После выхода сериала «Ход королевы» количество поисковых запросов «шахматы» увеличилось в два раза, а в США продажи шахматных досок выросли на 125%. Но и до этого проекта те были одной из самых популярных игр в мире. По ним проводятся соревнования и олимпиады международного уровня. Европейский парламент положительно оценивает влияние игры на математические и числовые навыки, и все больше исследователей пытаются понять, как та влияет на когнитивные способности.
Все это происходит в том числе потому, что в массовом сознании профессиональный шахматист традиционно представляется гением. Считается, что умение заранее просчитывать ходы соперника непременно предполагает феноменальную память и внимательность, выдающиеся математические способности и высочайший IQ. Но правда ли, что шахматы особым образом действуют на мозг и улучшают наши когнитивные способности намного эффективнее, чем физические нагрузки, музыка или живопись?
Почему сложно играть в шахматы
Тем, кто никогда не играл в шахматы профессионально, трудно представить, как огромен простор для решений в этой игре. На первый взгляд кажется, что правила просты: каждая фигура ходит по одной схеме и выполняет свою задачу, пространство ограничено шахматной доской. Представить всю сложность и многообразие игры можно по «числу Шеннона»: в 1950 году американский математик Клод Шеннон оценил, сколько вообще существует уникальных шахматных комбинаций. Вышло 10¹²⁰. Но если брать только разумные стратегии, то вариантов меньше: всего 10⁴⁰, поясняет математик Джеймс Грайм, уже наш современник.
Согласно «числу Шеннона», когда шахматист делает ход, он выбирает не менее чем из 30 возможных вариантов — и так раз за разом. Причем ему приходится не только думать о своей стратегии, но и предвидеть ходы противника, который тоже каждый раз выбирает из 30 вариантов. А если игра идет не так, как задумывалось, и стратегия меняется, проводить все эти мыслительные операции приходится заново.
На протяжении всей партии игрок учитывает ценность фигур. Номинальная ценность пешки примерно равна одному, ладьи — пяти, король бесценен. Но все это верно только для пустой доски. По мере перемещения фигур меняется количество полей, которые контролирует фигура, а значит, и ее ценность. Бывает, что и пешка может поставить мат. Так что игра в шахматы не сводится к знанию того, как ходят фигуры и какая из них сильнее или слабее. Это и правда нетривиальное интеллектуальное занятие.
Как мыслит гроссмейстер
Чтобы держать в голове множество вариантов партии, анализировать ситуацию на доске и корректировать стратегию, профессиональному шахматисту нужно мыслить особым образом. На доске он видит не пешки и ладьи, а совокупность закономерностей: цепи защиты и слабые места противника. К такому выводу пришли ученый Герберт Саймон, лауреат Нобелевской премии по экономике 1978 года, и когнитивист, международный мастер по шахматам Фернан Гобе.
Саймон и Гобе проанализировали игры Гарри Каспарова. В одной из таких игр Каспаров одновременно вел 15 шахматных партий с мастерами и гроссмейстерами. Он анализировал ход противника, делал свой, переходил к следующей доске — и так по цепочке, пока всех не победил. На размышления Каспаров тратил всего около 20 секунд. Выиграть удалось потому, что он особым образом использовал память. Он заранее изучил сотни партий каждого противника, запомнил сильные и слабые стороны и во время игры сознательно направлял ее так, чтобы увеличилась вероятность ошибки оппонента. Времени думать не было, но Каспаров быстро идентифицировал знаки, которые сигнализировали о слабости противника.
Саймон и Гобе охарактеризовали такое мышление как «доступ к памяти через распознавание ключей» — то есть Каспаров использовал шаблоны, основанные на опыте. Исследователь из Техасского университета в Сан-Антонио Мэттью Берлан же сравнивает мышление шахматиста с работой компьютера и называет его вычислительным. Некий набор несложных правил, точки принятия решения и обширные данные — его основа. Получается, что успешный шахматист прежде всего должен уметь оперировать обширными данными и быстро реагировать. И правда похоже на компьютер.
Если сравнить когнитивные способности профессионального шахматиста и новичка или человека вовсе без опыта в игре, найдутся некоторые отличия. У первых — быстрее обработка информации и меньшее время реакции, более развиты умение решать новые задачи и способность адаптироваться к новым ситуациям, а кроме того — лучше краткосрочная память. Что неожиданно, у них также больше словарный запас и лучшее понимание прочитанного. Правда, как шахматы связаны с вербальными навыками, пока неочевидно.
Что (не) тренируют шахматы
Итак, между некоторыми когнитивными способностями и навыками игры в шахматы существует некая взаимосвязь, а в игре гроссмейстеры мыслят лучше — и немного иначе. Но влияет ли это на когнитивную деятельность за пределами шахматной доски? Вообще, ученые давно озадачены вопросом, способен ли тот или иной навык влиять на интеллект, и речь не только про шахматы. Можно ли улучшить кратковременную память, играя на виолончели, а занимаясь баскетболом — способность концентрироваться? Причем не только в этих занятиях, а так, чтобы эффект был заметен и в совсем других.
Достаточно много небольших исследований (они обычно проводятся на школьниках) подтверждают, что шахматы такой способностью обладают: повышают IQ, беглость речи и академическую успеваемость, особенно по математике. Но когда такие исследования собрали в крупном обзоре, выяснилось: эффект скромный. Настолько, что авторы предположили, что шахматы не более эффективны для когнитивных способностей, чем другие образовательные занятия. И что в исследованиях об их пользе замешан эффект плацебо: например, результаты могла исказить личная заинтересованность тренера или возбуждение увлеченного новой игрой ребенка. А если вчитаться в исследования о работе мозга гроссмейстеров, окажется, что та отлична именно во время игры. В одном из них профессиональным шахматистам и новичкам показали несложные шахматные партии, параллельно отслеживая скорость реакции по движению глаз и активность мозга с помощью фМРТ. Гроссмейстерский мозг лучше и быстрее распознал фигуры на доске. Но стоило вместо шахматных позиций показать геометрические фигуры, как отличия исчезли.
Возможно, вовсе не шахматы развивают ум, а успешные шахматисты изначально умнее? В нашем фокусе — гроссмейстеры, элита с выдающимися способностями. Шахматисты с более скромными данными — невидимки. Успех первых заставляет думать: шахматы особенно полезны для мозга, но наука пока не может убедительно доказать их уникальный потенциал.
Что вовсе не плохо: если шахматы не нравятся, выбирайте любую игру, и та будет немного, но полезна для мозга. Небольшие исследования (примерно с тем же качеством доказательств, что и о пользе шахмат) показывают, что любые стратегические игры тренируют вычислительное мышление и память, а жесткие шутеры от первого лица — визуальное внимание и пространственное мышление. Зацикливаться на играх не обязательно. Универсальный рецепт для тренировки мозга — заниматься спортом или начать делать что-то новое: собирать пазлы, вышивать крестиком, печь кексы — все, что по душе.
