аспектами когнитивной деятельности.

Затем мы провели эксперимент с участием людей старшего возраста от 60 до 80 лет, которые жили в Сан-Франциско и его окрестностях. Они должны были взять домой ноутбук и играть в «Нейронного гонщика» двенадцать часов в течение одного месяца (сеансы по одному часу три раза в неделю), а затем вернуться в лабораторию, чтобы мы могли проверить, как изменились их показатели и реакции их мозга. Некоторые пожилые люди получили многозадачный вариант игры (управление автомобилем и распознавание нужных знаков), а другие имели дело с раздельным вариантом, позволявшим решать задачи поочередно. Исследование показало, что игра в многозадачную версию «Нейронного гонщика» улучшала показатели работы в многозадачном режиме до уровня двадцатилетних людей, и результат оставался практически неизменным в течение полугода после завершения эксперимента. Это сопровождалось повышением срединного фронтального тета-ритма и означало, что игра компенсирует возрастные недостатки активности префронтальной коры. В поддержку нашей основной гипотезы мы также обнаружили, что пожилые люди улучшили свои показатели в других задачах, связанных с когнитивным контролем, что проявилось при проверке рабочей памяти и устойчивости внимания с помощью тестов, которые специально не тренировались. «Нейронный гонщик» улучшал рабочую память даже в обстановке высокой целевой интерференции. Мы доказали, что именно многозадачный характер игры приводил к таким переменам, так как они не проявлялись у пожилых людей, игравших в упрощенный вариант «Нейронного гонщика». Участникам очень понравился опыт приобщения к новым технологиям, и это опровергает мнение о том, что пожилые люди с опаской относятся к усвоению продуктов современной технологии, включая видеоигры.

Это исследование многому научило нас. Одним из главных уроков было то, что тренировка устойчивости к интерференции с помощью адаптивной видеоигры может привести к распространению положительного эффекта на другие способности когнитивного контроля у пожилых людей. Это также был пример тщательно контролируемого исследования в ранее неизученной области создания и применения тренировочных видеоигр. Этот проект направил лабораторию Газзали на путь создания множества инновационных видеоигр для облегчения состояния рассеянного ума.

Хотя результаты исследований тренировки когнитивного контроля с помощью видеоигр выглядят обнадеживающе, мы лишь начинаем двигаться к прояснению механизмов и полезности этого метода. Доказательства все еще находятся на сигнальном уровне. Мы полагаем, что по мере накопления общих результатов исследования когнитивных упражнений и видеоигр в ближайшем будущем произойдет переход на нормативный уровень. Остается проделать еще немало трудной работы для понимания того, какие элементы дизайна и методы подачи материала приводят к наиболее значительному и устойчивому улучшению когнитивного контроля. Кроме того, не все исследования имеют устойчивые положительные результаты; причины этих расхождений тоже должны быть поняты. И, разумеется, мы нуждаемся в крупномасштабных рандомизированных и контролируемых экспериментах, дающих представление о воздействии реальных жизненных ситуаций на рассеянный ум.

Каким образом вы можете сконструировать видеоигру для развития когнитивного контроля, если работаете в научной лаборатории? Очень просто: нужно наладить рабочее сотрудничество с профессионалами в области видеоигр. Поэтому в начале 2009 года мы собрали звездную команду профессионалов игровой индустрии (программистов, дизайнеров, разработчиков, художников), которые согласились безвоздмездно потратить свое ценное время на создание «Нейронного гонщика»

Важно сознавать, что не все видеоигры одинаково полезны. Некоторые могут приносить значительную пользу, в то время как другие не оказывают вообще никакого влияния на наши когнитивные способности, а третьи даже могут иметь нежелательные эффекты. Боевые видеоигры (шутеры от первого лица) часто подвергаются критике как потенциально опасные для психики. Существуют некоторые свидетельства в поддержку того, что жестокие видеоигры уменьшают чувствительность к насилию и понижают уровень сопереживания, хотя до сих пор ведутся дебаты о причинах и следствиях. Существует также озабоченность в связи с формированием игровой зависимости и другими негативными воздействиями видеоигр на поведение в реальном мире. К примеру, низкие показатели внимания у детей и подростков, особенно СДВГ-подобные симптомы невнимательности и гиперактивности, существенно коррелируют с количеством времени, проведенным за видеоиграми. Эта взаимосвязь интерпретировалась как результат того, что «высокая степень возбуждения и быстрая смена объектов внимания во многих видеоиграх ослабляет способность детей поддерживать сосредоточенность на менее увлекательных задачах (например, на домашней работе)». Однако речь идет о корреляции, поэтому здесь нельзя утверждать о причине и следствии. Так или иначе, это важное напоминание о том, что сознание не равнозначно поведению. Даже если технологию видеоигр можно использовать для укрепления когнитивной деятельности и сглаживания когнитивных ограничений, которые стоят за феноменом рассеянного ума, для достижения максимальной пользы в реальных жизненных обстоятельствах нам нужно влиять на факторы поведения.