1. Таблица 1
2. Таблица 2
3. Таблица 3

Чтобы выяснить, приводит ли регулярная тренировка мозга к улучшению когнитивных функций, зрители научно-популярной программы Би-би-си «Теория Bang Goes Theory» приняли участие в шестинедельном онлайн-исследовании тренировки мозга. Первоначальная «контрольная» оценка включала широкую нейропсихологическую батарею из четырех тестов, которые чувствительны к изменениям когнитивной функции в норме и патологии. 6 - 12 , В частности, исходные меры рассуждения 6 словесная кратковременная память (VSTM) 7 , 12 Пространственная рабочая память (SWM) 8 - 10 и обучение парных сотрудников (PAL) 11 , 13 были приобретены. Затем участники были случайным образом распределены в одну из двух экспериментальных групп или в третью контрольную группу и вошли на веб-сайт BBC, чтобы практиковать шесть тренировочных заданий как минимум по 10 минут в день три раза в неделю. В экспериментальной группе 1 в шести учебных заданиях подчеркивались способности к рассуждению, планированию и решению проблем. Во второй экспериментальной группе более широкий спектр когнитивных функций был обучен с использованием тестов кратковременной памяти, внимания, визуально-пространственной обработки и математики, аналогичных тем, которые обычно используются в коммерчески доступных устройствах для тренировки мозга. Сложность учебных заданий возросла, так как участники совершенствовались, чтобы постоянно испытывать свои когнитивные способности и максимизировать любые преимущества обучения. Контрольная группа формально не практиковала какие-либо конкретные когнитивные задачи во время своих «тренировочных» сессий, но отвечала на неясные вопросы из шести различных категорий, используя любой доступный онлайн-ресурс. Через шесть недель сравнительная оценка была повторена, и результаты до и после тренировки были сопоставлены. Разница в оценочных показателях позволила оценить общее улучшение когнитивных функций в результате обучения. Аналогично, для каждого учебного задания сравнивались первый и последний баллы, чтобы определить степень конкретного улучшения в этом задании.

Из 52 617 участников в возрасте от 18 до 60 лет, которые первоначально зарегистрировались, 11 430 завершили и контрольные оценки, и, по крайней мере, две полные тренировки в течение шестинедельного периода. В среднем участники прошли 24,47 (сд = 16,95) учебных занятий (диапазон от 1 до 188 занятий). Три группы были хорошо сопоставимы по возрасту (39,14 [11,91], 39,65 [11,83], 40,51 [11,79] соответственно) и полу (F / M = 5,5: 1, 5,6: 1 и 4,3: 1 соответственно).

Численно Экспериментальная группа 1 улучшила результаты четырех сравнительных тестов, а Экспериментальная группа 2 улучшила три сравнительных теста () со стандартизованными величинами эффекта, варьирующимися от небольших (например, 0,35; 99% доверительный интервал [ДИ], 0,29–0,41) до очень малых (например, 0,01; 99% ДИ, -0,05-0,07). Тем не менее, контрольная группа также улучшила численно во всех четырех тестах с аналогичными величинами эффекта (). Когда эти три группы сравнивались напрямую, величины эффекта во всех четырех контрольных тестах были очень малы (например, 0,01; 99% ДИ, от 0,05–0,07 до 0,22; 99% ДИ, 0,15–0,28) (). Фактически, для VSTM и PAL, разница между сеансами бенчмаркинга была численно наибольшей для контрольной группы (, и). Эти результаты предполагают эквивалентный и незначительный эффект практики повторного тестирования во всех группах для всех четырех задач (). В отличие от этого, улучшение тестов, которые были фактически подготовлены, было убедительным для всех задач обеих экспериментальных групп. Например, для задач, выполняемых экспериментальной группой 1, наблюдались различия с большими величинами эффекта между 0,73; 99% ДИ, 0,68-0,79 и 1,63; ДИ 99%, 1,57-1,7 (а). Используя Коэна 14 Принимая во внимание тот факт, что 0,2 представляет небольшой эффект, 0,5 - средний эффект и 0,8 - большой эффект, даже самые маленькие из этих улучшений будут считаться значительными. Аналогичным образом, для экспериментальной группы 2 наблюдались большие улучшения во всех тренировочных задачах с размерами эффекта между 0,72; 99% ДИ, 0,67-0,78 и 0,97; ДИ 99%, 0,91-1,03 (а). Численно, контрольная группа также улучшила свою способность отвечать на неясные вопросы о знаниях, хотя величина эффекта была небольшой (0,33; 99% ДИ, 0,26-0,4) (и). Во всех трех группах неясно, отражают ли эти улучшения простые эффекты повторения задач (т.е. практики), принятие новых стратегий задач или их комбинации, но независимо от того, какой процесс приводит к изменению, он не обобщается на неподготовленных. контрольные тесты.

Сравнительные оценки на исходном уровне и после шести недель обучения для трех групп участников. VSTM = словесная кратковременная память, SWM = пространственная рабочая память, PAL = парное-ассоциированное обучение. Столбцы представляют стандартные отклонения.

Первый и последний баллы обучения для шести тестов, использованных для обучения Экспериментальной группы 1 и Экспериментальной группы 2. Также показаны первый и последний баллы для контрольной группы. Столбцы представляют стандартные отклонения.

Таблица 1

Стандартизированные величины эффекта в рамках теста для изменений производительности между сеансами бенчмаркинга до и после обучения

Экспертная группа 1 Экспериментальная группа 2 Контрольная группа Обоснование Средняя разница 1.73 1.97 0.90 Величина эффекта 0,31 0,35 0,16 99% ДИ ( 0,26–0,36 ) ( 0,29–0,41 ) ( 0,09–0,23 ) VSTM Средняя разница 0,15 0,03 0,22 Эффектная величина 0,16 0,03 0,21 99% CI (0,11-0,21) (-0,02 0,09) (0,14-0,28) SWM Средняя разница 0,33 0,35 0,27 Величина эффекта 0,24 0,27 0,19 99% CI (0,19-0,29) (0,21-0,33) (0,12-0,26) PAL Средняя разница 0,06 −0,01 0,07 Величина эффекта 0,10 0,01 0,11 99% ДИ (0,05–0,16) (–0,05–0,07) (0,04–0,18)

Таблица 2

Стандартизированные величины эффекта между группами для различий в производительности между сеансами бенчмаркинга до и после обучения

Эксп группа 1 против
Эксп группа 2 Эксп группа 1 против
Контрольная группа Exp group 2 против
Контрольная группа Обоснование Средняя разница −0,231 0,831 1,062 Величина эффекта 0,05 0,17 0,22 99% ДИ ( −0,01–0,1 ) ( 0,1–0,23 ) (0,15–0,28) VSTM Средняя разница 0,130–0,056 −0,186 Величина эффекта 0,13 0,05 0,18 99% ДИ ( 0,07-0,18 (-0,01-0,12) (0,11-0,24) SWM Среднее различие -0,028 0,057 0,085 Величина эффекта 0,02 0,04 0,06 99% ДИ (-0,04 - 0,07) (-0,03 - 0,1) (-0,01 - 0,12) Среднее PAL разница 0.117 −0.012 −0.129 Величина эффекта 0,10 0,01 0,11 99% ДИ (0,04–0,15) (–0,05–0,07) (0,04–0,17)

Таблица 3

Стандартизированные величины эффекта в рамках теста для различий в производительности между первым и последним сеансами обучения или контроля

Испытайте среднюю разницу Размер эффекта 99% CI Экспериментальный
группа 1 Аргументация 1 33,96 1,63 (1,57 - 1,7) Аргументация 2 13,45 1,03 (0,98 - 1,09) Аргументация 3 11,45 1,25 (1,19 - 1,31) Планирование 1 15,17 1,28 (1,23 - 1,34) Планирование 2 14,42 1,10 (1,05 - 1,16) Планирование 3 10,41 0,73 (0,68 - 0,79) Экспериментальный
группа 2 Математика 18,15 0,90 (0,84 - 0,96) Визуальное пространство 8,62 0,95 (0,89 - 1,02) Внимание 1 9,71 0,93 (0,87-0,99) Внимание 2 8,48 0,84 (0,78 0,9) Память 1 7,29 0,72 (0,67-0,78) Память 2 5,30 0,97 ( 0,91 - 1,03) Контрольная группа Вопросы 3,62 0,33 (0,26 - 0,40)

Взаимосвязь между количеством тренировочных сессий и изменениями в тестах производительности была незначительной во всех группах для всех тестов (наибольшее отношение числа Спирмена = 0,059; Дополнительный рисунок 1 ). Эффект возраста также был незначительным (наибольшее значение РЧ Спирмена = -0,073). Только два теста показали значительное влияние пола (PAL в Экспериментальной группе 1 и VSTM в Экспериментальной группе 2), но размеры эффекта были очень малы (0,09; 99% ДИ, -0,01-0,2 и 0,09; 99% ДИ, -0,03 -0,2 соответственно).

Эти результаты не дают никаких доказательств каких-либо общих улучшений когнитивной функции после «тренировки мозга» в большой выборке здоровых взрослых. Это было верно как для группы «общего когнитивного обучения» (Экспериментальная группа 2), которая практиковала тесты памяти, внимания, визуально-пространственной обработки и математики, аналогичные многим из тех, что можно найти в коммерческих тренажерах для мозга, так и для более сфокусированной учебной группы (Экспериментальная группа). 1) кто практиковал тесты рассуждения, планирования и решения проблем. Действительно, обе группы предоставили доказательства того, что улучшения, связанные с обучением, могут даже не распространяться на другие задачи, которые затрагивают похожие когнитивные функции. Например, в трех тестах, проводившихся в Экспериментальной группе 1 (Причины 1, 2 и 3), особое внимание уделялось абстрактным способностям к рассуждению, однако в экспериментальной группе 2, которые не были обучены, наблюдались более значительные изменения в контрольном тесте, которые также требовали абстрактных рассуждений. на любом тесте, в котором особое внимание уделяется аргументации. Точно так же из всех обученных заданий «Память 2» (основанная на классической игровой комнате, в которой игрокам необходимо запоминать расположение объектов на карточках), наиболее тесно связана с заданием бенчмаркинга PAL (в котором участники также должны запоминать местоположения. объектов), но все же численно, производительность PAL фактически ухудшилась в экспериментальной группе, которая тренировалась по задаче Memory 2 ().

Может ли быть так, что никаких обобщенных эффектов тренировки мозга не наблюдалось, потому что использовались неправильные типы когнитивных задач? Это маловероятно, потому что в этом исследовании были обучены двенадцать различных тестов, охватывающих широкий спектр когнитивных функций. Кроме того, шесть учебных задач, в которых особое внимание уделялось абстрактным рассуждениям, планированию и решению проблем, были включены именно потому, что такие задачи, как известно, тесно связаны с показателями общего флюидного интеллекта или «g» 15 - 17 и, следовательно, скорее всего, приведет к улучшению общего уровня когнитивного функционирования. Действительно, функциональные нейровизуальные исследования выявили явное совпадение во фронтальной и теменной областях между тестами рассуждения, аналогичными тем, которые использовались здесь. 15 , 17 - 19 и тесты, специально предназначенные для измерения «г» 15 , 20 в то время как повреждение лобной доли ухудшает производительность для обоих типов задач 10 , 16 , 21 ,

Может ли быть так, что контрольные тесты были нечувствительны к обобщенным эффектам тренировки мозга? Это также маловероятно, поскольку бенчмаркинг-тесты были выбраны с учетом их известной чувствительности к небольшим изменениям когнитивной функции при заболевании или после нейрофармакологических вмешательств в низких дозах у здоровых добровольцев. Например, задача SWM чувствительна к повреждению лобной коры 10 , 22 и нарушения наблюдаются у пациентов с болезнью Паркинсона 23 , С другой стороны, низкие дозы метилфенидата улучшают показатели той же задачи у здоровых добровольцев. 8 , 9 , Точно так же задача PAL очень чувствительна к различным невропатологическим состояниям, включая болезнь Альцгеймера 11 , Болезнь Паркинсона 13 и шизофрения 24 в то время как альфа-2-агонисты гуанфацин и клонидин улучшают показатели у здоровых добровольцев 25 ,

Может ли быть так, что улучшения в экспериментальных группах были «замаскированы» прямым сравнением с контрольной группой, которая, возможно, также осуществляла внимание, планируя и визуально-пространственные процессы? Это кажется маловероятным, потому что была очевидная разница между существенными улучшениями в обеих экспериментальных группах по всем обучаемым задачам и очень скромным улучшением, наблюдаемым в контрольной группе при их неясном тесте знаний, предполагая, что экспериментальные группы действительно извлекли больше пользы из своих учебных программ, хотя только на задачах, которые фактически обучались. В любом случае, во всех трех группах стандартизированные величины эффекта переноса эффекта были, в лучшем случае, малы (), что предполагает, что любое сравнение (даже с контрольной группой, которая ничего не делала) дало бы незначительный эффект тренировки мозга в Экспериментальном групп.

Может ли быть так, что количество практики было недостаточным для получения измеримого эффекта переноса тренировки мозга? Учитывая известную чувствительность бенчмаркинговых тестов 8 - 11 , 13 , 22 - 26 Представляется разумным ожидать, что 25 тренировочных сессий дадут ощутимый групповой эффект, если он будет присутствовать. Более прямо, однако, была незначительная корреляция между количеством тренировочных сессий и улучшением в оценочных показателях (несмотря на сильную корреляцию с улучшением учебных задач - Дополнительный рисунок 2 ), подтверждая, что объем практики не связан с каким-либо обобщенным эффектом тренировки мозга. Тем не менее, нельзя исключать возможность того, что еще более обширный режим обучения может в конечном итоге дать эффект.

Чтобы проиллюстрировать размер эффектов переноса, наблюдаемых в этом исследовании, рассмотрим следующий представительный пример из данных. Увеличение числа цифр, которое можно запомнить после обучения на тестах, разработанных, по крайней мере частично, для улучшения памяти (например, в экспериментальной группе 2), составило три сотых цифры. Предполагая линейную зависимость между временем, потраченным на обучение, и улучшением, потребуется почти четыре года обучения, чтобы запомнить одну дополнительную цифру. Кроме того, контрольная группа улучшилась на две десятых цифры без какого-либо формального обучения памяти вообще.

Короче говоря, эти результаты не дают никаких доказательств в поддержку широко распространенного мнения о том, что регулярное использование компьютеризированных тренажеров для мозга улучшает общее когнитивное функционирование у здоровых участников помимо тех задач, которые фактически проходят обучение. Хотя мы не можем исключать возможность того, что более целенаправленные подходы, такие как личностная когнитивная тренировка 2 В некоторых случаях эти результаты могут быть полезны, и эти результаты подтверждают, что шесть недель регулярной компьютеризированной тренировки мозга не приносят больше пользы, чем простой ответ на вопросы общего знания с использованием Интернета.

Похожие