海馬對(duì)健康的認(rèn)知至關(guān)重要。來(lái)自加拿大蒙特利爾大學(xué)的West等人在Molecular Psychiatry雜志上發(fā)表了相關(guān)研究，采用橫向研究比較了經(jīng)常性動(dòng)作電子游戲玩家和從不玩電子游戲者的大腦結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，動(dòng)作電子游戲玩家的海馬灰質(zhì)有所減少。接下來(lái)重新招募從不玩電子游戲者，進(jìn)行隨機(jī)縱向訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在使用非空間記憶策略的群體中，動(dòng)作電子游戲（第一人稱(chēng)射擊游戲）的訓(xùn)練減少了海馬體的灰質(zhì)。相反地，使用依賴(lài)海馬的空間策略的群體，在訓(xùn)練之后，海馬的灰質(zhì)增加了。使用3D平臺(tái)游戲（超級(jí)馬里奧）進(jìn)行訓(xùn)練的被試群體，海馬或者與其功能上連接的內(nèi)嗅皮層的灰質(zhì)也有所增加。這些結(jié)果表明，電子游戲?qū)ｑR系統(tǒng)的影響可能有益也可能有害，取決于個(gè)人使用的導(dǎo)航策略和游戲的類(lèi)型。
關(guān)鍵詞：電子游戲 海馬 灰質(zhì)體積 VBM
在日常生活中，玩電子游戲的現(xiàn)象越來(lái)越普遍，而大量研究表明，電子游戲?qū)φJ(rèn)知過(guò)程存在影響。玩動(dòng)作電子游戲會(huì)增加涉及視覺(jué)注意、視覺(jué)短時(shí)記憶、執(zhí)行功能和程序?qū)W習(xí)能力等認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)。電子游戲還會(huì)影響海馬的灰質(zhì)大小。海馬這一結(jié)構(gòu)對(duì)健康認(rèn)知很重要。海馬參與情景記憶，對(duì)學(xué)習(xí)周?chē)h(huán)境地標(biāo)間關(guān)系的導(dǎo)航過(guò)程中涉及的空間學(xué)習(xí)策略很關(guān)鍵。而不依賴(lài)海馬的反應(yīng)學(xué)習(xí)策略，包括從給定的起始點(diǎn)記憶一系列的行為，則由尾狀核調(diào)節(jié)。值得注意的是，和空間學(xué)習(xí)者相比較，反應(yīng)學(xué)習(xí)者的海馬灰質(zhì)較少。
海馬和尾狀核記憶系統(tǒng)對(duì)個(gè)體的最優(yōu)功能都有貢獻(xiàn)。海馬主要參與空間導(dǎo)航，情景記憶和壓力調(diào)節(jié)相關(guān)的許多功能；而包括尾狀核的紋狀體是大腦獎(jiǎng)賞通路的一部分，參與習(xí)慣養(yǎng)成和程序性記憶（例如，騎自行車(chē)）。以往研究在人類(lèi)和大鼠中發(fā)現(xiàn)尾狀核和海馬是相反的關(guān)系，一個(gè)結(jié)構(gòu)的灰質(zhì)增加，另一個(gè)結(jié)構(gòu)的灰質(zhì)減少。在導(dǎo)航過(guò)程中，紋狀體尾狀核的功能活動(dòng)和海馬的活動(dòng)呈負(fù)相關(guān)?；谶@一證據(jù)，參與促進(jìn)尾狀核的行為，對(duì)習(xí)慣養(yǎng)成和提高特定的認(rèn)知技巧如內(nèi)隱學(xué)習(xí)很是重要，但對(duì)這一系統(tǒng)的過(guò)度依賴(lài)會(huì)導(dǎo)致對(duì)海馬記憶系統(tǒng)的利用不足，最終引起海馬的萎縮。
海馬和尾狀核記憶系統(tǒng)的平衡利用是最理想狀態(tài)，而壓力，獎(jiǎng)賞和程式化行為會(huì)促進(jìn)依賴(lài)尾狀核的反應(yīng)策略，卻以犧牲依賴(lài)海馬的策略的使用為代價(jià)，從而引起不平衡。由于海馬的重要作用，更好地理解人們的行為對(duì)這一神經(jīng)系統(tǒng)的影響越來(lái)越重要。
研究目的和假設(shè)：
研究1通過(guò)比較經(jīng)常玩動(dòng)作電子游戲者（action VGP）和從不玩電子游戲者（nonVGPs）在海馬灰質(zhì)上的差異，以檢驗(yàn)以往研究發(fā)現(xiàn)：習(xí)慣性動(dòng)作電子游戲（即第一和第三人稱(chēng)射擊游戲）玩家更多使用反應(yīng)策略，海馬體的灰質(zhì)較少。
研究2和研究3，通過(guò)縱向訓(xùn)練，建立動(dòng)作電子游戲經(jīng)驗(yàn)和海馬的灰質(zhì)減少之間的因果關(guān)系。研究假設(shè)為，動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致海馬灰質(zhì)減少?？臻g學(xué)習(xí)、反應(yīng)學(xué)習(xí)和環(huán)境因素相互作用，對(duì)海馬及其相關(guān)的行為產(chǎn)生不同的影響，因此，在分析縱向訓(xùn)練數(shù)據(jù)時(shí)，訓(xùn)練之前的學(xué)習(xí)策略（空間學(xué)習(xí)vs.反應(yīng)學(xué)習(xí)）也作為一個(gè)因素，納入考慮。
被試篩選和實(shí)驗(yàn)任務(wù)：
根據(jù)被試過(guò)去12個(gè)月玩電子游戲的習(xí)慣進(jìn)行分組，action VGP每周玩電子游戲至少6個(gè)小時(shí)；而non VGP，至少在過(guò)去6個(gè)月里，很少或者沒(méi)有玩過(guò)電子游戲，而且在他們的生活中，從來(lái)沒(méi)有經(jīng)常玩電子游戲的經(jīng)驗(yàn)。（哪里找來(lái)的被試？？）
研究1中，有33名（29名男性）健康被試參與，其中action VGP包括17名（2名女性）被試，過(guò)去6個(gè)月里，每周平均玩電子游戲的時(shí)間是19.14（+-5.95）小時(shí)；而nonVGP（16人）每周玩電子游戲的時(shí)間是0小時(shí)。采集了兩組被試的結(jié)構(gòu)性磁共振影像，并讓他們完成4/8虛擬迷宮（4/8VM）,一種可以區(qū)分導(dǎo)航過(guò)程中空間學(xué)習(xí)策略和反應(yīng)學(xué)習(xí)策略的虛擬現(xiàn)實(shí)任務(wù)。
研究2和3的實(shí)驗(yàn)參與者都符合研究1中nonVGPs的篩選標(biāo)準(zhǔn)。
研究2中，43名（14名男性）被試被半隨機(jī)地分配到了兩個(gè)訓(xùn)練組，平衡4/8虛擬迷宮的導(dǎo)航策略。其中一組被試（the actionTraining group, 動(dòng)作訓(xùn)練組）訓(xùn)練了90個(gè)小時(shí)的動(dòng)作電子游戲（例如使命召喚，戰(zhàn)地，殺戮地帶等），另一組被試（the MarioTraining group,馬里奧訓(xùn)練組）訓(xùn)練了90個(gè)小時(shí)的3D平臺(tái)電子游戲（超級(jí)馬里奧）。每天訓(xùn)練2到4小時(shí)，每周3次，每周最多12個(gè)小時(shí)。研究3重新招募了21名（8名男性）被試，被試訓(xùn)練動(dòng)作-角色扮演游戲。
數(shù)據(jù)分析：
三個(gè)研究都采用了基于體素的形態(tài)學(xué)分析（Voxle-based morphometry）。預(yù)處理完成之后，基于先前的數(shù)據(jù)定義了興趣區(qū)（ROI），包括海馬（hippocampus），杏仁核（amygdala）和內(nèi)嗅皮層（entorhinal cortex）。顯著性指標(biāo)為，興趣區(qū)內(nèi)峰體素P < 0.001，非校正。也報(bào)告了通過(guò)了小體積校正的效應(yīng)。在這些情況中，結(jié)果的P值解釋了海馬的體素?cái)?shù)目。
研究1，在經(jīng)常動(dòng)作電子游戲玩家和從不玩動(dòng)作電子游戲的群體中，比較海馬灰質(zhì)體積的差異。
研究2，在動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練組和馬里奧訓(xùn)練組中，比較訓(xùn)練之前和訓(xùn)練之后大腦影像的差異。在每個(gè)訓(xùn)練組之內(nèi)使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，檢查灰質(zhì)的變化。
研究2和3中，基于他們?cè)?/8VM的學(xué)習(xí)策略，每個(gè)訓(xùn)練組的被試又進(jìn)一步被分為空間學(xué)習(xí)者和反應(yīng)學(xué)習(xí)者。在每個(gè)訓(xùn)練組中的空間學(xué)習(xí)者和反應(yīng)學(xué)習(xí)者內(nèi)部，對(duì)訓(xùn)練之前和訓(xùn)練之后的影像進(jìn)行了配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。
研究結(jié)果：
圖1. 動(dòng)作電子游戲玩家和從不玩電子游戲者的橫向研究。
其中：（a）和從不玩電子游戲者相比較，動(dòng)作電子游戲玩家更多的是反應(yīng)學(xué)習(xí)者，采用反應(yīng)策略解決4/8虛擬迷宮。
（b）動(dòng)作電子游戲玩家和從不玩電子游戲者的磁共振影像對(duì)比。以海馬為興趣區(qū)。和從不玩電子游戲者相比，動(dòng)作電子游戲玩家的左側(cè)海馬灰質(zhì)減少(x = ? 30，y = ? 13，z = ? 25；t = ? 3.83，p < 0.0005，非校正)，海馬對(duì)側(cè)也觀察到了較低的灰質(zhì)體積，不過(guò)效應(yīng)在閾限以下(x = 30，y = ? 13，z = ? 25；t = ? 2.5，p > 0.005，非校正)。
圖2.研究2：動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練（action Training）引起的磁共振影像變化。
圖2結(jié)果為實(shí)驗(yàn)室控制的90個(gè)小時(shí)的動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練對(duì)結(jié)構(gòu)磁共振影像的影響，同一個(gè)被試訓(xùn)練之后的結(jié)構(gòu)腦影像和訓(xùn)練之前的結(jié)構(gòu)腦影像進(jìn)行對(duì)比。
（a）從不玩電子游戲者中的反應(yīng)學(xué)習(xí)者，在完成動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練之后，右側(cè)海馬的灰質(zhì)減少(x = 25，y = ? 19.95，z = ? 23.09；t = ? 5.51；p < 0.001)。
(b) 空間學(xué)習(xí)者在完成動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練之后，左側(cè)海馬的灰質(zhì)增加(x = ? 25， y = ? 3.77，z = ? 30.03；t = 7.88；p < 0.001).
圖3.研究2：馬里奧訓(xùn)練引起的磁共振影像變化。
圖3結(jié)果為90個(gè)小時(shí)的實(shí)驗(yàn)室3D平臺(tái)電子游戲訓(xùn)練（馬里奧訓(xùn)練）對(duì)結(jié)構(gòu)腦磁共振影像的影響。在同一個(gè)被試，比較訓(xùn)練之后的結(jié)構(gòu)腦影像和訓(xùn)練之前的結(jié)構(gòu)腦影像。
（a）從不玩電子游戲者中的反應(yīng)學(xué)習(xí)者，在完成馬里奧訓(xùn)練之后，右側(cè)海馬的灰質(zhì)增加(x = 24，y = ? 36，z = ? 5；t = 3.51；p < 0.005).
(b) 空間學(xué)習(xí)者在完成馬里奧訓(xùn)練之后，右側(cè)內(nèi)嗅皮層的灰質(zhì)增加(x = 24, y = 3，z = ? 41；t = 3.54；p < 0.005).
圖4. 研究3：在實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行90個(gè)小時(shí)動(dòng)作角色扮演電子游戲訓(xùn)練（aRPGTraining）對(duì)結(jié)構(gòu)腦磁共振影像的影響。
圖4中，在同一個(gè)被試，比較訓(xùn)練之后的結(jié)構(gòu)腦影像和訓(xùn)練之前的結(jié)構(gòu)腦影像。
（a）整組從不玩電子游戲者被試在完成動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練之后，左側(cè)和右側(cè)海馬內(nèi)的灰質(zhì)，總體上雙側(cè)半球都有所減少(左側(cè)：x = ? 29, y = ? 15, z= ? 24, t = ? 3.52,p < 0.001；右側(cè)：x = 21, y = ? 31, z = ? 8, t = ? 3.66,p < 0.001，非校正)。
（b）反應(yīng)學(xué)習(xí)者在動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練之后，雙側(cè)海馬的灰質(zhì)都有所減少(左側(cè)：x = ? 23, y = ? 9, z= ? 27, t = ? 3.88,p < 0.001非校正；右側(cè)：x = 21, y = ? 41, z = 0.78, t = ? 5.98, p< 0.0001非校正)。
(c) 空間學(xué)習(xí)者在動(dòng)作電子游戲訓(xùn)練之后，雙側(cè)海馬的灰質(zhì)都有所增加 (左側(cè)：x= ? 34，y = ? 10，z = ? 23，t = 4.47，p < 0.001；右側(cè)：x = 35, y = ? 27, z = ? 9, t = 3.5, p < 0.001非校正)。由于有先驗(yàn)假設(shè)，所有的p值都沒(méi)有校正。
一句話總結(jié)：本研究通過(guò)橫向研究和縱向訓(xùn)練研究考察了動(dòng)作電子游戲經(jīng)驗(yàn)和海馬灰質(zhì)的關(guān)系，電子游戲可以增加海馬的灰質(zhì)，也可以減少海馬的灰質(zhì)，這取決于個(gè)人使用的導(dǎo)航策略和游戲的類(lèi)型。采用依賴(lài)海馬的空間反應(yīng)策略進(jìn)行游戲，才能增加海馬灰質(zhì)，促進(jìn)健康的認(rèn)知。
參考文獻(xiàn)：West, G. L., Konishi, K., Diarra, M., Benady-Chorney, J.,Drisdelle, B. L., Dahmani, L., ... & Bohbot, V. D. (2018). Impact of video gameson plasticity of the hippocampus. Molecular psychiatry, 23(7),1566.
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