Pakanka tik žiūrėti žaidimą: „Striatal fMRI“ atlygina už atsakymus už vaizdo žaidimo sėkmes ir nesėkmes aktyvaus ir vietinio žaidimo metu (2013 m.)

Įvadas

Vaizdo žaidimų žaidimai iš esmės motyvuoja (plg. Ryan ir Deci, 2000): dauguma žmonių žaidžia vaizdo žaidimus todėl, kad jie iš esmės yra įdomūs ir malonūs, o ne todėl, kad teikia finansinę naudą ar kitus išorinius rezultatus (Ryan ir kt., 2006; Przybylski ir kt. ., 2009, 2010). Atitinkamai smegenų vaizdavimo tyrimai parodė, kad žaidžiant vaizdo žaidimus įtraukiamos pagrindinės smegenų motyvacinės sistemos, ką įrodo padidėjęs dopamino išsiskyrimas (Koepp ir kt., 1998) ir hemodinaminė aktyvacija (Hoeft ir kt., 2008) striatume (žr. taip pat Kätsyri ir kt., 2012). Pagrindiniai motyvaciniai įvykiai žaidimo metu susideda iš sėkmės ir nesėkmių siekiant konkrečių žaidimo tikslų, pavyzdžiui, pavyksta pašalinti savo priešininkus arba vengiama pašalinti save. Sėkmės ir nesėkmės yra vieni stipriausių malonių ir nemalonių emocijų sukėlėjų (Nummenmaa ir Niemi, 2004), o jų emocinis dėmesys sustiprėja, kai juos galima priskirti vidinėms (kaip aktyvaus žaidimo metu), o ne išorinėms priežastims (Weiner, 1985) . Atsižvelgiant į tai, smegenų vaizdavimo tyrimai parodė, kad savarankiškai įgytas atlygis, pavyzdžiui, tas, kuris priklauso nuo teisingo motorinio atsako, o ne atsitiktinai teikiamas, sukelia stipresnius nervinius atsakus striatume (pvz., Zink ir kt., 2004). Taigi gali būti, kad motyvacinį vaizdo žaidimų potraukį galima paaiškinti sustiprintais atlygio atsakais, kuriuos sukėlė aktyvus atlygio gavimas žaidimo metu. Čia mes patikrinome šią hipotezę, palygindami atlygio grandinės atsakus į su sėkme ir nesėkme susijusius žaidimo įvykius aktyvaus ir vietinio vaizdo žaidimo žaidimo metu, tai yra situacijas, kai žaidėjai visiškai nevaldo savo žaidimo pobūdžio.

Su sėkme ir nesėkme susiję žaidimo įvykiai atitinka tris apdovanojimų ir bausmių savybes, į kurias atsižvelgiama mokantis gyvūnų (Schultz, 2004, 2006; Berridge ir Kringelbach, 2008). Pirma, jie prisideda prie mokymosi teikdami tiesioginį grįžtamąjį ryšį apie žaidėjų pasirodymą. Antra, jie siejami su požiūriu ir atsitraukimu, atsižvelgiant į tai, kad žaidėjai siekia sėkmės ir išvengti nesėkmės žaidime (žr. Clarke ir Duimering, 2006). Trečia, sėkmės paprastai siejamos su maloniu, o nesėkmės - su nemaloniais emociniais atsakais, nors kai kuriuose žaidimuose šis žemėlapis gali būti sudėtingesnis (Ravaja et al., 2006, 2008). Dopaminerginiai keliai tęsiasi nuo vidurinių smegenų (ventralinė tegmentalinė sritis ir substantia nigra, VTA / SN) iki pilvo ir nugaros striatumo (nucleus accumbens, caudate branduolys ir putamen) bei priekinės žievės (orbitomedialinė ir medialinė prefrontalinė žievė; omPFC ir vmPFC). apdorojant atlyginimus ir bausmes (Kelley, 2004; O'Doherty, 2004; Bressan ir Crippa, 2005; Knutson ir Cooper, 2005; Schultz, 2006; Berridge ir Kringelbach, 2008; Hikosaka ir kt., 2008; Haber ir Knutson, 2010 ; Koobas ir Volkowas, 2010). Ši dopaminerginė schema taip pat greičiausiai prisideda prie sėkmės ir nesėkmių kodavimo žaidžiant vaizdo žaidimus. Pavyzdžiui, beždžionių šoninio PFC neuronus skirtingai suaktyvina sėkmės ir nesėkmės konkurenciniame šaudymo žaidime (Hosokawa ir Watanabe, 2012). Be to, funkcinio magnetinio rezonanso tomografijos (fMRI) tyrimai su žmonėmis parodė, kad sėkmė vaizdo žaidime sukelia stipresnes aktyvacijas nei branduolio branduolio, uodegos ir priekinio putameno, taip pat mPFC gedimai (Mathiak et al., 2011; Kätsyri et al., 2012; Klasen ir kt., 2012) ir kad labiausiai anteroventrinė striato aktyvacija koreliuoja su žaidėjų savęs vertinamais hedoniniais išgyvenimais šių įvykių metu (Kätsyri ir kt., 2012).

Striatumas yra plačiai sujungtas su asociacinėmis, motorinėmis ir limbinėmis grandinėmis, todėl yra idealioje anatominėje padėtyje, kad sujungtų tiek motorinę, tiek emocinę informaciją (Haber ir Knutson, 2010). Tyrimai su gyvūnais ir žmonėmis nuolat rodė, kad striato atlygio atsakai priklauso nuo pačio atlygio, taip pat nuo veiksmų, kuriuos jie atlieka (plg. Delgado, 2007). Beždžionių kaudatiniai neuronai per motorinius veiksmus, sukeliančius laukiamą atlygį, šaudo dažniau nei neatlyginamų veiksmų metu (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000). Žmogaus fMRI tyrimai panašiai parodė, kad striatume yra veiksmų ir atlygio. Pavyzdžiui, nugaros caudata skirtingai reaguoja į atlygį ir bausmes tik tada, kai suvokiama, kad jie priklauso nuo dalyvių mygtuko paspaudimų (Tricomi ir kt., 2004). Panašiai atlygio aktyvavimas putamene padidėja tik tada, kai atlygis priklauso nuo mygtuko paspaudimo (Elliott ir kt., 2004). Be to, rasta mygtuko paspaudimų, kurie buvo atlikti norint gauti atlygį arba išvengti bausmių, aktyvacijos visame striatume (Guitart-Masip et al., 2011). Visų pirma ventralinis striatumas rodo padidėjusį aktyvavimą po žodinio grįžtamojo ryšio po sėkmingo variklio veikimo, tiek nesant piniginio atlygio, tiek jo akivaizdoje (Lutz ir kt., 2012). Skirtingai nuo striatumo, omPFC procesai atlygina nepriklausomai nuo motorinių veiksmų beždžionėms (Schultz ir kt., 2000) ir žmonėms (Elliott ir kt., 2004). Remiantis šiomis išvadomis, sėkmės turėtų sukelti stipresnį striatumo aktyvavimą nei nesėkmės tik aktyvaus vaizdo žaidimo žaidimo metu, o omPFC turėtų parodyti stipresnes sėkmes tiek aktyvaus, tiek vietinio žaidimo metu.

Iki šiol keletas smegenų vaizdavimo tyrimų lygino neuroninį aktyvavimą aktyvaus ir vietinio vaizdo žaidimo metu. Vienas tyrimas, atliktas naudojant elektroencefalografiją, parodė, kad aktyvus ir lygiavertis grojimas sukelia padidėjusį fronto-parietinį žievės aktyvavimą kartu su didesniu savarankišku erdvės buvimu žaidime (Havranek ir kt., 2012). Hemodinaminiai atsakai į aktyvųjį ir vietinį žaidimą buvo aiškiai lyginami tik viename tyrime (Cole ir kt., 2012): vaizdo žaidimo pradžia suaktyvino striatumą (branduolį accumbens, caudatą ir putameną) ir priekinius mazgus, esančius greta mPFC (ty, priekinė cingulinė žievė), aktyvesnis aktyvavimas aktyvaus nei žaidimo metu. Striatų aktyvacijos sumažėjo po žaidimo kompensavimo. Tačiau fMRI atsakymai į sėkmės įvykius žaidime nesiskyrė tarp aktyvaus ir vietinio žaidimo; be to, į žaidimą nebuvo įtraukti nesėkmės įvykiai. Gali būti, kad taikytinas tarpdisciplininis dizainas (ty dalyvaujančių grupių, žaidžiančių ir žiūrinčių vaizdo žaidimą) palyginimas nebuvo pakankamai galingas, kad atskleistų sėkmingą ir aktyvų žaidimą. Be to, tyrime natūraliai kyla klausimas, ar nesėkmės įvykiai sukeltų diferencinį aktyvavimą aktyvaus ir vietinio žaidimo metu.

Čia mes ištyrėme, ar atlygio sistemos įsijungimas, atsirandantis dėl konkurencingo vaizdo žaidimo sėkmės ir nesėkmių, skirtųsi tarp aktyvių ir vietinių vaizdo žaidimų, žaidžiamų visiškai pagal temas. Mes panaudojome supaprastintą tanko šaudyklės žaidimą, kuris buvo pritaikytas fMRI nustatymui (plg. Kätsyri ir kt., 2012). Pagrindinius žaidimo sėkmės ir nesėkmės įvykius sudarė pergalės (varžovo pašalinimas) ir pralaimėjimai (pašalinimas iš savęs) prieš varžovą. Mes iš naujo analizavome anksčiau paskelbtų duomenų apie aktyvų žaidimą dalis (Kätsyri ir kt., 2012) ir palyginome juos su naujais duomenimis, žiūrint į tą patį žaidimą. Skirtingai nei ankstesnėje aktyvių žaidimo duomenų analizėje, dabar mes atskirai palyginome laimėjimo ir pralaimėjimo įvykius, nes naujausi duomenys rodo, kad striato aktyvacijos sumažėja tiek pergalių, tiek pralaimėjimų metu aktyvaus žaidimo metu (Mathiak ir kt., 2011). Mes sujungėme laimėjimo ir pralaimėjimo įvykius su simetrišku piniginiu atlygiu ir bausmėmis tiek aktyvaus, tiek vietinio žaidimo metu, kad išorinis atlygis už pergales ir pralaimėjimus liktų identiškas abiem sąlygomis. Remdamiesi ankstesne literatūra, mes numatėme, kad striatum (ypač nucleus accumbens, ventral caudate ir priekinis putamenas) bus parodytas stipresnis skirtumas tarp laimėjimų ir pralaimėjimų aktyvaus nei vietinio žaidimo metu ir kad šie efektai bus susiję su atitinkamais sustiprintais potyriais malonių ir nemalonių emocijų. Mes taip pat prognozavome, kad pergalės sukels didesnį atsaką mPFC (ypač omPFC) nei nuostolius tiek aktyvaus, tiek vietinio žaidimo metu ir kad šie skirtingi aktyvavimai koreliuos su savęs vertinamu malonumu ir nemalonumu.

Medžiagos ir metodai
Dalyviai

Dalyviai buvo vienuolika dešimties vyrų savanorių, kurių amžiaus vidurkis buvo 25.6 (22 – 33 metai) ir turintys didelę patirtį žaidžiant (vidutiniškai 7.8 h / savaitę, 1 – 20 h / savaitę). Papildomi šeši dalyviai buvo nuskaityti, tačiau nebuvo įtraukti į analizę dėl techninių problemų (vieno dalyvio), deviantinių žaidimo strategijų (plataus mygtuko paspaudimo, vieno dalyvio) arba pernelyg didelių judesių (keturi dalyviai). Visų dalyvių pranešta bendra žaidimo trukmė buvo mažesnė už 30 h / savaitę, kuri yra dažnai naudojamas priklausomybę sukeliančių vaizdo žaidimų žaidimo kriterijus (Ko ir kt., 2009; Han et al., 2010). Nė vienas iš dalyvių neturėjo ankstesnės patirties šiame žaidime. Visi, išskyrus vieną dalyvį, pranešė, kad reguliariai žaidžia pirmojo asmens šaudyklės žaidimus su nedideliais savaitės atkūrimo laikais (vidutiniškai 3.2 h / savaitę, diapazonas 0.5 – 10 h / savaitę). Visi dalyviai buvo Suomijos universitetiniai studentai. Tik vyrų dalyviai buvo įdarbinti, nes vyrai paprastai turi daugiau vaizdo žaidimų patirties, dažniau tokie žaidimai yra labiau motyvuoti ir konkurenciniams vaizdo žaidimams (Lucas, 2004) labiau nei moterys. Dalyviai, kuriems buvo pranešta apie neurologinius ar psichikos sutrikimus, nebuvo įtraukti. Visi dalyviai pateikė raštišką informuotą sutikimą kaip protokolo, kurį patvirtino Helsinkio ir Ūsės universiteto rajono etikos komitetas, ir gavo piniginę kompensaciją už prarastą darbo laiką.
Statistinė galia

Statistiniams galios skaičiavimams naudojome ankstesnius aktyvius žaidimo duomenis (N = 43 dalyviai) iš Cole et al. (2012). Atsižvelgiant į tai, kad jų eksperimente nebuvo aiškaus lyginimo tarp laimėjimų ir nuostolių aktyvaus žaidimo metu, mes patvirtinome savo pateiktus statistinius duomenis apie NAcc atsakymus į aktyvius žaidimo režimus (M = 0.234 ir SD = 0.2015). Toliau, naudojant G * Power programinę įrangą (Faul ir kt., 2007), mes įvertinome šio eksperimento a priori statistinę galią, kad būtų galima nustatyti panašius efektų dydžius (γ = 0.234 / 0.2015 = 1.16). Apskaičiuota galia buvo 93%, kuri buvo laikoma patenkinama šiais tikslais.
Eksperimentinė procedūra

Mūsų eksperimentinis nustatymas buvo išsamiai aprašytas anksčiau (Kätsyri ir kt., 2012). Trumpai tariant, nuskaitymo metu dalyviai grojo du pirmojo asmens tanklaivio žaidimo „BZFlag“ (vidaus modifikuota 2.0.14 versija; http://bzflag.org) sesijas, atitinkamai, prieš tariamus žmogaus ir kompiuterio priešininkus, ir stebėjo vienas iš anksto įrašytas vaizdo įrašas. Sesijos truko kiekvieną kartą 10 min. Ir buvo pateiktos subalansuota tvarka. Tačiau, siekiant išvengti galimų atlyginimų ir atsakymų šališkumo dėl konkuruojančių su kitu žmogumi (žr. Kätsyri ir kt., 2012), mes čia analizavome tik kompiuterio priešininko sesiją. Vienas dalyvis, kurio vaizdo stebėjimo duomenys trūko, buvo pakeistas nauju dalyviu; kitaip kompiuterio priešininko duomenys buvo identiški mūsų ankstesniems duomenims (Kätsyri et al., 2012).

Aktyvaus ir alternatyvaus žaidimo poveikis su laimėjimu ir pralaimėjimu susijusiam aktyvavimui buvo įvertintas 2 (laimėjimas prieš pralaimėjimą) × 2 (žaidimas prieš laikrodį) objektų dizaine. Aktyvaus žaidimo metu dalyvio užduotis buvo ieškoti ir sunaikinti priešininko tanką iš mūšio lauko, nesunaikinus pačiam (1 pav.). Atitinkami laimėjimo ir pralaimėjimo įvykiai, taip pat vairasvirtės judesiai buvo laiku susieti su fMRI nuskaitymais ir automatiškai registruojami statistinei analizei atlikti. Vaidybinio žaidimo metu dalyvio užduotis buvo stebėti žaidimo vaizdo įrašą, užfiksuotą vaizdo įrašymo programine įranga FRAPS (http://www.fraps.com) iš vieno žaidėjo, kuris nedalyvavo tikrame tyrime. Laimėjimų ir pralaimėjimų dažnis žaidimo vaizdo įraše buvo panašus į žaidimo seansų dažnį (plg. 1 lentelę). Galutinio vaizdo įrašo skiriamoji geba (vaizdo įrašas: 1024 × 768 pikseliai atrinkti 30 kadrų per sekundę greičiu, garso pavyzdžiai atrinkti 48 kHz dažniu) ir vaizdo kokybė (15 Mbit / s po vaizdo glaudinimo naudojant XVID kodeką; http://www.xvid.com) kaip tikrasis vaizdo žaidimas. Žaidimo vaizdo įrašas buvo pristatytas naudojant „Presentation“ programinę įrangą (http://www.neurobs.com).
1 pav
www.frontiersin.org

1 pav. Gameplay įvykių sekos seka: žaidėjas neršia atsitiktine vieta mūšio lauke ir pradeda ieškoti priešininko (A), žaidėjas ir priešininkas įsitraukia vienas į kitą (B), kol žaidėjas nesugeba pašalinti priešininko (C) arba atsitraukia (D).
LENTELĖ 1
www.frontiersin.org

1 lentelė. Vidutinės ± SEM elgesio ir savarankiško pranešimo priemonės iš aktyvių (žaidimų) ir vietinių (žiūrėti) vaizdo žaidimų žaidimų sesijų.

Norint kontroliuoti išorės atlyginimų kontekstą aktyvioms ir vietinėms žaidimo sąlygoms, įvedėme simetriškus piniginius atlyginimus ir bausmes atitinkamai už laimėjimus ir nuostolius. Dalyviams buvo pasakyta, kad, be fiksuotos kompensacijos (20 eurų), jie laimės pinigus (+ 0.33 eurų), kai laimės ir praras pinigus (-0.33 eurų), kai prarandate žaidimo metu arba žiūrėdami žaidėją, kuris laimėjo ar praranda vaizdo įrašą . Iš tikrųjų visi dalyviai gavo vienodą piniginę kompensaciją (30 EUR), kuri viršijo sumą, kurią bet kuris iš jų būtų gautas.
Ataskaitos

Prieš eksperimentą dalyviai užpildė 20 elemento savianalizės klausimyną, susijusį su jautrumu jų elgesiui (BIS / BAS) (Carver ir White, 1994). BIS ir BAS reguliuoja aversyvią ir apetitinę motyvaciją, atitinkamai modifikuodami elgesio ir emocinius atsakymus į bausmes ir atlygius (Carver ir White, 1994). BIS skalę sudaro septyni elementai (pvz., „Jaučiuosi labai susirūpinęs ar nusiminusi, kai manau, ar žinau, kad kas nors piktas ant manęs“). BAS skalę sudaro trys subscales: diskas (4 elementai, pvz., „Aš einu iš savo kelio, kad galėčiau gauti daiktus“), atlygis reagavimui (5 elementai, pvz., „Kai gaunu kažką, ko noriu, jaučiuosi malonu ir energingas ”) ir įdomus ieškojimas (4 elementai; pvz.,„ aš trokštu jaudulio ir naujų pojūčių “). Kiekvienas elementas buvo įvertintas pagal 4 taškų skalę, pradedant nuo 1 (labai netikras su manimi) iki 4 (labai teisingas man). Nustatyta, kad instrumento psichometrinės savybės yra priimtinos (Carver ir White, 1994).

Norėdami įvertinti subjektyvius dalyvių išgyvenimus aktyvaus ir vietinio žaidimo metu, mes paprašėme jų užpildyti keletą savęs ataskaitų po abiejų žaidimo seansų. Klausimų tvarka buvo atsitiktinai parinkta, o atsakymai buvo pateikti judinant vairasvirtę. Mes panaudojome žaidimų patirties klausimyną (Ijsselsteijn et al., 2008), kad galėtume kiekybiškai įvertinti šiuos žaidimų patirties aspektus: iššūkis, kompetencija, srautas, teigiamas afektas, neigiamas afektas, panardinimas ir įtampa (du elementai vienoje skalėje). Erdvinis buvimas - fizinio buvimo žaidimo aplinkoje patirtis (Lombard ir Ditton, 1997) - buvo matuojamas pagal ITC „Sense of Presence Inventory“ erdvinio buvimo skalę (Lessiter et al., 2001). Erdvinio buvimo skalę sudaro 19 elementų (pvz., „Aš jaučiau jausmą žaidimo scenose“). Norėdami įvertinti dalyvių patirtį dalyvaujant socialiniame bendravime su savo oponentu, mes panaudojome socialinį dalyvavimą žaidimų klausimyne (de Kort et al., 2007), kurį sudaro 17 elementų, susijusių su empatija (pvz., „Aš įsijaučiau į kitas “), įsitraukimas į kito žaidėjo veiksmus (pvz.,„ Mano veiksmai priklausė nuo kito veiksmų “) ir neigiami jausmai jam (pvz.,„ Jaučiausi kerštaujantis “). Siekiant įvertinti bendrą visų laimėjimų ir visų pralaimėjimų įvykio malonumą sesijos metu, buvo naudojami du papildomi klausimai, skalėje nuo 1 (labai nemalonu) iki 5 (nei malonu, nei nemalonu) iki 9 (ypač malonu).
Joystick regresoriai

Horizontaliosios ir vertikaliosios vairasvirtės koordinatės buvo skaitmeninamos 200 Hz dažniu ir subyrėjo į Euklido atstumus nuo vairasvirtės centrinės padėties. Gautos padėties ir greičio (ty pirmojo padėties išvestinio) takeliai buvo žemo dažnio filtruoti 5 Hz dažniu, naudojant pirmos eilės lyginimo filtrą (Savitzky ir Golay, 1964). Vidutinės vairasvirtės padėties ir greičio vertės buvo ištrauktos atskirai kiekvienam dalyvio fMRI tyrimui. Galiausiai, norint pašalinti bet kokį šių laiko kursų sutapimą, vairasvirtės greičio laiko kursas buvo ortogonalizuotas vairasvirtės padėties takelio atžvilgiu. Vadinasi, vairasvirtės padėties regresorius matavo bendrą bako judėjimą, tuo tarpu vairasvirtės greičio regresorius matavo, kiek grotuvas valdė bako judėjimą kiekvieno fMRI nuskaitymo metu. Panašūs regresoriai žiūrėjimo sąlygai buvo išgauti iš žaidėjo, kurio žaidimo seansas buvo rodomas vaizdo įraše, žaidimo žurnalų. Šie kintamieji vėliau buvo naudojami kaip nemalonūs kintamieji atliekant fMRI duomenų analizę.

FMRI duomenų gavimas ir analizė
Duomenų rinkimas ir išankstinis apdorojimas

Funkciniai ir anatominiai kiekiai buvo surinkti su „General Electric Signa 3.0 T“ MRI skaitytuvu Aalto universiteto Pažangiosios magnetinio vaizdavimo centre. Visų smegenų funkciniai vaizdai buvo gauti naudojant svertinį gradiento echo plokštumos vaizdavimą, jautrias BOLD signalo kontrastui (35 įstrižos pjūviai be tarpų, pjūvio storis = 4 mm, TR = 2070 ms, TE = 32 ms, FOV = 220 mm = 75 °, suskirstytas pjūvio gavimas, 293 apimtis per sesiją su 3.4 × 3.4 mm2 rezoliucija. Pirmieji trys tūriai buvo atmesti, kad būtų galima pasiekti pusiausvyros efektą. T1 svertiniai struktūriniai vaizdai buvo gauti 1 × 1 × 1 mm3 skiriamuoju geba naudojant seką su ASSET kalibravimu.

FMRI duomenų išankstinis apdorojimas ir analizė buvo atliekami naudojant „Matlab“ (8 versija) programinės įrangos paketą SPM7.11 („Wellcome Department of Imaging Neuroscience“, Londonas). EPI vaizdai buvo sinchroniškai interpoliuojami laiku, siekiant ištaisyti pjūvių laiko skirtumus, ir pritaikyti pirmam nuskaitymui, atliekant standžius kūno transformacijas, kad būtų galima koreguoti galvos judesius. „ArtRepair“ įrankių rinkinys (4 versija; http://spnl.stanford.edu/tools/ArtRepair; Mazaika et al., 2009) buvo naudojamas judesio artefaktams taisyti. Pirmiausia sureguliuoti funkciniai tūriai buvo pakoreguoti pagal judesį, o išoriniai tūriai (galvos padėties pokytis viršija 0.5 mm arba pasaulinis vidutinis BOLD signalo pokytis viršija 1.3%) buvo pakeisti linijine interpoliacija tarp artimiausių neišskirtinių tūrių. Keturi dalyviai, kurių apimtys viršija 10%, buvo pašalintos iš tolesnės analizės. Vidutiniškai 2.5% tūrio per vaizdo žaidimo žaidimo sesiją ir 1.5% tūrio per vaizdo žaidimo žiūrėjimą buvo priskirta prie pašalinių - pašalinių skaičius šiomis sąlygomis reikšmingai nesiskyrė (Wilcoxono T (10) = 0.77, p = ns). EPI ir struktūriniai vaizdai buvo užregistruoti ir normalizuoti pagal ICBM152 standartinį šabloną Monrealio neurologijos instituto (MNI) erdvėje (skiriamoji geba 2 × 2 × 2 mm3), naudojant linijines ir netiesines transformacijas, ir išlyginti erdvėje Gauso izotropiniu branduoliu, kurio visas plotis buvo pusė. maksimaliai. Funkciniai duomenys buvo filtruojami laikinai naudojant autoregresinį modelį (AR-6) ir aukšto dažnio filtrą su 1 s riba (atitinkančia ilgiausių žaidimų raundų trukmę).
Statistinės analizės

Mes analizavome savo nevaržomus vaizdo žaidimų žaidimo duomenis naudodami su įvykiais susijusią fMRI, daugiausia dėmesio skirdami laimėjimo ir pralaimėjimo įvykiams, kurių laikas buvo automatiškai pažymėtas kiekvienam dalyviui. Tiksliau, atsitiktinių efektų modelis buvo įgyvendintas naudojant dviejų pakopų procesą. Pirmajame lygyje kiekvieno dalyvio hemodinaminė reakcija į laimėjimus ir pralaimėjimus aktyvaus ir vietinio žaidimo metu buvo modeliuojama kaip delta (lazdos) funkcijos, kurios buvo sujungtos su hemodinaminio atsako funkcija (HRF). Valdymo svirties padėties ir greičio laiko kursai buvo įtraukti kaip nemalonūs regresoriai - galvos judesio regresoriai nebuvo įtraukti, atsižvelgiant į tai, kad „ArtRepair“ įrankių rinkinio („Mazaika et al., 2009)“ judesio reguliavimo procedūra jau buvo atsižvelgta į tai. Tada buvo sugeneruoti individualūs kontrastiniai vaizdai, pagal kuriuos būtų galima „laimėti žaidžiant“, „laimėti žiūrint“, „pralaimėti žaidžiant“ ir „pralaimėti žiūrint“. Antrame lygyje pirmojo lygio kontrasto vaizdams buvo atlikta 2 (laimėjimas prieš pralaimėjimą) × 2 (grojimas prieš žiūrėjimą) faktorių analizė, darant prielaidą, kad abiejų kintamųjų lygiai yra priklausomi ir nevienodi. Turint subalansuotą pirmojo lygio dizainą (t. Y. Panašius įvykius kiekvienam dalykui, panašiu skaičiumi), ši antrojo lygio analizė tiksliai priartino tikrąjį mišrių efektų dizainą, kuriai būdingi tiek vidiniai, tiek skirtingi dalykai. Antrame lygyje mes išbandėme pagrindinius kontrastų „laimėk> pralaimėk“, „pralaimėk> laimėk“, „žaisk> žiūrėk“ ir „žiūrėk> žaisk“ efektus t testais. Norėdami identifikuoti smegenų regionus, kurie rodo skirtingą jautrumą pergalėms ir pralaimėjimams aktyvaus ir vietinio žaidimo metu, nurodėme papildomus sąveikos kontrastus „(žaisti: laimėti> pralaimėti)> (žiūrėti: laimėti> pralaimėti)“ ir „(žaisti: pralaimėti> laimėti)> ( žiūrėti: pralaimėjimas> laimėti). “ Šių analizių statistinė riba buvo nustatyta pagal šeimos klaidų (FWE) pakoreguotą P <0.05.

Apibrėžėme apriorinius dominančius regionus (IG), kad galėtume išbandyti aktyvacijas mezialinėje, striatalinėje ir priekinėje atlygio grandinės dalyse (2 pav.). Atsižvelgiant į tai, kad striatumas apima kelis anatomiškai ir funkciškai atskirtus regionus (plg. Haber ir Knutson, 2010), mes padalijome jį į šiuos šešis paregionius, naudodami tą pačią klasifikaciją kaip ir ankstesniame tyrime (Kätsyri et al., 2012): nucleus accumbens ( NAcc), pilvo kaudatas (vCaud), nugaros kaudatas (dCaud), pilvo priekinis putamenas (vaPut), nugaros priekinis putamenas (daPut) ir užpakalinis putamenas (pPut). Remiantis ankstesniu tyrimu, VTA / SN (MNI koordinatės 10, −0, −22) buvo apibrėžta sferinė 18 mm IG (O'Doherty et al., 2002). Remiantis ankstesne metaanalize (Steele ir Lawrie, 10), vmPFC (MNI 0, 46, 18) buvo gauta sferinė 2004 mm IG. Atsižvelgiant į tai, kad kai kuriuose fMRI tyrimuose, susijusiuose su atlygio apdorojimu, nustatyta daugiau prastesnių atlygiui jautrių aktyvacijos grupių, iš ankstesnio tyrimo omPFC (MNI 10, 0, −58) buvo išgauta papildoma 6 mm sferinė ROI (Xue et al., 2009 ).
2 pav
www.frontiersin.org

2 pav. (A) striatum ir (B) vidurinės smegenų ir priekinės žievės interesų regionai. NAcc, nucleus accumbens; vCaud, ventral caudate; dCaud, nugaros caudatas; vaPut, ventralinis priekinis putamenas; daPut, nugaros priekinis putamenas; pPut, posterior putamen; VTA / SN, ventralinė tegmentalinė sritis / materia nigra; omPFC, orbitomedial prefrontal cortex; vmPFC, ventromedinė prefrontalinė žievė.

Koreliacijos tarp savęs vertinimų ir vidutinių beta atsakų iš anksto nustatytose IG, aktyvaus ir vietinio žaidimo metu, buvo išbandytos neparametriniais „Spearman“ rango koreliacijos testais. Panašiai buvo tikrinamos ir koreliacijos tarp konkretaus žaidimo įvykių malonumo įvertinimų ir bendro žaidimo patirties įvertinimo. Šioms analizėms pirmiausia buvo apskaičiuoti skirtumų balai tarp žaidimo ir žiūrėjimo sąlygų aptariamų kintamųjų poroms, o tada buvo išbandytos jų sąsajos (RPlay-Watch). Atsižvelgiant į tai, kad tokie skirtumų balai gali sukelti melagingą koreliaciją (Cohen ir kt., 1983), mes papildomai apskaičiavome atskirus koreliacijos koeficientus kintamiesiems, sudarantiems skirtumų balus (RPlay ir RWatch) ir nustatėme kriterijų, kad jų santykiniai dydžiai turėtų atitikti skirtumus balai (ty RPlay> RWatch, kai RPlay-Watch> 0; ir RPlay <RWatch, kai RPlay-Watch <0), kad skirtumo balo koreliacija būtų laikoma reikšminga. Skirtumo balų koreliacijų reikšmingumo lygio slenksčiai, kai jie nebuvo suplanuoti, buvo pakoreguoti naudojant klaidingo atradimo dažnio (FDR) korekciją (Benjamini ir Hochberg, 1995), kai P <0.05.

rezultatai
Elgesio vertinimai

1 lentelėje pateikiami savęs pranešimų apie aktyvias ir vietines žaidimo sąlygas rezultatai. Pergalių ir pralaimėjimų malonumo įvertinimai reikšmingai skyrėsi nuo skalės vidurio taško (neutralios emocinės būsenos) tiek aktyvių (Wilcoxon pasirašytų rango testų metu: Z = 3.0 ir −2.8, P = 0.003 ir 0.004; efekto dydžiai: Pearsono R = 0.64 ir - 0.61) ir vietinis žaidimas (Z = 2.9 ir −2.9, P = 0.004 ir 0.004, R = 0.62 ir −0.61). Aktyvus ir vietinis žaidimas nesiskyrė pagal laimėjimų skaičių (R = −0.31), pralaimėjimų skaičių (R = −0.35) ar žaidimo pabaigos balus (laimėjimų skaičius atėmus nuostolius; R = 0.01). Šie manipuliavimo patikrinimai patvirtino, kad žaidėjai laimėjimus ir pralaimėjimus sieja atitinkamai su atlygiais ir bausmėmis ir kad laimėjimų ir pralaimėjimų skaičius nesiskyrė tarp aktyvių ir vietinių žaidimo sąlygų.

Skirtingai nuo aukščiau nurodytų priemonių, dalyvių patirtis buvo akivaizdžiai skirtinga aktyvaus ir vietinio žaidimo metu: didesnė srauto patirtis (R = 0.57), mažesnis neigiamas poveikis (R = −0.52), didesnis panardinimas (R = 0.49) ir didesnis erdvinis buvimas (R = 0.57) aktyvaus žaidimo metu. Panašiai žaidėjai pralaimėjimo įvykius vertino kaip nemalonesnius aktyvaus nei vietinio žaidimo metu (R = 0.57). Laikantis bendrų Coheno (1992) gairių, šie rezultatai atspindi vidutinio (R> 0.3) ir didelio poveikio dydžius (R> 0.5). Be to, aktyvaus žaidimo su vidutinio efekto dydžiu metu pastebėjome ribinius efektus (P <0.10) didesniam iššūkiui (R = 0.41) ir didesnį teigiamą poveikį (R = 0.38). Priešingai, žaidėjai nepranešė apie labai skirtingą socialinį buvimą tarp aktyvaus ir vietinio žaidimo (R = 0.08 už empatiją, 0.32 už dalyvavimą ir 0.18 už neigiamus jausmus) - matyt, žaidimo žiūrėjimas ir žaidimas prieš tariamą kompiuterio valdomą priešininką buvo susijęs su panašiu žemu socialinio buvimo lygiu.

Mes taip pat patikrinome, ar dalyvių malonumas vertinant konkrečius žaidimo įvykius aktyvių ir vietinių žaidimo sąlygų metu buvo siejamas su bendra jų žaidimo patirtimi ar BIS / BAS balais. Rezultatai parodė, kad malonumo skirtumo balai laimėjimo renginiuose (aktyvus, atėmus vietinį žaidimą) buvo teigiamai koreliuojami su BAS linksmybių ieškojimo balais (RPlay-Watch = 0.79, P = 0.004, FDR koreguoti Pthr = 0.010) ir kad sudedamosios dalies koreliacijos balai buvo reikšmingi (RPlay = 0.74> RWatch = −0.21). Taip pat pastebėta reikšmingų skirtumų balų sąsajų tarp laimėjimo įvykių malonumo vertinimų ir kompetencijos, neigiamos įtakos ir teigiamos įtakos; tačiau šios išvados buvo atmestos kaip netikros, atsižvelgiant į tai, kad jų sudedamieji balai parodė koreliacijas, kurių santykinis dydis buvo priešingas tikėtam.
FMRI duomenų visa apimties analizė

Kontrastuojant vietoj aktyvaus žaidimo, abipusiame striatume, vidurio smegenyse (įskaitant VTA / SN), sensomotorinėse žievėse (prieš ir po centrinį girą) ir ventraliniame regos sraute (pvz., Apatinis laikinasis gyrus; 3 pav. Ir 2 lentelė) buvo suaktyvėjusios grupės. Norėdami patikrinti, ar šie klasteriai atspindėjo aktyvavimą aktyvaus žaidimo metu, ar deaktyvavimą per grojimą (ar abu), mes apibrėžėme šių efektų kontrastus (ty „watch +“ ir „play−“) ir naudojome juos kaip implicitines kaukes (P <0.001). kontrastas tarp vietininko ir aktyvaus žaidimo. Visi 2 lentelėje nustatyti klasteriai išgyveno numanomą maskavimą deaktyvuodami aktyvaus žaidimo metu („play−“), tuo tarpu nė vienas iš jų neišgyveno netiesioginio maskavimo, kai buvo suaktyvinti žaidžiant vietinį žaidimą („watch +“), patvirtindami, kad radiniai atspindi sistemingą deaktyvavimą aktyvaus žaidimo metu žaidimo įvykiai.
3 pav
www.frontiersin.org

3 paveikslas. Smegenų regionai, pasižymintys žymiai stipresniais efektais vietoj nei aktyviai žaidžiant (pergalės ar pralaimėjimo žaidimo metu). Duomenys buvo ribiniai, kai P <0.05 (pataisyta pagal FWE; min. Sankaupos dydis 50 vokselių). Juoda horizontali linija spalvų juostoje (dešinėje) parodo mažiausią reikšmingą T vertę. Vidurinės, vidurinės smegenys; ITG, apatinis laikinasis gyrus; Put, putamen; PoG, post-centrinė gyrus.
LENTELĖ 2
www.frontiersin.org

2 lentelė. Smegenų regionai, reaguojantys į vietinį ir aktyvųjį žaidimą (sutelkti abu laimėjimo ir nuostolių įvykius).

Nebuvo pastebėta jokių reikšmingų aktyvavimo ar deaktyvavimo grupių, taikant a priori reikšmingumo slenkstį pagrindiniams laimėjimo prieš pralaimėjimą ar atvirkščiai arba sąveikos efektams tarp pergalių ir pralaimėjimų bei aktyvaus ir vietinio žaidimo ar atvirkščiai. Tačiau, naudojant nedidelės apimties korekciją mūsų aprioriniams regionams (FWE koreguota riba P <0.05 grupių lygmeniu) ir šiek tiek švelnesnė riba P <0.001 (netaisyta) vokselio lygiu, mes nustatėme stipresnes laimi palyginti su nuostoliais omPFC ir dvišaliame ventraliniame striatume. Be to, ventralinis striato aktyvavimas dėl pergalių, palyginti su pralaimėjimais, buvo stipresnis aktyvaus, nei vietinio žaidimo metu (3 lentelė). Naudodami panašią maskavimo procedūrą, kaip nurodyta aukščiau, mes nustatėme, kad nors laimėjimai sukėlė santykinai stipresnius atsakus nei nuostoliai aktyvaus žaidimo metu, abu įvykiai sukėlė BOLD signalą, palyginti su aktyvaus žaidimo pradiniu lygiu. Toliau mes panaudojome išsamią dominančio regiono analizę, kaip aprašyta toliau, kad suskaidytume šiuos padarinius.
LENTELĖ 3
www.frontiersin.org

3 lentelė. Smegenų regionai, rodantys statistiškai reikšmingus aktyvinimo klasterius po mažo tūrio korekcijos visuose dominančiuose regionuose.
Palūkanų grandinės interesų analizės sritis

Mes apskaičiavome vidutines beta vertes savo apriorinėse IG ir atlikome jų dispersijos analizę (ANOVA). Pirma, mes naudojome visuminę analizę su 9 (Regionas: visos striatalinės, priekinės ir mezialinės IG) × 2 (Veikla: žaidimas, žiūrėjimas) × 2 (Įvykis: laimėjimas, pralaimėjimas) pakartotinėmis priemonėmis ANOVA, kad patvirtintume, jog ši sąveika su regionu buvo statistiškai reikšmingi: regionas × aktyvumas (F (8, 80) = 12.08, P <0.001, η2 = 0.07), regionas × įvykis [F (8, 80) = 8.89, P <0.001, η2 = 0.06] ir regionas × aktyvumas × įvykis [F (8, 80) = 3.45, P = 0.002, η2 = 0.01]. Norėdami suskaidyti šias regionines sąveikas, mes atlikome 2 (veikla) ​​× 2 (įvykis) pakartotines ANOVA priemones visuose regionuose.

4 paveiksle parodytos vidutinės beta reakcijos į laimėjimo ir pralaimėjimo įvykius aktyvių ir vietinių žaidimo sąlygų metu visose IG. Atskiros juostos diagramos iliustruoja aktyvavimo kryptis (ty įjungimą ar išjungimą) per laimėjimo ir pralaimėjimo įvykius, o žvaigždutės rodo reikšmingus laimėjimų ir pralaimėjimų skirtumus. Pergalės ir pralaimėjimai sukėlė žymiai didesnį poveikį, nepriklausomai nuo aktyvumo, NAcc [žaidžiant: F (1, 10) = 6.01, P = 0.03, η2 = 0.34; žiūri: F (1, 10) = 6.14, P = 0.03, η2 = 0.31] ir omPFC [žaidžia: F (1, 10) = 8.85, P = 0.014, η2 = 0.69; stebėjimas: F (1, 10) = 24.77, P = 0.001, η2 = 0.71]. Priešingai, pergalės, palyginti su pralaimėjimais, sukėlė žymiai didesnius efektus tik aktyviai žaidžiant vaPut [F (1, 10) = 44.22, P <0.001, η2 = 0.77] ir daPut [F (1, 10) = 70.08, P <0.001, η2 = 0.81]. Sąveika tarp veiksmo ir įvykio pasiekė statistinį reikšmingumą vaPut [F (1, 10) = 8.09, P = 0.02, η2 = 0.03] ir daPut [F (1, 10) = 13.35, P = 0.004, η2 = 0.04]. Pagrindinis aktyvumo poveikis buvo reikšmingas visuose striato regionuose (Fs> 11.45, Ps <0.007, η2> 0.38), ir, kaip matyti 4 paveiksle, tai akivaizdžiai lėmė deaktyvacijos aktyvaus žaidimo metu. Panaši tendencija buvo akivaizdi ir VTA / SN [F (1, 10) = 5.08, P = 0.048, η2 = 0.23]. Apskritai šie rezultatai rodo, kad nors tiek laimėjimo, tiek pralaimėjimo įvykiai sukėlė deaktyvaciją striatume aktyvaus žaidimo metu, aktyvacijos NAcc ir aPut (tiek vaPut, tiek daPut) pergalės įvykių metu grįžo arčiau bazinio lygio; be to, pergalės ir pralaimėjimai sukėlė didesnius „aPut“ aktyvacijos pokyčius aktyvaus nei vietinio žaidimo metu. Apžiūrėjus atskirus vidutinius beta atsakus, paaiškėjo, kad pastarasis rezultatas buvo tvirtas; tai yra, vidutinis beta atsakas į laimėjimus, palyginti su pralaimėjimais, aPut buvo didesnis aktyvaus nei vietinio žaidimo metu su devyniais iš vienuolikos dalyvių. Priešingai nei „aPut“ regione, „omPFC“ parodė didesnį aktyvavimą per laimėjimo renginius, neatsižvelgiant į aktyvų ir vietinį žaidimą.
4 pav
www.frontiersin.org

4 paveikslas. Atlygio grandinės striato (viršutinė eilutė) ir mezialinių bei priekinių mazgų (apatinė eilutė) dominančių regionų analizė. Klaidų juostos žymi 95% patikimumo intervalus. Žvaigždutėmis žymimi reikšmingi paprasti efektai (reikšmingi skirtumai tarp pergalių ir pralaimėjimų žaidžiant ar žiūrint) arba reikšminga žaidimo įvykių ir veiklos sąveika. * P <0.05. ** P <0.001. *** P <0.001. NAcc, branduolys accumbens; vCaud, ventralinis caudate; dCaud, nugaros uodega; vaPut, priekinis pilvo putamenas; daPut, priekinis nugaros putamenas; pPut, užpakalinis putamenas; VTA / SN, ventral tegmental area ir substantia nigra; vmPFC, ventromedialinė prefrontalinė žievė; omPFC, orbitomedialinė prefrontalinė žievė.
Elgesio ir fMRI atsakymų koreliacijos

Mes prognozavome, kad žaidėjų savęs vertinimas dėl laimėjimų malonumo ir pralaimėjimų aktyvaus ir vietinio žaidimo metu bus susijęs su atitinkamais BOLD signalo pokyčiais striatume. Norėdami patikrinti šią hipotezę, apskaičiavome skirtumus tarp laimėjimų ir pralaimėjimų aktyvaus ir vietinio žaidimo metu [ty kontrastas „(žaisti: laimėti> pralaimėti)> (žiūrėti: laimėti> pralaimėti)“] tiek malonumo reitingų, tiek vidutinių beta verčių atžvilgiu. Priešingai nei prognozuojame, statistiškai reikšmingos koreliacijos tarp šių kintamųjų nerasta nė viename striato regione (Rs <0.51; Ps> 0.11). Panašiai mums nepavyko rasti statistiškai reikšmingų sąsajų tarp malonumo įvertinimų ir vidutinių pergalių ir nuostolių beta verčių, sujungtų per aktyvų ir vietinį žaidimą, bet kurioje iš priekinių IG (Rs <0.18, Ps> 0.59).

Viena iš galimybių paaiškinti sisteminius vidurių smegenų ir striatumo deaktyvinimus aktyvaus ir vietinio žaidimo metu (plg. 4 pav.) Yra ta, kad jų aktyvacijos išliko padidėjusios per visą aktyvų žaidimą dėl išankstinio ar hedoninio atlygio apdorojimo, tačiau tiek laimėjimo, tiek pralaimėjimo metu jos grįžo arčiau bazinio lygio. įvykius. Norėdami tai išbandyti, apskaičiavome aktyvaus ir vietinio žaidimo skirtumus tarp teigiamų ir neigiamų įtakos matų ir palyginome juos su vidutinėmis aktyvaus ir vietinio žaidimo beta vertėmis (sujungus pergales ir nuostolius) iš anksto apibrėžtose IG. Nuosekliai teigiamų įtakos skirtumų balai parodė reikšmingą koreliaciją su deaktyvavimo stiprumais VTA / SN, dCaud ir vaPut, ir nežymiai reikšmingą koreliaciją su deaktyvacijomis vCaud (4 lentelė); visi šie poveikiai buvo dideli (R> 0.50). Skaičiuojant atskirai, koreliacijos koeficientai šiose IG buvo labiau neigiami aktyvaus nei vietinio žaidimo metu (ty RPlay <RWatch). Dviejų kintamųjų sklaidos diagramos šioms koreliacijoms parodytos 5 paveiksle. Kitaip tariant, kuo didesnė deaktyvacija šiuose regionuose pasireiškė pergalės ir pralaimėjimo žaidimo įvykių metu, tuo didesnis teigiamas poveikis turėjo žaidėjus, apie kuriuos pranešta po aktyvaus, o ne vietinio žaidimo.
LENTELĖ 4
www.frontiersin.org

4 lentelė. Koreliacijos tarp skirtingų balų (aktyvaus minuso atrankos) teigiamo ir neigiamo poveikio priemonėms ir vidutinės beta reikšmės (aktyvios ir lygiavertės rungtynės) mezialiniuose ir striatriuose regionuose (RPlay – Watch).
5 pav
www.frontiersin.org

5 pav. Pozityviojo poveikio dvigubos sklaidos sklypai, palyginti su vidutiniais beta atsakais dominančiuose regionuose, aktyvioms ir vietinėms žaidimo sąlygoms. Kietosios ir brūkšninės linijos vaizduoja geriausius tiesinius duomenis. VTA / SN, ventralinis tegmental plotas ir materia nigra; NAcc, nucleus accumbens; vCaud, ventral caudate; dCaud, nugaros caudatas; vaPut, priekinis ventralinis putamenas; daPut, priekinis nugarinė putamen; pPut, užpakalinis putamen.

Diskusija

Šiame tyrime mes ištyrėme fMRI atsakus į laimėjimo ir pralaimėjimo žaidimo įvykius (palyginti su aktyvacijos lygiais žaidžiant bendrus vaizdo žaidimus) aktyvaus ir vietinio žaidimo metu. Mūsų rezultatai atskleidė du pagrindinius striatumo padarinius. Pirma, atkartojant panašias ankstesnes išvadas (Mathiak ir kt., 2011), tiek laimėjimo, tiek pralaimėjimo įvykiai sukėlė deaktyvaciją, palyginti su bendru žaidimo lygiu aktyvaus, bet ne per pakaitinį žaidimą. Antra, be šio pagrindinio žaidimo aktyvumo efekto, laimėjimo įvykiai sukėlė didesnį aktyvacijos lygį (ty silpnesnį deaktyvavimą aktyvaus žaidimo metu ir stipresnio aktyvavimo per vietinį žaidimą) nei pralaimėjimo įvykius. Be to, mūsų rezultatai parodė šių dviejų poveikių sąveiką; tai yra aktyvacijos pokyčiai dėl pergalių, palyginti su nuostoliais striatume, ypač priekiniame putamene, buvo didesni aktyvaus nei vietinio žaidimo metu. Šis sąveikos efektas pirmą kartą parodo, kad laimėjimas, palyginti su pralaimėjimu sudėtingame vaizdo žaidime, sukelia stipresnius efektus striatume aktyvaus, nei vietinio žaidimo metu. Ši išvada atitinka tiek gyvūnų elektrofiziologiją (Kawagoe ir kt., 1998; Schultz ir kt., 2000), tiek žmogaus neurografinį vaizdavimą (Elliott ir kt., 2004; O'Doherty ir kt., 2004; Tricomi ir kt., 2004; Zink ir kt., 2004; Guitartas-Masipas ir kt., 2011), parodydami, kad striato atlygio atsakai kritiškai priklauso nuo pačių gavėjų veiksmų. Šiuose ankstesniuose tyrimuose buvo naudojamos paprastos užduotys, kai atlygis buvo susijęs su konkrečiais motoriniais veiksmais (pvz., Paspaudus vieną iš dviejų mygtukų), o šiame tyrime šios išvados išplečiamos, parodant veiksmo ir atlygio nenumatymą striatume atliekant sudėtingą, ekologiškai pagrįstą užduotį (vaizdo įrašas žaidimą), kuris imituoja laisvo žmogaus motyvuotą elgesį.

Mes taip pat galėjome atskirti aktyvaus ir pasyviai gauto atlygio kodavimą striatum ir frontalinėje žievėje: kadangi priekinis putamenas buvo jautresnis už laimėjimus nei nuostoliai tik aktyvaus žaidimo metu, omPFC parodė stipresnį aktyvavimą kaip laimėjimą nei prarasti per aktyvų ir žaidimas. Veiksmų nepriklausomos atlygio aktyvacijos omPFC buvo pastebėtos anksčiau tiek gyvūnų (Schultz ir kt., 2000), tiek žmogaus neuromedualizavimo tyrimuose (Elliott ir kt., 2004). Atsižvelgiant į tai, kad laimėjimų ir nuostolių įvykiai buvo susiję su išoriniais piniginiais atlygiais ir bausmėmis, omPFC aktyvavimas taip pat atitinka žinomą omPFC vaidmenį apdorojant pinigų prieaugį ir kitus antrinius atlyginimus (Xue ir kt., 2009). Tačiau striatume esantis branduolys taip pat parodė didesnį aktyvumą, nei laimėjimai aktyvios ir vietinės žaidimo metu. Gali būti, kad, priešingai nei priekinis putamenas, branduolys accumbens paprastai buvo jautrus gaunant atlygį, panašiai kaip omPFC. Atsparūs priekinio putameno ir branduolių akumbenso atsakų modeliai gali atsirasti dėl skirtingų ventromedialinio striatumo (įskaitant branduolių accumbens) ir dorsolaterinio striatumo (įskaitant putameną) jungiamumo modelius: kadangi ventromedinis striatumas gauna visceralinius afferentus, tuo labiau dorsolateriniai regionai yra susiję su aukštesnės kategorijos asociatyvūs ir sensoriniai regionai (Voorn ir kt., 2004).

Pastebėtos striatros deaktyvacijos per pergalę ir nuostolius aktyvaus žaidimo metu žymiai išplėtė mūsų ankstesnius rezultatus (Kätsyri ir kt., 2012). Nors anksčiau buvo pastebėti panašūs striatalų dezaktyvacijos atvejai (Mathiak ir kt., 2011), vis dėlto reikia apsvarstyti atlygio grandinės deaktyvavimą, susijusį su atlygio žaidimo įvykiais. Vienas iš galimų paaiškinimų yra tas, kad striatumas parodė toninius aktyvus, kai žaidėjas aktyviai konkuravo su savo priešininku, ir kad šie aktyvinimai grįžo arčiau pradinio lygio, kai žaidimo pertrauka apribojo jį siekti šio tikslo; tai yra tiek po to, kai jis tapo neveiksniu (nuostolių įvykiai), tiek po to, kai jam pavyko pašalinti savo priešininką (laimėti įvykius). Deja, mes negalėjome tiesiogiai išbandyti šios hipotezės: kadangi neapdoroto BOLD signalo stiprumas yra savavališkas, lyginant savarankiškai nuskaitytų aktyvių ir vietinių žaidimų sesijų perėmimus būtų buvę absurdiška. Tačiau ankstesni fMRI ir PET tyrimai jau parodė, kad aktyvus gameplay skatina tonizuojančio striatų aktyvumo padidėjimą (Koepp ir kt., 1998; Hoeft ir kt., 2008), o vienas ankstesnis tyrimas parodė, kad aktyvūs žaidimo ir kompensacijos sukelia striatalų fMRI aktyvacijos ir deaktyvacijos (Cole ir kt., 2012).

Aukščiau mes siūlėme, kad striatų deaktyvavimą, vykstantį pergalių ir pralaimėjimų metu, gali sukelti toninio aktyvinimo lygiai bendrojo žaidimo metu, kuris, kai buvo nutraukta žaidimo veikla, grįžo arčiau bazinio lygio. Nors šis pasiūlymas yra spekuliacinis, yra bent du galimi paaiškinimai, kodėl vaizdo žaidimų žadinimas sukeltų tonizuojančių striatumo aktyvacijų. Pirma, toks aktyvinimas, ypač aktyvaus žaidimo metu, galėtų atspindėti savaime naudingą žaidimo pobūdį (plg. Przybylski ir kt., 2010; taip pat žr. Koepp ir kt., 1998). Mūsų rezultatai preliminariai patvirtina šią nuomonę, atsižvelgiant į tai, kad striato ir mezialo deaktyvacijos, kurias sukėlė žaidimo įvykiai (pergalės ir pralaimėjimai) aktyvaus ir vietinio žaidimo metu, buvo susiję su žaidėjų teigiamais savęs vertinimais atitinkamose visose sesijose. Antra, gali būti, kad toninė striata aktyvacija atspindėtų ilgalaikius išankstinius, o ne hedoninius atlygio procesus - tai yra „norėti“, o ne „pamėgti“ atlygio komponentus (žr. Berridge, 2007; Diekhof ir kt., 2012). Tai yra tikėtinas paaiškinimas, turint omenyje tai, kad mūsų greito vaizdo žaidimo metu (20–30 s. Vidutinės trukmės turai; žr. 1 lentelę) visa veikla prasidėjus naujam žaidimo etapui (ty ieškant priešininko ir įtraukiant jį). galiausiai buvo susiję su atlygio ieškojimu. Tačiau neaišku, kodėl aktyvaus, o ne vietinio vaidinimo metu tokie išankstiniai atsakymai turėtų būti didesni. Be to, priekiniai putamenai (aktyvaus žaidimo metu) ir nucleus accumbens (tiek aktyvaus, tiek vietinio žaidimo metu) taip pat buvo jautrūs atlygio rezultatams, nes jų atsakas buvo didesnis už pergales nei pralaimėjimus. Pasiūlymai dėl striato atsako į numatomą ir gautą atlygį vienas kito neatmeta. Tiesą sakant, naujausia smegenų vaizdavimo tyrimų metaanalizė parodė, kad ventralinis striatumas, skirtingai nei mPFC, yra jautrus tiek numatomam, tiek gautam atlygiui (Diekhof et al., 2012).

Be emocinių vertinimų, aktyvios ir vietinės žaidimo sąlygos sukėlė skirtingą erdvinį buvimą ir srauto patirtį. Erdvinis buvimas buvo susijęs su aktyvavimu plačiame tinkle, įskaitant ventralinį regos srautą, parietinę žievę, premotorinę žievę ir smegenų kamieną (Jäncke ir kt., 2009). Įdomu tai, kad mūsų rezultatai parodė, kad be striatumo, šie regionai taip pat parodė stiprią deaktyvaciją laimėjimo ir nuostolių įvykių metu aktyvaus žaidimo metu (plg. Lentelę 2). Taigi, įmanoma, kad tinklas, prisidedantis prie erdvinio buvimo patirties, parodė, kad aktyviai žaisdami įvyko toninis aktyvavimas, kuris po laimėjimo ir nuostolių įvyko atgal į pradinį lygį. Nepaisant to, aišku, kad ateities tyrimai reikalingi, norint skleisti toninius ir fazinius fMRI aktyvumus ir jų elgesio koreliacinius ryšius (pvz., Erdvinį buvimą) vaizdo žaidimų metu.

Atsižvelgiant į priskyrimo teoriją (Weiner, 1985), žaidėjų savęs vertinimas patvirtino, kad nuostoliai buvo labiau nemalonūs aktyvaus, nei vietinio žaidimo metu, nors išorinis piniginis atlygis ir bausmės už pergales ir pralaimėjimus buvo identiški aktyvaus ir vietinio žaidimo metu. sąlygos. Aktyvaus žaidimo metu suvokiamas laimėjimo įvykių malonumas taip pat buvo susijęs su individualiais apetito motyvacijos skirtumais (ty tendencija linksmintis). Nepaisant to, mūsų rezultatai nepateikė įrodymų apie sąsajas tarp žaidėjų malonumo savęs įvertinimo ir jų fMRI atsako į laimėjimo ir pralaimėjimo įvykius apskritai, arba tarp aktyvios ir vietinės žaidybinės veiklos. Tačiau reikia pažymėti, kad žaidėjai atliko tik du visų žaidimo laimėjimo ir pralaimėjimo įvykių įvertinimus, ir gali būti, kad tokie bendri įvertinimai galėjo būti ne tokie tikslūs kaip visų žaidimų įvykių post-hoc vertinimai. būtų buvę. Ateityje šią problemą būtų galima išspręsti parodant dalyviams vaizdo įrašus apie jų žaidimo sesijas ir paprašius nuolat vertinti savo emocinius jausmus žaidimo metu; Ši technika pasirodė esanti sėkminga, pavyzdžiui, tiriant filmų sukeltų emocijų smegenų pagrindą (Nummenmaa ir kt., 2012) ir jau panaudotus ankstesniuose fMRI žaidimų tyrimuose (Klasen ir kt., 2008).

Mūsų subjektai taikė precizinius rankinius veiksmus, norėdami manipuliuoti vairasvirtę, todėl labai svarbu kontroliuoti jutiklių procesus, susijusius su atlygio įgijimu, ypač dėl to, kad striatumas taip pat yra susijęs su jutiklių valdymu korekcinių rankų judėjimui (Siebner ir kt., 2001; Turner ir kt., 2003). Ši problema ypač svarbi laimėjimų ir nuostolių įvykiams, atsižvelgiant į tai, kad tokiems įvykiams paprastai būdingi skirtingi judesių poreikių pokyčiai (pvz., Žaidimo tęsinys, palyginti su visišku judrumu). Tačiau, žinoma, ankstesnėse smegenų vaizdavimo studijose nebuvo aiškiai bandoma kontroliuoti vairasvirtės judėjimą. Net ir po to, kai mes įtraukėme nuolatinius trikdančius regresorius tiek bendram judėjimui, tiek judėjimo krypčiai, mūsų rezultatai aiškiai parodė panašius striatų efektus vaizdo žaidimų žaidimams, kaip pranešta anksčiau (Klasen ir kt., 2012), o tai reiškia, kad tokius rezultatus negali įvertinti jutiklių jutikliai. Nepaisant to, skirtingų judėjimo poreikių pasekmės po laimėjimo ir nuostolių įvykių galėtų būti aiškiau nagrinėjamos ateityje; pavyzdžiui, manipuliuojant, ar žaidėjas gali judėti po konkrečių žaidimų įvykių, ar ne. Taip pat turėtų būti atliekami tolesni tyrimai, kuriuose pagrindinis dėmesys skiriamas atlygio numatymo ir atlygio priėmimo vaidmeniui striatų reakcijose. Tokiuose tyrimuose turėtų būti naudojami lėtesni žaidimai, turintys pakankamai ilgą trukmę tarp kritinių veiksmų (pvz., Šaudymo) ir jų rezultatų.

Nors dabartinis mėginio dydis buvo panašus į keletą neseniai atliktų fMRI tyrimų, naudojant vaizdo žaidimų stimulus (Mathiak ir Weber, 2006; Weber ir kt., 2006; Mobbs ir kt., 2007; Ko ir kt., 2009; Mathiak et al. , 2011; Klasen ir kt., 2012), ateities tyrimuose turėtų būti apsvarstyta galimybė naudoti didesnius mėginių dydžius, kad būtų galima nustatyti galingesnius smulkesnius skirtumus tarp aktyvaus ir skiriamojo žaidimo. Remdamiesi G * Power programine įranga (Faul ir kt., 2007), atlikome retrospektyvią mūsų duomenų galios analizę, kad įvertintume minimalius imties dydžius, kurie ateityje turėtų būti naudojami tyrimams, siekiant nustatyti panašius efektus su 80% statistine galia (5%) reikšmingumo lygis). Šie skaičiavimai parodė, kad penkių dalyvių pakaktų aptikti panašius laimėjimus, palyginti su nuostolių atsakais, esant ventraliniam priekiniam putamenui (M = 1.90, SD = 0.95 ir γ = 2.0). Tačiau, norint atkartoti skirtingų laimėjimų ir nuostolių atsakymus aktyviame priešpaskutiniame žaidime toje pačioje vietovėje, reikėtų naudoti didesnį mažiausiai trylika dalyvių mėginį (M = 1.16, SD = 1.35, γ = 0.86). Kaip parodė šis tyrimas, automatinis žaidimo įvykių anotavimas leidžia lengvai įsigyti didelių duomenų rinkinių iš gamtinių žaidimų žaidimų užduočių.

Apibendrindami, naudodamiesi naujomis vaizdo žaidimų žaidimo užduotimis, mes parodėme, kad striataliniai ir priekiniai dopaminerginio atlygio grandinės mazgai skirtingai reaguoja į pergales ir pralaimėjimus aktyvaus ir vietinio žaidimo metu. Konkrečiai, striatalinis mazgas (ypač priekinis putamenas) buvo jautresnis pergalėms nei nuostoliams tik aktyvaus žaidimo metu, tuo tarpu priekinis mazgas (omPFC) parodė stipresnes reakcijas į laimėjimus nei nuostolius, neatsižvelgiant į aktyvumą. Šie rezultatai pabrėžia striatumo vaidmenį koduojant savarankiškai įgytą ir pasyviai gautą atlygį laisvai motyvuoto elgesio metu. Nors šiuolaikinių vaizdo žaidimų teikiama audiovizualinė stimuliacija gali būti naudinga, tačiau hedoninių ir aversiškų patirčių vaizdo žaidimo metu nervinis pagrindas taip pat aiškiai priklauso nuo žaidėjų aktyvaus įsitraukimo į žaidimą. Striatinio atlygio apdorojimo schema, ištirta šiame tyrime, greičiausiai prisideda prie vaizdo žaidimų motyvacijos.

Interesų konflikto pareiškimas

Autoriai teigia, kad tyrimas buvo atliktas nesant jokių komercinių ar finansinių santykių, kurie galėtų būti laikomi galimu interesų konfliktu.
Padėka

Dėkojame Maritai Kattelui už pagalbą, susijusią su fMRI duomenų rinkimu, ir savanorių dalyviams, kad šis tyrimas būtų atliktas. Šis darbas gavo finansinę paramą iš Aalto universiteto, Suomijos akademijos, mokslinių tyrimų projekto aivoAALTO (stipendijų numeriai #129678, #131483 į Riitta Hari, #251125 į Lauri Nummenmaa), Europos mokslinių tyrimų taryba (#232946 į Riitta Hari) ir Emil Aaltonen fondas (#595100 į Jari Kätsyri).

Nuorodos