Von Brain Scan vorhergesagte Videospielfähigkeiten

Provokative neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass die Eignung von Videospielen durch Messung des Volumens bestimmter Strukturen im Gehirn vorhergesagt werden kann.

Die Studie in der Zeitschrift Zerebraler Kortexfanden heraus, dass fast ein Viertel der Leistungsschwankungen bei Männern und Frauen, die in einem neuen Videospiel trainiert wurden, durch Messung des Volumens von drei Strukturen in ihrem Gehirn vorhergesagt werden konnten.

Die Studie ergänzt den Beweis, dass bestimmte Teile des Gehirns, das so genannte Striatum - eine Ansammlung charakteristischer Gewebe, die tief in der Großhirnrinde versteckt sind - die Fähigkeit einer Person, ihre motorischen Fähigkeiten zu verfeinern, neue Verfahren zu erlernen, nützliche Strategien zu entwickeln und sich anzupassen, tiefgreifend beeinflussen zu einer sich schnell ändernden Umgebung.

"Dies ist das erste Mal, dass wir eine reale Aufgabe wie ein Videospiel übernehmen und zeigen konnten, dass die Größe bestimmter Gehirnregionen die Leistung und die Lernrate dieses Videospiels vorhersagt", sagte Kirk Erickson, Professor of Psychology an der University of Pittsburgh und Erstautor der Studie.

Untersuchungen haben gezeigt, dass erfahrene Videospieler Anfänger in vielen grundlegenden Maßstäben für Aufmerksamkeit und Wahrnehmung übertreffen. Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass das Training von Anfängern in Videospielen für 20 oder mehr Stunden häufig keine messbaren kognitiven Vorteile bringt.

Diese widersprüchlichen Ergebnisse legen nahe, dass bereits bestehende individuelle Unterschiede im Gehirn die Variabilität der Lernraten vorhersagen könnten, schrieben die Autoren.

Von Graybiel und anderen durchgeführte Tierstudien führten die Forscher dazu, sich auf drei Gehirnstrukturen zu konzentrieren: den Nucleus caudatus und das Putamen im dorsalen Striatum und den Nucleus accumbens im ventralen Striatum.

"Unsere Tierarbeit hat gezeigt, dass das Striatum eine Art Lernmaschine ist - es wird während der Gewohnheitsbildung und des Erwerbs von Fähigkeiten aktiv", sagte Graybiel. "Es war also sehr sinnvoll zu untersuchen, ob das Striatum auch mit der Lernfähigkeit beim Menschen zusammenhängt."

Der Caudatkern (CAW-Datum) und das Putamen (Pew-TAY-Min) sind am motorischen Lernen beteiligt. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass sie auch für die kognitive Flexibilität wichtig sind, die es ermöglicht, schnell zwischen Aufgaben zu wechseln. Es ist bekannt, dass der Nucleus accumbens (ah-COME-Bins) Emotionen verarbeitet, die mit Belohnung oder Bestrafung verbunden sind.

Die Forscher begannen mit einer grundlegenden Frage zu diesen Strukturen. Kramer sagte: "Ist größer besser?"

Sie verwendeten hochauflösende Magnetresonanztomographie (MRT), um die Größe dieser Gehirnregionen bei 39 gesunden Erwachsenen (im Alter von 18 bis 28 Jahren; 10 davon Männer) zu analysieren, die in den beiden vorherigen Jahren weniger als drei Stunden pro Woche mit Videospielen verbracht hatten Jahre. Das Volumen jeder Gehirnstruktur wurde mit dem des gesamten Gehirns verglichen.

Die Teilnehmer wurden dann in einer von zwei Versionen von Space Fortress geschult, einem an der Universität von Illinois entwickelten Videospiel, bei dem die Spieler versuchen müssen, eine Festung zu zerstören, ohne ihr eigenes Schiff durch eine von mehreren potenziellen Gefahren zu verlieren.

Die Hälfte der Studienteilnehmer wurde gebeten, sich auf die Maximierung ihrer Gesamtpunktzahl im Spiel zu konzentrieren und gleichzeitig auf die verschiedenen Komponenten des Spiels zu achten.

Die anderen Teilnehmer mussten ihre Prioritäten regelmäßig verschieben, um ihre Fähigkeiten in einem Bereich für einen bestimmten Zeitraum zu verbessern und gleichzeitig ihren Erfolg bei den anderen Aufgaben zu maximieren.

Der letztgenannte Ansatz, der als „Training mit variabler Priorität“ bezeichnet wird, fördert die Flexibilität bei der Entscheidungsfindung, die im täglichen Leben üblicherweise erforderlich ist, sagte Kramer. Studien haben gezeigt, dass Training mit variabler Priorität mit größerer Wahrscheinlichkeit als andere Trainingsmethoden die Fähigkeiten verbessert, die Menschen jeden Tag anwenden.

Die Forscher fanden heraus, dass Spieler mit einem größeren Nucleus accumbens in den frühen Phasen der Trainingsperiode unabhängig von ihrer Trainingsgruppe besser abschnitten als ihre Kollegen. Dies sei sinnvoll, sagte Erickson, da der Nucleus accumbens Teil des Belohnungszentrums des Gehirns sei und die Motivation einer Person, sich bei einem Videospiel hervorzuheben, die Freude einschließt, die sich aus dem Erreichen eines bestimmten Ziels ergibt.

Dieses Erfolgserlebnis und die damit verbundene emotionale Belohnung seien in den frühesten Lernphasen wahrscheinlich am höchsten, sagte er.

Spieler mit einem größeren Schwanzkern und Putamen schnitten beim Training mit variabler Priorität am besten ab.

"Das Putamen und das Caudate wurden in Lernverfahren, das Erlernen neuer Fähigkeiten und die Vorhersage des Lernens durch Kerne während des gesamten Zeitraums von 20 Stunden einbezogen", sagte Kramer. Die Spieler, in denen diese Strukturen am größten waren, "lernten schneller und lernten im Trainingszeitraum mehr", sagte er.

"Diese Studie sagt viel darüber aus, wie das Gehirn funktioniert, wenn es versucht, eine komplexe Aufgabe zu lernen", sagte Erickson. "Wir können Informationen über das Gehirn verwenden, um vorherzusagen, wer bestimmte Aufgaben schneller lernen wird."

Solche Informationen können in der Bildung nützlich sein, wo für einige Schüler längere Schulungszeiten erforderlich sein können, oder bei der Behandlung von Behinderungen oder Demenz, wo Informationen über die von Verletzungen oder Krankheiten betroffenen Gehirnregionen zu einem besseren Verständnis der Fähigkeiten führen können, die möglicherweise auch benötigt werden Aufmerksamkeit, sagte er.

Quelle: Universität von Illinois