В истории человечества неоднократно происходила трансформация сознания, связанная с появлением новых технологий. В наши дни происходит самый стремительный натиск на человеческий разум: ИИ, саморазвивающиеся нейросети, «умные» системы, жизнь в виртуальном пространстве… Директор Центра когнитивных исследований и нейронаук ТГУ Мария Толстова рассказала в интервью университетской газете Alma Mater об исследованиях, которые проводит центр, созданный в рамках стратегического проекта «Социогуманитарный инжиниринг».
Справка Alma Mater: Стратегический проект «Социогуманитарный инжиниринг: исследование и проектирование человека и общества» реализуется в междисциплинарном формате. Цель проекта – разработка методик выявления принципов взаимодействия биологического и технологического, технологий наращивания человеческих возможностей по направлениям: когнитивное, биологическое и ценностное – для обеспечения когнитивного и культурного благополучия человека.
«Читать» эмоции и мысли
– Мария, расскажите о Центре. Какие инструменты и технологии вы используете в исследованиях?
– Наш центр создан в 2023 году в рамках стратегического проекта «Социогуманитарный инжиниринг: исследование и проектирование человека и общества» (программа «Приоритет 2030»). Для проведения исследований было закуплено современное нейрофизиологическое оборудование отечественного производства – компании «Нейротренд». В нашем центре есть айтрекер, биобраслет, фотоплетизмограф и электроэнцефалограф. С помощью таких устройств можно отследить направление взгляда человека, узнать, положительные или отрицательные эмоции он испытывает, определить силу этих эмоций, проанализировать когнитивную нагрузку за счет измерения биоэлектрической активности в разных областях головного мозга.
Мы существуем в рамках сети нейролабораторий, которая включает сейчас 19 лабораторий, работающих на одном типе оборудования. Благодаря этому мы можем реализовывать большие сетевые проекты со сбором данных в разных городах. Например, в 2023 году команда нашего центра приняла участие в масштабном проекте: изучалась напряженность трудовой деятельности работников различных подразделений Российских железных дорог. Замеры проходили одновременно в нескольких городах России.
– Кроме сетевых проектов, какие исследования вы еще проводите?
– Деятельность нашего центра включает три ключевых направления, мы работаем как площадка для междисциплинарных исследований: как центр коллективного пользования, развиваем собственные научные проекты и оказываем коммерческие услуги, основанные на передовых нейрокогнитивных технологиях.
– Вы упомянули формат центра коллективного пользования. Как это работает на практике?
– Это означает, что мы открыты для коллабораций с исследователями не только из ТГУ, но и из любых других университетов. Например, с филологами изучаем, как иностранцы воспринимают текст на русском языке, с социологами анализировали проблематику инвалидности, используя данные нейрофизиологических измерений. Мы можем подключиться к проекту на любом этапе – от разработки гипотезы до верификации результатов. Наше оборудование позволяет получать объективные данные, которые дополняют традиционные методы. Это особенно ценно, ведь, как говорится, нейрооборудование не обманешь.
Нейротехнологии открывают уникальные возможности для изучения подлинных взглядов и установок человека, позволяя обойти такие психологические барьеры, как социальная желательность. Например, интересный аспект касается отношения к людям с ограниченными возможностями здоровья. Несмотря на выраженную нетерпимость к дискриминации лиц с инвалидностью, некоторые формы юмора, связанные с этой темой, вызывают положительную или нейтральную эмоциональную реакцию, но в социологических опросах респонденты такой юмор отмечают недопустимым.
– А какие собственные исследования сейчас в приоритете?
– Выделю три направления. Первое – онлайн-образование. Мы разработали технологию оценки эффективности образовательных инструментов. Например, в одном из проектов (совместно с ПИШ ТГУ и ИО ТГУ) изучали, как люди адаптируются к виртуальной реальности и насколько это влияет на усвоение материала. Полученные нами данные показали любопытные тенденции: около 43 процентов участников имели низкую предрасположенность к работе в виртуальном пространстве, отмечалось ухудшение самочувствия и низкие результаты тестов. Однако оказалось, что сами задания в VR-среде выполнялись успешнее и быстрее, чем за обычным компьютером.
Второе – это изучение ценностей. Совместно с научно-исследовательской лабораторией прикладного анализа больших данных ТГУ мы исследуем ценностно-смысловые ориентации студенческой молодежи на основе анализа цифровых следов и нейрофизиологических показателей. В ходе нейроэкспериментов испытуемым предлагалось решать моральные дилеммы. Особый интерес вызывало то, как студенты делают этот выбор, какие эмоции вызывает у них та или иная ситуация. В этом году мы изучаем особенности восприятия студентами разного типа ценностно-смыслового контента.
В-третьих, под руководством ведущего научного сотрудника нашего центра, доктора наук Александра Николаевича Савостьянова реализуется направление, посвященное прогнозированию склонности к аффективным расстройствам. Цель исследования – разработка и внедрение комплекса методик для ранней диагностики психосоматических нарушений у студентов российских вузов.
– А какие коммерческие исследования вы проводите?
– В первую очередь, это исследования в области нейромаркетинга. Мы анализируем, как аудитория реагирует на контент: измеряем эмоции, внимание, вовлеченность. Например, тестируем рекламные ролики, дизайн сайта, удобство мобильного приложения, чтобы дать рекомендации по их улучшению. Это помогает клиентам повышать конверсию без гадания на кофейной гуще. Совместно с компанией «Нейротренд» изучали восприятие фильмов и сериалов.
Еще одно направление – охрана труда. Сейчас мы активно работаем над созданием специальных предложений для бизнеса. Наши технологии позволяют оценить устойчивость работников к стрессу и их способность быстро реагировать в экстремальных условиях. Мы можем выявить места на производстве, где риск человеческих ошибок особенно высок, и предложить конкретные меры для повышения безопасности.
Отмечу еще одно направление – индивидуальное профилирование персонала. Например, мы можем проверить, как сотрудники реагируют в непредвиденных обстоятельствах, способны ли сохранять спокойствие, сталкиваясь с противоречивыми требованиями. Благодаря этому мы можем создавать индивидуальные программы тренировок в виртуальной реальности, направленные на улучшение внимания и снижение стресса. Все это позволяет оптимально подбирать кадры для важных и опасных проектов.
Искусственный и естественный
– Одна из ключевых задач стратпроекта, в рамках которого создан Центр, – это оценка влияния новых технологий, например, ИИ, на сознание человека. Есть ли какие-то наглядные истории из этой области?
– Сейчас наблюдается настоящий бум вокруг нейросетей, таких как ChatGPT. Все чаще студенты обращаются к искусственному интеллекту при подготовке рефератов, курсовых работ и даже творческих заданий. Мы совместно с Институтом дистанционного образования ТГУ проводим исследование. Суть эксперимента в том, что студенты решают задачи на креативность двумя способами: сначала самостоятельно, потом с поддержкой ChatGPT. Оказалось, что процесс решения вместе с чат-ботом воспринимался легче и приносил больше удовольствия. Напротив, выполняя задание самостоятельно, студенты чувствовали себя тревожнее и напряженнее. Теперь мы детально анализируем полученные нейроданные, чтобы выяснить, как повлияли эти экспериментальные условия на когнитивную нагрузку студентов.
Кроме того, наша команда проводит большое количество исследований, посвященных влиянию технологий искусственного интеллекта на человека. Сегодня мир живет в эпоху сосуществования естественного и машинного разума, и важно разобраться, каким образом они взаимодействуют друг с другом. Например, прямо сейчас мы тестируем новую образовательную технологию, разработанную ЦДО «Глобал». Нас интересует, насколько эффективно обучение проходит под руководством искусственного интеллекта. Мы хотим понять, повышает ли участие ИИ-ассистентов глубину понимания материала студентами. Дополнительно исследуем влияние подхода, при котором каждые три-пять минут система задает вопросы студентам, стимулируя их внимание и вовлеченность. Главная идея разработчиков заключается в создании индивидуальной образовательной траектории, адаптированной под каждого ученика. Для этого используются алгоритмы определения текущего эмоционального состояния учащегося. Создатели утверждают, что такой подход ничуть не уступает работе преподавателя-человека. Наша задача – подтвердить или опровергнуть эту гипотезу.
– Кто обычно является участником ваших исследований?
– Целевая аудитория у проектов разная и по возрасту, и по полу, но чаще всего в исследованиях принимают участие студенты, поскольку много проектов относится к образованию и сферам, напрямую связанным с молодежью.
– Расскажите о результатах исследования студентов ТГУ?
– Расскажу о проекте, который посвящен изучению особенностей адаптации студентов к обучению и склонности к аффективным расстройствам. Руководит проектом профессор Александр Николаевич Савостьянов из НИИ Нейронаук и медицины, который по совместительству работает в ТГУ и курирует некоторые наши проекты.
В течение одного академического семестра мы наблюдали за психоэмоциональным состоянием иностранных и российских студентов в вузах России. Используя психологические тесты, оценку моторного контроля и регулярные замеры уровня тревожности, мы выявили несколько важных закономерностей.
Оказалось, что у 9–10 процентов студентов присутствуют клинически значимые симптомы депрессии и тревожности. При этом ключевую роль в устойчивости к стрессу играет коллективизм: студенты, ощущающие крепкую связь с группой, реже сталкивались с усилением депрессивных симптомов в течение семестра. Напротив, те, кто чрезмерно фокусировался на собственных переживаниях, чаще демонстрировали рост тревожности и депрессии.
Любопытно, что динамика тревожности у иностранных и российских студентов различалась. У тех, кто приехал из-за рубежа, пик тревоги приходился на начало семестра – видимо, из-за трудностей адаптации. Однако уже к середине учебного периода их уровень стресса значительно снижался и оставался низким вплоть до сессии. У российских студентов картина была иной: максимальная тревожность наблюдалась в середине семестра, что, вероятно, связано с нарастающей учебной нагрузкой.
Методы исследования включали не только стандартные психологические тесты, но и оценку моторного контроля, что позволило зафиксировать не только субъективные переживания, но и их физиологические проявления. Эти данные могут быть полезны для разработки программ психологической поддержки студентов, особенно в периоды повышенного стресса, например, во время сессии или адаптации к новой среде. Исследование поднимает важный вопрос: как организовать учебный процесс, чтобы минимизировать психосоматические риски?
Нейро – путь к новому знанию
– Мария, в последнее время у вас проходят обучающие семинары. Кого и чему вы учите?
– Действительно, нам принципиально важно сочетать научную деятельность с образовательной, поэтому мы организовали ряд мероприятий, включая семинары, мастер-классы и интенсивы. В частности, успешно функционирует семинар сети нейролабораторий, открытый для всех желающих. На нем уже выступили известные ученые Александр Яковлевич Каплан, Александр Николаевич Савостьянов и Александр Васильевич Латанов.
В 2024 году совместно с Институтом образования ТГУ мы реализовали школу «Нейротехнологии в образовании». Это был смелый междисциплинарный проект, объединивший студентов разных факультетов – психологов, лингвистов, математиков и экономистов. Школа прошла успешно, что подтверждается трудоустройством двух выпускников в нашу лабораторию и публикацией статьи в рейтинговом научном журнале.
Кроме того, мы проводим совместные научные семинары с факультетами и разрабатываем новые образовательные курсы. Так, совместно с деканом филологического факультета ТГУ Инной Витальевной Тубаловой организован общий семинар, где студенты проводят собственные эксперименты с использованием нейротехнологического оборудования. Они изучают, например, восприятие различных типов текста и гендерные особенности этого процесса. Такое взаимодействие позволяет получать принципиально новые и порой неожиданные знания в различных предметных областях.
Для нас крайне важно, чтобы студенты находились в центре нашей деятельности, имели доступ к оборудованию и понимали, как применять нейрофизиологические методы в своих направлениях.
С начала нового учебного года мы планируем сотрудничество с Институтом экономики и менеджмента ТГУ и факультетом журналистики. В частности, совместно с факультетом журналистики разрабатываем курс повышения квалификации по нейромаркетингу.
Исследования Центра когнитивных исследований и нейронаук ТГУ демонстрируют, как нейротехнологии становятся инструментом для объективного анализа человеческого поведения и мышления. Через измерение физиологических реакций – от движения глаз до активности мозга – ученые выявляют закономерности, которые остаются незаметными в традиционных опросах и наблюдениях. Эти данные не только расширяют понимание когнитивных процессов, но и имеют практическое значение, от оптимизации образовательных программ до снижения профессиональных рисков в промышленности.
В планах Центра когнитивных исследований и нейронаук ТГУ – углубление сотрудничества с индустриальными партнерами и масштабирование исследований.