MRI analīze paredz video spēļu prasmi
Pētījumam pētnieki izmantoja parastās smadzeņu attēlveidošanas metodes jaunā veidā. Tā vietā, lai analizētu smadzeņu darbību “pirms un pēc”, kamēr dalībnieki mācās un veic sarežģītu uzdevumu, pētnieki tā vietā pētīja fona darbību bazālajās ganglijās, smadzeņu struktūru kopumu, kas saistīts ar procesuālo mācīšanos, atalgojuma izjūtu un koordinētām kustībām.
Izmantojot MRI un metodi, ko sauc par multivoksela modeļa analīzi, pētnieki atzīmēja būtisku atšķirību noteikta veida MRI signālā, ko sauc par T2 *, pētījuma dalībnieku bazālajās ganglijās. Analizējot šīs atšķirības, pētnieki varēja paredzēt dispersiju (veiktspējas atšķirības) no 55 līdz 68 procentiem laika 34 cilvēkiem, kuri iemācīsies spēlēt spēli.
"Ir daudz, daudz pētījumu, iespējams, simtiem, kuros psihometriķi, cilvēki, kas veic kvantitatīvu mācīšanās analīzi, mēģina no SAT, GRE, MCATS vai citiem testiem paredzēt, cik labi jums kaut kas izdosies," sacīja Universitāte Ilinoisas psiholoģijas profesora un Bekmana institūta direktora Dr. Art Kramer.
Šāda veida paņēmieni, kā arī pētījumi, kuros aplūkots specifisko smadzeņu struktūru relatīvais lielums, ir bijuši zināmi panākumi, lai prognozētu mācīšanos, Kramers sacīja: "bet nekad tik lielā mērā tik sarežģītā uzdevumā."
"Mēs no jauna aplūkojam MRI attēlus, kas regulāri tiek ierakstīti, lai pētītu smadzeņu darbību," sacīja Ohaio štata universitātes psiholoģijas profesors Dr. Dirks Bernhards-Valters, kurš izstrādāja un veica skaitļošanas analīzi kopā ar Ilinoisas elektrotehnikas un datortehnikas absolventu Loan Vo .
"Analizējot šos attēlus jaunā veidā, mēs atrodam atšķirības starp dalībniekiem smadzeņu darbības modeļos viņu bazālajās ganglijās," teica Bernhards-Valters.
“Spēcīgi statistikas algoritmi ļauj mums savienot šos modeļus ar individuāliem mācīšanās panākumiem. Mūsu metode var būt noderīga, lai prognozētu indivīdu spēju atšķirības arī citos kontekstos, ”viņš teica. "Pārbaude būtu lēta, jo šī metode pārstrādā MRI attēlus, kas tik un tā tiek ierakstīti daudzos pētījumos."
Pētījumam tika izvēlēti brīvprātīgie, kuriem nebija lielas iepriekšējas pieredzes ar video spēlēm. Pēc tam, kad viņu smadzenes tika attēlotas, viņiem bija 20 stundas laika, lai iemācītos spēlēt Kosmosa cietoksni - spēli, kas izstrādāta Ilinoisas universitātē un paredzēta dalībnieku kognitīvo prasmju pārbaudei. Spēlētājiem jāmēģina iznīcināt cietoksni, vienlaikus aizsargājot savu kuģi no daudziem iespējamiem apdraudējumiem.
Spēle ir diezgan izaicinoša, sacīja Krāmers. Tas bieži izaicina spēlētājus pievērst uzmanību dažādu mērķu dzīšanai vai izvairīties no draudiem. Kad viņi sāk spēlēt, mācību priekšmeti “mēdz sākt ar negatīviem 2000 punktiem”, viņš teica. Tomēr pēc 20 stundu apmācības un prakses visu spēlētāju rādītāji diezgan daudz pieaug. Dažiem to veic daudz labāk nekā citiem, tomēr atšķirību lielā mērā var paredzēt, analizējot aktivitāti bazālo gangliju daļās.
"Mēs paredzam līdz pat trīsreiz lielākām dispersijām (mācībās), nekā jūs, izmantojot veiktspējas rādītājus," sacīja Kramers.
Pētnieki analizēja trīs smadzeņu reģionus: astes kodolu un putamenu, divas struktūras, kas ir aktīvas, kad cilvēks apgūst jaunas motoriskās prasmes (piemēram, kursorsviras pārvietošanu); šie reģioni ir svarīgi arī tādu uzdevumu laikā, kuriem nepieciešama stratēģija un kuriem ātri jāpievērš uzmanība. Trešais reģions, kodols accumbens, apstrādā emocijas, kas saistītas ar atlīdzību vai sodu.
Pētījuma laikā tika konstatēts, ka aktivitāte putamen un caudate kodolā labāk prognozē turpmāko videospēļu veiktspēju nekā nucleus accumbens. Pētnieki arī atklāja, ka baltā viela (aksoni un dendrīti, kas pārraida signālus starp neironiem), bet ne pelēkā viela (šūnu ķermeņi), piedāvā vairāk norāžu, lai prognozētu spēles panākumus.
"Mūsu dati liecina, ka dažas noturīgas fizioloģiskas un / vai neiroanatomiskas atšķirības faktiski ir mācīšanās faktors," sacīja Kramers.
Krāmers uzsvēra, ka secinājumus nevajadzētu interpretēt tādējādi, ka dažiem cilvēkiem ir lemts gūt panākumus vai neizdoties noteiktā uzdevumā vai mācību izaicinājumā.
"Mēs zinām, ka daudzi no šiem smadzeņu struktūras un funkcijas komponentiem ir maināmi," viņš piebilda.
Pētījums ir publicēts tiešsaistes žurnālā PLOS VIENS.
Avots: Ilinoisas Universitāte
