De acuerdo con el Dr. Richard Haier, jugar al Tetris de forma prolongada puede llevar a una actividad cerebral más eficiente durante el juego. Cuando se juega a Tetris por primera vez, aumentan la función y actividad cerebral, incrementándose también el consumo de energía cerebral, medido por la tasa metabólica de la glucosa. A medida que el jugador de Tetris se vuelve más hábil, el cerebro reduce su consumo de energía y glucosa, indicando una actividad cerebral más eficiente para el juego. Jugar al Tetris de forma moderada (media hora al día por un período de tres meses) incrementa las funciones cognitivas tales como «pensamiento crítico, razonamiento, procesamiento del lenguaje» y aumenta también el espesor de la corteza cerebral.
En enero de 2009, un grupo de investigación de la Universidad de Oxford dirigido por la Dra. Emily Holmes informó en PLoS ONE que en voluntarios sanos, jugar Tetris poco después de ver material traumático en el laboratorio redujo el número de flashbacks que esas escenas provocaban a la semana siguiente. Creen que el juego puede interrumpir los recuerdos que se conservan de las visiones y los sonidos que se presenciaron, y que luego se vuelven a experimentar a través de flashbacks involuntarios y angustiantes. El grupo espera desarrollar más este enfoque como una posible intervención para reducir los flashbacks experimentados en el trastorno de estres postraumatico, pero enfatizó que estos son solo resultados preliminares.
Otro efecto notable es que, de acuerdo con un estudio canadiense de abril de 2013, se ha encontrado que jugar Tetris ayuda a los adolescentes con ambliopia (ojo perezoso), lo cual es mejor que tapar con un parche el ojo sano de la víctima para entrenar su ojo más débil. El Dr. Robert Hess, del equipo de investigación, dijo: «Es mucho mejor que aplicar parches, es mucho más divertido, es más rápido y parece funcionar mejor». Cuando se probó en el Reino Unido también pareció ayudar a los niños con ese problema.
El juego puede provocar que se imaginen combinaciones de Tetris de forma involuntaria aun cuando no se esté jugando (el llamado Efecto Tetris) aunque esto puede ocurrir con cualquier videojuego o situación real que proyecte las imágenes o escenarios de forma repetida, tales como rompecabezas.
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