Сужение зрачков указало на «утомленность» мозга

На примере онлайн-спортсменов японские исследователи показали, что уменьшение размера зрачков можно рассматривать как признак усталости мозга — снижения когнитивных функций в условиях длительной умственной деятельности. Более того, сам человек тоже может чувствовать себя в это время вполне счастливым.

В исследовании, опубликованном в журнале «Компьютеры в поведении человека», ученые из Университета Цукубы и Университета здоровья и благосостояния Ниигаты (Япония) задали вопрос: как современные люди находят баланс между повседневной деятельностью и сохранением здоровья? Соответствующий уровень? Как узнать, что вы достигли своего предела? Что делать профессиональному игроку в видеоигры, чья жизнь перешла из реальности в киберпространство?

«Хотя недавние исследования показывают, что киберспортсмены имеют более высокий уровень физической активности, их проблемы со здоровьем вызваны длительным сидением и неправильным питанием. Кроме того, эти молодые люди также страдают от особенно выраженных проблем со здоровьем, связанных с онлайн-играми и зависимостями. Эти негативные факторы аспекты должны быть тщательно рассмотрены, но они не ограничиваются киберспортом, а применимы ко всему поведению современных людей в «цифровом» пространстве. Поэтому поиск решений этих проблем со здоровьем имеет решающее значение для оптимизации нового цифрового образа жизни», — сказал он отметили исследователи.

Они подчеркивают, что когнитивная усталость (снижение исполнительных функций из-за умственной нагрузки) сегодня не только неизбежна, но и является ключевой проблемой, влияющей на нашу продуктивность. Это состояние приводит к нарушению тормозных функций, принятия решений и концентрации, что приводит к снижению работоспособности и повышению риска несчастных случаев. Но неясно: действительно ли люди чувствуют, что их мозг «устал», сидя перед компьютером, и соответствует ли это чувство их фактическому состоянию?

японские ученые решили проверить, может ли диаметр зрачка, недавно предложенный в качестве «нейронного индекса», отражающего активность системы повышения возбуждения мозга, служить маркером когнитивной усталости. Для этого они привлекли к участию в исследовании 33 человека (в основном мужчин) в возрасте от 18 до 35 лет: 14 любителей видеоигр и 19 «хардкорных» игроков в eFootball (японский футбольный спортивный симулятор), в том числе профессиональных киберспортсменов со званиями и звания.

За два-семь дней до контрольных измерений добровольцы играли в электронный футбол не менее часа в день. Они также заполнили анкеты и провели импедансный анализ, который позволил им оценить различные морфологические и физиологические параметры организма. Перед экспериментом участникам не разрешалось употреблять алкоголь, кофеин или заниматься спортом.

В лаборатории испытуемые, носившие пульсометры, должны были играть в футбольный симулятор в одиночку или в парах в течение трех часов. Пьют пресную воду 3 раза в час по 400-500 мл каждый раз. В то же время исследователи записывали субъективные ощущения участников, отслеживали настроение (удовольствие и усталость) и исполнительные функции, частоту сердечных сокращений и собирали слюну для оценки уровня кортизола, одного из маркеров усталости и стресса.

Кроме того, ученые измерили диаметр зрачков участников с помощью айтрекера, оснащенного инфракрасной камерой. По итогам эксперимента каждый получил вознаграждение в размере 5000 иен (около 2800 рублей).

Анализ данных показал, что диаметр зрачков уменьшался после более чем двух часов игры, независимо от опыта участников. При этом существенных изменений сердечного ритма не произошло, а уровень кортизола у «хардкорных» игроков был выше, чем у остальных испытуемых, и со временем снижался.

«Студенты сокращаются во время длительного обучения независимо от активности вегетативной нервной системы и/или реакции на стресс. Это означает, что восходящая система возбуждения и префронтальная кора могут быть деактивированы», — говорят ученые.

Они отметили, что независимо от того, как оценивали свое состояние профессионалы и любители, схватки студентов свидетельствовали о когнитивной усталости. Возможно, дело в том, что игроки, в отличие от обычных офисных работников, испытывают радость от самого процесса, который «маскирует» чувство усталости. Во-вторых, может сыграть свою роль и низкая «выносливость» киберспорта: здесь не требуются динамичные движения всего тела.

«Однако снижение когнитивных функций может произойти и при отсутствии мышечной (периферической) усталости. Наши результаты показывают снижение исполнительных функций и уменьшение диаметра зрачков во время длительного участия в киберспорте, что позволяет предположить, что когнитивное утомление связано с дезактивацией мозга, независимо от периферической усталости». Поэтому усталость, связанная со снижением умственной функции, менее заметна во время когнитивных задач, таких как виртуальные футбольные матчи, что подразумевает роль тела в проявлении чувства усталости», — заключают авторы научной работы.