PMC

Training Regimens and General Learning

Noha számtalan példa létezik a nagyon specifikus tanulásra, csak néhány olyan képzési paradigmát hoztak létre, ahol a tanulás általánosabbnak tűnik. Ezek a tanulási paradigmák jellemzően összetettebbek, mint a laboratóriumi manipulációk, és megfelelnek a valós életben szerzett tapasztalatoknak, mint például az akció-videojátékok, a zenei képzés vagy az atlétikai edzés.

A legújabb munkák azt mutatják, hogy az akció-videojátékokkal kapcsolatos tapasztalatok számos feladatban fokozott teljesítményhez vezetnek. Az akciójátékosok például jobban teljesítenek társaiknál a több tárgyat követő feladatban, amelyben a résztvevőknek sok, egymástól függetlenül mozgó tárgyat kell követniük, tehát a figyelmi rendszer fokozott kapacitását mutatják (Green & Bavelier, 2006b). Emellett jobban teljesítenek a hasznos látómező feladatban is, amelyben a résztvevőknek egy gyorsan felvillanó célpontot kell lokalizálniuk egy sereg zavaró tárgy között (Green & Bavelier, 2006a). Ez a képesség a figyelem térbeli beosztásának képességét jelzi (Ball, Beard, Roenker, Miller, & Griggs, 1988), és az egyik legjobb észlelési előrejelzője az idősek vezetési baleseti arányának, messze felülmúlva a látásélesség standard méréseit (Myers, Ball, Kalina, Roth, & Goode, 2000). Az akciójátékosok jobb képességeket mutatnak a figyelmi pislogási feladatban, amelyben a résztvevőknek egy gyors ütemben (10 Hz) egymás után bemutatott betűfolyamot kell elemezniük, ami a vizuális figyelem gyorsabb időbeli jellemzőire utal (Green & Bavelier, 2003). Az akciójátékban jártas résztvevők képesek a vizuális részleteket sűrűn elhelyezkedő zavaró tényezők kontextusában is feloldani, mint a zsúfoltsági feladatban. Ebben a feladatban a középső célpont felett és alatt elhelyezkedő flankáló tárgyak negatívan befolyásolják a középső célpont azonosításának képességét. Ennek során az ilyen résztvevők a vizuális feldolgozás magasabb térbeli felbontását mutatják (Green & Bavelier, 2007). Az akció-videojátékosok szintén fokozott mentális rotációs képességet mutatnak (Feng, Spence, & Pratt, 2007). Kimutatták, hogy az akció-videójátékos tapasztalatok még a magas szintű valós világbeli feladatokra, például a pilótaeljárásokra is átvihetőek (Gopher, Weil, & Bareket, 1994).

Kritikus, hogy a fenti esetek mindegyikében az akció-videójátékos tapasztalat és a fokozott teljesítmény közötti ok-okozati összefüggést olyan képzési vizsgálaton keresztül mutatták ki, amelyben a játékot nem játszó személyeket kifejezetten egy akció-videójátékon gyakorolták, és a kérdéses készséget (pl, figyelmi kapacitást) vizsgálták a tréning előtt és után, és összehasonlították egy olyan kontrollcsoport teljesítményével, amely ugyanennyi ideig nem akciójátékkal játszott. Ez a pont nagyon fontos, mivel a megfelelően elvégzett tréningvizsgálatok döntő fontosságúak az ezen a területen elért ismeretek szintjének előmozdítása szempontjából. Bár sokan játszanak videojátékkal, zenével vagy sporttal a mindennapi életük részeként, csak korlátozottan következtethetünk ezeknek a “szakértőknek” a teljesítményét összehasonlítva a “nem szakértőkével”, akik nem szoktak ilyen tevékenységeket végezni. A populációs torzítás állandó aggodalomra ad okot; valószínű, hogy a valamilyen eredendő tehetséggel és/vagy készséggel rendelkező egyének azokhoz a tevékenységekhez vonzódnak, amelyek az ő különleges készségeiket jutalmazzák. Például a kiváló szem-kéz koordinációval született egyének meglehetősen sikeresek lehetnek bizonyos típusú videojátékokban, és ezért inkább az ilyen típusú játékokat részesítik előnyben, míg a gyenge szem-kéz koordinációval született egyének inkább elkerülik az ezt a képességet igénylő játékokat. Lényeges, hogy a tapasztalat egy adott formája és a képességek javulása közötti egyértelmű ok-okozati összefüggést úgy mutassuk ki, hogy nem szakértőket képezünk ki a kérdéses tapasztalatra, és megfigyeljük a képzés hatásait.

Ezeken túlmenően nem elegendő csak egy kísérleti csoportot vizsgálni. A képzési vizsgálatoknak tartalmazniuk kell egy olyan csoportot is, amely ellenőrzi a teszt-reteszt hatásokat (azaz, hogy mekkora javulás várható pusztán a teszt második alkalommal történő elvégzésétől), és ami ugyanilyen fontos, a pszichológiai és motivációs hatásokat. Valójában jól dokumentált, hogy azok az egyének, akik aktív érdeklődést tapasztalnak a teljesítményük iránt, hajlamosak jobban növelni a teljesítményüket, mint azok, akik nem tapasztalnak érdeklődést a teljesítményük iránt, ezt a hatást gyakran Hawthorne-hatásnak nevezik (Lied & Karzandjian, 1998). Ez a hatás erőteljes teljesítményjavulást eredményezhet, amelynek kevés köze van a vizsgált konkrét kognitív tréningprogramhoz, hanem inkább a teljesítményre ható társadalmi és motivációs tényezőket tükrözi. Ezeknek a tényezőknek a tanulásra gyakorolt hatása önmagában is fontos, és mindenképpen alapos vizsgálatok tárgyát kell képeznie. Azonban az a sok vizsgálat, amely csak egy beavatkozás és kontaktus nélküli kontrollcsoportot tartalmaz, nem tud különbséget tenni a képzési rend kognitív tartalma és a szociális ösztönzés mint a javulás forrása között (Drew & Waters, 1986; Goldstein et al., 1997; Kawashima et al., 2005; Willis et al., 2006).

Noha hiányzik a képzési vizsgálat, és így az ok-okozati összefüggés kérdése megválaszolatlan marad, a szakirodalomban számos más jelentés is található (áttekintésért lásd Green & Bavelier, 2006c), miszerint azok az egyének, akik természetes módon játszanak akció-videojátékokkal, a vizuális figyelem más mérőszámaiban felülmúlják nem játszó társaikat (Bialystok, 2006; Castel, Pratt, & Drummond, 2005; Greenfield, DeWinstanley, Kilpatrick, & Kaye, 1994; Griffith, Voloschin, Gibb, & Bailey, 1983; Trick, Jaspers-Fayer, & Sethi, 2005), vizuomotoros készségek, sőt munkaspecifikus készségek, például laparoszkópos manőverek (Rosser et al., 2007).

Ezeken túlmenően, és ami különösen fontos a gerontológia területén, számos jelentés bizonyította, hogy a videojátékok javíthatják az idősebb személyek észlelési, motoros és kognitív funkcióit. Drew és Waters (1986) például jelentős javulásról számolt be mind a kézügyesség (Purdue pegboard, rotációs üldözés), mind az általános kognitív funkciók (Wechsler Adult Intelligence Scale-Revised Full Scale, Verbal, és Performance scores) mérésében. Több csoport (Clark, Lanphear, & Riddick, 1987; Dustman, Emmerson, Steinhaus, Shearer, & Dustman, 1992; Goldstein et al., 1997) is beszámolt a reakcióidő szignifikáns csökkenéséről a videojáték-élmény hatására időseknél. Bár sajnálatos, hogy a fent felsorolt tanulmányok nagyrészt nem tartalmaztak intervenciós kontrollcsoportokat, az eredmények mindenképpen figyelemre méltóak és további vizsgálatokra ösztönzőek. Különösen érdekes az a feltételezés, hogy a Nintendo Wii növekvő népszerűsége miatt, amely a hagyományos videojátékoknál sokkal szélesebb populációt vonz, beleértve az idősebbeket is, hamarosan érdekes konvergencia jöhet létre a videojátékok hatásait és a fizikai aktivitás érzékelési és kognitív képességekre gyakorolt hatásait vizsgáló kutatók között (lásd alább).

A videojátékok érzékelési és kognitív képességekre gyakorolt hatása különösen figyelemre méltó, figyelembe véve a készségtanulás tipikus sajátosságait. Valóban, az akció-videojátékok edzése esetében a különböző perceptuális, figyelmi és vizuomotoros készségek mérésére használt feladatok meglehetősen eltérnek az “edzési paradigmától” (azaz az akció-videojátékoktól). Kevés nyilvánvaló kapcsolat van aközött, hogy szörnyeket kergetünk egy csillagfoltos “űrtérben”, és meghatározzuk egy egységes szürke háttéren lévő egyetlen fekete “T” tájolását, vagy hogy autót vezetünk egy zsúfolt városképen keresztül, miközben lövöldözünk a rivális járművekre, és megszámoljuk a fekete háttér előtt gyorsan felvillanó fehér négyzetek számát. Bár kétségtelenül lehet azzal érvelni, hogy az egyének hasonló mögöttes folyamatokat használnak az akció-videojátékokban és a pszichofizikai feladatokban (például a gyors tárgyazonosításban), ez az érv szembemegy azzal a nagyszámú cikkel, amelyek bizonyítják, hogy nem figyelhető meg átvitel, ha valami olyan látszólag jelentéktelen dolog, mint a térbeli frekvencia vagy az orientáció megváltozik. A feladatok hasonlóságának kontinuuma mentén természetesnek tűnik, hogy a 45° körüli orientációs megkülönböztetés közelebb áll a 135° körüli orientációs megkülönböztetéshez, mint az űrhajók lézerlövéseinek elkerülése.

Az azonban nem igaz, hogy az akció videojátékokkal kapcsolatos tapasztalat minden észlelési, figyelmi és/vagy vizuomotoros készségben javulást eredményez. Castel és munkatársai (2005) például kimutatták, hogy a figyelmi tájékozódási rendszer hasonlónak tűnik az akció-videojátékosok és a nem játékosok esetében. Továbbá lényeges közvetíteni azt a tényt, hogy nem minden típusú videojáték vezet hasonló hatásokhoz. A mi munkánk és bizonyos mértékig a szakirodalom nagy része is kifejezetten az akció-videojátékok hatására összpontosított, vagyis azokra a játékokra, amelyek gyors tempójúak és kiszámíthatatlanok, a teljes képernyő hatékony megfigyelését igénylik, és rendkívül gyors döntések meghozatalát teszik szükségessé. Más játéktípusok, például a kirakós játékok, a fantáziajátékok vagy a szerepjátékok nem mutatnak hasonló hatást (bár más típusú feldolgozási folyamatokat is befolyásolhatnak).

A videojátékok mellett más típusú tevékenységek, különösen a zenei és az atlétikai edzések esetében is megfigyelték, hogy ésszerűen általánosított hatásokhoz vezetnek. A zene területén például Schellenberg (2004) a zeneórák IQ-ra gyakorolt hatását vizsgálta. Egy nagy mintából származó gyermekeket véletlenszerűen osztottak be négy csoport egyikébe. Két csoport zenei képzésben részesült (billentyűs vagy énekes), egy kontrollcsoport drámaoktatásban, az utolsó csoport pedig semmilyen képzésben nem részesült. Az elsődleges mérőszámok a Wechsler Intelligence Scale for Children, Third Edition (Wechsler Intelligencia Skála gyermekeknek, harmadik kiadás) pontszámai voltak a képzés előtt és után. Míg az IQ-pontszámok minden csoportban nőttek, a legnagyobb növekedést a két zenei képzési csoportban figyelték meg (ez a hatás a teljes skála 12 altesztje közül 2 kivételével mindegyiken fennmaradt). Rauscher és munkatársai (1997) olyan gyermekek (3-4 évesek) tér-időbeli gondolkodási képességeit figyelték, akik 6 hónapig tartó billentyűs hangszeres órákon vettek részt. Szignifikánsan nagyobb javulást tapasztaltak a tér-időbeli gondolkodásban a billentyűzetoktatásban részesült gyermekeknél, mint két kontrollcsoportban: egy számítógépes tréningcsoportban és egy tréning nélküli csoportban (lásd még Hetland, 2000). A kutatók azt is feltételezték, hogy a zenei képzés javítja a matematikai képességeket és a verbális memóriát (Gardiner, Fox, Knowles, & Jefferey, 1996; Graziano, Peterson, & Shaw, 1999; Ho, Cheung, & Chan, 2003). A zenével kapcsolatos talán legismertebb és legnépszerűbb hatás az úgynevezett “Mozart-effektus” (Rauscher, Shaw, & Ky, 1993), amelynek során egy Mozart-szonáta mindössze 10 perces meghallgatása jelentős IQ-növekedést eredményezett. Sajnos amellett, hogy nehéznek bizonyult következetesen megismételni (Fudin & Lembessis, 2004; McCutcheon, 2000; Rauscher & Shaw, 1998; Steele, Brown, & Stoecker, 1999), ez a hatás nem jelent valódi tanulást, mivel az esetleges pozitív hatások csak néhány percig tartanak, esetleg rövid távú arousal vagy hangulatváltozás eredményeként (Thompson, Schellenberg, & Husain, 2001).

A sport területén Kioumourtzoglou, Kourtessis, Michalopoulou és Derri (1998) különböző játékokban (kosárlabda, röplabda és vízilabda) jártas sportolókat hasonlítottak össze az észlelés és a megismerés számos mérése alapján. A szakértők (a kezdőkhöz képest) javulást mutattak olyan képességekben, amelyek intuitív módon fontosak a teljesítmény szempontjából az adott játékokban. A kosárlabdázók jobb szelektív figyelmet és szem-kéz koordinációt mutattak, a röplabdázók felülmúlták a kezdőket egy mozgó tárgy sebességének és irányának becslésében, a vízilabdázók pedig gyorsabb vizuális reakcióidővel és jobb térbeli tájékozódási képességgel rendelkeztek. Több csoport is megfigyelt hasonló sportági különbségeket a Posner-féle cueing feladatban (Lum, Enns, & Pratt, 2002; Nougier, Azemar, & Stein, 1992), Kida, Oda és Matsumura (2005) pedig kimutatta, hogy az edzett baseballjátékosok gyorsabban reagáltak a kezdőknél egy go/no-go feladatban (“nyomd meg a gombot, ha A színt látsz”; “ne nyomd meg a gombot, ha B színt látsz”), de érdekes módon nem mutattak javulást egy egyszerű reakcióidő-feladatban (“nyomd meg a gombot, ha egy lámpa kigyullad”). A jövőben rendkívül hasznosak lennének olyan edzésvizsgálatok, amelyek megállapítják a sportolás okozati hatásait.

A specifikus sportokkal kapcsolatos tapasztalatokból eredő javulások mellett a gyorsan növekvő számú munka arra utal, hogy az aerob testmozgás bármilyen fajtája előnyös lehet a kognitív képességek egész sorára, különösen az idősebbek esetében, és számos keresztmetszeti vizsgálatban (azaz a rendszeresen sportoló és a nem sportoló egyének összehasonlításában) következetesen pozitív eredményeket találtak. Pozitív hatásokat dokumentáltak olyan változatos feladatokra, mint a kettős feladatvégzés vagy a végrehajtó figyelem/elterelés elutasítása (a legújabb áttekintésekhez lásd Colcombe & Kramer, 2003; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008; Kramer & Erickson, 2007). Sajnos, mint a videojátékok és a zenei irodalomban, ebben a szakirodalomban számos kísérleti tanulmány vagy nem tartalmazott kontrollfeltételt (Elsayed, Ismail, & Young, 1980; Stacey, Kourma, & Stones, 1985), vagy olyan kontrollkörülményeket tartalmazott, ahol a csoportok nem illeszkedtek a kísérletező bevonása szempontjából (Hawkins, Kramer, & Capaldi, 1992). Továbbá az eredmények ebben a szakirodalomban nem mindig egyeznek, egyes csoportok pozitív eredményeket mutattak (Dustman et al., 1984; Hawkins et al., 1992), míg mások nem mutattak ki ilyen hatást (Blumenthal et al., 1991; Hill, Storandt, & Malley, 1993). Mégis, több közelmúltbeli áttekintés és metaanalízis (Colcombe & Kramer, 2003; Etnier, Nowell, Landers, & Sibley, 2006; Hillman et al, 2008; Kramer & Erickson, 2007) kimutatták, hogy az aerobicot végző idősebb felnőttek a tanulmányok, a tervek és a függő mérőszámok között minden esetben fokozott kognitív teljesítményt mutatnak azokhoz képest, akik nem végeznek aerobicot. Ez a szempont a viselkedési méréseken túlmenően is alátámasztást nyer, mivel az aerob fittséget neuroanatómiai és neurofiziológiai változásokkal is összefüggésbe hozták, beleértve a szürkeállomány térfogatának növekedését a prefrontális és temporális területeken (Colcombe & Kramer, 2003); az agyi vérmennyiség változását a hippokampuszban (Pereira et al., 2007); és funkcionális agyi aktivitás különböző területeken, beleértve a felső parietális területeket és az elülső cinguláris kéregállományt (Colcombe et al., 2004). Azzal az egyre több bizonyítékkal együtt, hogy a megfelelő táplálkozás elősegíti a kognitív képességeket (lásd Gomez-Pinilla, 2008, egy alapos áttekintést), a kialakuló kép megerősíti a régi mondást: “mens sana in corpore sano .”

A fent vázolt mindennapi tapasztalatok típusain kívül több csoport is kifejlesztett olyan edzésprogramokat, amelyek kifejezetten a kognitív képességek javítását célozzák, különösen az idősödő baby boomereket és az idősebb felnőtteket. Kis- és nagyvállalatokat vonzott ez a nagy potenciállal rendelkező piac, köztük a Nintendo a BrainGames sorozatával, és kisebb cégek, mint például a POSIT-ot kifejlesztő cég (Mahncke, Bronstone, & Merzenich, 2006), hogy csak néhányat említsünk. Ezek a tréningprogramok jellemzően különféle standard pszichológiai teszteket használnak, ami azt jelenti, hogy az egyéneket olyan kis tesztek elvégzésére kérik fel, amelyek tartalmukban és szerkezetükben nagymértékben hasonlítanak a pszichológiai értékelő skálákon használt tesztekhez (pl. listatanulás a szemantikus memória fejlesztésére, mintaazonosítás a vizuális formafelismerés fejlesztésére, vizuális keresés a vizuális figyelem hatékonyságának növelésére, könnyen összetéveszthető mássalhangzó-véghangzó-mássalhangzó szavak párosítása a gátló mechanizmusok megfelelő használatának fejlesztésére, n-back feladatok a munkamemória képességek növelésére). Ezek a programok egyértelmű javulást mutattak a képzettekre jellemző képességekben, valamint e javulás fenntartását 3 hónap (Mahncke, Connor, et al., 2006) és 5 év (Willis et al., 2006) között. A jövőbeli munka fő kérdése továbbra is az, hogy ezek a nyereségek milyen mértékben általánosíthatók a laboratóriumi helyzeteken kívülre, hogy javítsák a résztvevők mindennapi életét. A képzés és a tesztelés közötti jelentős transzferhatásokra vonatkozó bizonyítékok eddig nehezen voltak elérhetőek. A Mahncke, Connor és munkatársai (2006) által használt képzési paradigma javulást eredményezett egy edzetlen auditív memóriafeladatban, és a Willis és munkatársai (2006) által használt paradigma egyik változata a komplex otthoni tevékenységek, például az ételkészítés és a vásárlás nehézségének önbevallás szerinti csökkenését eredményezte. Winocur és munkatársai (2007) jelentősebb átvitelről számoltak be a valós élethelyzetekben alkalmazható edzetlen feladatokra; azonban a beavatkozás nélküli kontrollcsoport alkalmazása nyitva hagyja a hatások értelmezését (különösen a kísérleti csoport és a kísérletezők közötti kiterjedt és nagyon személyes interakciók miatt). Az agyi plaszticitás területéhez hasonlóan a tréning legnagyobb hatásait azoknál a feladatoknál figyelték meg, amelyek a legjobban tükrözik az edzett feladatot, és ritkán dokumentálták a nyereség átvitelét más készségekre vagy a mindennapi kompetenciákra.

Érdekes megjegyezni egy kulcsfontosságú különbséget a fent tárgyalt “természetes” edzésprogramok (sport, zene, videojátékok) és azok között, amelyeket kifejezetten az agytréning céljára terveztek. A természetes edzésprogramok rendkívül összetettek, és számos rendszert érintenek párhuzamosan. A szórakoztató céllal kifejlesztett videojátékokban például az ember egyszerre végezhet memóriafeladatokat (pl. térbeli memória az ellenséges erődhöz vezető útvonalról, szemantikus memória a rendelkezésre álló fegyverekről vagy a még aktív ellenségről), végrehajtó feladatokat (pl. erőforrás- és fegyverelosztás, kettős feladatmegoldás), vizuális figyelemfeladatokat (több tárgy követése, zavaró tényezők elutasítása), vizuomotoros feladatokat (pl. kormányzás, pilóta) és gyors tárgyfelismerést, hogy csak néhányat említsünk. Ugyanez a nagymértékben párhuzamos, több területet átfogó feldolgozás iránti igény érvényesül az atlétikában és – különböző mértékben – a hangszertanulásban is. Ezzel szemben, amikor a kutatók agyi/kognitív tréning céljából edzésprogramokat terveztek, akkor célzottan elkülönítették ezeket a feladatokat vagy területeket. A tréninget általában részterületekre bontják, a szemantikus memóriát teljesen külön edzik a gátláskontrolltól, amelyet viszont külön edzenek a feldolgozási sebességtől. A meglévő kutatások azt sugallják, hogy az ilyen blokkolt tanulás gyorsabb tanulást eredményez az elsajátítási fázisban, azonban a megtartási fázisban hátrányos lehet, ami kevésbé robusztus megtartáshoz és a feladatok közötti kisebb transzferhez vezet (Ahissar & Hochstein, 2004; Schmidt & Bjork, 1992). Clopper és Pisoni (2004) például arra kérte a résztvevők két csoportját, hogy osztályozzák a mondatokat a beszélők anyanyelvi dialektusrégiója szerint. A résztvevők első csoportját úgy képezték ki, hogy minden dialektust egyetlen beszélő képviselt. A résztvevők második csoportját úgy képezték ki, hogy minden dialektust három különböző beszélő képviselte. A változatosabb képzésben részesülő csoport kezdetben lassabban tanult, de pontosabbnak bizonyult az új beszélőkkel és új mondatokkal végzett megtartási teszt során.