Итоги № 45 (2012)

Игры разума / Парадокс

Игры разума

/ Парадокс

Можно ли с помощью технологий биоуправления разорить Лас-Вегас?

Что наша жизнь? Игра! Ежесекундно огромное количество людей на планете занято тем, что играет — на бирже, в футбол, в карты... Одни из нас играют роли, другие служат пешками в чьей-то игре. Мы не всегда выходим победителями в противостоянии с соперником, но в том не наша вина — просто в любой игре должен быть проигравший. Во время игрового процесса идет и другой процесс — мыслительный. Наш мозг ведет активную деятельность, самостоятельно определяя тот вариант, который в данной конкретной ситуации ему представляется выигрышным. Оказывается, этим процессом можно управлять. Это и просто, и сложно одновременно. Уникальные исследования в области так называемого игрового биоуправления ведутся в настоящее время сотрудниками НИИ молекулярной биологии и биофизики Сибирского отделения РАМН совместно с Международным томографическим центром СО РАН.

Это не игрушки

В современном мире социум предъявляет к каждому из нас все более жесткие требования, нам необходимо учиться справляться со сложными жизненными обстоятельствами. А еще мы часто вынуждены принимать решения в условиях цейтнота. Навыки саморегуляции нужны именно для того, чтобы справляться с требованиями суматошной жизни. Многочисленные техники релаксации и аутотренинга, наверное, хороши, но имеют один недостаток: занимаясь ими, мы не имеем возможности объективно оценить, насколько эффективно идет наше обучение. В случае с игровым биоуправлением пользу можно увидеть после первого же занятия. По крайней мере, так утверждают в лаборатории компьютерных систем биоуправления НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН. В пример приводят стресс. Что в этом случае происходит с организмом? Учащается пульс, растет артериальное давление, повышается уровень гормонов в крови. Блокировать эту реакцию можно, снизив пульс. Как? В том-то и весь секрет, чтобы научиться это делать по собственному желанию. Это основной постулат игрового биоуправления: наш мозг в поисках выигрышных вариантов посылает импульсы, которые позволяют нам регулировать свое состояние. Если мы научимся управлять пульсом, значит, сможем управлять собой. Овладеть этим навыком, как уверяют сибирские ученые, не составит особого труда — взрослому человеку потребуется в среднем 10 сеансов игрового биоуправления по 30—40 минут каждый. Желательная периодичность занятий — два раза в неделю.

Научный сотрудник лаборатории, кандидат психологических наук Ксения Мажирина предлагает мне опробовать на себе один из шести разработанных к настоящему времени игровых вариантов, чтобы убедиться: саморегуляция под силу даже новичку. Мне достается игра «Вира» — соревнование по подводному погружению и поиску сокровищ. Я управляю одним из водолазов. Цель игры — первым опуститься на дно, чтобы забрать клад из сундука. Чем медленнее будет мой пульс, тем быстрее будет двигаться мой игрок. Задача — постараться максимально расслабиться, чтобы снизить собственный пульс, регистрируемый с помощью пульс-детектора. Все изменения отображаются на экране компьютера. Соперник будет двигаться с моим средним пульсом за первые несколько секунд игры, а далее — за предыдущую попытку. В общем-то я соревнуюсь с собой, и в каждой последующей попытке должен постараться выиграть у себя же, совершенствуя навык. В первой попытке мой пульс, как бы я ни старался привести себя в состояние покоя, скакал с 74 до 85 ударов в минуту, составив в среднем 79 ударов (при норме в состоянии покоя от 60 до 80 ударов в минуту). Соперника я одолел, но, как оказалось, рано радовался. В следующей попытке мне с волнением справиться не удалось.

«Так моделируется стрессовая ситуация, — комментирует Ксения Мажирина. — Во время игры можно сразу увидеть, как человек на нее реагирует, и найти способы контроля над физиологическим состоянием».

Я еще участвовал в одной из самых несложных игр. Например, в игре под названием «Кубики» нужно выстроить башню. Задача — не просто снижать пульс, но делать это как можно ровнее, стараясь удержать на одном уровне, чтобы башня из кубиков выстраивалась аккуратно. Если пульс начнет скакать, башня разрушится, и придется начинать все сначала. Мне кажется, на это никаких нервов не хватит, однако Ксения Мажирина уверяет, что с этой игрой справляются даже дети, которым игровое биоуправление тоже идет на пользу. Эту технологию сегодня используют в работе с гиперактивными детьми, страдающими дефицитом внимания, а также для адаптации младших школьников к учебному процессу. Недавно ученые проводили исследование в одной из школ Новосибирска и отметили, что дети 1—3-х классов при помощи игрового биоуправления примерно вдвое быстрее сверстников адаптируются к учебе.

Вообще круг применения игрового биоуправления очень широкий. С его помощью обучают навыкам саморегуляции пожарных и спасателей, железнодорожников и менеджеров. «Иногда сталкиваешься с непониманием, — говорит Ксения Мажирина. — Некоторые встают в позу: для чего я, специалист такого высокого уровня, буду играть в игры? Но когда мы демонстрируем результаты обратной связи, показывающие, какими усилиями организму дается принятие тех или иных решений, люди быстро осознают важность этой информации, которую никакими психологическими опросниками и тестами не выявить».

Например, игра «Гребной канал» использовалась специалистами для подготовки студентов к экзаменационным стрессам. Здесь можно было изначально выбрать соперника с более высоким пульсом. Это вселяет дополнительную уверенность в человека, поднимает его самооценку, мотивацию. По словам Мажириной, те студенты, которые в течение 10 сеансов обучились технологии биоуправления, гораздо лучше контролировали свой уровень тревожности и могли к экзаменам достичь состояния оптимальной работоспособности.

Есть результаты и более серьезные, доказывающие, что технология игрового биоуправления — это вовсе не игрушки. С недавних пор ученые сотрудничают с военными, готовят курсантов из команды по тактико-техническому десятиборью Новосибирского высшего военного командного училища. Теперь эта команда почти неизменно побеждает в соревнованиях. Следующий шаг — подготовка спортсменов высшей квалификации. Как первый опыт — сотрудничество с Федерацией горнолыжного спорта и сноуборда России при подготовке к Играм в Ванкувере в 2010 году. Наши ребята тогда вплотную подобрались к пьедесталу, а Екатерина Илюхина завоевала «серебро» в параллельном гигантском слаломе. Систематичность тренингов позволила достичь более стабильных результатов. В 2010—2011 годах женская сборная по «жесткому» сноуборду выиграла практически все этапы Кубка мира, чемпионат мира, а Екатерина Тудегешева стала лучшей сноубордисткой мира и завоевала Большой и Малый хрустальные глобусы.

С недавних пор системы биоуправления используются при подготовке атлетов в новосибирской Школе высшего спортивного мастерства, и проходившие сеансы тренингов, как правило, попадали в различные сборные команды России. Разработки новосибирских ученых будут взяты на вооружение и при подготовке спортсменов к сочинской Олимпиаде.

Фактически ученые имеют дело с образцовой моделью, позволяющей протестировать идеальным образом человека в игровой ситуации, создаваемой в виртуальном пространстве. Теперь ученые решили узнать, может ли в принципе человек управлять функциями и посложнее сердечного ритма — например, электрической активностью мозга. Понимание этого процесса приоткрывает дверцу в мир высшей нервной деятельности.

Чтение мыслей

Это уникальное исследование ведется в Международном томографическом центре СО РАН, и в нем в качестве добровольцев уже приняли участие не менее ста человек. Предложили поучаствовать в эксперименте и корреспонденту «Итогов». Все, что мне надо было делать, это поработать головой — в меру тех способностей, что достались от природы. В магнитном поле томографа мне предстояло провести около получаса и за это время выполнить ряд интеллектуальных упражнений. А в соседнем помещении группа исследователей будет наблюдать за тем, как я, а вернее, мой мозг справляется с предложенными заданиями.

Казалось бы, ничего сложного — полеживай себе в томографе. И все же необычность обстановки вносит в мое состояние определенный дискомфорт. В наушниках раздаются то громкий треск, то щелчки, то какие-то мерные постукивания. Время от времени на связь со мной выходит оператор: «Как себя чувствуете? Нормально? Постарайтесь максимально расслабиться».

При помощи системы зеркал я вижу над собой картинки — задачи из так называемых прогрессивных матриц Равена. Задания упорядочены по возрастанию их сложности. В каждой из пяти серий по 12 задач. Надо определить логические закономерности в построении графических объектов и при помощи беспроводной мыши левой кнопкой выбрать вариант решения, который мне кажется верным, а при помощи правой — дать ответ. Сколько времени я трачу на раздумье, столько же мне дается и на отдых перед следующим вопросом. Не знаю, что там у меня происходит в голове и какие извилины включаются в дело, а какие отказываются о чем-либо думать, но от кружков, ромбов, квадратов, представляющих оптические обманки, скоро начинает рябить в глазах. В целом с заданием я справился неплохо, но интересен в данном случае не уровень проявленного мною интеллекта, а то, что происходило у меня в голове. За этим наблюдал руководитель исследования доктор биологических наук, профессор, академик РАМН Марк Штарк. То, чем они занимаются с коллегами, он называет чтением мыслей. Звучит фантастически, но уважаемый ученый не так уж далек от истины.

«Все предыдущие сведения о работе мозга были почерпнуты в основном из четырех источников, — поясняет Штарк. — Первый — это изучение животных. Второй — наблюдение за больными людьми, у которых был поражен тот или иной участок мозга, что внешне выражалось в виде параличей, нарушений речи, памяти. Третий — это огромное количество психологических тестов. И четвертый — операции, когда нейрохирург может видеть, как открытый мозг реагирует на те или иные раздражители. Все эти источники в той или иной степени спекулятивны, поскольку предлагают результаты, полученные вне непосредственного наблюдения за тем, как действует мозг в решении той или иной ситуации».

Технология функциональной МРТ отличается принципиально от всех прочих способов изучения человеческого организма. Главная ее особенность в том, что при исследовании мозговых структур изучается различие в магнитном поле свойств оксигемоглобина — носителя кислорода, и дезоксигемоглобина — продукта, образующегося в момент активности мозга. Эти соотношения отражает BOLD-феномен (blood oxygenation level dependent) — маркер нейронной активности. Что, собственно, происходит в мозге, когда ему подкидывают ту или иную игровую задачку? «Стереотипные или, наоборот, эвристические действия, связанные с решением творческих или игровых задач сопровождаются формированием в мозге новых или реорганизацией существующих нейронных ансамблей, — комментирует Марк Штарк. — Их активность проявляется увеличением локального кровенаполнения мозговой ткани и изменением механизмов регуляции объема и скорости мозгового кровотока. Именно эти феномены регистрируются в магнитном поле».

Какие секреты мозга уже удалось раскрыть благодаря имитации игровой деятельности? К сегодняшнему дню ученые узнали, например, что в формировании выигрышной концепции участвует так называемая поясная извилина — она огибает мозолистое тело, которое представляет собой сплетение нервных волокон, соединяющее два полушария. Ранее существовало предположение, что поясная извилина принимает сигналы от источника эмоционального возбуждения — гипоталамуса. Иногда ее называют специфическим рецептивным органом, ответственным за восприятие эмоций — за то, чтобы изменение уровня гормона в крови превратилось в чувство. Но до сих пор не было ничего известно о том, что поясная извилина участвует в принятии игровых решений. Как не было известно и то, что на определенных этапах эффективного игрового сюжета в дело включается мозжечок, которому всегда приписывали ответственность за функции движения, равновесия, сохранения центра тяжести. Но, оказывается, он нужен при выполнении когнитивных процедур. Это важно, поскольку различные поражения мозжечка сегодня успешно лечатся, а значит, открываются новые перспективы по восстановлению нарушенных функций организма. «Когда мы знаем, какие мозговые образования задействованы в принятии правильного и неправильного решений, — комментирует Марк Штарк, — то у нас в руках оказывается информация о состоянии высших нервных функций, и мы можем ими управлять».

Исследование открывает доступ к новой области науки — «проектированию» принципиально новых средств нейрокоммуникаций. Речь идет об использовании когнитивного ресурса человека для управления «внешней средой». Это так называемая проблема «мозг — интерфейс — компьютер». Нейробиоуправление служит в ней главным звеном. В произвольной саморегуляции деятельность головного мозга незаменима. А ключевой механизм тут — адаптивная обратная связь, которая обеспечивается, как говорят специалисты, средствами произвольного волевого контроля, а проще говоря, так, как сам человек этого захочет. По словам академика РАМН Штарка, это в перспективе может помочь инвалидам, лишенным серьезных функций — например, речи или движения. При помощи мыслительных процессов они могут выполнять какие-то элементарные функции — например, создавать простейшие тексты или контролировать свои движения. Американцы уже делают коляски, которые управляются мыслью. Но фактически они управляются совокупностью электрических сигналов, которые генерирует нейронный ансамбль в голове и имитирует ситуацию, вызывающую у здорового человека определенные движения.

Есть и другая перспектива, уходящая за пределы физиологии высшей нервной деятельности и этико-биологического знания. Не исключено, что в будущем при помощи игрового биоуправления можно будет отбирать людей, пригодных для той или иной профессии.

Кого-то заинтересует такой сугубо практичный вопрос: можно ли, как следует потренировавшись, разорить пару-тройку казино? Все будет зависеть от ваших способностей, но учтите: новосибирские ученые за это никакой ответственности не несут.

Новосибирск — Москва