eNeuro: игра против робота заставляет наш мозг работать усерднее

Авторы нового исследования заявляют, что во время игры против другого человека, нейроны мозга работают синхронно. Однако при игре против роботизированного сервера нейронная активность десинхронизируется. Результаты исследования опубликованы в научном журнале eNeuro.

Новизна исследования

Капитан школьной теннисной команды и четырехлетний ветеран университетского тенниса в колледже Аманда Студники (Amanda Studnicki) годами готовилась к этому моменту.

Студники и ее помощник Дэниел Феррис (Daniel Ferris) обнаружили, что мозг игроков в настольный теннис совершенно по-разному реагирует на противников-людей или машин. Столкнувшись с непостижимостью машины с мячом, мозг игроков напрягался в ожидании следующей подачи. В то время как с очевидными сигналами о том, что  собирается произвести подачу противник-человек, их нейроны работали в унисон, казалось бы, уверенные в своем следующем шаге.

Практическая значимость работы

Полученные результаты имеют значение для спортивных тренировок, предполагая, что противники-люди обеспечивают реализм, который нельзя заменить машинами-помощниками. И по мере того, как роботы становятся все более распространенными и сложными, понимание реакции нашего мозга может помочь сделать наших искусственных спутников более естественными.

Материалы и методы исследования

При помощи 120 электродов, сканирующих активность мозга игроков, Студники и Феррис смогли настроиться на область мозга, которая превращает сенсорную информацию в движение. Эта область известна как теменно-затылочная кора.

«Мы хотели понять, как это работает для сложных движений, таких как отслеживание мяча в пространстве и его перехват, и настольный теннис идеально подходил для этого», — комментирует Студники.

Результаты исследования

Исследователи проанализировали десятки часов игры как против Студники, так и против машины с мячом. При игре против другого человека нейроны игроков работали синхронно, как будто все они говорили на одном языке. Напротив, когда игроки столкнулись с машиной для подачи мячей, нейроны в их мозгу не были выровнены друг с другом. В мире нейронауки это отсутствие выравнивания известно как десинхронизация.

«Если у нас есть 100 000 человек на футбольном стадионе, и все они вместе болеют, это похоже на синхронизацию в мозгу, что является признаком того, что мозг расслаблен», — добавляет Феррис. «Если у нас есть те же 100 000 человек, но все они разговаривают со своими друзьями, они заняты, но не синхронизированы. Во многих случаях эта десинхронизация является признаком того, что мозг выполняет много вычислений, а не сидит и бездельничает».

Ученые считают, что мозг игроков был настолько активен в ожидании роботизированной подачи, поскольку машина не дает подсказок о том, что она собирается делать дальше. Ясно то, что наш мозг обрабатывает эти два события совершенно по-разному, что говорит о том, что тренировки с машиной могут не дать такого же опыта, как игра против реального противника.

«Я по-прежнему вижу большую ценность в тренировках с машиной, — заключает Студники. «Но, думаю, что машины будут развиваться в ближайшие 10 или 20 лет, и мы могли бы увидеть более естественное поведение игроков, с которыми можно тренироваться».

Авторы другого исследования выяснили, какие гены и области мозга ответственны за интеллект