杜長亮,季朝新
2017 年10 月28 日,在國際奧委會第6 屆峰會上,國際奧委會代表們一致認為:“具有競技性的電子游戲項目,可以被認為是一種體育運動”。由此,電子競技作為一項體育運動項目,獲得了國際奧委會的認可[1]。所謂電子競技,是由電子游戲發(fā)展起來,是通過相關的電子設備進行腦力對抗的一種運動,電子競技不僅體現(xiàn)在腦力的對抗方面,還體現(xiàn)在精細運動技能的加工、肌肉的協(xié)調(diào)性和認知加工過程等方面。因此,在一定程度上電子競技是將電子游戲的娛樂功能上升到競技層面。隨著電子游戲的競技化,電子競技已作為表演項目出現(xiàn)在2018年雅加達亞運會,并已成為2022 年杭州亞運會正式比賽項目[2]。2018 年7 月24 日,我國國家體育總局印發(fā)了《關于舉辦2018 年全國電子競技公開賽的通知》,將《英雄聯(lián)盟》《爐石傳說》《星際爭霸2》和《絕地求生》等電子競技列入比賽項目[3]。但電子競技是一把雙刃劍,對其爭論自始至終就沒有停止過。
一些研究表明,玩游戲能夠使人成癮[4],暴力類電子競技可能增加少兒的攻擊行為[5-7],經(jīng)常玩電子競技的女孩更容易抽煙、使用咖啡因,而且攻擊性更高,甚至BMI指數(shù)也較高[8],尤其是不利于青少年的成長。研究表明,電子競技可以促進自閉癥、多動癥和后天性腦損傷等特定性人群的康復[9-10]??傮w上對人體的平衡能力、協(xié)調(diào)能力具有積極的影響[11]。不僅如此,電子競技對人腦認知功能的改善作用已經(jīng)被證實[12]。
認知功能,是指人腦加工、儲存和處理信息的能力[13]。而認知功能的退化,就是指人腦加工、儲存和處理信息的能力變?nèi)趸騿适?。為了解電子競技對認知功能微觀層面的影響,需要對其在大腦可塑性方面的效果進行研究[14-16]。大腦的可塑性,可以分為結構可塑性和功能可塑性[17]。所謂的結構可塑性,是指大腦的外在表現(xiàn)發(fā)生了變化,如體積、密度等;而功能可塑性,是指大腦的功能發(fā)生了改變,如腦功能的活動發(fā)生了改變等[18]。近些年,電子競技對大腦可塑性的研究也逐漸豐富起來。因此,本文為了闡述電子競技對大腦可塑性的影響,選取了電子競技對大腦可塑性影響的相關文獻進行綜述,分析電子競技對腦結構、腦功能的影響,探討電子競技影響大腦可塑性的相關因素,并簡要說明未來的研究方向。
大腦結構性的變化,主要表現(xiàn)在大腦灰質(zhì)和大腦白質(zhì)的改變,其中大腦灰質(zhì)的主要變化是腦灰質(zhì)的擴張和萎縮。在人的一生中,腦灰質(zhì)隨著年齡的變化而改變,在出生到成年期,腦灰質(zhì)隨著年齡的增加而變厚,但是成年后腦灰質(zhì)就會隨著年齡的增加變薄,等到老年以后,就會發(fā)現(xiàn)腦灰質(zhì)萎縮現(xiàn)象。腦白質(zhì)是大腦神經(jīng)纖維聚集的地方,在腦灰質(zhì)以下,腦白質(zhì)如果發(fā)生病變,主要表現(xiàn)在神經(jīng)纖維遭到破壞,造成了連接的緊密度下降。
關于電子競技對腦灰質(zhì)影響的有關研究,主要集中在進行電子競技訓練后,觀測大腦灰質(zhì)厚度的變化和一些功能區(qū)體積的變化,以此來說明電子競技對腦灰質(zhì)的影響,研究這些變化,能夠直接證明電子競技對腦灰質(zhì)的有效促進作用[17]。SIMONE.KüHN 等[19]采用實驗對照的方式,觀察電子競技對腦灰質(zhì)的影響。實驗組采用每天至少30 min的電子競技訓練,對照組不進行電子競技訓練。訓練后發(fā)現(xiàn),實驗組的右側(cè)海馬結構、右背外側(cè)前額葉皮質(zhì)的腦灰質(zhì)均顯著增加。其隨后的研究[20-21]發(fā)現(xiàn),電子競技對于兒童腦灰質(zhì)的影響則更為明顯。通過分析154名經(jīng)常參與電子競技和不經(jīng)常參與電子競技的14歲兒童大腦灰質(zhì)之間的差異發(fā)現(xiàn),經(jīng)常參與電子競技兒童的腦灰質(zhì)變化非常明顯,具體表現(xiàn)在左額葉皮質(zhì)增厚,左額葉皮質(zhì)的厚度與訓練時間的長短有關,而且呈現(xiàn)出顯著的正相關關系。同時,研究并沒有發(fā)現(xiàn)經(jīng)常參與電子競技的兒童任何一個腦區(qū)域的皮層厚度變薄。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是,電子競技對腦灰質(zhì)不斷刺激,使腦灰質(zhì)發(fā)生了結構性變化,而腦灰質(zhì)結構性的變化就體現(xiàn)在腦灰質(zhì)增厚(見圖1)。
圖1 電子競技引起的腦灰質(zhì)變化示意圖[20](圖片來源于Simone Kühn)Figure1 Schematic Diagram of Changes in Gray Matter Caused by E-sports Games(Photo by Simone Kühn)
還有一些研究也表明,電子競技對腦灰質(zhì)具有一定的影響,這些研究提供了電子競技促進腦結構改變的間接證據(jù)[22-26]。C.BASAK 等[27]研究了電子競技對于人體腦結構和認知功能的影響,指出特定的電子競技可以改變大腦的結構和改善某些方面的認知功能。其研究招募了20 名志愿者,每名志愿者每周進行2~3 次電子競技訓練,每次訓練時間控制在1~1.5 h,訓練時間為6 周,實驗前后對大腦區(qū)域的灰質(zhì)體積進行測量。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過電子競技訓練受試者的腦灰質(zhì)體積發(fā)生了變化。這些變化的區(qū)域分別為內(nèi)側(cè)前額葉皮層、小腦、軀體感覺區(qū)和背外側(cè)前額葉皮質(zhì)層等,證明電子競技訓練對腦灰質(zhì)的影響。
可以看出,電子競技可以使腦灰質(zhì)結構發(fā)生改變,而且青少年兒童的腦灰質(zhì)可塑性更強??赡艿脑蚴牵嗌倌陜和幱诎l(fā)育期,受到外部刺激更加敏感,因此腦灰質(zhì)可塑性就更強。但是在研究中還發(fā)現(xiàn),電子競技對于腦灰質(zhì)的改變也不盡相同??赡艿脑蚴?,不同類型的電子競技對腦灰質(zhì)的改變不一致,而且腦灰質(zhì)的改變與參與電子競技的時間也具有一定的相關關系。
電子競技影響腦白質(zhì)的變化,主要是通過彌散張量成像(diffusion tensor image,DTI)技術觀測白質(zhì)纖維的完整性。其中DTI有較多的指標,能夠反映腦白質(zhì)變化最有效的指標包括部分各向異性(fractional anisotropy,F(xiàn)A)、平均彌散率(mean diffusivity,MD)、軸向彌散率(axial diffusivity,AD)和徑向彌散率(radial diffusivity RD),其中部分各向異性反映的是神經(jīng)纖維的緊密性和髓鞘的完整性,平均彌散率、軸向彌散率和徑向彌散率反映水分子彌散運動大小和方向的指標,經(jīng)常采取的研究指標為FA和MD。
S.HOFSTETTER等[28]研究,考察了短期電子競技訓練對腦白質(zhì)的影響。實驗中,通過2 h的電子競技訓練,用DTI掃描受試者,結果顯示,電子競技與穹窿的變化具有極其密切的聯(lián)系,說明短期的電子競技訓練可以使腦白質(zhì)發(fā)生微觀結構的改變,而白質(zhì)的變化程度與灰質(zhì)也有密切的聯(lián)系。RAY[29]為考察電子競技對腦白質(zhì)的變化,采用31 名成人和31 名老年人為實驗被試,2組被試參與不同的電子競技(動作類電子競技和策略類電子競技),每次訓練時間均設定為1.5 h。通過訓練,DTI技術掃描FA值表明,成年組和老年組均表現(xiàn)出相同的結果,即動作類與右側(cè)紋狀體和穹窿末端的腦白質(zhì)FA具有相關性,策略類與海馬體和左側(cè)扣帶回的腦白質(zhì)FA具有相關性。研究為患有記憶障礙或者處理速度下降的人群應該選取何種訓練提供了理論參考。
目前,也有研究者將電子競技作為治療神經(jīng)性疾病的輔助手段,并且取得了一些研究成果[30-32]。LUCA.PROSPERINI等[33]使用電子競技的視覺任務,考察是否會引起DTI 參數(shù)的變化,以及這些指標的變化能否對多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)患者起到臨床改善的作用。該實驗共招募了27 名多發(fā)性硬化患者,進行為期24 周的實驗,其中13 名患者前12 周電子競技干預,后12 周不進行電子競技干預;另外14 名患者前12 周不進行任何干預,后12 周進行電子競技干預。在第12周和24 周,對各個組別進行靜態(tài)的腦磁共振成像,利用DTI 對腦白質(zhì)進行虛擬的解剖,獲取DTI 參數(shù)值。研究發(fā)現(xiàn),與不進行電子競技干預相比,進行電子競技干預的FA 值得到顯著的改善,而RD 值則下降,可能的原因是髓鞘功能的修復作用得到改善。這也在側(cè)面證明了電子競技可以影響新髓鞘的形成,而且還可以增加軸突的直徑和髓鞘的厚度、密度和間距,進而影響腦白質(zhì)的形態(tài)。而多發(fā)性硬化患者與髓鞘的形成具有一定的關系,表明電子競技可以誘導多發(fā)性硬化患者腦白質(zhì)結構的微觀結構變化。
可以看出,腦白質(zhì)的改善與電子競技具有直接的關系,具體表現(xiàn)在電子競技對于腦白質(zhì)的影響主要是提高腦白質(zhì)的密度,進而提高傳輸效率,而且電子競技也是輔助治療一些神經(jīng)性疾病的有效手段,主要的作用機理可能是電子競技誘導了腦白質(zhì)結構的微觀改變。
已有研究表明,電子競技會改變大腦某些方面的認知功能,如執(zhí)行功能、工作記憶和反應速度等[34]。然而,電子競技對于腦功能影響的結果不盡相同,如有的研究發(fā)現(xiàn)電子競技可以使腦活動激活減弱,而有的研究表明電子競技可能會使腦活動激活增強。
腦活動激活減弱,主要是指在經(jīng)過電子競技的訓練后,大腦的激活程度降低,主要表現(xiàn)在腦區(qū)的相關活動變小,或者腦區(qū)域激活范圍縮小的現(xiàn)象。
M.W.VOSS 等[35-36]招募29 名志愿者參與實驗,受試者每周進行3~5 次電子競技訓練,每次時間控制在2 h,總體訓練次數(shù)定為10次,在實驗前后受試者大腦接受腦功能成像技術(fMRI)掃描。結果顯示,在實驗前后大腦網(wǎng)絡在特定區(qū)域出現(xiàn)了激活程度的減弱,具體表現(xiàn)在上頂葉與尾狀核方面的激活存在差異,證明了電子競技可以對大腦網(wǎng)絡重組產(chǎn)生影響。造成這方面差異的可能原因是,上頂葉與尾狀核的神經(jīng)執(zhí)行效率得到提高,可以調(diào)動更少的神經(jīng)元來完成相同的任務。Y.H.CHOU等[37]應用正電子發(fā)射斷層掃描技術(PET),掃描30 名受試者CBF的變化發(fā)現(xiàn),將受試者分為2組:暴力視頻組和非暴力視頻組,每一名受試者都參與30 min 訓練,然后對被試的腦部區(qū)域進行掃描。研究發(fā)現(xiàn),所以被試CBF 在前額葉、顳葉和枕葉皮質(zhì)中都有著顯著的改變,具體表現(xiàn)為激活程度均降低,但是暴力激活組比非暴力組的激活程度更低。而且在進行暴力電子競技時,扣帶皮層的CBF 明顯減少,可能的原因是扣帶皮層在暴力行為調(diào)節(jié)中發(fā)揮了作用。潘瑋等[38]利用靜息態(tài)fMRI 研究暴力電子競技對個體攻擊性的影響,為了能夠精確說明電子競技的影響作用,研究采用比率低頻振幅(fALFF)為指標,對有暴力訓練經(jīng)驗的大學生進行測量發(fā)現(xiàn),暴力電子競技組的眶額皮質(zhì)、海馬旁回內(nèi)側(cè)額葉等的活動減弱,但是顳上回和尾狀核的活動增強,證明了暴力電子競技可以影響大腦的默認網(wǎng)絡和中央執(zhí)行網(wǎng)絡。
現(xiàn)有研究表明,電子競技對于與其有關的腦部功能的激活程度減弱,可能的原因是,在經(jīng)過電子競技訓練后,大腦相關腦區(qū)的加工效率得到加強,進而使相關的腦區(qū)激活程度更低。
除了觀測到腦活動激活減弱以外,有相當多的研究觀測到經(jīng)過電子競技訓練后,腦活動激活增強的現(xiàn)象。
中國科學院心理研究所王平等[43]團隊指出,電子競技對老年人執(zhí)行功能具有良好的改善作用,但是其神經(jīng)機制還不是很明確。為了探明原因,研究采用flanker(側(cè)抑制)任務的fMRI 考察電子競技對老年人執(zhí)行功能改善的神經(jīng)學基礎。結果表明,電子競技能夠更好地促進行為表現(xiàn),經(jīng)過電子競技訓練老年人的大腦激活要高于不進行電子競技訓練的老年人,電子競技激活的主要區(qū)域為額頂葉,包括背外側(cè)前額葉皮質(zhì)、左緣上回、右前葉和左中央旁小葉。研究證明,電子競技可以作為防止老年人認知退化的有效工具。同時,也有研究指出,電子競技對于人體的視覺空間和注意力的改善同樣具有積極的影響。J.DIANA 等[44]為了探討改變的機理,招募20 名女性參與實驗,應用fMRI 技術檢測女性受試者大腦活動。結果顯示,相對于不經(jīng)常參與電子競技的女性,參與電子競技女性的楔葉、枕葉中部和小腦的活動較為頻繁,這些腦區(qū)代表了視覺運動系統(tǒng)。因此,電子競技在一定程度上對于受試者的大腦功能產(chǎn)生有利的影響。研究闡述了產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是,電子競技引發(fā)了其他腦區(qū)一起參與活動,能夠有效調(diào)動周圍的神經(jīng)元和腦區(qū)參與任務,這些腦區(qū)為執(zhí)行任務的腦區(qū)起到了補償機制的作用。
為了能夠說明電子競技對腦功能的長期影響作用,F(xiàn)ABIO.RICHLAN等[45]應用視覺空間任務和字母檢測任務,考察電子競技參與者和非電子競技參與者的腦功能。研究采用fMRI技術,探討電子競技參與者在視覺空間任務和字母檢測任務中具有優(yōu)勢的生理學機制。這項研究與之前的研究結果具有差異,主要表現(xiàn)在視覺空間任務中,并沒有發(fā)現(xiàn)電子競技參與者與非電子競技參與者具有差異。在進行字母檢測任務時發(fā)現(xiàn),電子競技參與者的血氧信號出現(xiàn)了與非電子競技參與者的差異,這種差異主要表現(xiàn)在電子競技參與者額葉區(qū)CBF的增多,增加的部分主要有中間皮質(zhì)、左前額葉溝和左額的腮部分。造成這種現(xiàn)象的可能原因是,電子競技參與者在進行字母檢測任務時,需要調(diào)動更多的神經(jīng)元來參與任務,對任務腦區(qū)的功能進行補充,造成腦區(qū)重組的現(xiàn)象。雖然研究無法證實電子競技參與者的視覺空間優(yōu)勢,但是證明了電子競技參與者與非電子競技參與者在語言認知任務中的大腦激活模式存在差異。
為了更加深入地了解電子競技對腦功能的促進作用,HELMET.KARIM 等[46]使用fNIRS 觀測有身體活動的電子競技=與前庭功能之間的關系。研究采用32通道的fNIRS記錄額葉、運動區(qū)、感覺區(qū)和顳皮質(zhì)中的CBF 變化情況。結果發(fā)現(xiàn),在進行電子競技訓練期間,顳上回的CBF 值顯著增加;只讓受試者觀看,并不讓其操作,發(fā)現(xiàn)顳上回的CBF 值并不會顯著增加??赡艿脑蚴牵痫D上回CBF 變化的原因是平衡任務,而不是視覺刺激。而且研究認為,CBF的變化與平衡任務的難易程度也存在一定的關系,即平衡難度越高,CBF 的值就越大。研究表明,電子競技并不會影響前庭功能,只有平衡任務才會對前庭功能產(chǎn)生影響。
對于電子競技促進大腦活動激活增強的研究,一種可能的原因是,電子競技的刺激激發(fā)了其他腦區(qū)的活動,使一部分腦區(qū)代替原有腦區(qū)的一小部分功能,即發(fā)生了補償效應;另外一種可能的原因是,電子競技促進了大腦功能性重組,使大腦的激活得到增強。
隨著技術的更新,電子競技成癮問題也獲得了較多神經(jīng)成像的證據(jù)。JI-WOO.SEOK等[39]應用fMRI考察電子競技成癮者腦功能連接之間的變化。研究選取了20 名電子競技成癮者和20 名健康對照組為實驗對象,利用fMRI 技術獲得實驗組和對照組靜息態(tài)的結構圖像。結果顯示,成癮者的左尾狀核和右額中回之間的功能連接呈現(xiàn)出負相關關系。同時,研究指出,默認網(wǎng)絡的缺陷可能與成癮具有一定的關系,為以后研究電子競技成癮提供了一個新的研究方向。田梅[40]利用PET技術探討電子競技成癮者的大腦功能變化情況,通過評價多巴胺和葡萄糖代謝對腦區(qū)功能的變化進行研究。研究發(fā)現(xiàn),成癮者的前額葉、顳葉和邊緣系統(tǒng)的葡萄糖代謝速度明顯降低,紋狀體觀察到多巴胺受體的失調(diào)。研究揭示了電子競技成癮者強迫行為可能與腦區(qū)功能的變化有著一定的關聯(lián)。
也有學者在神經(jīng)元層面深入研究腦區(qū)功能與電子競技成癮之間的內(nèi)在關系。如TOBIAS.GLEICH[41]利用fMRI研究電子競技對獎勵處理區(qū)神經(jīng)元的影響,指出了背外側(cè)前額葉皮質(zhì)的激活程度降低很可能與游戲內(nèi)容具有關系,如與獎勵處理區(qū)神經(jīng)元有關的背外側(cè)前額葉皮質(zhì)就與電子競技的內(nèi)容有關,而神經(jīng)元的變化與電子競技訓練時間有著一定的關系。這說明了電子競技這一定的方面也可以有效改善人們的認知功能,但是如果不能有效管理,可能會導致獎勵區(qū)的神經(jīng)元激活程度降低,進而導致成癮。
為了能夠了解成癮的內(nèi)部因素,天津醫(yī)科大學總醫(yī)院的杜鑫[42]對成癮者腦功能區(qū)的連接密度進行了fMRI研究,主要觀察受試者靜息態(tài)功能連接密度的改變情況。研究結果顯示,成癮者的左側(cè)額上回、額中回和右側(cè)顳下回的靜息態(tài)功能連接密度顯著增高。造成這種現(xiàn)象的可能原因是,成癮者獎勵機制功能較強,因此為了維持正常的行為學表現(xiàn),與工作記憶、空間定向和注意加工之間的腦區(qū)靜息態(tài)功能連接密度就會增加,而其神經(jīng)元的激活程度降低,使其局部腦區(qū)功能降低。
由電子競技引發(fā)大腦結構改變和大腦功能重組,都說明大腦具有一定的可塑性。但是,電子競技對大腦結構和功能重組改變程度卻不盡相同,尤其是在大腦功能可塑性方面,既往研究即觀察到了電子競技對腦活動激活減弱,也觀察到了電子競技對腦活動激活增強,而且雙方都具有各自的證據(jù)。根據(jù)總結,電子競技影響大腦可塑性的因素可能是電子競技類型、電子競技訓練時間和個體差異等。
電子競技的分類方式有很多,其中競技性可以分為策略類(如《爐石傳說》等)、動作類(如《反恐精英》等)和綜合類(如《英雄聯(lián)盟》《絕地求生》等)3種。不同的類型對人腦可塑性的影響也不同。
3.1.1 策略類電子競技對腦可塑性的影響 策略類電子競技主要改善的是人的認知加工過程,影響的是人們的執(zhí)行功能和記憶能力,因而導致腦區(qū)結構改變的多為海馬體和前額葉[43-46]。由于策略類電子競技并不是固定單一的形式,在進行相同的類型時,參與者的反應也是不同的。因此,負責邏輯推理和記憶的相關腦區(qū)也會不停地接受新的刺激,所以這部分腦區(qū)的結構產(chǎn)生了變化,且其功能性也會得到增強。CHRISTOPHERR等[47]調(diào)查研究暴力類電子競技對認知功能的影響,采用238名18~24歲之間的大學生參與實驗,實驗對象被隨機分配為4 組,分別參與暴力容易類、暴力困難類、非暴力容易類和非暴力困難類電子競技訓練。研究表明,訓練內(nèi)容對認知能力并不會產(chǎn)生影響,與是否暴力沒有直接關系,而困難的訓練會提高認知能力。而JUNGYUN.HWANG 等[48]研究指出,不同類型的電子競技訓練對于認知功能的改變是不同的。其采用不同電子競技方式對受試者的注意視覺和工作記憶進行考察,采用有身體活動的電子競技和靜坐不動的電子競技2 種方式,訓練類型又分為敘事和非敘事2 類,利用兩兩組合,得到4 種活動方式。研究發(fā)現(xiàn),不同類型的電子競技對于工作記憶和視覺注意的改善效果是不同的,其中,有身體活動的比靜坐不動的反應時間要短,且具有統(tǒng)計學意義。在視覺注意方面,兩者也具有顯著性差異,但訓練內(nèi)容對受試者的影響不是很大。研究還證明了電子競技和中等強度的鍛煉強度對人體認知功能的改善效果最佳。但同時,由于無法運用腦成像,研究并沒有揭示產(chǎn)生這種現(xiàn)象的生理學機制。HYUNKYU.LEE[49]采用策略類電子競技考察腦功能的變化情況,運用fMRI對實驗者實驗前、后進行腦部功能的掃描,發(fā)現(xiàn)在進行電子競技訓練以后,采用策略性電子競技的受試者相關腦區(qū)的腦功能激活得到增強,尤其是前額葉激活表現(xiàn)最為明顯,證實不同類型的電子競技對于不同腦區(qū)可塑性改變不同的猜測。
3.1.2 動作類電子競技對腦可塑性的影響 動作類訓練主要是改善視覺注意加工過程和肌肉協(xié)調(diào)性,因而導致腦區(qū)結構改變的多為中央前回、前扣帶回、上頂皮層和小腦等。由于動作類主要動作較為單一,主要以手眼協(xié)調(diào)為主,其訓練往往是重復的,因此,這樣的電子競技經(jīng)過長時間的訓練之后,腦區(qū)可能會降低對電子競技的反應,大腦可能會探索出利用更少的資源提高其加工效率,因此腦區(qū)的激活有可能表現(xiàn)出局部增強和整體減弱。BENADY-CHORNEY 等[50]指出,前扣帶皮層與獎勵、注意力控制和命令執(zhí)行有很大的關系,因此其考察了動作類電子競技與前扣帶皮層之間的關系。研究發(fā)現(xiàn),與非電子競技被試相比,動作類電子競技被試的前扣帶皮質(zhì)出現(xiàn)增厚的跡象,而且與對照組有著顯著性的差異,但是其并沒有觀測到其他腦功能區(qū)的變化情況。
3.1.3 綜合類電子競技對腦可塑性的影響 綜合類電子競技包含多種因素,在訓練中,既包括策略,也包括動作等,這也是電子競技發(fā)展的一個方向。綜合類電子競技對于大腦的影響并不是單個腦區(qū)的影響,往往體現(xiàn)在多個腦區(qū)的共同作用。綜合類電子競技最容易產(chǎn)生大腦結構性的改變,也最能夠體現(xiàn)出大腦功能性的改變。由于綜合類電子競技對大腦可塑性的影響最廣泛,因此,在多個腦區(qū)都可能會觀察腦區(qū)重組的現(xiàn)象。KENIA.MARTINEZ等[51]利用fMRI觀測電子競技對腦功能網(wǎng)絡的影響發(fā)現(xiàn),經(jīng)過電子競技訓練的測試組其顳頂葉、前額葉改變最為明顯,而其他腦功能網(wǎng)絡區(qū)也發(fā)現(xiàn)了不同程度的重組現(xiàn)象。此研究提供了電子競技對腦功能重組的證據(jù),對于研究電子競技影響腦功能的網(wǎng)絡做出了貢獻。
可以看出,不同類型的電子競技對于腦可塑性的影響也不相同,尤其表現(xiàn)在腦功能可塑性方面。提示,在以后的研究中,要區(qū)分不同類型的電子競技,要有針對性地研究不同類型的訓練對腦功能產(chǎn)生的不同影響,使研究更有針對性。
電子競技對大腦可塑性的影響還體現(xiàn)在訓練的時長上。訓練時間的長短對腦可塑性的影響已經(jīng)得到了證實[52]。目前,大部分研究采用fMRI 進行腦功能的監(jiān)測,為電子競技訓練時間影響腦功能的變化提供了證據(jù)。M.MOISALA[53]利用fMRI監(jiān)測時間與主管工作記憶大腦皮質(zhì)之間的關系,研究選取了167 名13~24 歲之間的青少年為研究對象,采用N-back 任務進行工作記憶測試。結果顯示,時間與工作記憶的改善情況具有密切的聯(lián)系,每天訓練時間越長,工作記憶任務就越好,對腦皮層的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),與工作記憶有關的前額皮質(zhì)網(wǎng)絡的功能性得到提高,具體表現(xiàn)在背外側(cè)前額葉皮質(zhì)上。研究也提及了電子競技訓練時間不能過長,否則容易產(chǎn)生疲勞反應,影響測試效果。該研究還發(fā)現(xiàn),訓練經(jīng)驗和工作記憶測試任務的難度與前額皮質(zhì)網(wǎng)絡活動具有一定的相關關系,但是由于研究的局限性,并不能準確推斷其因果關系。DANIELLE.LEVAC 等[54]研究針對先天性腦損傷兒童的功能進行電子競技訓練干預,研究結果表明,電子競技可以有效改善先天性腦損傷兒童的腦部功能,而且改善效果與訓練時間呈現(xiàn)出顯著的正相關關系。
雖然電子競技能夠?qū)δX功能產(chǎn)生積極的影響,但是有研究表明,這種積極的影響是短暫的,如果獲得腦功能的改善以后不再參與電子競技訓練,那前期獲得的認知功能改善就會消失[55]。也有研究認為,電子競技訓練的效果可以推廣到其他領域。如INGEL.WILMS 等[56]研究電子競技對視覺注意的影響,研究將42名成年男性測試者分為3組,其中非電子競技參與組12 人,電子競技參與組10 人,電子競技經(jīng)驗豐富組20 人,所有組別均采用視覺注意的測試。結果顯示,電子競技對短期視覺記憶功能的影響不大,但是能夠提高視覺記憶的編碼速度,而且編碼速度的快慢與訓練時間的長短有關。由此可見,電子競技改善了視覺注意功能,該研究結果可以推廣到認知康復訓練中。
可以看出,電子競技訓練時間與腦可塑性之間也存在一定的關系,而訓練時間的長短是腦可塑性改變的關鍵因素,適當?shù)膮⑴c時間可以有效改善腦結構和腦功能,但是過度的參與時間會使人沉迷于電子競技,可能形成網(wǎng)絡成癮。
電子競技對大腦可塑性的影響存在個體差異,在外在表現(xiàn)上,同一種電子競技,有的人可能會存在上癮的風險,而有的人卻毫無興趣;在內(nèi)在改變上,電子競技對每個人的改變效果也不同,如相同的電子競技類型,對不同人視覺注意、工作記憶的影響也不同;在生物學機制上,由于每個人腦區(qū)對于刺激的接受程度不一致,導致可塑性影響也不一致。根據(jù)分析,導致個體間存在差異的因素可能與參與者的年齡、受教育年限和智商等相關[57-58]。DANIEL.ANSARI[59]指出,文化差異可能會造成人們對于事物認知的差異,而且這種差異也會對腦的可塑性產(chǎn)生一定影響。JESúS.CESPóN等[60]則指出年齡對于大腦可塑性的影響,并指出阿爾茲海默癥患者與年齡之間的相關關系。SOLEDAD BALLESTEROS等[61]指出不同鍛煉方式對腦可塑性的干預效果,并指出運用相同的干預手段,得到的結果也不盡相同,可能的原因是被試者自身的差異導致測試結果出現(xiàn)偏差。BORJA.MANERO 等[62]考察了電子競技與年齡、性別和習慣等之間的相關性,發(fā)現(xiàn)習慣對于受試者選擇哪種電子競技方式影響最大,而在性別比例中,男子參與電子競技的時間要普遍高于女子,說明性別與電子競技也存在一定的關系。由于受試者都是學生,年齡差距并不是太大,所以研究并沒有發(fā)現(xiàn)年齡與電子競技之間的關系。但是有研究表明,電子競技訓練對老年人與青少年兒童的改善效果具有不一致性。M.ZVYAGINTSEV等[63]指出,電子競技訓練可以使青少年兒童的腦功能連接得到增強,電子競技的局部改善也得到了加強。而有的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過電子競技訓練以后,老年人的腦功能連接并沒有得到增強,而是出現(xiàn)了偏向于年輕人的局部腦區(qū)加工效率升高的情況。因此,對于電子競技提高大腦可塑性的研究,應該注意個體差異,以避免實驗結果出入較大。
電子競技對腦可塑性的影響受多種因素的調(diào)節(jié),研究各個因素是如何影響大腦可塑性將會是以后的研究方向。在以后的研究中,不僅要考慮單因素的影響,還要考慮這些因素的交互作用,以深入地探討其影響機制。
電子競技自20 世紀60 年代誕生之日起一直是議論的焦點。從沉迷于電子競技的網(wǎng)癮少年,到各大賽事上獲得冠軍為國爭光的職業(yè)電競選手;從電子競技最開始的消遣娛樂,到目前國內(nèi)部分院校開設電子競技專業(yè);從以前的不被認可,到國際奧委會最終承認其為體育項目,電子競技注定要在人們的爭議中繼續(xù)前行。
早前的研究都是對電子競技的危害性進行探討,近些年電子競技對人體認知功能的改善效果已經(jīng)被大量的研究所證實。但也有較多的研究認為,電子競技并不能改善大腦的認知功能,電子競技僅使玩家針對本身的“游戲”具有更高的認知,其改善具有不可遷移性[64-66]。面對質(zhì)疑,更多的研究人員選擇在微觀層面對電子競技的作用進行解釋說明,主要體現(xiàn)在大腦的結構和功能指標方面。但是,目前對于電子競技是如何影響大腦可塑性的研究仍然存在較多的問題,尤其表現(xiàn)在電子競技對腦功能的影響方面。造成研究存在差異的可能原因是:一方面,使用不同電子競技訓練類型;另一方面,在測量腦功能的相關指標時,校正標準不同,可能影響測量結果。因此,對于測量結果要謹慎對待。雖然較多的研究支持電子競技可以增加人體的認知能力,電子競技對大腦的可塑性產(chǎn)生影響,但這并不能夠成為人們沉迷電子競技的借口。因為研究證明,有規(guī)律的、短暫的電子競技參與時間能夠?qū)Υ竽X產(chǎn)生有益的影響,而花費過多的時間則會適得其反。因此,在未來的研究中,應該關注以下3個問題。
(1)對于電子競技影響腦可塑性的因素進行研究,不僅僅要研究單因素的影響效果,還要盡可能研究其交叉作用所帶來的影響結果。如什么類型的電子競技對于腦結構和腦功能的可塑性干預效果最好,參與電子競技多長時間能夠最大程度地改善腦結構和腦功能,又不至于沉迷與電子競技等。(2)對于腦功能的測量結果,要詳細說明校正的標準,以使實驗具有可重復性,使其更具有說服力。(3)對于電子競技影響大腦可塑性影響的研究,目前還缺乏縱向的追蹤研究,在以后的研究中,可以通過追蹤研究確定電子競技對腦可塑性影響的效果,進而推動電子競技對腦可塑性影響的科學研究進展,為研究提供更多的科學依據(jù)。