Сужение зрачков указало на «утомленность» мозга

Ученые из Университета Цукубы и Университета здравоохранения и благосостояния Ниигаты (Япония) в своем исследовании, опубликованном в журнале Computers in Human Behavior, задались вопросами: как современному человеку достичь баланса между его деятельностью и поддержанием здоровья на должном уровне? Как узнать, что ты достиг предела? А что делать профессиональным видеоигрокам, жизнь которых из реальности переходит в киберпространство?

«Хотя недавние исследования показали, что киберспортсмены имеют более высокий уровень физической активности, их проблемы со здоровьем обусловлены длительным сидением и неправильным питанием. Кроме того, у таких молодых людей особенно ярко выражены расстройства, связанные с интернет-играми и аддиктивными состояниями. Эти негативные аспекты следует тщательно учитывать, но они не ограничиваются киберспортом и применяются ко всем действиям современного человека в „цифровом“ пространстве. Поэтому поиск решений этих проблем со здоровьем имеет решающее значение для оптимизации нового, „цифрового“ образа жизни», — отметили исследователи.

Они подчеркнули, что когнитивная усталость — снижение исполнительных функций на фоне умственной нагрузки — не только неизбежна сегодня, но и выступает ключевой проблемой, влияющей на нашу производительность. Такое состояние провоцирует нарушения тормозной функции, способности принимать решения, концентрировать внимание, что влечет падение эффективности и повышение риска несчастных случаев. Но оставалось неясным: действительно ли люди осознают «усталость» мозга, пока сидят за компьютером, и соответствует ли это восприятие их реальному состоянию?

Японские ученые решили проверить, может ли диаметр зрачка — в последнее время его предлагают в качестве «нейронального индекса», отражающего активность системы восходящего возбуждения в головном мозге — играть роль маркера когнитивной усталости. Для этого они привлекли к исследованию 33 человек в возрасте от 18 до 35 лет, в основном мужского пола: 14 любителей видеоигр и 19 «хардкорных» игроков eFootball (японский спортивный симулятор футбола), в том числе профессиональных киберспортсменов с титулами и рейтингом.

За два-семь дней до контрольных измерений добровольцы играли в eFootball как минимум час в сутки. Они также заполняли анкеты и проходили импедансный анализ, позволяющий оценивать широкий спектр морфологических и физиологических параметров организма. В преддверии эксперимента участникам нельзя было употреблять алкоголь, кофеин и заниматься физкультурой.

Уже в лаборатории испытуемые, на которых надели мониторы сердечного ритма, должны были на протяжении трех часов играть в симулятор футбола — в одиночку либо в парах. Три раза в час они пили пресную воду, по 400-500 миллилитров. Тем временем исследователи фиксировали субъективные ощущения участников, контролировали настроение (удовольствие и усталость) и исполнительные функции, пульс, собирали слюну для оценки уровня кортизола — одного из маркеров утомления и стресса.

Помимо этого, ученые замеряли диаметр зрачков участников с помощью айтрекера, оснащенного инфракрасной камерой. По окончании эксперимента всем выплатили по 5000 иен (примерно 2800 рублей).

Как показал анализ данных, независимо от опыта участника, диаметр зрачков уменьшался по прошествии более чем двух часов игры. Между тем частота сердечных сокращений существенно не менялась, а уровень кортизола у «хардкорных» игроков был выше, чем у остальных испытуемых, и падал со временем.

«Зрачки сужались во время длительных сессий, независимо от активности вегетативной нервной системы и/или реакции на стресс. Это подразумевает возможную дезактивацию системы восходящего возбуждения и префронтальной коры», — рассказали ученые.

Они отметили, что сужение зрачков указывало на когнитивное утомление независимо от того, как свое состояние оценивали участники — и профессионалы, и любители. Вероятно, дело в том, что игроки, в отличие от обычных офисных работников, испытывают удовольствие от самого процесса, которое «затмевает» чувство усталости. Во-вторых, роль могла сыграть низкая «физичность» киберспорта: динамичные движения всего тела здесь не требуются.

«Однако снижение когнитивных функций может происходить и без мышечного (периферического) утомления. Наши результаты показали падение исполнительной функции и уменьшение диаметра зрачков во время длительных занятий киберспортом — это позволяет предположить, что когнитивное утомление связано с дезактивацией мозга независимо от периферической усталости. Следовательно, усталость, связанную со снижением умственных функций, трудно ощутить во время когнитивных задач, таких как виртуальные футбольные матчи. Это подразумевает роль телесности в воплощении чувства утомления», — подытожили авторы научной работы.