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电子游戏如何改变大脑？

大脑控制着我们的视觉、听觉、思维、学习以及与世界的互动。重要的是，大脑并不是一成不变的，随着时间的推移，它会因我们所做的事而发生改变。玩电子游戏也是其中之一，它会导致大脑发生一系列变化，比如会提高我们的视觉、听觉、思维和学习能力。但是，并非所有的电子游戏都是一样的，就像吃不同的食物会对身体产生不同的影响，玩不同的游戏也会让大脑发生不同的改变。在本文中，我们将介绍科学家如何测量大脑的变化以及电子游戏如何改变大脑。

大脑与认知

大脑负责认知，即我们处理和理解信息的方式，包括视觉、听觉、注意、学习、记忆、计划和决策等等。大脑的一个有趣之处在于，随着时间的推移，它可以发生变化，这种特征被称为大脑的可塑性。随着我们对周围世界的体验和学习，可塑性使大脑发生物理变化，在某些区域之间建立更强的连接。我们许多的日常活动，例如与他人的互动、在学校学到的东西以及课后的课余爱好，都会对大脑和认知功能产生影响，电子游戏就是其中之一！好消息是，电子游戏给大脑带来的一些变化可能有助于改善认知。在适当的条件下，电子游戏提供了一个理想的环境，让玩家锻炼各种认知功能，促进大脑的可塑性[1]。

测量大脑活动和认知能力

为了测量大脑在玩电子游戏后发生的变化，认知科学家可以使用几种技术（图1）。其中一种叫做磁共振成像（MRI），它利用强磁场来显示大脑的结构。科学家使用MRI可以看到组成大脑的细胞在经历某种体验后是否发生了变化，以及具体发生了怎样的变化[2]。另一种技术叫做功能磁共振成像（fMRI），它可以测量流经大脑特定区域的血流量，从而知道哪些脑区处于活跃状态。第三种技术叫做脑电图（EEG），用于测量大脑的电信号，它能够测得特定脑区在某些时刻的活跃程度。

图 1 - 脑成像技术的示例。

(A) 一个人大脑的磁共振成像，显示出大脑的结构。(B) 彩色区域是大脑活动的磁共振成像图。(C) 脑电信号示例，显示了五种不同类型的脑电波，表示不同类型的大脑活动。

虽然这些技术有助于科学家直观地观察大脑的变化，但他们还需要知道玩电子游戏是否真的会改变认知功能。为了确定这一点，科学家们开发了一些任务，旨在测试认知的各个组成部分。为简单起见，我们称之为认知任务，包括测量人们思考和记忆不断变化的信息的能力（又名工作记忆）、在忽略干扰时注意事物的能力、以及解决问题的能力（图 2）。

图 2 - 认知任务示例。

瑞文渐进矩阵[3] 是一项衡量解决问题能力的测验。完成这项任务的人会看到一个矩阵，他必须选择一个能使其完整的图像。这里的答案是4。

科学家可以利用大脑成像和认知任务进行实验，以确定玩特定的电子游戏是否会改变大脑和/或认知功能（图 3）。例如，也许他们想知道玩《堡垒之夜》能否改善这两点。那么首先，科学家招募了参与者，并进行一系列大脑成像扫描和认知任务，这就是前测，这是因为在要求参与者玩电子游戏之前，科学家需要先了解他们的大脑情况和相应的能力。然后，科学家会分配参与者玩《堡垒之夜》或另一款不会影响认知的电子游戏，第二款游戏称为控制组，用于与《堡垒之夜》进行比较。然后，参与者每天玩指定的电子游戏一小时，共进行数周。接着，科学家会进行与前测相同的大脑扫描和认知任务，这就是后测，能够测出参与者在玩游戏后的大脑结构和认知功能。最后，科学家们会比较参与者在测试前后的结果和表现。如果发现玩过《堡垒之夜》的参与者的大脑发生了某些变化，如特定脑区的体积增大，或者在认知任务上的表现比玩控制组游戏的参与者有更大的提高，研究人员就可以得出结论：玩《堡垒之夜》对大脑和认知的积极影响比控制组更大。

图 3 - 在一个典型的电子游戏训练实验中，参与者首先要参加一个测试，测量他们的认知功能（前测）。

然后，他们会被分配到玩几个小时的目标游戏或控制游戏（每天不超过 1 小时，整个游戏时间间隔为几周）。然后，他们回来再次参加之前的测试（后测）。如果目标组从前测到后测的进步比控制组更大，那么我们就知道玩这款游戏改善了认知功能[改编自[1]]。

玩电子游戏是如何影响大脑的呢？

许多实验发现玩电子游戏可以改变大脑的许多区域。例如，某些游戏可以增加部分区域的体积和活动（图1）[2]。然而另一些研究也提出，玩游戏会降低一些脑区的活动，如额叶。它怎么会同时增加和减少大脑的活动呢？一种解释是，刚开始接触电子游戏可能会增加与之相关区域的活动。然而，随着玩家成绩的提高，这个过程变得更加自动化，所需的脑力减少，导致脑区的活动变弱[2]。因此，鉴于训练时长和后测的时间不同，活动的增减可能与玩电子游戏有关。

电子游戏对大脑和认知的影响很复杂

玩电子游戏对大脑和认知的影响程度取决于很多因素，如年龄、时间长短以及游戏种类。例如，虽然电子游戏对所有年龄段的人都至少有一点积极影响，但对年轻人认知功能的改善往往大于65岁以上的老年人[4]。

同样，虽然玩任何时长的游戏都可能导致大脑发生变化，但研究表明，时间越长变化就越大[4]。更重要的是，目前所有结论都显示，沉迷电子游戏（长时间玩游戏）并不好。相反，如果每次玩游戏的间隔时间较大，则会对大脑产生更强的积极影响。例如，当我们在实验室尝试利用电子游戏改善大脑功能时，只允许参与者每天玩1小时。

最后，并非所有电子游戏都会对大脑产生同样的影响。一般来说科学家认为，玩某款游戏所需的认知技能及与之相关的大脑区域，将是玩了一段时间后发生变化的技能和部位。这与练习体育类似，足球和篮球需要不同的身体技能，如果练习踢足球，可能腿部肌肉会变得更强壮，踢球的技术会变得更好，但不会期望手臂会变得强壮或投篮的准确度提高。

动作类电子游戏是一种被广泛研究的类型，并且一直被证明可以提高某些方面的认知能力。例如《堡垒之夜》等第一人称射击游戏和《喷射战士》等第三人称射击游戏。不过，《动物森友会》和《我的世界》等不属于这个类型。研究人员发现，与其他认知功能相比，动作类游戏更能提高感知觉、空间感和注意力[4]。其他类型的游戏，如益智（如《传送门 2》）或策略游戏（如《星际争霸 3》），则可能会开发解决问题的能力，提高对应的认知功能。然而，关于游戏对认知能力的具体影响，研究结果不一致，因此还需要更多的探索[6]。

结语

总之，电子游戏对大脑和认知的影响有些复杂。研究表明，这确实会对某些部分和认知能力产生积极作用，但在很大程度上取决于 游戏的 类型。请记住，这一领域并不一定会探索电子游戏对认知以外 的 其他内容的影响，例如潜在的成瘾性 以及 如何影响儿童的社交和情感发展。在思考电子游戏和我们的关系时，重要的是要关注多方面的作用 。

作者：Jocelyn Parong、 C. Shawn Green

翻译：高欣然

来源：脑与心智毕生发展研究中心、发展人口神经科学研究中心

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