神经科学家原本希望通过让患者玩电子游戏来提升脑力,但一项新研究提示这可能适得其反。蒙特利尔大学(UdeM)心理学副教授Greg West及其同事发现,经常玩动作游戏(如第一人称射击游戏)的人,其大脑海马体中的灰质更少。海马体萎缩与抑郁症、精神分裂症、创伤后应激障碍(PTSD)和阿尔茨海默病等多种脑部疾病风险增加相关。该研究于8月8日发表在《自然》子刊《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)上。
West与麦吉尔大学精神病学副教授Véronique Bohbot合作进行了这项研究。West说:“电子游戏已被证明对某些认知系统(如视觉注意力和短期记忆)有益,但也有行为学证据表明,玩游戏可能对海马体产生负面影响。”因此,他们开展了一项完整的神经影像学研究,扫描经常玩动作游戏的玩家的大脑,并与非玩家进行比较,发现经常玩游戏的人海马体中的灰质更少。随后,他们进行了两项纵向研究以确定因果关系,结果证实游戏确实导致了大脑变化。
海马体与尾状核的制衡
海马体是与学习记忆密切相关的脑区,负责空间记忆和情景记忆。例如,伦敦出租车司机的海马体更发达。海马体中灰质越多,通常意味着大脑越健康。然而,大脑中还有一个名为纹状体的区域,其中的尾状核与奖赏通路、习惯形成和程序性记忆有关。此前研究表明,尾状核与海马体相互制衡:增加其中一个结构的灰质,往往伴随着另一个结构灰质的减少。尾状核的活动也与导航过程中的海马活动呈反比。
由于动作游戏对尾状核的刺激强于海马体,85%的玩家依赖尾状核进行游戏。尾状核使用越多,海马体使用越少,最终导致海马体细胞减少和萎缩。如果动作游戏导致年轻人海马体灰质减少,那么在鼓励儿童、青少年和老年人通过游戏提升认知技能时,就应持谨慎态度。West指出:“结果表明,这种认知技能的改善可能需要付出代价。”
空间学习与反应学习
研究人员招募了97名志愿者(51名男性,46名女性),让他们玩各种流行的射击游戏,如《使命召唤》、《杀戮地带》和《无主之地2》,以及《超级马里奥3D世界》,共计90小时。为了区分“空间学习者”(使用海马体)和“反应学习者”(使用奖赏系统),West团队首先让每位参与者在电脑上穿越一个“4-on-8”虚拟迷宫。从中心出发,他们需沿四条看似相同的道路前进以捕获目标物体,然后门被移除,继续探索另外四条路径。空间学习者依赖背景地标(如岩石、山脉、树木)导航,而反应学习者则忽略地标,记忆一系列左转或右转的顺序。
制作益脑游戏
确定学习策略后,参与者开始玩动作游戏和3D平台游戏。相同的游戏时间对每个人大脑的影响差异很大:90小时的动作游戏导致反应学习者的海马体萎缩,而90小时的3D游戏则使所有参与者海马体记忆系统内的灰质增加。由于空间策略与海马体灰质增加相关,反应学习者仍可通过使用空间策略来弥补对海马系统的负面影响。研究为动作游戏制造商提供了改进方向:如果动作游戏在设计时不加入GPS或路线显示,玩家可能被迫进行空间学习,从而减轻对海马体的损害。