Abilità per videogiochi previste dalla scansione cerebrale

Una nuova ricerca provocatoria suggerisce che l'attitudine ai videogiochi può essere prevista misurando il volume di strutture specifiche nel cervello.

Lo studio, sulla rivista Corteccia cerebrale, ha scoperto che quasi un quarto della variabilità dei risultati osservata tra uomini e donne addestrati a un nuovo videogioco poteva essere prevista misurando il volume di tre strutture nel loro cervello.

Lo studio si aggiunge all'evidenza che parti specifiche del cervello chiamate striato - una raccolta di tessuti distintivi nascosti in profondità nella corteccia cerebrale - influenzano profondamente la capacità di una persona di affinare le proprie capacità motorie, apprendere nuove procedure, sviluppare strategie utili e adattarsi in un ambiente in rapida evoluzione.

"Questa è la prima volta che siamo stati in grado di svolgere un compito del mondo reale come un videogioco e mostrare che la dimensione di specifiche regioni del cervello è predittiva delle prestazioni e dei tassi di apprendimento su questo videogioco", ha detto Kirk Erickson, un professore di psicologia presso l'Università di Pittsburgh e primo autore dello studio.

La ricerca ha dimostrato che i videogiocatori esperti superano i principianti su molte misure di base dell'attenzione e della percezione, ma altri studi hanno scoperto che addestrare i principianti sui videogiochi per 20 o più ore spesso non produce benefici cognitivi misurabili.

Questi risultati contraddittori suggeriscono che le differenze individuali preesistenti nel cervello potrebbero predire la variabilità nei tassi di apprendimento, hanno scritto gli autori.

Gli studi sugli animali condotti da Graybiel e altri hanno portato i ricercatori a concentrarsi su tre strutture cerebrali: il nucleo caudato e il putamen nello striato dorsale e il nucleo accumbens nello striato ventrale.

"Il nostro lavoro sugli animali ha dimostrato che lo striato è una sorta di macchina per l'apprendimento - diventa attivo durante la formazione dell'abitudine e l'acquisizione di abilità", ha detto Graybiel. "Quindi aveva molto senso esplorare se lo striato potesse anche essere correlato alla capacità di apprendere negli esseri umani".

Il nucleo caudato (CAW-data) e il putamen (pew-TAY-min) sono coinvolti nell'apprendimento motorio, ma la ricerca ha dimostrato che sono importanti anche per la flessibilità cognitiva che consente di passare rapidamente da un'attività all'altra. È noto che il nucleo accumbens (ah-COME-bins) elabora le emozioni associate alla ricompensa o alla punizione.

I ricercatori hanno iniziato con una domanda di base su queste strutture, Kramer ha detto: "È più grande meglio?"

Hanno utilizzato la risonanza magnetica (MRI) ad alta risoluzione per analizzare le dimensioni di queste regioni del cervello in 39 adulti sani (di età compresa tra 18 e 28 anni; 10 dei quali maschi) che avevano trascorso meno di tre ore a settimana a giocare ai videogiochi nei due precedenti. anni. Il volume di ciascuna struttura cerebrale è stato confrontato con quello del cervello nel suo insieme.

I partecipanti sono stati quindi addestrati su una delle due versioni di Space Fortress, un videogioco sviluppato presso l'Università dell'Illinois che richiede ai giocatori di provare a distruggere una fortezza senza perdere la propria nave a causa di uno dei numerosi potenziali pericoli.

A metà dei partecipanti allo studio è stato chiesto di concentrarsi sulla massimizzazione del punteggio complessivo nel gioco, prestando attenzione anche ai vari componenti del gioco.

Gli altri partecipanti dovevano cambiare periodicamente le priorità, migliorando le loro abilità in un'area per un periodo di tempo e massimizzando anche il loro successo negli altri compiti.

L'ultimo approccio, chiamato "formazione a priorità variabile" incoraggia il tipo di flessibilità nel processo decisionale che è comunemente richiesto nella vita quotidiana, ha detto Kramer. Gli studi hanno dimostrato che la formazione a priorità variabile è più probabile rispetto ad altri metodi di formazione per migliorare quelle abilità che le persone usano ogni giorno.

I ricercatori hanno scoperto che i giocatori che avevano un nucleo accumbens più grande hanno fatto meglio delle loro controparti nelle prime fasi del periodo di allenamento, indipendentemente dal loro gruppo di allenamento. Questo ha senso, ha detto Erickson, perché il nucleo accumbens fa parte del centro di ricompensa del cervello e la motivazione di una persona per eccellere in un videogioco include il piacere che deriva dal raggiungimento di un obiettivo specifico.

Questo senso di realizzazione e la ricompensa emotiva che lo accompagna è probabilmente più alto nelle prime fasi dell'apprendimento, ha detto.

I giocatori con un nucleo caudato più grande e putamen hanno fatto meglio con l'allenamento a priorità variabile.

"Il putamen e il caudato sono stati implicati nelle procedure di apprendimento, nell'apprendimento di nuove abilità e quei nuclei hanno predetto l'apprendimento durante il periodo di 20 ore", ha detto Kramer. I giocatori in cui quelle strutture erano più grandi "hanno imparato più rapidamente e hanno imparato di più durante il periodo di formazione", ha detto.

"Questo studio ci dice molto su come funziona il cervello quando sta cercando di imparare un compito complesso", ha detto Erickson. "Possiamo utilizzare le informazioni sul cervello per prevedere chi imparerà determinati compiti a un ritmo più rapido."

Tali informazioni potrebbero essere utili nell'istruzione, dove potrebbero essere richiesti periodi di formazione più lunghi per alcuni studenti, o nel trattamento di disabilità o demenza, dove le informazioni sulle regioni del cervello colpite da lesioni o malattie potrebbero portare a una migliore comprensione delle abilità che potrebbero anche richiedere attenzione, ha detto.

Fonte: University of Illinois