Mózg szachisty: co pokazują rezonans magnetyczny i EEG
Neuroplastyczność mózgu widać także u szachistów: badania obrazowe pokazują, że eksperci używają innych obszarów niż nowicjusze i wykazują pewne różnice w budowie. Ale te badania porównują grupy w jednym momencie: nie dowodzą, że szachy „ulepszają” mózg, a jedynie, że wytrenowany mózg się specjalizuje.
Neuroplastyczność: zdolność mózgu do zmiany połączeń i organizacji pod wpływem uczenia się i doświadczenia, przez całe życie. Wyjaśnia, dlaczego można uczyć się w wieku 70 lat i dlaczego mózg eksperta różni się od mózgu początkującego w jego dziedzinie.
Neuroplastyczność mózgu: cztery badania szachistów
Fale gamma arcymistrzów (Nature, 2001)
Amidzic i in., 2001 · Nature · DOI 10.1038/35088119
Pattern of focal γ-bursts in chess players
- Kto
- Gracze od poziomu klubowego po arcymistrzów
- Rodzaj
- Magnetoencefalografia podczas partii z komputerem · poziom dowodów: niski (małe badanie obrazowe)
- Wynik
- U amatorów aktywność gamma koncentruje się w przyśrodkowym płacie skroniowym (analiza nowych posunięć); u arcymistrzów w korze czołowej i ciemieniowej, co autorzy interpretują jako odtwarzanie schematów zapisanych w pamięci.
- Czego badanie nie mówi
- Interpretacja obszarów jest nadal przedmiotem dyskusji; porównanie przekrojowe.
To badanie spopularyzowało pogląd, że arcymistrzowie „myślą pamięcią”: rozpoznają pozycję i przywołują to, co wiedzą, podczas gdy amator musi analizować coś nowego. Zgadza się to z teorią schematów przedstawioną na stronie szachy a pamięć.
Obszar twarzy, który rozpoznaje pozycje (2011)
Bilalić i in., 2011 · Journal of Neuroscience · DOI 10.1523/JNEUROSCI.5727-10.2011
Many faces of expertise: fusiform face area in chess experts and novices
- Kto
- Eksperci i nowicjusze
- Rodzaj
- Funkcjonalny rezonans magnetyczny · poziom dowodów: niski do umiarkowanego
- Wynik
- Obszar wrzecionowaty, znany z rozpoznawania twarzy, aktywuje się silniej u ekspertów wobec pełnych, realistycznych pozycji szachowych: postrzegają oni szachownicę „jako całość”.
- Czego badanie nie mówi
- Pokazuje nabytą specjalizację, a nie korzyść zdrowotną.
Wynik jest elegancki: obszar, który pozwala nam rozpoznać twarz jednym spojrzeniem, służy ekspertowi także do ogarnięcia pozycji szachowej jako całości. Nie aktywuje się silniej przy pojedynczych figurach: liczy się cała konfiguracja.
Jądro ogoniaste chińskich mistrzów szachów (2012)
Duan i in., 2012 · NeuroImage
Reduced caudate volume and enhanced striatal-DMN integration in chess experts
- Kto
- Mistrzowie i arcymistrzowie szachów chińskich (xiangqi) oraz nowicjusze
- Rodzaj
- Strukturalny i spoczynkowy funkcjonalny rezonans magnetyczny · poziom dowodów: niski do umiarkowanego
- Wynik
- Eksperci mają mniejsze jądro ogoniaste i silniejsze połączenie między tym jądrem a „siecią trybu domyślnego”.
- Czego badanie nie mówi
- Dotyczy szachów chińskich; badanie przekrojowe: nie wiadomo, czy różnica poprzedza trening, czy po nim następuje.
Uwaga na pochopne streszczenia: to badanie dotyczy xiangqi, czyli szachów chińskich, a nie szachów zachodnich. Mniejsza objętość niekoniecznie jest wadą: jej interpretacja pozostaje dyskusyjna i nie wiadomo, czy poprzedza trening, czy po nim następuje.
Architektura mózgu szachisty (2014)
Hänggi i in., 2014 · Neuropsychologia · DOI 10.1016/j.neuropsychologia.2014.07.019
The architecture of the chess player's brain
- Kto
- 20 graczy-ekspertów i 20 osób z grupy kontrolnej
- Rodzaj
- Morfometryczny i dyfuzyjny rezonans magnetyczny · poziom dowodów: niski do umiarkowanego
- Wynik
- Mniejsza objętość istoty szarej i mniejsza grubość kory u graczy w połączeniu potyliczno-skroniowym i w przedklinku; różnice w jednym pęczku istoty białej (pęczek podłużny górny) związane z rankingiem Elo.
- Czego badanie nie mówi
- Sami autorzy piszą, że nie wiadomo, czy te różnice są przyczyną, czy skutkiem gry.
Co mierzą rezonans magnetyczny, EEG i MEG
| Technika | Co mierzy | Przykład badania |
|---|---|---|
| EEG (elektroencefalografia) | Aktywność elektryczną mózgu z dokładnością do milisekundy, z przybliżoną lokalizacją | Badania aktywności podczas rozwiązywania zadań |
| MEG (magnetoencefalografia) | Pola magnetyczne wytwarzane przez aktywność neuronów, lepiej zlokalizowane niż w EEG | Amidzic i in., Nature 2001 |
| Funkcjonalny rezonans magnetyczny | Zmiany przepływu krwi związane z aktywnością, w skali kilku sekund | Bilalić i in., J Neurosci 2011 |
| Strukturalny i dyfuzyjny rezonans magnetyczny | Objętość istoty szarej, grubość kory, stan pęczków istoty białej | Hänggi i in., Neuropsychologia 2014; Duan i in., NeuroImage 2012 |
Wyspecjalizowany mózg to nie mózg „zdrowszy”
Te badania odpowiadają na pytanie: czy gra w szachy zmienia mózg? Tak, w tym sensie, że ekspercka biegłość idzie w parze ze szczególną organizacją. Trzeba jednak zachować trzy środki ostrożności.
- Są przekrojowe. Porównują ekspertów i osoby niegrające w jednym momencie. Być może osoby o mózgu zorganizowanym w określony sposób łatwiej stają się ekspertami. Hänggi i współpracownicy wprost to przyznają.
- Dotyczą ekspertów. Tysiące godzin praktyki dzielą arcymistrza od niedzielnego gracza. Nic nie wskazuje na to, że jedna partia tygodniowo wywołuje mierzalne zmiany.
- Mierzą specjalizację, a nie zdrowie. Mózg skuteczniejszy w szachach niekoniecznie lepiej opiera się starzeniu; to pytanie dotyczy badań kohortowych opisanych na stronie szachy a Alzheimer.
Dendryty, „dwa mózgi”: mity do zapomnienia
Dawna wersja tego serwisu, podobnie jak wiele stron w sieci, twierdziła, że gra w szachy „sprawia, że rosną dendryty” i „angażuje oba mózgi”. Te sformułowania nie odpowiadają żadnemu badaniu szachistów.
- Dendryty to wypustki neuronów odbierające sygnały. Ich wzrost pod wpływem uczenia się opisano u zwierząt, w warunkach laboratoryjnych; nigdy nie zmierzono go u szachistów, a rezonans magnetyczny nie pozwala go zobaczyć.
- „Dwa mózgi”: pogląd o logicznym mózgu lewym i twórczym mózgu prawym to uproszczenie porzucone przez neuronaukę. Prawie każda złożona czynność angażuje obie półkule, w sieciach.
Inne mity omawiamy na stronie szachy a zdrowie: 9 mitów.
Neuroplastyczność i nauka na co dzień
Plastyczność mózgu nie jest zarezerwowana dla arcymistrzów. Jest podstawą każdego uczenia się i utrzymuje się z wiekiem, choć zwalnia. Wynika z tego kilka ogólnych zasad:
- nowość: nauka nieznanego debiutu angażuje bardziej niż powtarzanie tego, który znasz na pamięć;
- dopasowany poziom trudności: zbyt łatwe ćwiczenie niczego nie uczy, niemożliwe zniechęca;
- powtarzanie rozłożone w czasie: ponowne obejrzenie motywu taktycznego po kilku dniach utrwala go lepiej niż dziesięć razy z rzędu;
- sen: uczestniczy w utrwalaniu tego, czego nauczyliśmy się w ciągu dnia.
Te mechanizmy wiążą się z pojęciem rezerwy poznawczej, które opisuje, jak wytrenowany mózg lepiej kompensuje skutki wieku. Szerzej o wpływie gry na nastrój i koncentrację pisze Le Palais des Échecs w artykule o wpływie szachów na psychikę.
Najczęstsze pytania
Czy gra w szachy zmienia mózg?
U ekspertów badania obrazowe pokazują szczególną organizację: do rozpoznawania pozycji uruchamiają się inne obszary i pojawiają się pewne różnice w budowie. Te badania porównują grupy i nie dowodzą, że sama praktyka jest jedyną przyczyną.
Czym jest neuroplastyczność?
To zdolność mózgu do zmiany połączeń i organizacji pod wpływem uczenia się i doświadczenia. Istnieje w każdym wieku i wyjaśnia, dlaczego można zdobywać nowe umiejętności, takie jak gra w szachy, nawet późno w życiu.
Jak szachy wpływają na mózg?
W krótkiej perspektywie partia angażuje uwagę, pamięć roboczą i planowanie. W dłuższej perspektywie ekspercka biegłość idzie w parze z szybkim rozpoznawaniem pozycji, widocznym w badaniach obrazowych. Ochronnego wpływu na zdrowie mózgu nie wykazano.