Нелегкие игры
Вместе с Adrenaline Rush рассказываем и показываем, как работает мозг киберспортсмена
Киберспорт в России официально признали на государственном уровне еще в далеком 2001 году (после этого решение было снято, но вновь принято три года назад — в 2016 году). Все это время профессиональные российские геймеры участвуют в турнирах по всему миру. При этом, в отличие от более «традиционных» видов, к киберспорту у людей несведущих отношение может быть достаточно скептическим. Мы захотели разрушить сложившийся стереотип и подошли к решению вопроса с научной точки зрения. Мы изучили, как работает мозг киберспортсмена и его зрительное восприятие во время игры. Для этого мы провели день на тренировочной базе Team Empire — российской профессиональной команды по игре в Dota 2, где изучили различия в паттернах движений глаз и психоэмоциональных реакциях киберспортсмена и геймера-любителя.
Этот материал подготовлен совместно с Adrenaline Rush, который решил бороться с предубеждениями в отношении геймеров и запустил в конце 2018 года движение Adrenaline Game Changers. О том, почему игра – это серьезно, и к каким результатам мы пришли, изучая реакции киберспортсменов, читайте в нашем материале.
От любителя до профессионала
История киберспорта началась сравнительно недавно: в 1972 году студенты Стэнфордского университета приняли участие в первом киберспортивном турнире, в ходе которого им необходимо было набрать как можно больше очков в игре Spacewar! (кстати, одной из первой компьютерных игр) и получить за это главный приз — годовую подписку на журнал Rolling Stone. Несмотря на кажущееся отсутствие серьезности и масштабности, мероприятие запустило настоящий бум компьютерных соревнований, а всего через восемь лет, в 1980 году, компания Atari провела первый крупный турнир по игре в игры с неполной информацией более десяти тысяч человек.
В России история киберспорта началась чуть позже, но развивалась стремительнее: в 1996 году был проведен первый официальный турнир по StarCraft, в котором победитель получил системный блок, а уже в 2001 году Государственный комитет РФ по физической культуре и спорту признал киберспорт официальным видом спорта — причем раньше всех остальных стран. Исключили, киберспорт, правда, из списка уже через пять лет — ввиду того, что тогда киберспорт не отвечал нескольким важным требованиям, а именно: развитию в более, чем половине субъектов РФ, а также наличию единого общероссийского объединения. Повторно киберспорт включили в список официально признанных видов спорта в 2016 году.
Киберспорт признан официальным и в других странах. Ежегодно по всему миру проводятся международные соревнования и соревнования между командами из одной страны. Профессионалы по компьютерному спорту примут участие в Азиатских играх в 2022 году (их организует Олимпийский совет Азии).
Тренировки, внимание, концентрация
Компьютерные игры на профессиональном уровне требуют длительных постоянных тренировок, умения выстраивать стратегию и поддерживать концентрацию во время матча. Стать профессиональным киберспортсменом может не каждый. Мы предположили, что кибератлеты отличаются от геймеров-любителей тем, как во время игры работает их головной мозг и как распределяется их зрительное внимание. Это мы и решили проверить экспериментально.
Помочь с проведением эксперимента мы попросили Егора Левченко и Валерия Ключникова из компании Brain Company: исследователи измерили электрическую активность головного мозга геймеров с помощью электроэнцефалографа (ЭЭГ) и движения глаз — с помощью айтрекера. Замеры происходили во время игры участников эксперимента в Dota 2 в режиме соло. Чтобы скорректировать данные ЭЭГ на индивидуальные различия, у каждого из участников исследования перед игрой регистрировалась электрическая активность мозга в состоянии покоя.
В исследовании принял участие Константин Когай — член команды Team Empire по Dota 2: за его плечами — более 10 тысяч наигранных часов. Сравнивали его показатели с игроком-любителем (около 100 часов игрового времени).
Примечание
В проведенном исследовании приняли участие всего два человека: один геймер-профессионал и один любитель, каждый из которых сыграл только по одному раунду игры. Именно поэтому полученные результаты нельзя переносить на всю популяцию киберспортсменов и игроков-любителей и следует расценивать только как демонстрацию в рамках единичного случая, а для получения статистически значимых результатов необходимо набрать минимум 25 человек в каждой группе (профессионалов и любителей). При этом наблюдение все равно позволяет предполагать наличие различий в том, как два типа игроков обрабатывают поступающую во время игры информацию — на уровне психофизиологических реакций и движений глаз.
Следим за глазами
В качестве основных показателей распределения зрительного внимания в исследовании были взяты фиксации (периоды удерживания взгляда на одной неподвижной точке), саккады (быстрые движения глаз от одной точки фиксации к другой) и моргания.
Первичный анализ данных показал, что киберспортсмен совершал примерно на 15 процентов больше движений глаз (фиксаций и саккад) по сравнению с игроком-любителем, при этом длительность фиксаций у киберспортсмена была меньше. Это говорит о том, что геймер-профессионал (здесь и далее — в сравнении с геймером-любителем) чаще останавливал взгляд на отдельных элементах экрана на более короткое время и чаще переводил взгляд с одного элемента игрового поля на другой.
Рассмотрим также распределение зрительного внимания участников исследования относительно определенных зон интереса на игровом поле. В качестве зон интереса при анализе распределения зрительного внимания обычно берутся те «статичные» видимые участки, которые выделяются на общем фоне или обладают большей информативностью: например, важные элементы интерфейса игры. В геймплее Dota 2 одними из основных таких участков можно считать мини-карту, а также окошки с информацией о команде, информацией о персонаже и статистике матча.
Для выделенных зон интереса были рассчитаны общее и среднее время фиксаций в зоне интереса и их количество - то есть как часто участник обращал внимание на тот или иной элемент игрового поля и сколько времени проводил за его изучением.
Самой важной для обоих игроков зоной интереса оказалась мини-карта, располагающаяся в левой нижней части экрана. Зрительное внимание киберспортсмена было обращено к карте 11 процентов времени, а внимание геймера-любителя — только 2,2 процента. В пересчете на абсолютные единицы с поправкой на разницу во времени игры геймер-любитель совершил 148,6 фиксации в область карты, а киберспортсмен — 1189.
Что касается других рассмотренных зон интереса, то к ним киберспортсмен также обращался чаще любителя. Из этого можно сделать вывод о том, что киберспортсмен подходит к игре более стратегически. Время, не потраченное на изучение рассматриваемых в исследовании зон интереса, участники проводили за анализом игрового поля.
Рассмотреть это подробнее можно на усредненных картах распределения фиксаций и саккад участников исследования: фиксации показаны кругами (размер зависит от длительности фиксации), в то время как линиями изображены саккады — перемещение взгляда от одной точки фиксации к другой.
На картах наглядно показано, насколько отличается распределение зрительного внимания киберспортсмена и геймера-любителя во время игры. Геймер-любитель по большей части задерживал взгляд в центре экрана — на игровом поле, в то время как киберспортсмен тщательно распределяет внимание между интерфейсом игры (мини-картой, и динамикой происходящего. Из этого можно сделать вывод, что профессионалу необязательно так тщательно, как геймеру-любителю, следить за битвой, и свое внимание он преимущественно тратит на то, чтобы выработать дальнейшую тактику боя.
Интересно, что по анализу таких карт можно выделить паттерн распределения по игровому полю саккад киберспортсмена: в отличие от того, как перемещает взгляд геймер-любитель, киберспортсмен «движется» по четко очерченным линиям, а значит распределение его внимания относительно того, что расположено на экране, доведено практически до автоматизма.
Любая игра — действие динамичное, именно поэтому интересно было проследить за распределением внимания участников исследования во время ключевых событий сыгранных ими матчей. Для этого были использованы тепловые карты, отражающие положение взгляда геймера в каждый момент времени: чем больше размер пятна, тем более широкую зону изучал игрок, а чем «теплее» цвет пятна, тем дольше игрок смотрел в точку под ним.
Рассмотрим, например, первое убийство матча («первую кровь»), совершенное геймером-любителем.
По движению теплового пятна по полю видно, что геймер-любитель преследует цель, практически не отрываясь от нее, при этом игнорируя другие столкновения, и не обращая внимания на периферию экрана и мини-карту.
А здесь — столкновение киберспортсмена с Рошаном. Победа над «Рошей» дает игроку предмет моментального возрождения в случае гибели его персонажа. В профессиональной игре — это один из ключевых факторов победы
По движению теплового пятна по игровому полю можно заметить, что профессионал концентрируется не только на противнике, но также и на других частях экрана, в том числе и стратегически важных — например, мини-карте. Это может говорить о повышенной способности игрока-профессионала к планированию.
Проверим нервы
Перейдем к психоэмоциональным реакциям геймеров, оцененным через так называемые нейрометрики. В ходе исследования наши коллеги из Brain Company регистрировали электрическую активность мозга, в частности ритмы его лобных долей, такие как тета-ритм (от 4 до 8 Герц), альфа-ритм (от 8 до 12 Герц) и бета-ритм (от 14 до 30 Герц). Изменения в этих ритмах связаны с соответственно, с рабочей памятью, активностью в состоянии покоя и при фокусировании внимания. Всего использовалось три нейрометрики, основанные на разных сочетаниях паттернов ритмической активности: эмоциональная валентность (отражает позитивный или негативный эмоциональный фон), когнитивная нагрузка (отражает субъективную сложность геймплея) и вовлеченность (отражает степень концентрации).
Показатели нейрометрик представлены в стандартных единицах (z-оценках): с их помощью оцениваются стандартные отклонения относительно среднего значения, принятого за ноль, что позволяет сравнивать значения метрик между различными группами или отдельными участниками исследования.
Если рассматривать средние показатели использованных нейрометрик во время матча, то можно заметить, что среднее значение когнитивной нагрузки у киберспортсмена было ниже, чем у геймера-любителя. Это может говорить о том, что из-за большей подготовленности и опыта профессионал во время игры использует меньше ресурсов, чем менее опытный игрок.
Что касается изменений в показателях по ходу игры, то замеры ЭЭГ показали, что во время матча когнитивная нагрузка геймера-любителя также выросла, в то время как у киберспортсмена она не изменилась: это может говорить о том, что профессионал во время игры максимально сконцентрирован.
Наконец, также можно оценить и дисперсию нейрометрик по ходу игры. У киберспортсмена наблюдался больший разброс в эмоциональной валентности (скорее всего, из-за изначальных индивидуальных различий этого показателя) и меньший — вовлеченности. Это, в свою очередь, говорит о том, что профессиональный игрок лучше сконцентрирован и способен поддерживать необходимый для игры уровень во время всего матча. Большая дисперсия когнитивной нагрузки, наблюдаемая у геймера-любителя, опять же, говорит о том, что во время игры он скорее всего испытывал больше затруднений из-за своей сравнительной неопытности, из-за чего и использовал больше когнитивных ресурсов.
Если снова оценивать ключевые моменты игры, то в этом случае, разумеется, можно хорошо проследить изменения эмоциональной валентности. Например, рассмотрим неудачное использование портала геймером-любителем:
В момент неудачи можно хорошо проследить, как показатель нейрометрики эмоциональной валентности падает ниже нуля: это говорит о том, что геймер-любитель своим промахом был расстроен.
А вот — уже упомянутая схватка киберспортсмена с Рошаном.
В этом моменте можно заметить возрастание разброса значений эмоциональной валентности: скорее всего, это значит, что даже после более десяти тысяч отыгранных в Dota 2 часов киберспортсмен может волноваться (что, однако, никак не сказывается на его способности стратегически мыслить и удерживать концентрацию). При этом на вопрос — в какой момент киберспортсмен испытывает настоящий прилив адреналина, Костя отвечает, что когда играет важный матч против сильной команды.
Можно сделать вывод, что профессиональный киберспортсмен и геймер-любитель заметно отличаются друг от друга по выраженным психоэмоциональным реакциям и распределению внимания в ходе игры.
«Как и профессиональный футболист, профессиональный киберспортсмен может вести игру, не глядя на „мяч“ себе под ноги: он реже смотрит на конкретную битву и персонажа, но больше внимания уделяет игре в целом, — проводит аналогию Валерий Ключников. — У него есть выработанные паттерны изучения экрана, которые позволяют охватывать своим вниманием большее количество элементов игры за меньшее время и постоянно адаптировать свои тактику и стратегию под изменения в ходе матча».
Карьера киберспортсмена
Профессионалы в спорте отличаются от любителей тем, какую информацию они собирают во время матча и как. Например, спортсмены в бадминтоне осуществляют зрительный поиск по отработанным траекториям, и у киберспортсмена это тоже обнаружили. Киберспортивные игры (в отличие от шахмат) это игры с неполной информацией, высоким темпом и вариативностью событий. Поэтому игрок с более быстрой и точной стратегией зрительного поиска должен иметь особое преимущество над соперником.
Для киберспортсмена игра - это работа; у него формируется профессиональная идентичность и развиваются профессионально важные качества. Это, к примеру, хорошо показывает модель, которую ученые из Южной Кореи построили на основе интервью с игроками в Starcraft. Согласно этой модели, геймер проходит четыре стадии на своем карьерном пути.
- На первой стадии «удовольствия» он еще не является профессионалом, но достигает большого успеха в таблице лидеров и превосходит умениями подавляющее большинство игроков. Пока его отношение к игре не отличается от любительского; игра приносит ему большую радость.
- Все меняется на второй стадии «борьбы», когда геймер становится членом организации. Его умения не выделяют его на фоне лучших, в особенности — на фоне жесткой конкуренции, к тому же от него требуют подчиняться строгой системе правил и много тренироваться. Игрок теряет удовольствие от игры и начинает видеть ее как средство достижения цели.
- На третьей стадии «достижений» игрок наконец добивается успеха и попадает под свет софитов: его уверенность в себе растет, работа с тренером и товарищами становится насыщеннее, а игра «обретает реальность».
- Затем приходит стадия «упадка», когда спортсмен начинает уступать конкурентам, уходит в череду поражений и теряет боевой настрой. Обычно в такой момент игроки завершают карьеру, но некоторые могут вернуться на стадию «борьбы».
Как подчеркивают исследователи из Новой Зеландии, участие в соревнованиях повышает самооценку игроков, дарит им ощущение того, что они достигли чего-то значимого. Многие игроки также получают социальное признание, у них появляются поклонники и ученики, формируется широкая сеть контактов. Из исследования игроков в Warcraft 3 и Starcraft мы знаем, что последнее как раз является самым важным, ради чего люди стремятся в киберспорт.
«В игре главное — постоянные тренировки, как командные, так и индивидуальные», — говорит Константин Когай. Вместе с другими участниками своей команды он тренируется ежедневно по строго запланированному графику. «Самое сложное в игре — обхитрить соперника. Для этого мы придумываем множество тактик и приемов. Тренер с капитаном вместе смотрят официальные матчи команд высокого класса , наблюдают, как они передвигаются по карте и какие используют связки героев. Также мы много анализируем свои игры, разбираем каждую схватку и проводим тщательную работу над ошибками. В игре на высоком уровне даже самый незначительный промах или секундная потеря концентрации может стать причиной обидного поражения», — объясняет игрок.
Елизавета Ивтушок
Они часто чувствовали мурашки не в те моменты, когда на самом деле происходила пилоэрекция
Исследователи из Великобритании выяснили, что ощущение мурашек по коже (пилоэрекция) часто нас обманывает. Они показывали людям видеоролики, которые должны были вызвать пилоэрекцию, и просили их отмечать, когда они чувствуют мурашки. Мурашки действительно появлялись, но лишь 30 процентов самоотчетов были связаны с реальным физиологическим явлением. Препринт доступен на bioRxiv.org. Млекопитающие способны поднимать шерсть, чтобы согреться или раздуться и выглядеть угрожающим. А птицы умеют поднимать перья во время брачных игр. И то, и другое называется пилоэрекцией, она происходит за счет сокращения выпрямляющей мышцы волоса. У людей пилоэрекция тоже есть: мы чувствуем, как по коже бегут мурашки, когда нам холодно или когда мы переживаем что-то очень эмоциональное. Но поскольку на человеческом теле мало волос, мурашки не защищают нас от холода и их нельзя использовать в целях коммуникации. Можно было бы ожидать, что люди способны хорошо отслеживать возникновение мурашек, раз пилоэрекция так важна для нечеловеческих животных. С другой стороны, для человека это рудимент, который не несет важной информации, — эмоции мы чувствуем и так, а согреться помогает одежда. В таком случае можно предположить, что люди на самом деле не очень хорошо отслеживают пилоэрекцию. Чтобы разобраться в этом, Джонатон МакФетрес (Jonathon McPhetres) из Даремского университета с коллегами провел несколько экспериментов. В одном из них ученые показывали людям видеоролики, вызывающие пилоэрекцию. Участники должны были нажимать на кнопку, когда они чувствовали мурашки (если чувствовали). Одновременно исследователи снимали на камеру их руки и ноги, чтобы зафиксировать реальную пилоэрекцию. Свои руки участники видели, а вот ноги были под столом. У 57 процентов испытуемых во время просмотра видео волосы действительно вставали дыбом, а 51 процент из них сообщали о том, что чувствуют мурашки. Однако это чувство часто было обманчивым: лишь в трети случаев ощущения мурашек сопровождали наблюдаемую пилоэрекцию. Только 16 процентов участников были более точны в своих ощущениях, хотя мурашек у них было столько же, сколько у остальных. Другой эксперимент проходил онлайн, в нем участвовало 500 человек. Они точно так же смотрели видеоролики и отмечали, когда чувствовали мурашки, но теперь в конце их просили выбрать, на каких участках тела были сосредоточены ощущения. Более 40 процентов сообщали о наиболее ощутимых мурашках на предплечьях, однако прошлый эксперимент показал, что обычно мурашки возникают одновременно на руках и ногах. В третьем эксперименте участвовало только 30 человек, в основном — психологи. Эксперимент повторял первый, но затем участники должны были еще раз посмотреть один видеоролик и нажать на кнопку столько раз, сколько они чувствовали себя тронутыми эмоционально. Всего 63 процента испытали пилоэрекцию — в среднем 24 случая на человека — и 81 процент сообщали о том, что они эмоционально затронуты. Однако только 24,6 процента этих самоотчетов были связаны с реальной пилоэрекцией. По всей видимости, люди недостаточно хорошо различают пилоэрекцию, хотя думают, что различают. Это согласуется с ранним исследованием, где обсуждалось, что нет четких корреляций между пилоэрекцией и самооценкой эмоций. Также авторы предположили, что люди ощущают мурашки на руках чаще, чем на других частях тела из-за того, что верхняя часть тела сильнее задействована в коммуникации. Ранее ученые выясняли, с чем связаны мурашки при прослушивании музыки. ЭЭГ показала, что пилоэрекция связана с активностью префронтальной коры в тета-диапазоне.
