Активация префронтальной и височной коры при новой компьютерной множественной когнитивной задаче, имитирующей повседневную деятельность

Тренировка мышления для реальной жизни

Многие приложения для тренировки мозга обещают острее мышление, но часто опираются на простые головоломки, которые ничуть не похожи на те нескладные решения, которые мы принимаем ежедневно. В этом исследовании задают простой вопрос: если поместить людей в приближённую к реальной компьютерную ситуацию — например, планирование блюда при ограниченном бюджете — вовлечёт ли мозг свои ключевые центры мышления глубже, чем в упрощённых лабораторных задачах? Ответ важен для разработки инструментов, которые однажды могли бы помочь пожилым людям или людям с психическими нарушениями сохранять навыки повседневного мышления.

Покупки внутри мозга

Исследователи разработали компьютерную множественную когнитивную (CMC) задачу, имитирующую повседневные проблемы, такие как покупки или приготовление еды. В каждом испытании участники видели цель (например, купить ингредиенты для конкретного блюда) и ограниченный бюджет. После короткого ожидания они видели экран, заполненный фотографиями продуктов и бытовых товаров, каждый с указанием цены. Им нужно было мысленно спланировать, какие предметы действительно необходимы, решить, какие дополнительные товары можно вписать в бюджет, а затем выбрать свои варианты — всё это при одновременном подсчёте общей суммы в уме. Наконец их просили вспомнить цель, бюджет и общую стоимость выбранных предметов.

Справедливая контрольная задача

Чтобы понять, что именно отличает эту приближенную к реальной задачу, команда также создала контрольную версию, которая выглядела на экране почти идентично. Появлялись те же типы картинок, и участники по-прежнему нажимали на предметы, вслух читали символы и двигали глазами и руками. Но в контрольной задаче цель и бюджет были заменены бессмысленными последовательностями символов, и людей просто просили нажать фиксированный набор предметов и прочитать бессмысленные символы вслух. Это означало, что любая дополнительная активность мозга, наблюдаемая в CMC-задаче, не отражала бы лишь смотрение, речь или движение, а добавленные умственные требования запоминания, планирования, принятия решений и расчёта.

Наблюдение за кровотоком в областях мышления

Пока 20 здоровых молодых взрослых выполняли эти задачи, исследователи использовали ближнюю инфракрасную спектроскопию — световой метод, размещаемый на скальпе, который отслеживает изменения насыщения крови кислородом в наружных слоях мозга. Они сосредоточились на префронтальной коре — областях за лбом, поддерживающих планирование, рабочую память и принятие решений — и на прилегающих височных областях по бокам головы, важных для языка и воспоминаний. Во время реалистичной CMC-задачи наблюдались увеличения кровоснабжения в двух основных префронтальных зонах по бокам мозга (дорсолатеральная и вентролатеральная префронтальная кора) и в частях височной коры, особенно справа. Для сравнения, контрольная задача не вызвала значимого увеличения активности в этих регионах.

Разные участки мозга — для разных этапов

Временная последовательность этих изменений активности показала, как по мере выполнения задачи разные области мозга по очереди подключались. Когда впервые появлялись цель и бюджет и их нужно было сохранить, наиболее активной была верхне-боковая префронтальная область (дорсолатеральная), что согласуется с её ролью в удержании и организации информации. По мере того как участники сравнивали товары, взвешивали варианты и выбирали, что купить в рамках бюджета, возрастала активность нижне-боковой префронтальной области (вентролатеральной), что соотносится с её функциями выбора и подавления информации и принятием решений. Во время финальной стадии воспоминания, когда люди должны были сообщить цель, бюджет и общую стоимость, височные области «загорались», отражая их роль в извлечении вербальной и смысловой информации. Участники, выбравшие больше предметов, как правило, демонстрировали более сильные сигналы в правосторонних префронтальных областях, что говорит о том, что большая ментальная нагрузка усиливала активацию там.

Что это может означать для будущих когнитивных тренировок

В целом исследование показывает, что реалистичная, целеориентированная компьютерная задача — та, что ближе к планированию ужина, чем к решению абстрактных головоломок — вовлекает широкую фронто-височную сеть мозга, причём разные узлы подключаются для хранения, выбора и воспроизведения информации. Картина напоминает классические задачи на рабочую память, но выглядит особенно мощной в правосторонних областях, связанных с визуализацией и конкретными сценариями. Хотя это пока раннее небольшое исследование, оно поддерживает идею, что программы тренировки мозга, основанные на повседневных ситуациях, могут лучше задействовать цепи, которые мы используем в реальной жизни, и потенциально могут лечь в основу будущих клинических инструментов, помогающих людям справляться с ментальными требованиями повседневности.

Цитирование: Ichihara-Takeda, S., Onuki, M. & Fukunaga, K. Prefrontal and temporal cortical activation during a new computerized multiple cognitive task simulating activities of everyday life. Sci Rep 16, 12982 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36717-6

Ключевые слова: когнитивная тренировка, рабочая память, префронтальная кора, повседневное принятие решений, визуализация мозга