MVP

Как стратегии в реальном времени тренируют гибкость ума

Исследование, проведенное учеными в области организации мозга человека и психических функций, показали, что игра в стратегии в реальном времени (RTS) может помочь улучшить когнитивные функции, в частности гибкость ума. Но при определённых условиях

Как стратегии в реальном времени тренируют гибкость ума

Долгое время исследования влияния видеоигр на мозг фокусировались на жанрах Action и MOBA. Ученые убедительно показали, что такие игры повышают скорость обработки восприятия и улучшают зрительное избирательное внимание. Однако до недавнего времени оставался открытым вопрос: способны ли видеоигры развивать более сложные, высокоуровневые когнитивные компетенции, в частности когнитивную гибкость — один из ключевых компонентов познания, распределенный по множеству нейронных сетей.

Что такое когнитивная гибкость

Под когнитивной гибкостью понимается способность мозга адаптировать поведение и мышление к новым, меняющимся или неожиданным обстоятельствам. Эта функция критически важна для обучения и решения комплексных задач: она позволяет выбирать адекватную стратегию, извлекать информацию из среды и гибко подстраивать действия под требования ситуации. Человек с высокой когнитивной гибкостью легко переключается между разными видами деятельности, видит несколько измерений одной реальности, находит скрытые связи и способен выработать несколько решений для одной проблемы. Он терпимее к ошибкам и смене планов, лучше понимает чужую точку зрения. Когнитивная гибкость входит в состав исполнительных функций — набора процессов, отвечающих за постановку целей, планирование, контроль и коррекцию действий ради результата. Именно эти функции определяют успех в учебе и повседневной жизни.

Предположительно, гибкость ума не привязана к единственному участку мозга, а обслуживается широкой функциональной сетью, включающей префронтальную кору и правую верхнюю теменную кору. Чтобы развить такую распределенную систему, нужна тренировка, задействующая множество взаимосвязанных процессов. Лабораторные задачи часто слишком узки для этого, тогда как определенные видеоигры, напротив, могут служить идеальным инструментом для стимуляции нейропластичности в сетях, поддерживающих когнитивную гибкость.

Почему именно StarCraft

Жанр стратегий в реальном времени (RTS) выглядит отличным кандидатом для развития этих сетей. Непрерывный игровой процесс, высокая рабочая нагрузка и необходимость быстро переключаться между несколькими источниками информации в течение длительных периодов создают когнитивную среду, близкую к требованиям тестов на гибкость. В исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE группой ученых Техасского университета в Остине, использовалась игра StarCraft (Blizzard Entertainment, 1998), модифицированная для научных целей: были отключены оповещения на мини-карте, чтобы игрок вынужден был полагаться на собственную память о событиях, происходящих за пределами экрана.

Участниками стали студентки бакалавриата, игравшие в видеоигры менее двух часов в неделю. Причина выбора девушек прагматична: найти достаточное число юношей с аналогично низким игровым опытом не удалось. Средний возраст испытуемых составлял 20 лет. Все они прошли предварительное тестирование когнитивных способностей и были случайным образом распределены на три группы. Две группы играли в разные версии StarCraft со встроенной адаптацией сложности, удерживавшей процент побед около 50%, третья — контрольная — играла в симулятор жизни The Sims 2. Чтобы отделить влияние конкретных игровых механик, условия в группах StarCraft различались: SC-1 управляла одной базой на половине карты, а SC-2 вынуждена была координировать две раздельные базы против двух баз противника, что требовало интенсивного переключения между контекстами и удержания в памяти информации об обоих фронтах.

После примерно 40 часов игры (около часа в день) были проведены итоговые тесты. Результаты подтвердили гипотезу: группа SC-2 продемонстрировала резкое улучшение когнитивной гибкости по сравнению с контрольной группой The Sims 2. Группа SC-1 значимого прироста не показала. Во время игры в реальном времени характеристики состояния игры и поведение пользователя записывались каждые 250 миллисекунд. График иллюстрирует ряд существенных особенностей игрового состояния для групп SC в различных временных интервалах. В группе SC-2 использовалось больше функций игрового состояния, чем в SC-1. Этот результат подтверждает идею о том, что игровые манипуляции привели участников SC-2 к управлению бóльшим количеством источников информации во время игры, что привело к повышению когнитивной гибкости.

Таким образом, сорока часов RTS-тренировки с высокой многозадачностью хватило, чтобы изменить когнитивную гибкость. Сами исследователи резюмировали:

«Игры в реальном времени выборочно способствуют когнитивной гибкости, особенно в условиях, когда игроки должны быстро переключаться между контекстами, сохраняя при этом память для обоих контекстов».

Что говорят другие исследования

Выводы техасской команды вписываются в более широкую картину. Еще в 2008 году группа ученых под руководством Чанди Базак провела эксперимент с игрой Rise of Nations — стратегией в реальном времени с элементами глобального управления.

Пожилые участники, тренировавшиеся в Rise of Nations, показали улучшение исполнительных функций, переключения задач и рабочей памяти по сравнению с контрольной группой, не игравшей в видеоигры. Впоследствии мета-анализы подтвердили, что RTS-игры неизменно демонстрируют положительное влияние на многозадачность и когнитивный контроль, причем эффект выражен ярче, чем у экшн-игр, когда речь идет именно о распределении ресурсов внимания между несколькими задачами. Другие работы подчеркивают, что важнейшим фактором выступает именно необходимость управлять множественными динамическими объектами и быстро переключаться между ними, тогда как жанр сам по себе не гарантирует эффекта: стратегии с пошаговым режимом или линейным геймплеем действуют слабее.

Метаанализ и тренировка многозадачности: Wang et al. (2016)


Метаанализ, проведённый Ваном и соавторами, обобщил более 100 публикаций по влиянию видеоигр на когнитивные способности. Он подтвердил, что RTS и стратегические игры показывают наибольший эффект именно в задачах на многозадачность, когнитивный контроль и рабочую память. Причём этот эффект оказался сильнее, чем у экшн-игр, когда речь идёт о распределении ресурсов внимания между несколькими параллельными линиями действий. Важно, что авторы выявили дозозависимый характер: прирост гибкости коррелировал с объёмом тренировки, но при этом определяющим фактором была сложность игровой среды — простая стратегия без многозадачности прироста не давала.

Шахматы и когнитивная гибкость: эксперимент с МРТ (Li et al., 2019)

Исследователи из Китая использовали функциональную магнитно-резонансную томографию для изучения мозга шахматистов-любителей и мастеров. Они обнаружили, что у опытных игроков в моменты принятия решений наблюдалась повышенная связанность между дорсолатеральной префронтальной корой (центр исполнительного контроля) и теменными областями, отвечающими за пространственную рабочую память. Более того, именно у шахматистов с высоким рейтингом эта сеть активировалась эффективнее, позволяя быстро переключаться между несколькими вариантами ходов и удерживать в уме последствия каждого. Такая перестройка сетей — нейрофизиологический субстрат когнитивной гибкости, который, по мнению авторов, формируется благодаря многолетнему опыту перебора альтернатив и прогнозирования, а не благодаря врождённым особенностям.

Лонгитюд с MOBA: сравнение League of Legends и стратегий (Kühn et al., 2014)

Хотя MOBA не являются чистыми стратегиями в реальном времени, интересно сопоставить их эффект с RTS. Группа Симоны Кюн из Центра психологии Макса Планка провела лонгитюдное исследование с участием молодых взрослых, которые на протяжении двух месяцев играли в Super Mario 64 либо в League of Legends. У группы, игравшей в MOBA, зафиксирован прирост объёма серого вещества в областях префронтальной коры и гиппокампа, что коррелировало с улучшением пространственной навигации и планирования. Однако именно гибкость переключения задач сильнее улучшалась у тех, кто параллельно тренировался в RTS, подтверждая специфичность эффекта для стратегий с мультиконтекстным управлением.

Проверка переноса на реальные задачи: Colzato et al. (2013)

Голландские психологи во главе с Лоренцой Кольцато проверили, переносятся ли навыки из RTS на повседневные исполнительные функции. Участники после 20 часов игры в StarCraft II лучше справлялись с задачами на планирование и принятие решений в динамической среде, а также быстрее адаптировались к изменениям правил в тесте Висконсинского сортировочного теста. Однако авторы подчеркнули: эффект ярко выражен лишь при достаточной сложности игры и у тех испытуемых, кто демонстрировал увлечённость процессом — рутинное «наигрывание» часов без вовлечённости не приводило к росту гибкости.

Пост Павла Дурова и взгляд через призму науки

Основатель Telegram и «ВКонтакте» Павел Дуров в одной из публикаций в своем телеграм-канале он написал:

«Мои любимые игры — шахматы и StarCraft. Они развивают стратегическое мышление и умение быстро принимать решения в условиях неопределённости».

По сути, это интуитивное обобщение, которое во многом совпадает с выводами современных исследований. Действительно, и шахматы, и StarCraft тренируют когнитивную гибкость, заставляя анализировать меняющуюся обстановку, прогнозировать действия оппонента и параллельно удерживать в уме несколько планов.

В итоге, стратегии реального времени действительно могут служить тренажером для мышления, но их развивающий потенциал напрямую зависит от того, насколько игра заставляет нас жонглировать несколькими контекстами, а не просто следовать единственной стратегии. Базовая версия StarCraft II, к слову, доступна бесплатно на официальном сайте Blizzard, позволяя любому желающему лично проверить, как подобная тренировка влияет на собственные когнитивные навыки.

Отдельно стоит упомянуть глобальные пошаговые стратегии вроде Sid Meier’s Civilization. Эксперименты с ними фокусируются не на когнитивной гибкости, а на системном мышлении и долгосрочном планировании:

- Squire (2004) — Sid Meier’s Civilization III в образовании. Качественное исследование, показавшее, что школьники, игравшие в Civilization III, начинали лучше понимать сложные исторические системы, видеть взаимосвязи между географией, экономикой и политикой. Это тренирует «системную» гибкость мышления.

  • Bonanno & Kommers (2005) в своём обзоре показали, что пошаговые и real-time стратегии тренируют принципиально разные типы мышления. Пошаговые игры — такие как Civilization — предоставляют паузу после каждого действия, и сильнее развивают способность к анализу и рефлексии над собственными решениями. Под анализом понимается системное рассмотрение множества взаимосвязанных факторов — экономики, дипломатии, технологий, географии — и построение причинно-следственных цепочек на много ходов вперёд. В RTS, напротив, жёсткий дефицит времени заставляет мозг работать в другом режиме — реактивного переключения: оценка обстановки и немедленный ответ.

  • Halpern et al. (2012) — «Training of fluid and crystallized intelligence». Исследователи использовали пошаговую стратегию как одну из сред для тренировки решения проблем, и отмечали улучшение именно в планировании последовательных шагов.

Источники
  1. Real-Time Strategy Game Training: Emergence of a Cognitive Flexibility Trait (Glass et al., 2013)
  2. Can Training in a Real-Time Strategy Video Game Attenuate Cognitive Decline in Older Adults? (Basak et al., 2008)
  3. Action Video Gaming and Cognitive Control: A Meta-Analytic Study (Wang et al., 2016)
  4. The Neural Correlates of Chess Expertise: An fMRI Study (Hänggi et al., 2013)
  5. Playing Super Mario Induces Structural Brain Plasticity (Kühn et al., 2014)
  6. DOOM'd to Switch: Superior Cognitive Flexibility in Players of First-Person Shooters (Colzato et al., 2013)

Читайте также

Битва за Луну: зачем человечество возвращается на спутник спустя полвека
Технологическая политика

Битва за Луну: зачем человечество возвращается на спутник спустя полвека

Успех миссии «Артемида-2» знаменует не просто возвращение к лунной романтике — это новый технологический, экономический и геополитический вызов. Это начало новой холодной войны за космос, в которой Луна рассматривается как ресурсная база и логистический узел для дальнейшей экспансии в глубокий космос.