Kỹ năng dự đoán phân tích MRI trong trò chơi điện tử
Đối với nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp chụp ảnh não thông thường theo một cách mới. Thay vì phân tích hoạt động não “trước và sau” trong khi những người tham gia học và thực hiện một nhiệm vụ phức tạp, thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hoạt động nền ở hạch cơ bản, một tập hợp các cấu trúc não liên quan đến việc học theo quy trình, cảm giác thưởng và các chuyển động phối hợp.
Thông qua việc sử dụng MRI và một phương pháp gọi là phân tích mẫu multivoxel, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận sự khác biệt đáng kể trong một loại tín hiệu MRI nhất định, được gọi là T2 *, trong hạch nền của những người tham gia nghiên cứu. Bằng cách phân tích những khác biệt này, các nhà nghiên cứu có thể dự đoán phương sai (sự khác biệt về hiệu suất) từ 55 đến 68% thời gian đối với 34 người sẽ học cách chơi trò chơi.
“Có rất nhiều, rất nhiều nghiên cứu, có lẽ là hàng trăm nghiên cứu, trong đó các bác sĩ tâm lý học, những người thực hiện phân tích định lượng việc học, cố gắng dự đoán từ SAT, GRE, MCATS hoặc các bài kiểm tra khác bạn sẽ thành công ở một lĩnh vực nào đó tốt như thế nào,” University nói của giáo sư tâm lý Illinois và giám đốc Viện Beckman, Tiến sĩ Art Kramer.
Kramer nói, những loại kỹ thuật này, cùng với các nghiên cứu xem xét kích thước tương đối của các cấu trúc não cụ thể, đã mang lại một số thành công trong việc dự đoán việc học, “nhưng chưa bao giờ đến mức độ này đối với một nhiệm vụ quá phức tạp.”
Giáo sư tâm lý học Dirk Bernhardt-Walther của Đại học Bang Ohio, Tiến sĩ Dirk Bernhardt-Walther, người đã thiết kế và thực hiện phân tích tính toán cùng với nghiên cứu sinh kỹ thuật điện và máy tính của Illinois, Loan Vo, cho biết .
Bernhardt-Walther cho biết: “Bằng cách phân tích những hình ảnh này theo một cách mới, chúng tôi tìm thấy sự khác biệt giữa những người tham gia về mô hình hoạt động của não trong hạch cơ bản của họ.
“Các thuật toán thống kê mạnh mẽ cho phép chúng tôi kết nối các mô hình này với thành công trong học tập của từng cá nhân. Phương pháp của chúng tôi cũng có thể hữu ích để dự đoán sự khác biệt về khả năng của các cá nhân trong các bối cảnh khác, ”ông nói. “Thử nghiệm điều này sẽ không tốn kém vì dù sao thì phương pháp này cũng tái chế các hình ảnh MRI được ghi lại trong nhiều nghiên cứu.”
Đối với nghiên cứu, các tình nguyện viên được chọn là những người chưa có nhiều kinh nghiệm về trò chơi điện tử. Sau khi não của họ được chụp ảnh, họ có 20 giờ để học cách chơi Space Fortress, một trò chơi được phát triển tại Đại học Illinois và được thiết kế để kiểm tra kỹ năng nhận thức của những người tham gia. Người chơi phải cố gắng phá hủy một pháo đài trong khi bảo vệ con tàu của mình khỏi nhiều mối nguy hiểm tiềm tàng.
Trò chơi khá thách thức, Kramer nói. Nó thường thách thức người chơi chuyển sự chú ý của họ để theo đuổi các mục tiêu khác nhau hoặc tránh các mối đe dọa. Khi họ mới bắt đầu chơi, các môn học “có xu hướng bắt đầu với 2.000 điểm âm,” ông nói. Tuy nhiên, sau 20 giờ tập luyện và luyện tập, điểm số của tất cả các cầu thủ đều tăng lên khá nhiều. Tuy nhiên, một số làm tốt hơn nhiều so với những người khác, một sự khác biệt phần lớn có thể được dự đoán bằng cách phân tích hoạt động ở các phần của hạch nền.
Kramer cho biết: “Chúng tôi dự đoán phương sai (trong quá trình học) nhiều gấp ba lần so với khi bạn sử dụng các thước đo hiệu suất.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích ba vùng não: nhân đuôi và nhân nhồi, hai cấu trúc hoạt động khi một người học các kỹ năng vận động mới (chẳng hạn như di chuyển cần điều khiển); những vùng này cũng rất quan trọng trong các nhiệm vụ đòi hỏi chiến lược và nhanh chóng chuyển sự chú ý của mọi người. Vùng thứ ba, hạt nhân tích tụ, xử lý cảm xúc liên quan đến phần thưởng hoặc hình phạt.
Trong quá trình nghiên cứu, hoạt động trong hạt nhân putamen và caudate được phát hiện là những yếu tố dự đoán tốt hơn về hiệu suất trò chơi điện tử trong tương lai so với ở hạt nhân. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng chất trắng (sợi trục và đuôi gai mang tín hiệu giữa các tế bào thần kinh), chứ không phải chất xám (cơ thể tế bào), cung cấp nhiều manh mối hơn trong việc dự đoán thành công của trò chơi.
Kramer nói: “Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng một số khác biệt liên tục về sinh lý và / hoặc thần kinh thực sự là yếu tố dự báo cho việc học tập.
Kramer nhấn mạnh rằng không nên hiểu những phát hiện này có nghĩa là một số người được định sẵn để thành công hay thất bại trong một nhiệm vụ hoặc thử thách học tập được giao.
Ông nói thêm: “Chúng tôi biết rằng nhiều thành phần trong cấu trúc và chức năng của não có thể thay đổi được.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí trực tuyến PLoS MỘT.
Nguồn: Đại học Illinois
