게임만으로는 충분하지 않습니다 : 활발하고 활발한 게임을하는 동안 비디오 게임의 성공과 실패에 대한 striatal fMRI 보상 응답 (2013)

개요

비디오 게임 플레이는 본질적으로 동기를 부여합니다 (참조 : Ryan and Deci, 2000) : 대부분의 사람들은 재정적 보상이나 기타 외부 결과를 제공하기보다는 본질적으로 흥미롭고 즐겁기 때문에 비디오 게임을합니다 (Ryan et al., 2006; Przybylski et al ., 2009, 2010). 따라서 뇌 영상 연구는 선조체에서 도파민 방출 (Koepp et al., 1998) 및 혈역학 적 활성화 (Hoeft et al., 2008)의 증가로 입증 된 바와 같이 비디오 게임 플레이가 뇌의 주요 동기 부여 시스템에 관여 함을 입증했습니다 (참조 : 또한 Kätsyri et al., 2012). 게임 플레이 중 주요 동기 부여 이벤트는 상대방을 제거하거나 스스로 제거되는 것을 피하는 것과 같은 특정 게임 목표를 달성하기위한 성공 및 실패로 구성됩니다. 성공과 실패는 즐겁고 불쾌한 감정을 유발하는 가장 강력한 요인 중 하나이며 (Nummenmaa and Niemi, 2004), 외부 원인이 아닌 내부 (활동적인 게임 플레이 중)에 기인 할 수있을 때 정서적 두드러짐이 증폭됩니다 (Weiner, 1985). . 이에 따라 뇌 영상 연구는 무작위로 전달되는 것보다 올바른 운동 반응에 의존하는 것과 같은 자기 획득 보상이 선조체에서 더 강한 신경 반응을 불러 일으킨다는 것을 보여주었습니다 (예 : Zink et al., 2004). 결과적으로 비디오 게임의 동기 부여는 게임 플레이 중에 적극적으로 보상을 획득함으로써 유발되는 증폭 된 보상 응답으로 설명 될 수 있습니다. 여기서 우리는 활동적이고 대리적인 비디오 게임 플레이 중 성공 및 실패 관련 게임 플레이 이벤트에 대한 보상 회로 응답을 대조하여이 가설을 테스트했습니다. 즉, 플레이어가 게임 캐릭터를 완전히 제어 할 수없는 상황과 완전히 통제 할 수없는 상황입니다.

성공 및 실패와 관련된 게임 플레이 이벤트는 동물 학습에서 고려되는 보상과 처벌의 세 가지 특성을 충족합니다 (Schultz, 2004, 2006; Berridge and Kringelbach, 2008). 첫째, 그들은 플레이어의 성과에 대한 직접적인 피드백을 제공함으로써 학습에 기여합니다. 둘째, 플레이어가 게임에서 성공하고 실패하지 않기 위해 노력한다는 점을 감안할 때 접근 및 철회 행동과 관련이 있습니다 (Clarke and Duimering, 2006 참조). 셋째, 성공은 일반적으로 불쾌한 감정적 반응이있는 유쾌한 실패와 관련이 있습니다. 일부 게임에서는이 매핑이 더 복잡 할 수 있습니다 (Ravaja et al., 2006, 2008). 중뇌 (복측 피막 영역 및 흑질, VTA / SN)에서 복부 및 등쪽 선조체 (핵 축축, 꼬리 핵 및 푸 타멘) 및 전두 피질 (안와 내측 및 내측 전전 두 피질, omPFC 및 vmPFC)까지 확장되는 도파민 성 경로가 관련됩니다. 보상 및 처벌 처리 (Kelley, 2004; O'Doherty, 2004; Bressan and Crippa, 2005; Knutson and Cooper, 2005; Schultz, 2006; Berridge and Kringelbach, 2008; Hikosaka et al., 2008; Haber and Knutson, 2010 ; Koob 및 Volkow, 2010). 이 도파민 회로는 비디오 게임 플레이 중에 성공과 실패를 인코딩하는 데 기여할 가능성이 높습니다. 예를 들어, 원숭이 측면 PFC의 뉴런은 경쟁적인 슈팅 게임의 성공과 실패에 따라 다르게 활성화됩니다 (Hosokawa and Watanabe, 2012). 더욱이 인간을 대상으로 한 기능적 자기 공명 영상 (fMRI) 연구에 따르면 비디오 게임의 성공은 mPFC뿐만 아니라 핵 축, 꼬리, 전두엽의 실패보다 더 강력한 활성화를 불러 일으킨다는 사실을 보여주었습니다 (Mathiak et al., 2011; Kätsyri et al., 2012; Klasen et al., 2012), 가장 전 복부 선조체 활성화는 이러한 이벤트 동안 플레이어의 자기 평가 쾌락 경험과 상관 관계가 있습니다 (Kätsyri et al., 2012).

선조체는 연관성, 운동성 및 변연성 회로에 광범위하게 연결되어 있으므로 운동 및 정서 정보를 결합하는 이상적인 해부학 적 위치에 있습니다 (Haber and Knutson, 2010). 동물 연구와 인간 연구 모두 선조체 보상 반응이 보상 자체와 보상을 획득하기 위해 수행 한 조치에 따라 달라진다는 것을 일관되게 지적했습니다 (참조 : Delgado, 2007). 원숭이 꼬리 뉴런은 비 보상 행동보다 예상되는 보상으로 이어지는 운동 행동 중에 더 자주 발화합니다 (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000). 인간 fMRI 연구는 선조체에서 행동과 보상 사이의 우발성을 유사하게 입증했습니다. 예를 들어, 등쪽 꼬리는 참가자의 버튼 누름에 따라 달라지는 것으로 인식 될 때만 보상과 처벌에 차별적으로 반응합니다 (Tricomi et al., 2004). 마찬가지로, 푸 타멘의 보상 ​​활성화는 보상이 버튼 누름에 따라 달라지는 경우에만 상승합니다 (Elliott et al., 2004). 또한 보상을 받거나 처벌을 피하기 위해 실행 된 버튼 누름에 대해 전체 선조체의 활성화가 발견되었습니다 (Guitart-Masip et al., 2011). 특히 복부 선조체는 금전적 보상의 부재 및 존재 모두에서 성공적인 운동 수행 후 구두 피드백 후 증가 된 활성화를 보여줍니다 (Lutz et al., 2012). 선조체와 달리 omPFC 프로세스는 원숭이 (Schultz et al., 2000)와 인간 (Elliott et al., 2004) 모두에서 운동 활동과 독립적으로 보상합니다. 이러한 발견에 따라, 성공은 활성 비디오 게임 플레이 중에 만 실패보다 선조체에서 더 강한 활성화를 불러 일으키는 반면, omPFC는 활성 및 대리 플레이 모두에서 성공에 대해 더 강력한 활성화를 보여야합니다.

현재까지 활발한 비디오 게임을하는 동안 신경 활성화를 비교 한 뇌 영상 연구는 거의 없었습니다. 뇌파 조영술을 사용한 한 연구는 활동적인 대 대리적인 연주가 게임에서 더 높은 자기보고 된 공간적 존재와 함께 증가 된 전두엽 피질 활성화를 유발한다는 것을 보여 주었다 (Havranek et al., 2012). 활발하고 활발한 연주에 대한 혈역학 적 반응은 단 하나의 연구 (Cole et al., 2012)에서만 명시 적으로 비교되었습니다 : 비디오 게임의 시작은 선조체 (핵핵, 꼬리, Putamen) 및 mPFC에 인접한 정면 노드 (즉, 악의적 인 게임 플레이보다 활동 중 강한 활성화와 함께 앞쪽 피질 피질). 재생의 상쇄에 따라 선조체 활성화가 감소 하였다. 그러나 게임에서 성공 이벤트에 대한 fMRI 응답은 활발한 플레이와 활발한 플레이간에 차이가 없었습니다. 또한, 실패 이벤트는 게임에 포함되지 않았습니다. 적용되는 개체 간 디자인 (즉, 비디오 게임을 시청하고 시청하는 참가자 그룹 간의 비교)이 활발하고 활발한 재생의 성공 관련 차이를 나타내기에 충분하지 않을 수 있습니다. 또한,이 연구는 자연스럽고 활발한 게임 플레이 중에 실패 이벤트가 차등 활성화를 유발하는지에 대한 의문을 자연스럽게 제기합니다.

여기서 우리는 경쟁적인 비디오 게임에서 성공과 실패에 의해 유도되는 보상 시스템 활성화가 완전히 주제 내 설계에서 활성 및 대리 비디오 게임 플레이간에 다른지 조사했습니다. fMRI 설정에 맞게 사용자 정의 된 단순화 된 탱크 슈팅 게임을 사용했습니다 (참조 : Kätsyri et al., 2012). 게임의 주요 성공 및 실패 이벤트는 상대방에 대한 승리 (상대 제거)와 패배 (자신 제거)로 구성됩니다. 우리는 이전에 공개 된 활성 게임 플레이 데이터의 일부를 재분석하고 (Kätsyri et al., 2012) 동일한 게임을 시청 한 새로운 데이터와 비교했습니다. 활성 게임 플레이 데이터에 대한 이전 분석과 달리, 최근 증거에 따르면 활성 게임 플레이 중 승패 중 선조체 활성화가 모두 감소한다는 사실을 고려하여 승패 이벤트를 별도로 대조했습니다 (Mathiak et al., 2011). 우리는 승패 이벤트를 활성 및 대리 플레이에서 대칭적인 금전적 보상 및 처벌과 결합하여 승패에 대한 외부 보상이 두 조건에서 동일하게 유지되도록했습니다. 이전 문헌을 기반으로, 우리는 선조체 (특히, nucleus accumbens, ventral caudate 및 anterior putamen)가 대리 게임 플레이보다 활동 중 승패 사이에 더 큰 차이를 보일 것이며 이러한 효과가 해당 증폭 된 경험과 연관 될 것이라고 예측했습니다. 즐겁고 불쾌한 감정의. 우리는 또한 승리가 활동적 및 대리 적 플레이 중 패배보다 mPFC (특히 omPFC)에서 더 큰 반응을 불러 일으킬 것이며 이러한 차별적 활성화가 자체 평가 된 쾌감 및 불쾌감 평가와 상관 관계가있을 것이라고 예측했습니다.

재료 및 방법
참가자

참가자들은 평균 연령이 25.6 세 (범위 22 ~ 33 세)이고 게임 경험이 풍부한 (평균 7.8 시간 / 주, 1 ~ 20 시간 / 주) 11 명의 오른 손잡이 자원 봉사자였습니다. 기술적 인 문제 (한 명의 참가자), 변형 된 플레이 전략 (확장 버튼 누르기, 한 명의 참가자) 또는 과도한 머리 움직임 (네 명의 참가자)으로 인해 추가 6 명의 참가자가 스캔되었지만 분석에서 제외되었습니다. 모든 참가자가보고 한 총 재생 시간은 30 h / week 미만으로 중독성 비디오 게임 재생에 자주 사용되는 기준입니다 (Ko et al., 2009; Han et al., 2010). 본 연구에서 참가자 중 어느 누구도이 게임에 대한 사전 경험이 없었다. 한 참가자를 제외한 모든 참가자는 1 주일에 1 인칭 슈팅 게임을 정기적으로 매주 재생 시간 (평균 3.2 h / 주, 0.5–10 h / 주 범위)으로보고했습니다. 모든 참가자는 핀란드의 학부 또는 대학원생이었습니다. 남성은 비디오 게임에 대한 경험이 많고 일반적으로 그러한 게임에 더 동기가 부여되며 경쟁적인 비디오 게임 (Lucas, 2004)보다 여성에 대한 선호도가 높기 때문에 남성 참가자 만 채용되었습니다. 신경계 또는 정신과 적 장애의 자체보고 이력을 가진 참가자는 제외되었습니다. 모든 참가자는 헬싱키 및 Uusimaa University District의 윤리위원회가 승인 한 프로토콜의 일부로 서면 사전 동의를 제공했으며 근무 시간 손실에 대한 금전적 보상을 받았습니다.
통계적 힘

통계적 전력 계산을 위해 Cole 등의 이전 활성 게임 플레이 데이터 (N = 43 참가자)를 사용했습니다. (2012). 그들의 실험에 활발한 게임 플레이와 활발한 게임 플레이 중 승리와 손실의 명시 적 비교가 포함되지 않았기 때문에, 우리는 활성 게임 플레이 시작에 대한 NAcc 응답에 대한보고 된 통계를 채택했습니다 (M = 0.234 및 SD = 0.2015). 다음으로, G * Power 소프트웨어 (Faul et al., 2007)를 사용하여 유사한 효과 크기 (γ = 0.234 / 0.2015 = 1.16)를 탐지하기 위해 본 실험의 사전 통계적 검정력을 추정했습니다. 추정 전력은 93 %이며, 이는 현재 목적에 만족스러운 것으로 간주되었다.
실험적 절차

우리의 실험 설정은 이전에 자세히 설명되었습니다 (Kätsyri et al., 2012). 간단히 살펴보면 참가자들은 사람과 컴퓨터의 혐의에 대해 각각 1 인칭 탱크 사수 게임 "BZFlag"(2.0.14의 자체 수정 버전; http://bzflag.org)의 두 세션을 플레이했습니다. 하나의 사전 녹화 된 게임 플레이 비디오. 세션은 각각 10 분 동안 지속되었으며 균형 잡힌 순서로 제시되었습니다. 그러나 다른 인간과의 경쟁으로 인한 보상-응답 편향을 피하기 위해 (Kätsyri et al., 2012 참조), 여기서는 컴퓨터-대기 세션 만 분석했습니다. 비디오 시청 데이터가 누락 된 한 명의 참가자가 새로운 참가자로 교체되었습니다. 그렇지 않으면, 컴퓨터-가능 데이터는 이전 데이터와 동일했다 (Kätsyri et al., 2012).

승패 관련 활성화에 대한 활성 대 대리 게임 플레이의 효과는 2 (승패) × 2 (플레이 대 시청) 주제 내 설계에서 평가되었습니다. 활성 플레이 중에 참가자의 임무는 자신을 파괴하지 않고 전장에서 상대의 탱크를 찾아 파괴하는 것이 었습니다 (그림 1). 해당 승패 이벤트와 조이스틱 움직임은 fMRI 스캔에 시간 참조되고 통계 분석을 위해 자동으로 기록되었습니다. 대리 게임 플레이 동안 참가자의 임무는 실제 연구에 참여하지 않은 한 플레이어의 비디오 캡처 소프트웨어 FRAPS (http://www.fraps.com)로 녹화 된 게임 플레이 비디오를 따르는 것이 었습니다. 게임 플레이 비디오의 승패 빈도는 게임 플레이 세션의 빈도와 유사했습니다 (표 1 참조). 최종 비디오의 해상도 (비디오 : 1024fps로 샘플링 된 768 × 30 픽셀, 48kHz로 샘플링 된 오디오) 및 시각적 품질 (XVID 코덱으로 비디오 압축 후 15Mbit / s, http://www.xvid.com)은 다음과 같습니다. 실제 비디오 게임. 게임 플레이 비디오는 프레젠테이션 소프트웨어 (http://www.neurobs.com)를 사용하여 제공되었습니다.
그림 1
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그림 1. 일련의 게임 플레이 이벤트 : 플레이어가 전장의 임의 위치에 스폰하고 플레이어를 상대 (A)를 제거하기 시작할 때까지 플레이어 (A), 플레이어와 상대가 서로 참여 (B)합니다. 자신을 제거합니다 (D).
표 1
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표 1. 평균 (± SEM) 행동 및 자기보고 측정 (활성 (재생) 및 악순환 (보고)) 비디오 게임 재생 세션.

활발하고 활발한 경기 조건에 대한 외부 보상 상황을 통제하기 위해, 우리는 각각 승리와 손실에 대해 대칭적인 금전적 보상과 처벌을 도입했습니다. 참가자들은 고정 보상 (20 유로) 외에도 게임 플레이 중 패배하거나 플레이어가 비디오에서이기거나지는 것을 보았을 때 이기면 돈 (+ 0.33 유로)을 잃게된다고 들었습니다. . 실제로 모든 참가자는 동등한 금전적 보상 (0.33 유로)을 받았으며, 이는 다른 방법으로 얻은 금액을 초과했습니다.
자체 보고서

실험 전에 참가자들은 그들의 행동 행동 억제 및 활성화 시스템 (BIS / BAS) 민감도 (Carver and White, 20)와 관련된 1994- 항목 자체 평가 설문지를 작성했습니다. BIS와 BAS는 혐오감과 식욕을 자극하여 처벌과 보상에 대한 행동 및 정서적 반응을 각각 조절합니다 (Carver and White, 1994). BIS 척도는 7 가지 항목으로 구성되어 있습니다 (예 :“누군가 나에게 화를 내고 있다고 생각하거나 알 때 매우 걱정되거나 화가납니다”). BAS 스케일은 세 가지 하위 스케일로 구성됩니다 : 드라이브 (4 항목, 예 : "원하는 것을 얻기 위해 나갈 수 없습니다"), 보상 응답 성 (5 항목; 예 : "내가 원하는 것을 얻을 때, 나는 흥분을 느낍니다. 그리고 활력을 불어 넣습니다”), 재미있는 탐색 (4 항목, 예 :“흥분과 새로운 감각을 간절히 원합니다”). 각 항목은 4 (나에게 매우 잘못된 것)에서 1 (나에게 매우 맞는 것)까지 4 포인트 등급으로 평가되었습니다. 기기의 심리학 적 특성이 수용 가능한 것으로 나타났습니다 (Carver and White, 1994).

적극적이고 대리적인 플레이를하는 동안 참가자의 주관적인 경험을 평가하기 위해 두 게임 플레이 세션 후 일련의 자체 보고서를 작성하도록 요청했습니다. 질문의 순서는 무작위로 정하고 응답은 조이스틱을 움직여 주어졌습니다. 우리는 게임 경험 설문지 (Ijsselsteijn et al., 2008)를 사용하여 게임 경험의 다음 측면을 정량화했습니다 : 도전, 능력, 흐름, 긍정적 인 영향, 부정적인 영향, 몰입감, 긴장감 (척도 당 1997 개 항목). 게임 환경에 물리적으로 존재하는 경험 인 공간적 존재 (Lombard and Ditton, 2001)는 ITC Sense of Presence Inventory (Lessiter et al., 19)의 Spatial Presence 척도로 측정되었습니다. Spatial Presence 척도는 2007 개 항목으로 구성됩니다 (예 : "게임 장면에있는듯한 느낌이 들었습니다"). 상대방과의 사회적 상호 작용에 참여한 참가자의 경험을 측정하기 위해 우리는 공감과 관련된 17 개 항목으로 구성된 게임 설문지에서의 사회적 존재 (de Kort et al., 1)를 사용했습니다 (예 : 다른 플레이어”), 다른 플레이어의 행동에 대한 참여 (예 : "내 행동은 다른 사람의 행동에 달려 있음") 및 그에 대한 부정적인 감정 (예 : "복수를 느꼈다"). 세션 중 모든 승패 이벤트의 전반적인 유쾌함을 평가하기 위해 5 개의 추가 질문이 9 (매우 불쾌 함)에서 XNUMX (유쾌하지도 불쾌하지도 않음)에서 XNUMX (매우 유쾌함)까지의 범위로 사용되었습니다.
조이스틱 회귀

수평 및 수직 조이스틱 좌표는 200Hz로 디지털화되고 조이스틱의 중앙 위치에서 유클리드 거리로 축소되었습니다. 결과 위치 및 속도 (즉, 위치의 5 차 미분) 트랙은 1964 차 평활 필터를 사용하여 XNUMXHz에서 저역 통과 필터링되었습니다 (Savitzky and Golay, XNUMX). 평균 조이스틱 위치 및 속도 값은 각 참가자의 각 fMRI 스캔에 대해 개별적으로 추출되었습니다. 마지막으로, 이러한 시간 코스 사이의 겹침을 제거하기 위해 조이스틱 속도 시간 코스가 조이스틱 위치 트랙에 대해 직교 화되었습니다. 결과적으로 조이스틱 위치 회귀 분석기는 전체 탱크 움직임을 측정 한 반면, 조이스틱 속도 회귀 분석기는 각 fMRI 스캔 동안 플레이어가 탱크의 움직임을 제어하는 ​​정도를 측정했습니다. 비디오에 게임 플레이 세션이 표시된 플레이어의 게임 로그에서 시청 조건에 대해 유사한 회귀 변수를 추출했습니다. 이러한 변수는 이후 fMRI 데이터 분석에서 성가신 공변량으로 사용되었습니다.

fMRI 데이터의 수집 및 분석
데이터 수집 및 전처리

Aalto University의 Advanced Magnetic Imaging Center에서 General Electric Signa 3.0 T MRI 스캐너로 기능 및 해부학 적 볼륨을 수집했습니다. 전체 뇌 기능 이미지는 BOLD 신호 대비 (갭이없는 35 경사 슬라이스, 슬라이스 두께 = 4 mm, TR = 2070 ms, TE = 32 ms, FOV = 220 mm, 플립 각도)에 민감한 가중 경사 에코 평면 이미징을 사용하여 획득했습니다. = 75 °, 인터리브 슬라이스 획득, 293 × 3.4 mm3.4 해상도의 세션 당 2 볼륨). 평형 효과를 위해 처음 3 권을 버렸다. T1 가중 구조 이미지는 ASSET 보정을 사용한 시퀀스를 사용하여 1 × 1 × 1 mm3의 해상도에서 획득되었습니다.

fMRI 데이터의 전처리 및 분석은 Matlab (버전 8)의 SPM7.11 소프트웨어 패키지 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London)를 사용하여 수행되었습니다. EPI 이미지는 슬라이스 타이밍 차이를 수정하기 위해 시간 내에 sinc 보간되었고 머리 움직임을 수정하기 위해 강체 변환에 의해 첫 번째 스캔으로 재정렬되었습니다. ArtRepair 도구 상자 (버전 4; http://spnl.stanford.edu/tools/ArtRepair; Mazaika et al., 2009)는 움직임 인공물을 수정하는 데 사용되었습니다. 재정렬 된 기능 볼륨은 먼저 모션 조정되었고 이상치 볼륨 (0.5mm를 초과하는 헤드 위치 변경 또는 1.3 %를 초과하는 글로벌 평균 BOLD 신호 변경)은 가장 가까운 비 이상치 볼륨 간의 선형 보간으로 대체되었습니다. 10 % 이상의 특이 치 볼륨을 가진 2.5 명의 참가자는 추가 분석에서 제거되었습니다. 평균적으로 비디오 게임 세션 동안 볼륨의 1.5 %와 비디오 게임 시청 동안 볼륨의 10 %가 이상 값으로 분류되었습니다. 이상 값의 수는 이러한 조건간에 크게 다르지 않았습니다 (Wilcoxon의 T (0.77) = 152, p = ns). EPI 및 구조 이미지는 선형 및 비선형 변환을 사용하여 Montreal Neurological Institute (MNI) 공간 (해상도 2 × 2 × 2 mm3)에서 ICBM6 표준 템플릿으로 공동 등록 및 정규화되었으며 1mm 전폭 절반의 가우스 등방성 커널로 공간적으로 평활화되었습니다. 최고. 기능 데이터는 자기 회귀 모델 (AR-171.5)과 XNUMX 초 컷오프 (가장 긴 게임 라운드 기간에 해당)가있는 고역 통과 필터를 사용하여 일시적으로 필터링되었습니다.
통계 분석

이벤트 관련 fMRI를 사용하여 모든 참가자에 대해 타이밍이 자동으로 주석 처리 된 승패 이벤트에 대한 분석을 집중하여 제한없는 비디오 게임 재생 데이터를 분석했습니다. 특히, 랜덤 효과 모델은 2009 단계 프로세스를 사용하여 구현되었습니다. 첫 번째 수준에서 각 참가자의 승패에 대한 각 참가자의 혈역학 적 반응은 활발하고 대리 적 플레이 중 델타 (스틱) 함수로 모델링되었으며, 이는 혈역학 적 반응 함수 (HRF)와 결합되었습니다. 조이스틱 위치 및 속도 시간 코스는 성가신 회귀 자로 포함되었습니다. ArtRepair 도구 상자 (Mazaika et al., 2)의 모션 조정 절차가 이미이를 설명했기 때문에 헤드 모션 회귀자는 포함되지 않았습니다. 그런 다음 "재생 중 승리", "시청 중 승리", "재생 중 패배"및 "시청 중 패배"조건에 대한 개별 대비 이미지가 생성되었습니다. 두 번째 수준에서 첫 번째 수준의 대비 이미지는 두 변수 수준 간의 종속성과 불균등 한 분산을 가정하여 2 (승리 대 패배) × 0.05 (플레이 대 시청) 요인 분석을 받았습니다. 첫 번째 수준에서 균형 잡힌 설계 (즉, 각 주제에 대한 유사한 이벤트, 유사한 숫자)를 사용하여이 두 번째 수준 분석은 개체 내 및 개체 간 분산을 모두 사용하여 실제 혼합 효과 설계에 근접했습니다. 두 번째 수준에서 우리는 t- 테스트를 통해 "승리> 패배", "패배> 승리", "플레이> 시청"및 "시청> 플레이"대비의 주요 효과를 테스트했습니다. 활발하고 대리 플레이하는 동안 승패에 대한 감수성이 다른 뇌 영역을 식별하기 위해 추가 상호 작용 대비 '(플레이 : 승리> 패배)> (시청 : 승리> 패배)'및 '(플레이 : 패배> 승리)> ( 보기 : 패배> 승리).” 이러한 분석의 통계 임계 값은 FWE (Family-wise Error) 수정 P <XNUMX로 설정되었습니다.

보상 회로의 근심, 선조체 및 정면 부분 내에서 활성화를 테스트하기 위해 사전 관심 영역 (ROI)을 정의했습니다 (그림 2). 선조체가 해부학 적으로 기능적으로 분리 된 여러 영역을 포함한다는 점을 감안할 때 (참조 : Haber and Knutson, 2010), 이전 연구 (Kätsyri et al., 2012)와 동일한 분류를 사용하여 다음 10 개의 하위 영역으로 나누었습니다. nucleus accumbens ( NAcc), 복부 꼬리뼈 (vCaud), 등 꼬리뼈 (dCaud), 복부 전방 푸 타멘 (vaPut), 등 전방 푸 타멘 (daPut) 및 후방 푸 타멘 (pPut). 이전 연구 (O'Doherty et al., 0)를 기반으로 VTA / SN (MNI 좌표 22, -18, -2002)에 대해 구형 10mm ROI가 정의되었습니다. 이전 메타 분석을 기반으로 vmPFC (MNI 0, 46, 18)에 대해 구형 2004mm ROI가 도출되었습니다 (Steele and Lawrie, 10). 보상 처리에 대한 일부 fMRI 연구에서 보상에 민감한 활성화 클러스터가 더 열등하다고보고했음을 감안할 때, 이전 연구 (Xue et al., 0)에서 omPFC (MNI 58, 6, -2009)에 대해 추가 XNUMXmm 구형 ROI가 추출되었습니다. ).
그림 2
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그림 2. (A) 선조체, (B) 중뇌 및 전두엽 피질의 관심 영역 (ROI). NAcc, 핵 축적; vCaud, 복부 우두; dCaud, 등쪽 꼬리; 복부, 복부 전 복부; daPut, 등쪽 앞쪽 퍼터 멘; pPut, 후부 Putamen; VTA / SN, 복부 테그먼트 영역 / substantia nigra; omPFC, 궤도 중간 전전두엽 피질; vmPFC, 심실 전전두엽 피질.

활성 대 대리 플레이 중에 사전 정의 된 ROI에서 자체 평가와 평균 베타 응답 간의 상관 관계는 비모수 Spearman의 순위 상관 테스트를 통해 테스트되었습니다. 특정 게임 이벤트에 대한 쾌감 평가와 전반적인 게임 경험 평가 간의 상관 관계를 유사하게 테스트했습니다. 이러한 분석을 위해 먼저 해당 변수 쌍에 대한 재생 및 시청 조건 간의 차이 점수를 계산 한 다음 이들 간의 상관 관계 (RPlay-Watch)를 테스트했습니다. 이러한 차이 점수가 스퓨리어스 상관 관계를 생성 할 수 있다는 점을 감안하여 (Cohen et al., 1983), 차이 점수를 구성하는 변수 (RPlay 및 RWatch)에 대해 별도의 상관 계수를 추가로 계산하고 상대적 크기가 차이 값을 따라야한다는 기준을 설정했습니다. 점수 (즉, RPlay-Watch> 0 인 경우 RPlay> RWatch 및 RPlay-Watch <0 인 경우 RPlay <RWatch)가 유의미한 것으로 간주됩니다. 차이 점수 상관 관계에 대한 유의 수준 임계 값은 계획되지 않았을 때 P <1995에서 FDR (False Discovery Rate) 보정 (Benjamini 및 Hochberg, 0.05)을 사용하여 조정되었습니다.

결과
행동 평가

표 1은 활동적이고 대리적인 경기 조건에 대한 자체보고 결과를 보여줍니다. 승패에 대한 만족도 등급은 활동 중 (Wilcoxon 서명 순위 테스트 : Z = 3.0 및 -2.8, P = 0.003 및 0.004; 효과 크기 : Pearson의 R = 0.64 및-) 동안 모두 척도의 중간 점 (중립 감정 상태)과 크게 달랐습니다. 0.61) 및 대리 연주 (Z = 2.9 및 -2.9, P = 0.004 및 0.004, R = 0.62 및 -0.61). 액티브 대 대리 플레이는 승리 횟수 (R = -0.31), 패배 횟수 (R = -0.35) 또는 게임 종료 점수 (승리 횟수 빼기 손실, R = 0.01)에서 차이가 없었습니다. 이러한 조작 확인을 통해 플레이어는 승패를 각각 보상 및 처벌과 연관 시켰으며 승패 횟수가 활성 및 대리 플레이 조건간에 차이가 없음을 확인했습니다.

위의 측정과 달리 참가자의 경험은 활동적이고 대리적인 게임 플레이 동안 명확하게 달랐으며, 더 높은 흐름 경험 (R = 0.57), 더 낮은 부정적인 영향 (R = -0.52), 더 높은 몰입도 (R = 0.49), 더 높은 공간 활성 재생 중 존재 (R = 0.57). 마찬가지로, 플레이어는 대리 플레이보다 액티브 중 패배 이벤트를 더 불쾌하다고 평가했습니다 (R = 0.57). Cohen (1992)의 일반 지침에 따라이 결과는 중간 (R> 0.3)에서 큰 효과 크기 (R> 0.5)까지를 나타냅니다. 추가적으로, 우리는 중간 효과 크기로 활발하게 플레이하는 동안 더 높은 도전 (R = 0.10)과 더 높은 긍정적 영향 (R = 0.41)에 대한 경계 효과 (P <0.38)를 관찰했습니다. 대조적으로, 플레이어는 적극적인 플레이와 대리 플레이 사이의 사회적 존재가 크게 다르지 않다고보고하지 않았습니다 (공감의 경우 R = 0.08, 참여의 경우 0.32, 부정적인 감정의 경우 0.18). 분명히 게임을보고 컴퓨터로 제어되는 상대를 상대로 플레이하는 것은 분명했습니다. 유사한 낮은 수준의 사회적 존재와 관련이 있습니다.

또한 활성 대 대리 게임 플레이 조건 중 특정 게임 이벤트에 대한 참가자의 유쾌함 평가가 전체 게임 경험 또는 BIS / BAS 점수와 관련이 있는지 테스트했습니다. 결과는 승리 이벤트 (액티브 마이너스 대리 플레이)에 대한 쾌감 차이 점수가 BAS 재미 추구 점수 (RPlay-Watch = 0.79, P = 0.004, FDR 보정 Pthr = 0.010)와 양의 상관 관계를 보였으며 구성 종목에 대한 상관 관계가 있음을 보여주었습니다. 점수는 의미가있었습니다 (RPlay = 0.74> RWatch = -0.21). 승리 이벤트와 능력에 대한 유쾌함 평가, 부정적인 영향, 긍정적 인 영향 사이에서도 유의 한 차이 점수 상관 관계가 관찰되었습니다. 그러나 이러한 결과는 구성 점수가 상대적인 크기가 예상과 반대 인 상관 관계를 보여주기 때문에 허위로 거부되었습니다.
fMRI 데이터의 전체 부피 분석

적극적인 연주와 대조적으로, 양측 선조체, 중뇌 (VTA / SN 포함), 감각 운동 피질 (중심 전후 이랑) 및 복부 시각 흐름 (예 : 열등 측두 이랑; 그림 3 및 표 2)에서 활성화 클러스터가 나타났습니다. 이러한 클러스터가 활성 재생 중 활성화를 반영하는지 또는 대리 재생 중 비활성화 (또는 둘 다)를 반영하는지 테스트하기 위해 이러한 효과 (예 : "watch +"및 "play-")에 대한 대비를 정의하고이를 암시 적 마스크로 사용했습니다 (P <0.001). 대리와 적극적인 연주의 대조. 표 2에서 확인 된 모든 클러스터는 활성 재생 ( "play-") 동안 비활성화에 의한 암시 적 마스킹에서 살아남은 반면, 그들 중 어느 것도 대리 재생 ( "watch +") 동안 활성화에 의한 암시 적 마스킹에서 살아남지 않았으며, 결과가 활성 동안 체계적인 비활성화를 반영 함을 확인합니다. 게임 플레이 이벤트.
그림 3
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그림 3. 적극적인 플레이보다 대리하는 동안 (승패 게임 플레이 이벤트 동안) 훨씬 더 강력한 효과를 보여주는 뇌 영역. 데이터는 P <0.05 (FWE 보정, 최소 클러스터 크기 50 복셀)에서 임계 값이 지정되었습니다. 컬러 바 (오른쪽)의 검은 색 가로선은 가장 낮은 유의미한 T- 값을 나타냅니다. 중뇌, 중뇌; ITG, 열등한 측두 회; Putamen; PoG, 중앙 이랑.
표 2
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표 2. 대리 적 활동과 활발한 경기에 반응하는 뇌 영역 (승패 이벤트 모두에 걸쳐 있음).

승리 대 패배의 주 효과 또는 그 반대의 경우, 또는 승리 대 패배 및 활성 대 대리 플레이 또는 그 반대의 상호 작용 효과에 대해 사전 유의 임계 값을 사용하여 중요한 활성화 또는 비활성화 클러스터가 관찰되지 않았습니다. 그러나 관심 영역 (클러스터 수준에서 FWE 보정 임계 값 P <0.05)에 대한 작은 볼륨 보정을 사용하고 복셀 수준에서 약간 더 관대 한 임계 값 P <0.001 (보정되지 않음)을 사용하여 더 강력한 활성화를 발견했습니다. omPFC 및 양측 복부 선조체에서 승리 대 손실. 또한, 승리 대 손실에 대한 복부 선조체 활성화는 대리 플레이보다 활동 중 더 강했습니다 (표 3). 위와 유사한 마스킹 절차를 사용하여, 우리는 활성 게임 플레이 중에 승리가 패배보다 상대적으로 강한 반응을 불러 일으켰음에도 불구하고 두 이벤트 모두 활성 게임 플레이 기준에 비해 BOLD 신호가 감소한다는 것을 발견했습니다. 다음으로 우리는 이러한 효과를 분해하기 위해 아래에 설명 된대로 상세한 관심 영역 분석을 사용했습니다.
표 3
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표 3. 모든 관심 영역에 대한 소량 교정 후 통계적으로 유의 한 활성화 클러스터를 보여주는 뇌 영역.
보상 회로의 관심 영역 분석

우리는 사전 ROI에서 평균 베타 값을 계산하고 분산 분석 (ANOVA)을 적용했습니다. 먼저 9 개 (지역 : 모든 선조체, 정면 및 근심 ROI) × 2 (활동 : 재생, 시청) × 2 (이벤트 : 승리, 패배) 반복 측정 ANOVA를 사용하여 옴니버스 분석을 사용하여 다음과 같은 지역과의 상호 작용을 확인했습니다. 통계적으로 유의미 함 : 지역 × 활동 (F (8, 80) = 12.08, P <0.001, η2 = 0.07), 지역 × 사건 [F (8, 80) = 8.89, P <0.001, η2 = 0.06], 지역 × 활동 × 사건 [F (8, 80) = 3.45, P = 0.002, η2 = 0.01]. 이러한 지역적 상호 작용을 분석하기 위해 모든 지역에서 개별적으로 2 (활동) × 2 (이벤트) 반복 측정 ANOVA를 수행했습니다.

그림 4는 모든 ROI에서 활성 및 대리 플레이 조건 동안의 승패 이벤트에 대한 평균 베타 응답을 보여줍니다. 개별 막대 그래프는 승패 이벤트 중 활성화 방향 (즉, 활성화 또는 비활성화)을 보여 주며 별표는 승패 사이의 중요한 차이점을 강조합니다. 승리 대 패배는 NAcc에서 활동에 관계없이 훨씬 더 큰 효과를 불러 일으켰습니다. [연주 : F (1, 10) = 6.01, P = 0.03, η2 = 0.34; 시청 : F (1, 10) = 6.14, P = 0.03, η2 = 0.31] 및 omPFC [연주 : F (1, 10) = 8.85, P = 0.014, η2 = 0.69; 시청 : F (1, 10) = 24.77, P = 0.001, η2 = 0.71]. 대조적으로 승패는 vaPut [F (1, 10) = 44.22, P <0.001, η2 = 0.77] 및 daPut [F (1, 10) = 70.08, P <0.001)에서 활성 플레이 중에 만 훨씬 더 큰 효과를 불러 일으켰습니다. η2 = 0.81]. 행동과 사건 간의 상호 작용은 vaPut [F (1, 10) = 8.09, P = 0.02, η2 = 0.03] 및 daPut [F (1, 10) = 13.35, P = 0.004, η2 = 0.04]에서 통계적으로 유의미한 수준에 도달했습니다. 활동의 주된 효과는 모든 선조체 영역에서 유의미했으며 (Fs> 11.45, Ps <0.007, η2> 0.38) 그림 4에서 볼 수 있듯이 이는 활성 재생 중 비활성화로 인한 결과입니다. 유사한 경향은 VTA / SN [F (1, 10) = 5.08, P = 0.048, η2 = 0.23]에서도 분명했습니다. 종합하면,이 결과는 승패 이벤트 모두 활성 플레이 중 선조체의 비활성화를 유발했지만 NAcc 및 aPut (vaPut 및 daPut 모두)의 활성화가 승리 이벤트 중 기준 수준에 더 가깝게 돌아 왔음을 보여줍니다. 또한, 승리 대 패배는 대리 플레이보다 활동 중 aPut에서 더 큰 활성화 변화를 불러 일으켰습니다. 개별 평균 베타 반응을 조사한 결과 후자의 결과가 강력하다는 것이 입증되었습니다. 즉, aPut의 승패에 대한 베타 응답은 XNUMX 명 중 XNUMX 명과 함께하는 대리 플레이보다 활동 중 더 컸습니다. aPut 지역과 달리 omPFC는 활동적이고 대리적인 플레이에 관계없이 승리 이벤트 동안 더 큰 활성화를 보였습니다.
그림 4
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그림 4. 보상 회로의 선조 (상단)와 근심 및 정면 노드 (하단)에서 관심 영역 분석. 오차 막대는 95 % 신뢰 구간을 나타냅니다. 별표는 중요한 단순한 효과 (플레이 또는 시청 중 승리와 패배 사이의 중요한 차이) 또는 게임 이벤트와 활동 간의 중요한 상호 작용을 나타냅니다. * P <0.05. ** P <0.001. *** P <0.001. NAcc, nucleus accumbens; vCaud, 복부 꼬리; dCaud, 등쪽 꼬리; vaPut, 전방 복부 푸 타멘; daPut, 전방 등쪽 발바닥; pPut, 후방 putamen; VTA / SN, 복부 피개 부위 및 흑질; vmPFC, 복측 전두엽 피질; omPFC, 안와 내측 전두엽 피질.
행동과 fMRI 반응의 상관 관계

우리는 능동적 대 대리 적 플레이 중 승패의 유쾌함에 대한 플레이어의 자체 평가가 선조체의 해당 굵은 신호 변화와 관련이있을 것이라고 예측했습니다. 이 가설을 테스트하기 위해 우리는 유쾌함 등급과 평균 베타 값 모두에 대해 활성 대 대리 플레이 중 승패의 차이를 계산했습니다 [즉, "(플레이 : 승리> 패배)> (시계 : 승리> 패배)"대조). 우리의 예측과는 달리,이 변수들 사이의 통계적으로 유의 한 상관 관계는 선조체 영역에서 발견되지 않았습니다 (Rs <0.51; Ps> 0.11). 마찬가지로, 우리는 정면 ROI (Rs <0.18, Ps> 0.59)에서 활성 및 대리 플레이를 합산 한 승패에 대한 유쾌함 등급과 평균 베타 값 사이에 통계적으로 유의 한 상관 관계를 찾지 못했습니다.

활성 대 대리 플레이 중 중뇌 및 선조체의 체계적인 비활성화를 설명 할 수있는 한 가지 가능성 (그림 4 참조)은 예상 또는 쾌락 적 보상 처리로 인해 활성 게임 플레이 전반에 걸쳐 활성화가 상승한 상태로 유지되었지만 승패시 기준 수준에 더 가깝게 돌아 왔다는 것입니다. 이벤트. 이를 테스트하기 위해 긍정적 인 영향과 부정적인 영향 측정에 대한 활성 및 대리 플레이 간의 차이 점수를 계산하고 사전 정의 된 ROI에서 활성 대 대리 플레이 (승패를 합친)에 대한 평균 베타 값과 비교했습니다. 일관되게 긍정적 인 영향 차이 점수는 VTA / SN, dCaud 및 vaPut의 비활성화 강도와 유의 한 상관 관계를 보였고 vCaud의 비활성화와 약간 유의 한 상관 관계를 나타 냈습니다 (표 4). 이 모든 효과는 컸습니다 (R> 0.50). 별도로 계산할 때 이러한 ROI의 상관 계수는 대리 플레이보다 활성 상태에서 더 음수였습니다 (예 : RPlay <RWatch). 이러한 상관 관계에 대한 이변 량 산점도는 그림 5에 나와 있습니다. 즉, 승리 및 패배 게임 플레이 이벤트 동안 이러한 영역이 더 많이 비활성화 될수록 대리 플레이보다 활동 후보고 된 플레이어에게 더 높은 긍정적 인 영향을 미칩니다.
표 4
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표 4. 긍정적 영향과 부정적 영향 측정에 대한 차이 점수 (활성 마이너스 악순환 재생)와 mesial 및 striatal 영역 (RPlay–Watch)의 평균 베타 값 (활성 대 악순환 재생) 간의 상관 관계입니다.
그림 5
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그림 5. 적극적이고 활발한 연주 조건에 대한 관심 영역에서의 긍정적 인 영향 평가 대 평균 베타 반응에 대한 이변 량 산점도. 실선과 점선은 데이터에 대한 최적의 선형 적합을 나타냅니다. VTA / SN, 복부 테그먼트 영역 및 실질 니아 그라; NAcc, 핵 축적; vCaud, 복부 우두; dCaud, 등쪽 꼬리; vaPut, 앞쪽 복부 Putamen; daPut, 앞쪽 등쪽 Putamen; pPut, 후부 putamen.

토론

현재 조사에서 우리는 활성 및 대리 게임 플레이 중 승패 게임 플레이 이벤트 (일반 비디오 게임 플레이 중 활성화 수준에 상대적)에 대한 fMRI 응답을 연구했습니다. 우리의 결과는 선조체에 두 가지 주요 효과를 나타 냈습니다. 첫째, 유사한 이전 결과 (Mathiak et al., 2011)를 복제하면 승패 이벤트 모두 활성 중에는 일반 게임 플레이 수준과 관련하여 비활성화되었지만 대리 플레이 중에는 비활성화되지 않았습니다. 둘째, 게임 플레이 활동의 ​​이러한 주요 효과 외에도, 승리 이벤트는 패배 이벤트보다 더 높은 활성화 수준 (즉, 활성 플레이 중 더 약한 비활성화 및 대리 플레이 중 더 강한 활성화)을 유발했습니다. 또한, 우리의 결과는이 두 효과 사이의 상호 작용을 보여주었습니다. 즉, 선조체의 승패로 인한 활성화 변화, 특히 전방 푸 타멘에서 대리 연주보다 활동 중에 더 컸습니다. 이 상호 작용 효과는 복잡한 비디오 게임에서 승패가 대리 게임 플레이보다 활동 중에 선조체에서 더 강한 효과를 불러 일으킨다는 것을 처음으로 보여줍니다. 이 발견은 동물 전기 생리학 (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000) 및 인간 신경 영상 (Elliott et al., 2004; O'Doherty et al., 2004; Tricomi et al., 2004; Zink et al., 2004; Guitart-Masip et al., 2011), 선조 적 보상 반응은 수령인의 행동에 결정적으로 의존한다는 것을 보여줍니다. 이러한 이전 연구에서는 보상이 특정 운동 동작 (예 : 두 개의 버튼 중 하나 누르기)과 관련된 간단한 작업을 사용했지만, 현재 연구에서는 복잡하고 생태 학적으로 유효한 작업 동안 선조체의 행동 보상 우발성을 입증함으로써 이러한 결과를 확장했습니다 (비디오 자유로운 범위의 인간 동기 행동을 시뮬레이션합니다.

우리는 또한 선조와 전두엽 피질에서 능동적으로 vs 수동적으로 획득 한 보상의 코딩을 분리 할 수있었습니다. 전방 푸 타멘은 능동적 게임 플레이 동안에 만 손실보다 승리에 더 민감하지만, omPFC는 능동 및 대리 연주. omPFC에서 활동 독립적 보상 활성화는 동물 (Schultz et al., 2000) 및 인간 신경 영상 연구 (Elliott et al., 2004) 모두에서 이전에 관찰되었다. 승리 및 손실 이벤트가 외부 금전적 보상 및 처벌과 관련되어 있다고 가정하면, omPFC 활성화는 금전적 이익 및 기타 2 차 보상을 처리하는 데 알려진 omPFC의 역할과 일치합니다 (Xue et al., 2009). 그러나, 선조체의 핵 축적은 또한 활발하고 활발한 게임 플레이 동안 손실보다 승리에 더 큰 활성화를 보여 주었다. 앞쪽의 Putamen과 달리, 핵 축적은 일반적으로 omPFC와 비슷한 보상을받는 데 민감 할 수 있습니다. 앞쪽 putamen과 핵 accumbens 결과의 분리 가능한 반응 패턴은 ventromedial striatum (nucleus accumbens 포함)과 dorsolateral striatum (putamen 포함)의 서로 다른 연결 패턴에서 비롯 될 수 있습니다. 고차 연관 및 감각 운동 영역 (Voorn et al., 2004).

활동적인 플레이 중 승리와 손실 모두에서 관찰 된 선조체 비활성화는 이전의 발견을 크게 확장시켰다 (Kätsyri et al., 2012). 비록 유사한 선조체 비활성화가 이전에 관찰되었지만 (Mathiak et al., 2011) 그럼에도 불구하고 보상하는 게임 플레이 이벤트와 관련된 보상 회로 비활성화는 고려해야 할 사항이 있습니다. 한 가지 가능한 설명은 플레이어가 상대와 적극적으로 경쟁 할 때 선조가 강장제 활성화를 보였으며, 게임이 중단되어이 목표를 추구하지 못하게 할 때마다 이러한 활성화가 기준 수준에 더 가깝게 돌아 왔다는 것입니다. 즉, 그가 무능력 상태가 된 후 (손실 이벤트) 그리고 상대를 제거 할 수있는 후에 (윈 이벤트). 불행하게도, 우리는이 가설을 직접 테스트 할 수 없었습니다. 원시 BOLD 신호의 강도는 임의적이기 때문에 독립적으로 스캔 된 활발한 연주 세션의 인터셉트를 비교하는 것은 무의미했을 것입니다. 그러나, 이전의 fMRI 및 PET 연구는 이미 활발한 게임 플레이가 선조체 활성화의 토닉 증가를 유발한다는 것을 이미 입증했으며 (Koepp et al., 1998; Hoeft et al., 2008), 이전의 한 연구는 활발한 게임 플레이 시작 및 오프셋이 줄무늬 fMRI를 유발 함을 보여주었습니다 활성화 및 비활성화 각각 (Cole et al., 2012).

위에서 우리는 승리 및 패배 시점에 발생하는 선조체 비활성화가 일반 게임 플레이 중에 강장제 활성화 수준으로 인해 발생할 수 있다고 제안했습니다. 이는 게임 플레이 활동이 중단되었을 때 기준 수준에 가까워졌습니다. 이 제안은 추측이지만, 비디오 게임 플레이가 선조체의 강장 활성화를 유발하는 이유에 대한 잠재적 인 설명이 적어도 두 가지 있습니다. 첫째, 특히 적극적인 연주 중에 이러한 활성화는 연주 자체의 본질적으로 보람있는 특성을 반영 할 수 있습니다 (참조 : Przybylski et al., 2010; Koepp et al., 1998 참조). 우리의 결과는 활성 대 대리 게임 플레이 중 게임 플레이 이벤트 (승패)로 인한 선조 및 근심 비활성화가 해당 전체 세션에 대한 플레이어의 긍정적 인 영향 자체 평가와 상관 관계가 있다는 점을 감안할 때이 관점을 잠정적으로 뒷받침합니다. 둘째, 긴장성 선조체 활성화는 쾌락 적 보상 과정이 아니라 지속적인 예상을 반영 할 수 있습니다. 즉, 보상의 '좋아요'구성 요소보다 '원하는'것입니다 (Berridge, 2007; Diekhof et al., 2012 참조). 빠른 속도로 진행되는 비디오 게임 (평균 라운드 지속 시간 20-30 초, 표 1 참조)에서 새 게임 라운드가 시작된 후 모든 활동 (즉, 상대 찾기 및 참여)을 고려할 때 이는 그럴듯한 설명입니다. 궁극적으로 보상 추구와 관련이 있습니다. 그러나 이러한 예상 반응이 대리 연주보다 활동 중에 더 커야하는 이유는 확실하지 않습니다. 또한, 전방 푸 타멘 (액티브 플레이 중)과 nucleus accumbens (액티브 플레이 및 대리 플레이 중)는 패배보다 승리에 대한 응답이 더 크기 때문에 보상 결과에도 민감했습니다. 예상 및 획득 보상에 대한 선조 적 반응에 대한 제안은 상호 배타적이지 않습니다. 실제로 최근의 뇌 영상 연구에 대한 메타 분석은 mPFC와 달리 복부 선조체가 예상되는 보상과받은 보상 모두에 민감하다는 것을 보여주었습니다 (Diekhof et al., 2012).

정서적 인 평가 외에도, 활발하고 활발한 연주 조건은 시차 공간적 존재와 흐름 경험을 불러 일으켰습니다. 공간적 존재는 복부 시각 스트림, 정수리 피질, 운동 전 피질 및 뇌간 (Jäncke et al., 2009)을 포함한 넓은 네트워크에서의 활성화와 관련되어있다. 흥미롭게도, 우리의 결과는 선조뿐만 아니라이 지역들도 활발한 경기 중에 승리 및 손실 이벤트 동안 강한 비활성화를 보여 주었다는 것을 보여 주었다 (표 2 참조). 따라서, 공간 존재의 경험에 기여하는 네트워크가 활동적인 연주 동안 토닉 활성화를 보였으며, 이는 승패 이벤트 후 기준 레벨로 되돌아 갔다. 그럼에도 불구하고, 비디오 게임을하는 동안 강장제 및 위상 적 fMRI 활성화 및 그들의 행동 상관 관계 (예를 들어, 공간적 존재)를 보급하기 위해 미래의 연구가 필요하다는 것이 명백하다.

어트 리뷰 션 이론 (Weiner, 1985)에 따라, 플레이어의 자체 평가는 활성 및 대리 플레이에서 승패에 대한 외부 금전적 보상과 처벌이 동일 했음에도 불구하고 대리 플레이보다 활동 중 손실이 더 불쾌한 것으로 경험했음을 확인했습니다. 정황. 액티브 플레이 중 승리 이벤트가 느끼는 즐거움은 식욕 동기 (재미 추구 경향)의 개인차와도 관련이 있습니다. 그럼에도 불구하고 우리의 결과는 플레이어의 유쾌함 자체 평가와 일반적인 승패 이벤트에 대한 fMRI 반응 사이 또는 적극적인 플레이 활동과 대리적인 플레이 활동 사이의 연관성에 대한 증거를 제공하지 않았습니다. 그러나 플레이어는 게임의 모든 승패 이벤트에 대해 각각 두 번의 평가 만 수행했으며 이러한 전체 평가가 모든 게임 이벤트에 대한 사후 평가만큼 정확하지 않을 수 있다는 점에 유의해야합니다. 이었을 것입니다. 앞으로이 문제는 참가자들에게 게임 플레이 세션의 비디오 녹화를 보여주고 게임 플레이 중에 지속적으로 감정을 평가하도록 요청함으로써 해결할 수 있습니다. 이 기술은 예를 들어 영화 (Nummenmaa et al., 2012)에서 유도 된 감정의 뇌 기반을 연구 할 때 성공적으로 입증되었으며 이전 fMRI 게임 연구 (Klasen et al., 2008)에서 이미 활용되었습니다.

우리의 주제는 조이스틱을 조작하기 위해 정밀한 손 동작을 사용했기 때문에 보상의 획득과 관련된 감각 운동 과정을 제어하는 ​​것이 중요합니다. 특히, 선조가 수정 손 움직임에 대한 감각 운동 제어에도 관여하기 때문입니다 (Siebner et al., 2001; Turner 등, 2003). 이 문제는 일반적으로 이동 요구의 다른 변화 (예 : 게임 플레이의 지속 대 총 부동성)가 뒤 따르기 때문에 승패 이벤트에 특히 중요합니다. 그러나 우리가 아는 한, 이전의 뇌 영상 연구는 조이스틱 움직임 혼란을 제어하려고 명시 적으로 시도하지 않았습니다. 전반적인 움직임과 움직임 방향 변경에 연속적인 혼란스런 회귀 분석기를 포함시킨 후에도, 우리의 결과는 이전에보고 된 비디오 게임 재생 이벤트 (Klasen et al., 2012)와 유사한 선조 효과를 분명히 보여주었습니다. 감각 운동 효과. 그럼에도 불구하고, 승패 사건에 따른 다양한 운동 요구의 영향은 미래에보다 명확하게 연구 될 수있다. 예를 들어 특정 게임 이벤트 후 플레이어가 움직일 수 있는지 여부를 조작합니다. 선조 반응에서 보상 기대의 역할과 보상 수신의 역할을 테스트하는 데 초점을 둔 미래의 연구도 수행되어야합니다. 이러한 연구는 중요한 조치 (촬영 등)와 그 결과 사이의 시간이 충분히 긴 느리게 진행되는 비디오 게임을 사용해야합니다.

현재의 샘플 크기는 비디오 게임 자극 (Mathiak and Weber, 2006; Weber 등, 2006; Mobbs 등, 2007; Ko 등, 2009; Mathiak 등)을 사용하는 몇 가지 최근 fMRI 연구의 크기와 비교 될 수 있지만. , 2011; Klasen et al., 2012), 미래의 연구는 더 큰 샘플 크기를 사용하여 활발한 게임 플레이와 활발한 게임 플레이 사이의 더 세밀한 차이를 감지하는 것을 고려해야합니다. G * Power 소프트웨어 (Faul et al., 2007)를 사용하여 데이터에 대한 후 향적 전력 분석을 수행하여 80 % 통계적 힘 (5 %에서)과 유사한 효과를 탐지하기 위해 미래의 대상 내 연구에서 사용해야하는 최소 샘플 크기를 추정했습니다. 유의 수준). 이 계산은 5 명의 참가자가 복부 전방 퍼터 멘에서 유사한 승리 대 손실 반응을 검출하기에 충분하다는 것을 보여 주었다 (M = 1.90, SD = 0.95 및 γ = 2.0). 그러나 같은 지역에서 활발한 대결을하는 동안 차등 승 대 손실 응답을 복제하려면 최소 13 명의 참가자로 구성된 더 큰 샘플을 사용해야합니다 (M = 1.16, SD = 1.35, γ = 0.86). 본 연구에서 입증 된 바와 같이, 게임 플레이 이벤트의 자동 주석은 자연 비디오 게임 재생 작업으로부터 큰 데이터 세트를 쉽게 획득 할 수있게한다.

결론적으로, 우리는 새로운 비디오 게임 플레이 작업을 활용하여 선조 및 정면 도파민 보상 회로 노드가 활성 및 대리 게임 플레이 중에 승패에 다르게 반응한다는 것을 보여주었습니다. 특히, 선조체 (특히 전방 푸 타멘)는 활성 게임 플레이 중에 만 패배보다 승리에 더 민감했으며, 정면 노드 (omPFC)는 활동에 관계없이 패배보다 승리에 더 강한 반응을 보였다. 이 결과는 자유 범위의 동기 부여 된 행동 동안 스스로 획득 한 보상과 수동적으로 획득 한 보상을 인코딩하는 데 선조체의 역할을 강조합니다. 현대 비디오 게임에서 제공하는 시청각 자극은 그 자체로 보람이있을 수 있지만, 비디오 게임을하는 동안 쾌락적이고 혐오스러운 경험의 신경 토대는 분명히 플레이어의 게임 참여도에 달려 있습니다. 현재 연구에서 탐구 된 선조 적 보상 처리 회로는 비디오 게임 플레이의 동기 부여에 기여할 가능성이 높습니다.

이해 상충의 진술

저자는이 연구가 잠재적 인 이해 상충으로 해석 될 수있는 상업적 또는 재정적 관계가없는 상태에서 수행되었다고 선언합니다.
감사의

fMRI 데이터 수집에 도움을 주신 Marita Kattelus와이 연구를 가능하게 한 자원 봉사 참가자에게 감사드립니다. 이 작업은 Aalto University, 핀란드 아카데미 (공인 번호 #129678, #131483-Riitta Hari, #251125-Lauri Nummenmaa), 유럽 연구위원회 (#232946-Riitta Hari) 및 Emil의 aivoAALTO 연구 프로젝트로부터 재정 지원을 받았습니다. 알토 넨 재단 (#595100-Jari Kätsyri).

참고자료