Известно, что загрязнение воздуха может нанести вред мозгу и снизить эффективность его работы. Новое исследование показало, что когда концентрация мелких твердых частиц в воздухе увеличивалась, шахматисты совершали большее количество ошибок в турнирных матчах. Если быть точным, то при повышении уровня мелкой взвеси на 10 мкг/м3 шансы шахматистов на ошибку увеличивались на 2,1 процентных пункта, а значимость ошибок возрастала на 10,8%.

"Мы обнаружили, что когда люди подвергаются более высокому уровню загрязнения воздуха, они совершают больше ошибок, и сами ошибки серьезнее", — говорит соавтор исследования Хуан Паласиос, экономист из Лаборатории устойчивой урбанизации Массачусетского технологического института.

Речь идет о твердых частицах (PM), которые представляют собой переносимую по воздуху смесь частиц и жидких капель, состоящую из различных веществ, таких как пыль, сажа, дым, органические вещества и различные химические вещества. Некоторые PM происходят из естественных источников, таких как вулканы или пожары, но большая часть загрязнения воздуха в городах (и в других местах) имеет антропогенные источники, такие как электростанции, транспортные средства или сельское хозяйство.

PM классифицируются по размеру частиц, при этом более мелкие представляют больший риск. Самая маленькая группа, называемая мелкими твердыми частицами или PM 2,5, включает частицы диаметром 2,5 микрона или меньше — размер, который позволяет проникать глубже в дыхательные пути и организм.

По данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха ежегодно приводит к миллионам преждевременных смертей во всем мире. Оно способствует возникновению рака, сердечных заболеваний и других проблем со здоровьем, а том числе, нарушению когнитивных способностей.

Искусственный интеллект

Для нового исследования ученые отследили 121 игрока на трех восьминедельных шахматных турнирах в Германии с 2017 по 2019 год, зафиксировав более 30 000 ходов. Искусственный интеллект помог оценить каждое движение, определить оптимальные решения и отметить ошибки.

Для регистрации уровней PM 2,5, углекислого газа и температуры в местах проведения турниров использовали специальные датчики. Результаты показали, что уровни PM 2,5 в помещении во время турниров варьировались от 14 до 70 микрограммов на кубический метр воздуха, что сопоставимо с воздухом во многих городских районах.

Исследователи сообщают, что все признаки указывают на то, что PM 2,5 является причиной более низкой производительности, а другие переменные, такие как температура, уровень CO2 и уровень шума, не имеют аналогичной связи с решениями игрока.

В исследовании также учитывались рейтинги игроков, ведь ход партии сильно зависит от того, насколько равнозначны противники. "Против сопоставимых противников в одном и том же турнирном раунде воздействие различных уровней качества воздуха имеет значение для качества движений и качества решений", — говорит Паласиос.

Сочетание загрязнения воздуха и нехватки времени еще больше усугубило ситуацию. Когда игроки были вынуждены ускорять время в критической части матча, дополнительное количество твердых частиц повышало вероятность ошибки на 3,2 процентных пункта, а серьезность ошибок возрастала на 20,2 процента.

Исследование ограничено изучением воздействия загрязнения воздуха на когнитивные способности, риски для здоровья не затрагивались. В анализе использовались шахматы, чтобы проиллюстрировать, как загрязнение воздуха может влиять не только на легкие и сердце, но и на мозг.

Исследование было опубликовано в Management Science.