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电子游戏“成瘾”和大脑的变化

关于电子游戏“成瘾”的原因需要回到最新的成瘾概念,对成瘾的理解核心是由于大脑的“奖励系统”。
 
当大脑的神经递质多巴胺被触发分泌时,会对大脑伏伏核(大脑奖励系统的核心组成部分)以及其他大脑区域神经元回路产生影响。
 
这些神经元回路会被反复激活并改变神经联系,直至这些回路达到了大脑奖励系统的预期并产生了“渴望”的想法。
 
 
但随着时间的流逝,多巴胺受体开始减少,相应的大脑奖励系统产生的愉悦感也会降低。
 
这也是为什么大多数人连续十几小时游戏后会变得精神衰弱,除了疲惫之外,还有多巴胺分泌减少的原因。
 
所以导致成瘾的原因并不是某一种物质或行为本身,而是这些物质或行为所提供的奖励激发了大脑区域神经元回路。
 
因此现在几乎所有的游戏都会添加各种各样复杂的奖励和每日任务系统,以此让玩家对游戏愈加上瘾无法自拔。
 
 
“为什么孩子会沉迷游戏?”
 
这是作为一名科学家和一名父亲的雷皓最初决定开始研究电子游戏与大脑之间关系的动力。作为中国科学院研究员(武汉物理与数学研究所),雷皓多年来致力于重大脑疾病的研究。
 
“我发现自己的小孩特别喜欢玩iPad。身为一名科学家,就好奇为什么孩子会沉迷电子游戏。”
 
于是,雷皓团队与上海精神卫生中心合作,开始了关于网络(游戏)成瘾如何影响大脑的研究。
 
研究选取了35名14~21岁的青少年作为试验对象,根据Young氏网络成瘾诊断问卷进行判断后,发现有17名存在游戏成瘾问题的青少年。利用磁共振成像对这35名青少年进行脑部扫描之后,研究人员运用基于纤维束的空间统计方法对青少年网瘾患者的脑扩散张量图像进行了分析。
 
结果发现这些孩子大脑中一些白质纤维束,包括胼胝体、外囊、内囊、辐射冠、扣带等区域的微观结构存在异常。更重要的是,研究发现网瘾患者左侧胼胝体膝部异常程度与其焦虑程度显著相关。此外,网瘾患者内囊前枝、外囊等白质纤维束损伤的模式与英国科学家在鸦片依赖患者中看到的结果非常类似,且左侧外囊损伤程度与患者网瘾严重程度显著相关。
 
雷皓解释说,脑白质是大脑的重要组成部分,是不同脑区间进行沟通的桥梁。酗酒、海洛因依赖和可卡因成瘾等物质滥用患者大脑中都存在白质纤维束异常的情况。脑白质损伤可能与患者相关症状如认知、决策和控制能力减弱等相关。
 
“这个阶段的研究只能说明网络(游戏)成瘾的青少年大脑的某些区域存在异常,但大脑异常与网络(游戏)成瘾之间的因果关系还需要进一步研究确认,其中存在一种可能性就是过度沉溺于网络游戏可能会影响青少年大脑发育。”
 
 
 
为了进一步研究网络游戏成瘾可能的神经机制,雷皓团队与武汉国家光电研究中心教授龚辉团队合作,创新性地利用功能近红外光谱技术(fNIRS),实时监测了志愿者在玩一款名为“英雄联盟”的游戏期间的脑功能活动。
 
为何要采用功能近红外光谱设备来进行研究?雷皓解释说:“常规的磁共振成像设备空间小,活动受限;同时要求被试不能动。而玩游戏的时候,玩家大多是手舞足蹈的。使用功能近红外设备则没有这些问题,检测时将像一个帽子一样的装置戴在头上就可以了,被试可以跟平时一样玩游戏。这个设备原本主要用于心理学研究,相关实验一般都需要严格设计范式,控制条件。
 
玩网络游戏时脑功能活动的实时监测不同于传统的心理学实验,没有确定的大脑静息状态,没法设计对照实验,不同批次的实验数据也不能简单叠加。
 
这是一个大胆的尝试,也相当于是一次有点冒险的跨界研究。”
 
研究选取了24名大学生志愿者获得数据,他们都是普通的游戏玩家。雷皓告诉记者,团队大概花了一年的时间来调试设备、采集数据,但分析这些数据却用了两年的时间。
 
“得到的数据就是24个四十分钟到一个小时时长的波形图,关键在于怎么分析解读。最后还是一名博士生想出了办法,找到了突破口。”
 
雷皓介绍说,这项研究得出的结论有两项:首先,玩游戏过程中,不同脑区激活不一样,游戏涉及听觉、视觉、计划、奖赏等多重内容,是一个非常复杂的过程,涉及全脑多个不同脑区;其次,不同脑区在不同游戏事件中起到了不同的作用,比如在游戏过程中,本来应该负责执行控制的背外侧前额叶(DLPFC)在很多时候是被关掉了。
 
“之前有德国科学家做过研究,每天让受试者玩半个小时游戏,连续玩两三个月,结果发现这个区域是长大的,可以理解为受到了锻炼,变得更强壮。
 
而我们则发现网络(游戏)成瘾者该区域的功能连接下降,玩游戏过程中,大部分时候这个区域是关闭的。”
 
雷皓解释说,DLPFC是人脑中负责执行控制的区域,按理说游戏中需要很多执行控制,但这个区域却处于关闭状态。研究人员对其中的原因进行了猜想,初步认为游戏中的执行控制与现实生活不同。“游戏里更多的是依靠一些应激状态下的本能反应,比如我们发现玩家在游戏中击杀对手之后这个区域就会显著抑制,此时玩家可能就处于一种杀红眼的状态,现实生活的执行控制功能也可能不再发挥作用。”
 
对于后续研究,雷皓表示下一步想要在玩游戏过程中将指定脑区瞬时激活,会起到什么作用。也想对网络游戏职业玩家的脑功能活动进行研究,探讨其运行机制与一般人及成瘾者有何区别。

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