El entrenamiento del videojuego y el sistema de recompensa (2015)

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Resumen

Los videojuegos contienen elaborados programas de refuerzo y recompensa que tienen el potencial de maximizar la motivación. Los estudios de neuroimagen sugieren que los videojuegos pueden influir en el sistema de recompensa. Sin embargo, no está claro si las propiedades relacionadas con la recompensa representan una condición previa, lo que obliga a una persona a jugar videojuegos o si estos cambios son el resultado de jugarlos. Por lo tanto, realizamos un estudio longitudinal para explorar los predictores funcionales relacionados con la recompensa en relación con la experiencia de los videojuegos, así como los cambios funcionales en el cerebro en respuesta al entrenamiento de los videojuegos. Cincuenta participantes sanos fueron asignados al azar a un entrenamiento de videojuegos (TG) o grupo de control (CG). Antes y después del período de entrenamiento / control, la resonancia magnética funcional (fMRI, por sus siglas en inglés) se realizó mediante una tarea de recompensa no relacionada con videojuegos. En la prueba previa, ambos grupos mostraron la activación más fuerte en el estriado ventral (VS) durante la anticipación de la recompensa. En la prueba posterior, el TG mostró una actividad VS muy similar en comparación con la prueba previa. En el GC, la actividad VS fue significativamente atenuada. Este estudio longitudinal reveló que la capacitación en videojuegos puede preservar la capacidad de respuesta de recompensa en los SV en una situación de reevaluación a lo largo del tiempo. Sugerimos que los videojuegos son capaces de mantener las respuestas del estriado para recompensar la flexibilidad, un mecanismo que podría ser de gran valor para aplicaciones como el entrenamiento cognitivo terapéutico.

Palabras clave: videojuegos, entrenamiento, anticipación de recompensa, longitudinal, fMRI

INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas, la industria de los videojuegos se ha convertido en una de las industrias multimedia más grandes del mundo. Muchas personas juegan videojuegos a diario. Por ejemplo, en Alemania, 8 de 10 personas entre 14 y 29 años reportaron jugar videojuegos, y 44% por encima de la edad 29 todavía juega videojuegos. Tomados en conjunto, basados ​​en datos de encuestas, aproximadamente más de 25 millones de personas mayores de 14 años (36%) juegan videojuegos en Alemania (Illek, 2013).

Parece como si los seres humanos tuvieran una motivación genuinamente alta para jugar videojuegos. Con mayor frecuencia, los videojuegos se juegan con el simple propósito de "divertirse" y un aumento a corto plazo en el bienestar subjetivo (Przybylski et al., 2010). De hecho, jugar videojuegos puede satisfacer diferentes necesidades psicológicas básicas, probablemente también dependiendo del videojuego específico y su género. Especialmente el cumplimiento de necesidades psicológicas como competencia (sentido de autoeficacia y adquisición de nuevas habilidades), autonomía (comportamiento dirigido a objetivos personales en entornos ficticios novedosos) y relación (interacciones sociales y comparaciones) se asociaron con los videojuegos (Przybylski et al., 2010). Específicamente, la satisfacción de las necesidades psicológicas podría estar relacionada principalmente con los diversos mecanismos de retroalimentación proporcionados al jugador por el juego. Este elaborado programa de refuerzo y recompensa tiene el potencial de maximizar la motivación (Verde y Bavelier, 2012).

Debido al alto uso, los videojuegos han entrado en el foco de investigación de disciplinas como la psicología y la neurociencia. Se ha demostrado que el entrenamiento con videojuegos puede llevar a una mejora en el rendimiento cognitivo (Verde y Bavelier, 2003, 2012; Basak et al., 2008), y en el comportamiento relacionado con la salud (Baranowski y otros, 2008; Primack et al., 2012). Además, se ha demostrado que los videojuegos pueden usarse en la capacitación de cirujanos (Boyle et al., 2011), que están asociados con una mayor calidad de vida psicológica en los participantes de edad avanzada (Allaire et al., 2013; Keogh y otros, 2013), y que pueden facilitar la reducción de peso (Staiano et al., 2013). Aunque se sabe que los videojuegos están diseñados para ser recompensados ​​al máximo por los desarrolladores de juegos, y los jugadores de video obtienen beneficios psicológicos del juego, los procesos subyacentes que explican los beneficios psicológicos no se entienden completamente. Verde y Bavelier (2012) concluyeron de su investigación que más allá de las mejoras en el rendimiento cognitivo, el "verdadero efecto de los videojuegos de acción puede ser mejorar la capacidad de aprender nuevas tareas". En otras palabras, los efectos del entrenamiento de los videojuegos pueden no estar limitados a los entrenados. juego en sí mismo puede fomentar el aprendizaje a través de una variedad de tareas o dominios. De hecho, los jugadores de videojuegos aprendieron cómo aprender nuevas tareas rápidamente y, por lo tanto, superan a los jugadores que no son de videojuegos, al menos en el dominio del control atencional (Verde y Bavelier, 2012).

Los procesos neurobiológicos subyacentes asociados con los videojuegos se han investigado con diferentes técnicas de imagen y diseños experimentales. Un estudio de tomografía por emisión de positrones (PET) de raclopride realizado por Koepp et al. (1998) mostró que los videojuegos (más específicamente, una simulación de un tanque) se asocian con la liberación de dopamina endógena en el cuerpo estriado ventral (VS). Además, el nivel de potencial de unión a la dopamina se ha relacionado con el rendimiento en el juego (Koepp et al., 1998). El VS es parte de las vías dopaminérgicas y está asociado con el procesamiento de recompensas y la motivación (Knutson y Greer, 2008) así como la adquisición de aprendizaje en términos de señal de error de predicción (O'Doherty et al., 2004; Atallah y otros, 2006; Erickson y otros, 2010). Usando imágenes de resonancia magnética (MRI) para medir el volumen de materia gris, Erickson et al. (2010) demostró que el volumen estriado ventral y dorsal podía predecir las ganancias iniciales de rendimiento en un videojuego cognitivamente exigente (en particular, una simulación de tirador espacial en dos dimensiones). Adicionalmente, Kühn et al. (2011) encontró que, por un lado, el uso de videojuegos con frecuencia en comparación con los juegos de video infrecuentes se asoció con un mayor volumen de materia gris estructural y por otro lado se relacionó con una activación funcional más fuerte durante el procesamiento de la pérdida (Kühn et al., 2011). Además, la actividad de imágenes de resonancia magnética funcional estriada (fMRI) durante la reproducción activa o la observación pasiva de un videojuego (simulación de disparos espaciales, Erickson y otros, 2010) o al completar una tarea diferente no relacionada con videojuegos (en particular una tarea extraña) predijo la mejora de entrenamiento subsiguiente (Vo et al., 2011). Tomados en conjunto, estos estudios muestran que los procesos neuronales que están asociados con los videojuegos probablemente estén relacionados con alteraciones del procesamiento neural en el VS, el área central del procesamiento de recompensas. Además, los juegos de video parecen estar asociados con cambios funcionales relacionados con el procesamiento estructural y de recompensa en esta área. Sin embargo, no está claro si las propiedades estructurales y funcionales relacionadas con los videojuegos observadas en estudios anteriores representan una condición previa, que sesga a un individuo hacia jugar videojuegos o si estos cambios son los resultado de jugar videojuegos.

En resumen, los videojuegos son muy populares y de uso frecuente. Una de las razones podría ser que los videojuegos pueden satisfacer las necesidades humanas generales (Przybylski et al., 2010). Las necesidades satisfechas aumentan el bienestar psicológico, que a su vez probablemente se experimenta como gratificante. Los estudios de neuroimagen apoyan esta visión al mostrar que los videojuegos están asociados con alteraciones en el sistema de recompensa estriatal. Por otro lado, el procesamiento de recompensas es un mecanismo esencial para cualquier proceso de aprendizaje de estímulo-respuesta humano. Verde y Bavelier (2012) describió la capacitación en videojuegos como una capacitación para aprender a aprender (el aprendizaje de patrones de estímulo-respuesta es crucial para completar un videojuego con éxito). Creemos que la capacitación en videojuegos se enfoca en el sistema de recompensa estriatal (entre otras áreas) y puede llevar a cambios en el procesamiento de la recompensa. Por lo tanto, en este estudio, nos centramos en el procesamiento de recompensa estriatal antes y después del entrenamiento de videojuegos.

Aquí, realizamos un estudio longitudinal para poder explorar predictores funcionales relacionados con la recompensa en relación con el rendimiento y la experiencia en el juego, así como los cambios funcionales en el cerebro en respuesta al entrenamiento de videojuegos. Utilizamos un videojuego comercial exitoso, porque los juegos comerciales están diseñados específicamente para aumentar el bienestar subjetivo (Ryan et al., 2006) y, por lo tanto, se puede maximizar el disfrute del juego y la recompensa experimentada durante el juego. De acuerdo con la hipótesis de predicción, esperamos que la respuesta ventral del estriado en una tarea de recompensa antes del entrenamiento en videojuegos predice el rendimiento como se mostró en un estudio anterior con una tarea diferente (Vo et al., 2011). Además, queremos explorar si la capacidad de respuesta de la recompensa del estriado ventral está relacionada con la diversión, el deseo o la frustración experimentados en el grupo de entrenamiento durante el episodio de entrenamiento. Para investigar el efecto de la capacitación en videojuegos, realizamos una segunda exploración de resonancia magnética después de que se realizó la capacitación en videojuegos. Basado en los hallazgos de Kühn et al. (2011) mostrando un procesamiento de recompensa alterado en comparación con los jugadores de videojuegos poco frecuentes, esperábamos una señal de recompensa estriatal alterada durante la anticipación de recompensa en los participantes que habían recibido entrenamiento en comparación con los controles. Si hay cambios funcionales en el sistema de recompensa estriatal, estos deberían estar relacionados con el efecto del entrenamiento de videojuegos. Si no, los cambios observados en el estudio por Kühn et al. (2011) más bien puede relacionarse con una condición previa de los jugadores de videojuegos frecuentes.

MATERIALES Y MÉTODOS

PARTICIPANTES

Cincuenta adultos jóvenes sanos fueron reclutados a través de anuncios en periódicos e Internet y se asignaron al azar al grupo de entrenamiento de videojuegos (TG) o al grupo de control (CG). Preferiblemente, solo reclutamos participantes que jugaron poco o ningún videojuego en los últimos meses de 6. Ninguno de los participantes reportó jugar videojuegos más de 1 h por semana en los últimos 6 meses (en promedio 0.7 h por mes, SD = 1.97) y nunca jugó el juego de entrenamiento ["Super Mario 64 (DS)"] antes. Además, los participantes estaban libres de trastornos mentales (de acuerdo con una entrevista personal con Mini-International Neuropsychiatric Interview), diestros y aptos para el procedimiento de exploración de MRI. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética local de la Charité - Universitätsmedizin Berlin y se obtuvo un consentimiento informado por escrito de todos los participantes después de que los participantes recibieron instrucciones completas sobre los procedimientos del estudio. Los datos de los mapas anatómicos de materia gris de estos participantes han sido publicados previamente (Kühn et al., 2013).

PROCEDIMIENTO DE ENTRENAMIENTO

El TG (n = 25, edad media = 23.8 años, SD = 3.9 años, hembras 18) fue instruido para jugar "Super Mario 64 DS" en la consola portátil "Nintendo Dual-Screen (DS) XXL" por al menos 30 mínimo por día Período de 2 meses. Este juego de plataformas extremadamente exitoso fue elegido por su alta accesibilidad para los participantes ingenuos de los videojuegos, ya que ofrece un equilibrio adecuado entre la entrega de recompensas y la dificultad y es popular entre los participantes masculinos y femeninos. En el juego, el jugador tiene que navegar a través de un complejo entorno 3D usando botones unidos a la consola que se usa para movimientos, saltar, cargar, golpear, volar, pisar fuerte, leer y acciones específicas de cada personaje. Antes de la capacitación, los participantes fueron instruidos sobre el control general y los mecanismos de juego de una manera estandarizada. Durante el período de entrenamiento, ofrecimos diferentes tipos de asistencia (teléfono, correo electrónico, etc.) en caso de que surgiera frustración o dificultades durante el juego.

El CG sin contacto (n = 25, edad media = 23.4 años, SD = 3.7 años, hembras 18) no tuvieron ninguna tarea en particular, pero se sometieron al mismo procedimiento de escaneo que el TG. Todos los participantes completaron una exploración por RMN al inicio del estudio (prueba previa) y 2 meses después del entrenamiento o después de una fase de retraso pasivo (prueba posterior). El entrenamiento del videojuego para el TG comenzó inmediatamente después de la medición previa a la prueba y terminó antes de la medición posterior.

CUESTIONARIOS

Durante el entrenamiento, se pidió a los participantes del TG que registraran la cantidad de tiempo de juego diario. Además, los participantes calificaron la experiencia, la frustración y el deseo de jugar durante un juego de video en una escala Likert de 7-point una vez a la semana en un documento de procesamiento de textos (consulte el material complementario para obtener más información) y enviaron los archivos de datos electrónicos por correo electrónico a los experimentadores. La recompensa realizada relacionada con el juego (estrellas recogidas) se evaluó objetivamente al verificar la consola de videojuegos después del período de entrenamiento. La cantidad máxima absoluta de estrellas fue 150.

SLAD MACHINE PARADIGM

Para investigar la anticipación de la recompensa, se utilizó un paradigma de máquinas tragamonedas ligeramente modificado que provocó una fuerte respuesta estriatal (Lorenz et al., 2014). Los participantes tuvieron que pasar por el mismo paradigma de las máquinas tragamonedas antes y después del procedimiento de entrenamiento de videojuegos. La máquina tragamonedas se programó usando el software de presentación (versión 14.9, Neurobehavioral Systems Inc., Albany, CA, EE. UU.) Y consistió en tres ruedas que mostraban dos conjuntos diferentes de frutas (fruta alterna X e Y). En los dos puntos de medición de tiempo, una máquina tragamonedas con cerezas (X) y limones (Y) o melones (X) y bananas (Y) se mostraron en forma equilibrada y se distribuyeron por igual para TG y CG. El color de dos barras horizontales (arriba y debajo de la máquina tragamonedas) indica los comandos para iniciar y detener la máquina.

Al comienzo de cada prueba, las ruedas no se movían y las barras grises indicaban el estado inactivo. Cuando estas barras se pusieron azules (lo que indica el inicio de una prueba), se instruyó al participante para que iniciara la máquina presionando un botón con la mano derecha. Después de presionar un botón, las barras se volvieron grises nuevamente (estado inactivo) y las tres ruedas comenzaron a girar verticalmente con diferentes aceleraciones (aumento exponencial de la rueda izquierda a derecha, respectivamente). Cuando se alcanzó la velocidad de rotación máxima de las ruedas (1.66 s después de presionar el botón), el color de las barras se volvió verde. Este cambio de color indicó que el participante podría detener la máquina presionando el botón nuevamente. Después de presionar otro botón, las tres ruedas dejaron de girar sucesivamente del lado izquierdo al derecho. La rueda izquierda se detuvo después de un retraso variable de 0.48 y 0.61 s después de presionar el botón, mientras la rueda central y derecha seguían girando. La segunda rueda se detuvo después de un retraso variable adicional de 0.73 y 1.18 s. La rueda derecha dejó de girar después de la rueda central con un retraso variable de 2.63 y 3.24 s. La parada de la tercera rueda terminó la prueba y se mostró en la pantalla una retroalimentación sobre la ganancia actual y la cantidad total de recompensa. Para la siguiente prueba, el botón cambió de gris a azul nuevamente y la siguiente comenzó después de un retraso variable que osciló entre 4.0 y 7.73 y se caracterizó por una función de disminución exponencial (ver Figura Figura11).

FIGURA 1 

Estructura de la tarea de la máquina tragamonedas. El análisis de FMRI se centró en la parada de 2nd rueda, cuando las dos primeras ruedas muestran la misma fruta (XX_) o cuando las dos primeras ruedas muestran diferentes frutas (XY_) mientras que la 3nd La rueda seguía girando.

El experimento contenía ensayos 60 en total. La máquina tragamonedas se determinó con una distribución pseudoaleatoria de pruebas de ganancia 20 (XXX o YYY), pruebas de pérdida 20 (XXY o YYX) y pruebas de pérdida temprana 20 (XYX, YXY, XYY o YXX). Los participantes comenzaron con una cantidad de 6.00 euro que representa la apuesta de 0.10 euro por prueba (pruebas de 60). * 0.10 euro wager = 6.00 euro wager) y ganó 0.50 euro por prueba, cuando todas las frutas seguidas eran de la misma identidad (XXX o YYY); si no, los participantes no ganaron (XXY, YYX, XYX, YXY, XYY, YYX) y la apuesta se restó de la cantidad total de dinero. Los participantes no tuvieron influencia en ganar o perder y los participantes ganaron la cantidad fija de 10.00 euro (ganancia de 0.50 euro * 20 ganar pruebas = 10.00 euro ganancia) al final de la tarea. Los participantes fueron instruidos para jugar en la máquina tragamonedas 60 veces y que el objetivo en cada prueba es obtener tres frutos del mismo tipo en una fila. Además, los participantes practicaron la tarea de la máquina tragamonedas antes de ingresar al escáner para las pruebas 3-5. No se proporcionó información de que la tarea fuera un juego de azar o que se involucrara alguna habilidad.

Procedimiento de escaneo

Las exploraciones de imágenes de resonancia magnética se realizaron en un escáner Tesla Siemens TIM Trio de tres (Siemens Healthcare, Erlangen, Alemania), equipado con una bobina de cabezal de matriz de fase 12. A través de un proyector de video, el paradigma de las máquinas tragamonedas se presentó visualmente a través de un sistema de espejo montado en la parte superior de la bobina principal. Las imágenes funcionales se registraron utilizando T2 alineado axialmente.*Imágenes planeadas de eco con gradiente ponderado (EPI) con los siguientes parámetros: segmentos 36, orden de corte ascendente intercalado, tiempo de repetición (TR) = 2 s, tiempo de eco (TE) = 30 ms, campo de visión (FoV) = 216 × 216, ángulo de giro = 80 °, tamaño de vóxel: 3 mm × 3 mm × 3.6 mm. Para referencia anatómica, se obtuvieron imágenes anatómicas del cerebro completo de 3D mediante una secuencia de gradiente-eco preparada con magnetización ponderada de T1 tridimensional (MPRAGE; TR = 2500 ms; TE = 4.77 ms; tiempo de inversión = 1100 ms, matriz de adquisición = 256 x 256 × 176, ángulo de giro = 7 °, tamaño de vóxel: 1 mm × 1 mm × 1 mm).

ANÁLISIS DE LOS DATOS

Procesamiento de imágenes

Los datos de la resonancia magnética se analizaron utilizando el paquete de software Statistical Parametric Mapping (SPM8, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, Londres, Reino Unido). Las EPI se corrigieron para el retraso de tiempo de adquisición y el movimiento de la cabeza y luego se transformaron en el espacio estándar estereotáctico normalizado de Montreal Neuroimaging Institute utilizando el algoritmo de segmentación unificado implementado en SPM8. Finalmente, los EPI se volvieron a muestrear (tamaño de vóxel = 3 mm × 3 mm × 3 mm) y se alisaron espacialmente con un núcleo gaussiano 3D de 7 mm de ancho completo a la mitad.

análisis estadístico

Se realizó un modelo lineal general de efectos mixtos (GLM) en dos etapas. A nivel de sujeto único, el modelo contenía los datos de ambas mediciones fMRI, que se realizó ajustando los datos en diferentes sesiones. Este GLM incluyó regresores separados por sesión para anticipación de ganancia (XX_ e YY_) y no anticipación de ganancia (XY_ e YX_), así como los siguientes regresores sin interés: ganancia (XXX e YYY), pérdida (XXY e YYX), pérdida temprana (XYX, XYY, YXY e YXX), pulsaciones de botones (después de que la barra cambie a azul y verde), flujo visual (rotación de las ruedas) y los seis parámetros de movimiento de cuerpo rígido. Las imágenes de contraste diferencial para la anticipación de ganancia contra la no anticipación de ganancia (XX_ vs. XY_) se calcularon para las pruebas previas y posteriores y se llevaron al análisis de nivel de grupo. En el segundo nivel, estos diferenciales. TLas imágenes de contraste se ingresaron en un análisis factorial de varianza flexible (ANOVA) con el grupo de factores (TG vs. CG) y el tiempo (pre- vs. postest).

Se corrigieron los efectos cerebrales completos para comparaciones múltiples utilizando una corrección de tamaño de conglomerado basada en simulación de Monte Carlo (AlphaSim, Song et al., 2011). Mil simulaciones de Monte Carlo revelaron una probabilidad de error alfa correspondiente de p <0.05, cuando se utiliza un tamaño de agrupación mínimo de 16 voxels adyacentes con un umbral estadístico de p <0.001. Según un metaanálisis de Knutson y Greer (2008), se esperaban diferencias de activación durante la anticipación de recompensa en los VS. Sobre la base de esta hipótesis a priori, informamos además post hoc Análisis dentro de esta área del cerebro utilizando un análisis de región de interés (ROI). Para este fin, utilizamos un ROI basado en la literatura para los VS (Schubert et al., 2008). Estos ROI se crearon combinando los hallazgos funcionales previos con respecto al procesamiento de recompensas (principalmente artículos de tareas de demora de incentivos monetarios) con límites anatómicos al tejido cerebral de la materia gris. La información detallada sobre el cálculo del ROI de VS se describe en material complementario. Además, realizamos un análisis de control con los parámetros medios extraídos de la corteza auditiva primaria, porque esta región debe ser independiente de la manipulación experimental en la tarea de recompensa. Por lo tanto, utilizamos un ROI anatómico de los giros de Heschl como se describe en el atlas cerebral de Etiquetado anatómico (AAL) (Tzourio-Mazoyer et al., 2002).

RESULTADOS

RESULTADOS RELACIONADOS CON LA PREDICCIÓN (PRETEST)

Respuesta cerebral durante la anticipación de ganancia.

En la prueba previa, durante la tarea de la máquina tragamonedas en ambos grupos, la anticipación de ganancia (contra la anticipación de no ganancia) provocó la activación en una red fronto-estriatal que incluye áreas subcorticales (VS bilaterales, tálamo), áreas prefrontales (área motora suplementaria, giro precentral y centro giro frontal, giro superior frontal y corteza insular. Además, se observó una mayor activación en los lóbulos occipital, parietal y temporal. Todas las regiones del cerebro que muestran diferencias significativas se enumeran en las tablas complementarias S1 (para TG) y S2 (para CG). Tenga en cuenta que las diferencias de activación más fuertes se observaron en los VS en ambos grupos (ver Mesa Table11; Figura Figura22). Para el contraste TG> CG, una activación más fuerte en el área motora suplementaria derecha [SMA, tamaño de racimo 20 voxel, T(48) = 4.93, coordenadas MNI [xyz] = 9, 23, 49] y para CG> TG una activación más fuerte en el pallidum derecho (tamaño de racimo 20 voxel, T(48) = 5.66, se observaron las coordenadas MNI [xyz] = 27, 8, 7). Es probable que ambas regiones no estén asociadas a funciones relacionadas con la recompensa, como se muestra en el metanálisis de Liu et al. (2011) A través de estudios de recompensa 142.

Tabla 1 

Interacción de grupo por tiempo (TG: Post> Pre)> (CG: Post> Pre) del efecto de la anticipación de ganancia contra la anticipación de no ganancia en el análisis del cerebro completo usando el umbral de significación corregido de Monte Carlo de p <0.05. TG, ...
FIGURA 2 

Predictores de diversión experimentada. El efecto de la anticipación de ganancia (XX_) contra la no anticipación de ganancia (XY_) se muestra en un corte coronal (Y = 11) en la fila superior para el grupo de control (GC) y el grupo de entrenamiento (TG). La comparación de grupos (CG <> ...

Asociación entre la actividad ventral del estriado y el comportamiento asociado de los videojuegos

Para probar la hipótesis de las propiedades predictivas de la señal de recompensa estriatal hacia los videojuegos, la señal ventral del estriado se extrajo individualmente utilizando el ROI basado en la literatura y se correlacionó con los elementos del cuestionario y el éxito del juego, que se evaluó mediante la comprobación de la consola de videojuegos. Debido a la falta de cumplimiento de los participantes, faltaban datos del cuestionario semanal de cuatro participantes. Preguntas semanales sobre diversión experimentada (M = 4.43, SD = 0.96), frustración (M = 3.8, SD = 1.03) y el deseo de los videojuegos (M = 1.94, SD = 0.93) se promediaron a lo largo de los meses 2. Los participantes recolectaron estrellas 87 (SD = 42.76) en promedio durante el período de entrenamiento.

Al aplicar la corrección de Bonferroni a las correlaciones calculadas (igual a un umbral de significación de p <0.006), ninguna de las correlaciones fue significativa. Ningún deseo de videojuegos [izquierda VS: r(21) = 0.03, p = 0.886; derecho VS: r(21) = -0.12, p = 0.614] ni frustración [izquierda VS: r(21) = -0.24, p = 0.293; derecho VS: r(21) = -0.325, p = 0.15] ni se logró la recompensa relacionada con el juego [izquierda VS: r(25) = -0.17, p = 0.423; derecho VS: r(25) = -0.09, p = 0.685] se correlacionaron con la actividad estriatal relacionada con la recompensa. Curiosamente, cuando se usó el umbral de significación no corregido, la diversión experimentada durante los videojuegos se correlacionó positivamente con la actividad durante la anticipación de ganancia en la VS derecha [r(21) = 0.45, p = 0.039] y se observó una tendencia en la izquierda VS [r(21) = 0.37, p = 0.103] como se muestra en Figura Figura22 (panel inferior derecho). Sin embargo, al aplicar la corrección de Bonferroni a este análisis exploratorio, también las correlaciones entre la diversión experimentada y la actividad del estriado ventral no fueron significativas.

Además, realizamos un análisis de control para investigar si este hallazgo es específico para los SV. Se correlacionaron las mismas variables de comportamiento con las estimaciones de los parámetros extraídos de los giros de Heschl (corteza auditiva primaria). El análisis no reveló una correlación significativa (todos p's> 0.466).

EFECTO DEL ENTRENAMIENTO DE VIDEOJUEGO (PRE- Y POSTTEST)

El análisis de la anticipación de ganancia contra la no anticipación de ganancia durante la tarea de la máquina tragamonedas en la prueba posterior reveló las diferencias de activación en el TG en la misma red fronto-estriatal observada en la prueba previa (para detalles, consulte la Tabla S3). En el GC, este efecto fue similar, pero atenuado (ver Figura Figura33; Mesa S4). El efecto de interacción de grupo por tiempo reveló una diferencia significativa en las áreas relacionadas con la recompensa (VS derecha e insula bilateral / giro frontal inferior, pars orbitalis) y áreas relacionadas con el motor (SMA derecha y giro precentral derecho) que indican una actividad VS conservada en el TG entre los puntos temporales, pero no en el CG. Post hoc El análisis de retorno de la inversión utilizando el ROI de VS basado en la literatura confirmó el resultado de la interacción [Grupo de interacción por tiempo: F(48,1) = 5.7, p = 0.021]. El análisis de ROI en la región de control (giros de Heschl) no fue significativo. Adicional t-las pruebas revelaron una diferencia significativa entre los puntos de tiempo dentro del grupo CG [t(24) = 4.6, p <0.001], así como una diferencia significativa entre los grupos en la prueba posterior [t(48) = 2.27, p = 0.028]. Los resultados para el grupo de interacción por tiempo se resumen en Mesa Table11 y se ilustran en Figura Figura33.

FIGURA 3 

Resultados del efecto de entrenamiento de videojuegos. Para la prueba posterior, el efecto de la anticipación de ganancia (XX_) contra la no anticipación de ganancia (XY_) se muestra usando un corte coronal (Y = 11) en la fila superior para el grupo de control (CG) y el grupo de entrenamiento (TG). Resultados de imagen de la ...

DISCUSIÓN

El objetivo del presente estudio fue doble: el objetivo fue investigar cómo la capacidad de respuesta de la recompensa estriatal predice el comportamiento y la experiencia relacionados con los videojuegos, así como el impacto de la capacitación en los aspectos funcionales del sistema de recompensas. Con respecto a la predicción, encontramos una asociación positiva entre la señal de recompensa estriatal en la prueba previa y la diversión experimentada durante el entrenamiento posterior del videojuego. Con respecto al efecto de los videojuegos, se observó una interacción significativa de grupo por tiempo impulsada por una disminución de la señal de recompensa estriatal en el GC.

RESPONSABILIDAD ESTRATARIA DE LOS PREMIOS Y SUS PROPIEDADES PREDICTIVAS PARA LA EXPERIENCIA DE JUEGOS DE VIDEO

No se observó una relación entre la señal de recompensa estriatal y el rendimiento del juego o el deseo y la frustración experimentados. Sin embargo, pudimos demostrar una asociación positiva de la señal de recompensa estriatal con la diversión experimentada durante el entrenamiento de videojuegos. Por lo tanto, creemos que la magnitud de la actividad estriatal durante el procesamiento de recompensas en una tarea de recompensa no relacionada con juegos de video es predictiva para la diversión experimentada durante el juego. Sin embargo, este hallazgo debe interpretarse con cautela, ya que la correlación observada no siguió siendo significativa después de la corrección para pruebas múltiples.

Una posible explicación para la correlación entre la señal de recompensa estriatal y la diversión experimentada durante los videojuegos podría ser que la señal de recompensa estriatal medida durante el juego en máquinas tragamonedas refleja la capacidad de respuesta de recompensa de los individuos que puede estar asociada con la neurotransmisión dopaminérgica en el estriado. De acuerdo con estudios anteriores, se demostró que la actividad de VS durante la anticipación de la recompensa está relacionada con la liberación de dopamina en esta región (Schott et al., 2008; Buckholtz et al., 2010). Además, se ha demostrado que los videojuegos también se asociaron con la liberación de dopamina en la misma área (Koepp et al., 1998). Por lo tanto, el VS parece estar involucrado de manera crucial en el procesamiento de recompensas neuronales, así como en los videojuegos, lo que implica muchos factores motivadores y gratificantes. Específicamente, estamos convencidos de que la relación observada entre la actividad de VS y la diversión experimentada podría estar relacionada con una respuesta general del sistema de dopamina estriatal relacionado con la recompensa a los estímulos hedónicos. La VS se ha asociado con reacciones motivacionales y provocadas por el placer en una revisión reciente realizada por Kringelbach y Berridge (2009). Por lo tanto, la asociación observada entre la actividad del estriado ventral y la diversión que se refiere a la experiencia hedónica y relacionada con el placer durante el juego parece bien fundada. Los estudios futuros deberían investigar más a fondo la relación entre la capacidad de respuesta de recompensa estriatal y la diversión experimentada durante los videojuegos nuevamente para explorar esta relación más a fondo.

Como se mencionó anteriormente, la liberación de dopamina estriatal (Koepp et al., 1998), volumen (Erickson y otros, 2010), y la actividad durante el juego (Vo et al., 2011) se asociaron previamente con el rendimiento de los videojuegos. Los resultados del estudio actual no mostraron una asociación entre el rendimiento de los videojuegos y la actividad de VS. La recompensa lograda fue operacionalizada por la cantidad de misiones / desafíos realizados en el juego. Las misiones típicas dentro del juego se ejemplifican al derrotar a un jefe, resolver rompecabezas, encontrar lugares secretos, correr contra un oponente o recolectar monedas de plata. Estas misiones representan el progreso en el juego en lugar del rendimiento real del juego. Por lo tanto, estas variables pueden no ser una variable dependiente del desempeño lo suficientemente precisa. Sin embargo, no pudimos recopilar más variables relacionadas con el juego, ya que "Super Mario 64 DS" es un videojuego comercial y no fue posible manipular este videojuego autónomo.

También investigamos la relación entre la señal de recompensa estriatal y el deseo experimentado de jugar durante el entrenamiento de videojuegos. El deseo en este contexto probablemente esté relacionado con la necesidad y las expectativas de la posible satisfacción y recompensa de los videojuegos. El deseo no es claramente separable del deseo, porque generalmente surge junto con el deseo. Neurobiológicamente, querer involucra no solo áreas estriadas, sino también prefrontales que están relacionadas con el comportamiento dirigido hacia el objetivo (Cardinal et al., 2002; Berridge et al., 2010). Por lo tanto, un correlato neural del deseo podría no estar limitado al área de recompensa estriatal. En efecto, Kühn et al. (2013) mostró que los cambios en el volumen de la materia gris estructural en la corteza prefrontal dorsolateral inducida por el entrenamiento de videojuegos se asocian positivamente con la sensación subjetiva de deseo durante el entrenamiento de videojuegos. Por lo tanto, en el presente estudio, la capacidad de respuesta de la recompensa estriatal podría no estar relacionada con el deseo, porque el deseo podría estar más bien asociado con los correlatos neurales prefrontales dirigidos hacia el objetivo. Los estudios futuros pueden investigar esto en detalle.

Esperábamos una correlación negativa entre la capacidad de respuesta de la recompensa estriatal y la frustración experimentada durante el entrenamiento del videojuego, ya que la actividad de VS disminuye en la omisión de la recompensa en relación con la recepción de la recompensa (Abler et al., 2005). Sin embargo, esta relación no fue observada. Estudios anteriores mostraron que la ínsula se activa selectivamente en el contexto de la frustración (Abler et al., 2005; Yu et al., 2014). Por lo tanto, estudios futuros también podrían investigar la actividad insular en el contexto de la recompensa omitida.

EFECTO DEL ENTRENAMIENTO DE VIDEOJUEGO EN EL SISTEMA DE RECOMPENSAS

Kühn et al. (2011) demostraron en un estudio transversal que los jugadores frecuentes de videojuegos (> 9 h por semana) demostraron una mayor actividad relacionada con la recompensa estriatal en comparación con los jugadores de videojuegos poco frecuentes. Sin embargo, la pregunta seguía siendo si este hallazgo era una predisposición o un resultado de los videojuegos. En nuestro presente estudio longitudinal, la anticipación de la ganancia durante la tarea de la máquina tragamonedas reveló actividad VS, que se mantuvo en TG durante los 2 meses, pero no en GC. Suponemos que la señal de recompensa estriatal podría reflejar el compromiso motivacional durante la tarea de la máquina tragamonedas, que todavía era alta en el TG en la prueba posterior. Los participantes del TG podrían conservar la capacidad de respuesta en el procesamiento de recompensas y la voluntad motivacional para completar la tarea de la máquina tragamonedas en el segundo momento en un estado de participación similar al de la primera vez. Una explicación de ese hallazgo podría ser que el entrenamiento de los videojuegos tiene una influencia en el procesamiento de recompensas relacionado con la dopamina durante los juegos (Koepp et al., 1998). Nuestros resultados respaldan esta opinión, ya que este efecto podría no limitarse temporalmente a la sesión de juego, sino que podría influir en la capacidad de respuesta general de la recompensa estriatal en situaciones gratificantes no relacionadas con los videojuegos. Kringelbach y Berridge (2009) mostró que la actividad en el VS podría representar una función amplificadora de la recompensa, y por lo tanto, los videojuegos pueden preservar la capacidad de respuesta de la recompensa durante el juego, e incluso en el contexto de otras tareas gratificantes a través de la amplificación de actividades relacionadas con el placer. Por lo tanto, la capacitación en videojuegos podría considerarse como una intervención dirigida al sistema de neurotransmisores dopaminérgicos, que podría investigarse en el futuro. Existe evidencia de que las intervenciones dopaminérgicas en el contexto de los estudios farmacológicos pueden tener un comportamiento terapéutico que cambia el carácter. Un estudio farmacológico reciente que utiliza una intervención dopaminérgica en adultos mayores sanos por Chowdhury et al. (2013) mostró que las señales dirigidas a la dopamina podrían restablecer la señal de procesamiento de la recompensa estriatal deteriorada relacionada con la edad. Los estudios futuros deben investigar los efectos terapéuticos potenciales de la capacitación en juegos de video en tareas cognitivas exigentes que involucran la señal estriatal dopaminérgica. Sería muy valioso descubrir el efecto específico de los videojuegos en los circuitos fronto-estriatales. Nuestros hallazgos sugirieron un efecto en el procesamiento de recompensas, que a su vez es esencial para la configuración del comportamiento dirigido a objetivos y la adaptación flexible a entornos volátiles (Refrescos, 2008). Por lo tanto, las tareas que involucran decisiones relacionadas con la recompensa, como el aprendizaje por inversión, se deben investigar en futuros estudios longitudinales en combinación con la capacitación de videojuegos. Múltiples estudios farmacológicos han demostrado que una manipulación dopaminérgica puede llevar a un aumento o disminución en el rendimiento del aprendizaje inverso, lo que probablemente depende de la demanda de tareas y de los niveles de línea de base individuales de dopamina (Klanker et al., 2013).

El efecto observado del entrenamiento de los videojuegos en el sistema de recompensas también se debió a una disminución en la actividad estriatal en el GC durante la prueba posterior, lo que puede explicarse en parte por una disminución motivacional en la voluntad de completar la tarea de la máquina tragamonedas en la re-prueba . Un estudio por Shao et al. (2013) demostró que incluso una única sesión de entrenamiento con una tarea de máquina tragamonedas antes de la sesión de exploración real llevó a disminuciones en la actividad de recompensa estriatal durante el procesamiento de ganancias en comparación con un grupo que no se sometió a una sesión de entrenamiento. Un estudio adicional por Fliessbach et al. (2010) investigó la confiabilidad de la reevaluación de tres tareas de recompensa y demostró que la confiabilidad de la reevaluación en VS durante la anticipación de la ganancia fue bastante pobre, en contraste con la fiabilidad relacionada con el motor en la corteza motora primaria que se calificaron como buena. Una posible explicación de estos hallazgos podría ser la naturaleza de tales tareas de recompensa. La recompensa idéntica en ambos puntos de tiempo puede no llevar a la misma señal de recompensa en el segundo tiempo de ejecución de la tarea, porque la sensación de recompensa subjetiva puede atenuarse por la falta de novedad.

Obviamente, en el presente estudio la re-prueba fue completada por ambos grupos, pero la disminución de la actividad de recompensa estriatal solo se observó en el GC, no en el TG. Este resultado de preservación en el TG puede estar relacionado, en parte, con la capacitación de videojuegos como se explicó anteriormente. Sin embargo, el GC fue un grupo sin contacto y no completó una condición de control activo y, por lo tanto, los hallazgos también podrían representar un efecto puramente placebo en el TG. Sin embargo, incluso si el entrenamiento en videojuegos en sí no fuera la razón principal de la respuesta estriatal preservada, nuestro estudio puede interpretarse como una evidencia que sostiene que los videojuegos producen un efecto placebo bastante fuerte en un entorno terapéutico o basado en el entrenamiento. Si los videojuegos representan un efecto placebo más fuerte que la medicación placebo u otras tareas similares a placebo, es una pregunta abierta. Además, durante la sesión de escaneo, los participantes se encontraban en la misma situación en el escáner y se puede esperar que ambos grupos produzcan los mismos efectos de deseabilidad social. Aún así, el efecto de preservación debe interpretarse con mucho cuidado, ya que el efecto placebo puede confundir el resultado (Boot et al., 2011). Los estudios futuros que se centren en el sistema de recompensa deben incluir una condición de control activo en el diseño del estudio.

Otra posible limitación del estudio podría ser que no controlamos el comportamiento de los videojuegos del CG. Les pedimos a los participantes del CG que no cambiaran su comportamiento en los videojuegos en el período de espera y que no jugaran a Super Mario 64 (DS). Sin embargo, el comportamiento de los videojuegos en el CG podría haber cambiado y podría haber afectado los resultados. Los estudios futuros deben incluir grupos de control activo y evaluar en detalle el comportamiento de los videojuegos durante el período de estudio.

En este estudio nos centramos en los VS. No obstante, observamos un efecto significativo relacionado con el entrenamiento también en las cortezas insulares, SMA y giro precentral. Un reciente metaanálisis de Liu et al. (2011) incluyendo estudios de recompensa 142 mostraron que además del "área central de recompensa" VS también la ínsula, la corteza prefrontal ventromedial, la corteza cingulada anterior, la corteza prefrontal dorsolateral y el lóbulo parietal inferior son parte de la red de recompensa durante la anticipación de la recompensa. La ínsula está involucrada en la integración subjetiva de la información afectiva, por ejemplo, durante el aprendizaje basado en el error en el contexto de la excitación emocional y la conciencia (Craig, 2009; Singer et al., 2009). La activación durante la anticipación de la recompensa en la tarea de la máquina tragamonedas puede reflejar una excitación subjetiva y una participación motivadora en la tarea. Creemos que este importante efecto de entrenamiento en la ínsula, similar al efecto en VS, representa un compromiso motivacional, que se conservó en el TG en la prueba posterior. Los estudios futuros podrían probar esto, por ejemplo, aplicando escalas de calificación de activación y correlacionando estos valores con la actividad insular. De acuerdo con las diferencias en SMA y giro precentral, queremos resaltar que estas áreas podrían no estar involucradas en la anticipación de recompensa, ya que no forma parte de la red sugerida del metanálisis mencionado (Liu et al., 2011). En cambio, la SMA participa en el aprendizaje de asociaciones de estímulo-respuesta relacionadas con el motor, entre otras funciones (Nachev et al., 2008). Con respecto al estudio actual, la actividad de SMA puede reflejar un proceso de actualización del estímulo (máquina tragamonedas con tres ruedas giratorias) - respuesta (botón presionado para detener la máquina tragamonedas) - consecuencia (aquí actualización de parada de la segunda rueda: XX_ y XY_) - Cadena. Especulativamente, los participantes del grupo de entrenamiento entienden la máquina tragamonedas después del entrenamiento como un videojuego, en el cual podrían mejorar su rendimiento, por ejemplo, presionando el botón en el momento adecuado. En otras palabras, los participantes del TG podrían haber pensado que podrían impactar el resultado de la máquina tragamonedas al adaptar su patrón de respuesta. Tenga en cuenta que los participantes no sabían que la máquina tragamonedas tenía un carácter determinista. Dado que el giro precentral también forma parte del sistema motor, la interpretación del significado funcional del hallazgo de SMA también puede ser válida para el giro precentral. Los estudios futuros podrían confirmar estas interpretaciones de SMA y las diferencias de activación precentral al variar sistemáticamente las asociaciones de respuesta-consecuencia.

JUEGOS DE VIDEO, SUPER MARIO, MOTIVACIÓN, BIENESTAR SUBJETIVO Y EL SISTEMA DE PREMIOS

Desde un punto de vista psicológico, los juegos de video alegres brindan programas de recompensa altamente efectivos, niveles de dificultad perfectamente ajustados y un compromiso sólidoVerde y Bavelier, 2012). Estas propiedades específicas potencialmente contienen la oportunidad de satisfacer necesidades psicológicas básicas tales como competencia, autonomía y relación (Przybylski et al., 2010). Un estudio por Ryan et al. (2006) mostró que los participantes que se sintieron motivados por una sesión de entrenamiento de 20 min en Super Mario 64 tuvieron un mayor bienestar después de jugar. Este mayor bienestar se asoció aún más con los aumentos en el sentimiento de competencia (por ejemplo, autoeficacia experimentada) y autonomía (por ejemplo, actuar en función del interés). Junto con el hallazgo actual de la preservación de la señal de recompensa en una tarea no entrenada, creemos que los videojuegos albergan el potencial de una herramienta poderosa para el entrenamiento específico (cognitivo). Según el género de los videojuegos y las propiedades individuales del juego, los videojuegos exigen interacciones cognitivas y motoras muy complejas de los jugadores para poder alcanzar el objetivo del juego y, por lo tanto, un efecto de entrenamiento específico. La naturaleza gratificante de los videojuegos puede llevar a un alto nivel de motivación constante dentro de la sesión de entrenamiento.

CONCLUSIÓN

El estudio actual demostró que la capacidad de respuesta de recompensa estriatal predice la posterior diversión experimentada de los videojuegos, lo que sugiere que las diferencias individuales en la capacidad de respuesta de la recompensa podrían afectar el compromiso motivacional de los juegos de video, pero esta interpretación necesita confirmación en estudios futuros. Además, este estudio longitudinal reveló que el entrenamiento de videojuegos puede preservar la capacidad de respuesta de recompensa en los SV en una nueva prueba. Creemos que los videojuegos son capaces de mantener flexibles las respuestas estriatales, un mecanismo que podría ser extremadamente importante para mantener la motivación alta y, por lo tanto, podría tener un valor crítico para muchas aplicaciones diferentes, incluido el entrenamiento cognitivo y las posibilidades terapéuticas. Por lo tanto, la investigación futura debe investigar si el entrenamiento de videojuegos puede tener un efecto en la toma de decisiones basada en recompensas, lo cual es una habilidad importante en la vida cotidiana.

Declaracion de conflicto de interes

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un posible conflicto de intereses.

AGRADECIMIENTOS

Este estudio fue apoyado por el Ministerio Alemán de Educación e Investigación (BMBF 01GQ0914), la Fundación de Investigación Alemana (DFG GA707 / 6-1) y la subvención de la Fundación Académica Nacional de Alemania para RCL. Estamos agradecidos por la ayuda de Sonali Beckmann que opera el escáner, así como de David Steiniger y Kim-John Schlüter por probar a los participantes.

MATERIAL SUPLEMENTARIO

El Material complementario para este artículo se puede encontrar en línea en: http://www.frontiersin.org/journal/10.3389/fnhum.2015.00040/abstract

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