Ученые объяснили, как мозг решает головоломки до их физического выполнения

Исследователи из Ольборгского университета провели уникальное исследование, в котором выяснили, что опытные спидкуберы используют одинаковые нейронные паттерны как при мысленном планировании решения головоломки, так и в момент ее выполнения. Это открытие, опубликованное в журнале Experimental Brain Research (EBR), указывает на то, что профессиональные игроки фактически «собирают» кубик Рубика в своем сознании еще до того, как начинают физически манипулировать его гранями.  

В исследовании участвовали 13 опытных спидкуберов, которые в среднем собирали кубик Рубика за 17 секунд. Ученые использовали электроэнцефалографию для отслеживания активности мозга участников как в процессе выполнения отдельных когнитивных задач, так и во время реального решения головоломки.

Сначала спидкуберам предлагали задания, связанные с планированием, пространственным мышлением, памятью и моторными навыками. Затем им предоставляли 15 секунд на изучение перемешанного кубика, после чего они должны были как можно быстрее собрать его.

Анализ результатов показал, что различные зоны мозга — отвечающие за память, планирование действий, визуально-пространственную обработку и мелкую моторику — работают синхронно. Более того, электрическая активность мозга во время планирования и физического решения задачи оказалась практически идентичной.

«Мы обнаружили, что мозг спортсменов работает очень схожим образом, когда они мысленно анализируют кубик и когда физически его собирают. Похоже, они настолько адаптированы к задаче, что могут решить ее полностью в уме, а затем просто воспроизвести движения», — пояснил ведущий автор работы, доцент в области биомеханики Андерсон Соуза Оливейра.

Дополнительный анализ данных продемонстрировал связь между определенными когнитивными навыками и успешностью решения головоломки. Например, активность затылочной доли, отвечающей за зрительное восприятие, коррелировала с точностью выполнения движений. В то же время показатели планирования были связаны с активностью височных областей мозга.

Авторы исследования подчеркивают, что полученные результаты объясняют, как мозг может эффективно справляться с задачами, требующими одновременного выполнения сложных вычислений и быстрых движений — что обычно представляет собой немалую трудность для человека. В случае экспертов эти процессы фактически сливаются в единое целое.

Однако исследование имеет свои ограничения: в нем принимали участие только опытные спидкуберы, без контрольной группы новичков, а выборка состояла исключительно из мужчин. В будущем ученые планируют расширить свои исследования и изучить, как мозг изменяется в процессе обучения.

По мнению авторов, результаты данного исследования могут быть полезны не только для понимания механизмов формирования экспертных навыков, но и для разработки эффективных методов тренировки когнитивных способностей, включая технику для детей и людей с неврологическими нарушениями.

Читайте также: