Что происходит в мозге спидкуберов

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Experimental Brain Research, показало удивительную вещь: профессиональные спидкуберы — люди, которые собирают кубик Рубика за считанные секунды — используют одинаковые схемы мозговой активности и тогда, когда только продумывают свои действия, и тогда, когда уже крутя кубик руками. По сути, они сначала собирают весь кубик у себя в голове, а физические движения потом просто повторяют заранее рассчитанный план.

Для большинства людей выполнение сложных умственных операций одновременно с точными движениями — задача почти невыполнимая. Например, человек, который пишет сообщение на телефоне во время ходьбы, обычно замедляется: мозг не может распределить ресурсы одновременно на два дела так, чтобы оба выполнялись идеально.

Но кубик Рубика — одна из самых требовательных головоломок. Она требует анализа цветовых комбинаций, запоминания положения элементов и прогнозирования, как они изменятся после нескольких ходов. Тем не менее профессионалы способны собрать его за секунды.

Исследователи из Дании изучили этот феномен. Они привлекли 13 мужчин в возрасте около 23 лет, которые собирают кубик в среднем за 17 секунд. На их головы надели специальные шапочки с датчиками для записи мозговых волн — метод, известный как электроэнцефалография. Он фиксирует электрическую активность мозга, позволяя увидеть, какие зоны работают во время выполнения задач.

Участники выполняли четыре отдельных компьютерных теста, направленных на проверку навыков, важных при сборке кубика. Первый тест проверял планирование — нужно было переставлять цветные кольца на экране. Второй — умение оценивать углы и положение линий. Третий — пространственную память с помощью игры на сопоставление скрытых плиток. Четвёртый — чистую моторику: 60 секунд повторять заданные движения реального кубика.

После этого добровольцы получали перемешанный кубик, им давали 15 секунд на планирование и затем просили собрать максимально быстро.

Результаты оказались впечатляющими. Зоны мозга, отвечающие за память, планирование действий, пространственное восприятие и тонкие движения, работали синхронно. Причём картина мозговых волн была практически одинаковой на стадии мысленной подготовки и на стадии реального выполнения.

Учёные обнаружили и детали: медленные дельта-волны в затылочной области (где находится зрительная кора) особенно сильно коррелировали с физическим выполнением задачи. Тест на определение углов показал связь с медленными волнами в лобной и затылочной частях — ключ к пространственным навыкам. А тест на планирование кольцами был связан с дельта- и тета-волнами в височной доле.

Исследование имеет ограничения: в нём участвовали только опытные спидкуберы и не было контрольной группы новичков. Учёные хотят наблюдать, как мозг меняется по мере обучения: это поможет понять, как формируются сложные навыки.

В долгосрочной перспективе такие исследования могут помочь в разработке когнитивных упражнений для детей с задержками развития и неврологическими нарушениями, чтобы улучшить их способности к обучению.