Az MRI elemzés megjósolja a videojátékok készségét
A tanulmányhoz a kutatók újszerű módon alkalmazták a hagyományos agyi képalkotó módszereket. A kutatók ahelyett, hogy elemeznék az „előtte és utána” végzett agytevékenységet, miközben a résztvevők összetett feladatot tanulnak és hajtanak végre, a kutatók ehelyett a bazális ganglionokban végzett háttéraktivitást vizsgálták, amely az eljárási tanuláshoz kapcsolódó agyi struktúrák összessége, a jutalom érzése és a koordinált mozgások.
Az MRI és a multivoxel minta-elemzésnek nevezett módszer segítségével a kutatók jelentős különbséget tapasztaltak a vizsgálatban résztvevők bazális ganglionjaiban az MRI jel bizonyos típusában, az úgynevezett T2 * -ben. Ezen különbségek elemzésével a kutatók képesek voltak megjósolni a szórást (a teljesítménybeli különbségeket) az idő 55–68 százalékában a 34 ember számára, akik megtanulják, hogyan kell játszani.
"Sok-sok tanulmány, talán több száz, amelyekben a pszichometrikusok, akik a tanulás kvantitatív elemzését végzik, megpróbálják megjósolni a SAT-ok, GRE-k, MCATS vagy más tesztek alapján, hogy mennyire sikerül valamiben" - mondta az Egyetem az illinoisi pszichológia professzor és a Beckman Intézet igazgatója, Dr. Art Kramer.
Az ilyen típusú technikák, valamint a specifikus agyi struktúrák relatív méretét vizsgáló tanulmányok, némi sikerrel jósolták a tanulást, mondta Kramer, "de soha nem ilyen mértékben egy ilyen összetett feladatban."
"Újra megnézzük azokat az MRI képeket, amelyeket rutinszerűen rögzítenek az agy működésének vizsgálata érdekében" - mondta Dr. Ohkio Állami Egyetem pszichológiai professzora, Dr. Dirk Bernhardt-Walther, aki a számítási elemzést Loino Vo illinoisi villamos- és számítástechnikai hallgatóval együtt tervezte és végezte el. .
"Ezeknek a képeknek újszerű elemzésével eltéréseket találunk a résztvevők között az agyi aktivitás mintázatáról a bazális ganglionjukban" - mondta Bernhardt-Walther.
„A hatékony statisztikai algoritmusok lehetővé teszik számunkra, hogy ezeket a mintákat összekapcsoljuk az egyéni tanulási sikerrel. Módszerünk hasznos lehet az egyének képességei közötti különbségek előrejelzésére más összefüggésekben is ”- mondta. "Ennek tesztelése olcsó lenne, mert a módszer úgyis újrahasznosítja az MRI képeket, amelyeket sok tanulmány rögzít."
A tanulmányhoz önkénteseket választottak, akiknek nem volt sok korábbi tapasztalata a videojátékokkal kapcsolatban. Az agyuk képalkotása után 20 órájuk volt arra, hogy megtanulják, hogyan kell játszani az Űrerődöt, egy játékot, amelyet az Illinoisi Egyetemen fejlesztettek ki, és amelynek célja a résztvevők kognitív képességeinek tesztelése volt. A játékosoknak meg kell próbálniuk elpusztítani egy erődöt, miközben megóvják saját hajójukat számos lehetséges veszélytől.
A játék meglehetősen kihívást jelent, mondta Kramer. Gyakran kihívja a játékosokat, hogy fordítsák figyelmüket különféle célok üldözésére vagy a fenyegetések elkerülésére. Amikor először játszanak, a tantárgyak „általában negatív 2000 ponttal indulnak” - mondta. 20 órás edzés és gyakorlat után azonban a játékosok összes pontszáma meglehetősen emelkedik. Egyesek sokkal jobban teljesítenek, mint mások, azonban ez a különbség nagyrészt megjósolható a bazális ganglionok egyes részein végzett aktivitás elemzésével.
"A variancia háromszorosát jósoljuk (a tanulásban), mint amennyit a teljesítménymérőkkel használna" - mondta Kramer.
A kutatók három agyi régiót elemeztek: a farokmagot és a putament, két olyan struktúrát, amelyek akkor aktívak, amikor egy személy új motoros készségeket tanul (például egy botkormány mozgatását); ezek a régiók szintén fontosak a stratégiát igénylő feladatok során, és gyorsan át kell terelni a figyelmet. A harmadik régió, a nucumbus accumbens, feldolgozza a jutalomhoz vagy a büntetéshez kapcsolódó érzelmeket.
A vizsgálat során kiderült, hogy a putamen és a caudate mag aktivitása jobban megjósolja a jövőbeni videojáték teljesítményét, mint a nucleus accumbensben. A kutatók azt is megállapították, hogy a fehérállomány (az idegsejtek között jeleket hordozó axonok és dendritek), de a szürkeállomány (a sejttestek) nem, több nyomot kínálnak a játék sikerének előrejelzésében.
"Adataink arra utalnak, hogy valamilyen tartós fiziológiai és / vagy neuroanatómiai különbség valójában a tanulás előrejelzője" - mondta Kramer.
Kramer hangsúlyozta, hogy a megállapításokat nem szabad úgy értelmezni, hogy egyes emberek egy adott feladat vagy tanulási kihívás sikerének vagy kudarcának vannak kitéve.
"Tudjuk, hogy az agy felépítésének és működésének ezen összetevői közül sok megváltoztatható" - tette hozzá.
A tanulmány az online folyóiratban jelent meg PLOS ONE.
Forrás: Illinoisi Egyetem
