Stačí len pozerať hru: štrajkové odpovede na odmeny za úspechy a neúspechy vo videohre počas aktívneho a pomocného hrania (2013)

úvod

Hranie videohier je vnútorne motivujúce (porovnaj Ryan a Deci, 2000): väčšina ľudí hrá videohry preto, lebo sú vo svojej podstate zaujímavé a zábavné, a nie preto, že poskytujú finančné odmeny alebo iné externé výsledky (Ryan et al., 2006; Przybylski et al. ., 2009, 2010). Štúdie zobrazovania mozgu preto preukázali, že hranie videohier zaberá kľúčové motivačné systémy mozgu, čo dokazuje zvýšenie uvoľňovania dopamínu (Koepp a kol., 1998) a hemodynamické aktivácie (Hoeft a kol., 2008) v striate (pozri tiež Kätsyri et al., 2012). Hlavné motivačné udalosti počas hry pozostávajú z úspechov a neúspechov pri dosahovaní konkrétnych herných cieľov, napríklad zvládania eliminácie súperov alebo vyhýbania sa vylúčeniu samého seba. Úspechy a neúspechy patria k najsilnejším spúšťačom príjemných a nepríjemných emócií (Nummenmaa a Niemi, 2004) a ich afektívny význam sa zosilňuje, ak ich možno pripísať skôr vnútorným (ako pri aktívnom hraní), než vonkajším príčinám (Weiner, 1985). . V súlade s tým štúdie zobrazovania mozgu ukázali, že odmeny získané samým sebou - napríklad tie, ktoré sú závislé od správnych motorických reakcií - skôr než tie, ktoré sa poskytujú náhodne, vyvolávajú silnejšie nervové reakcie v striate (napr. Zink a kol., 2004). Následne je možné, že motivačný ťah videohier by sa dal vysvetliť zosilnenými odmennými odpoveďami vyvolanými aktívnym získavaním odmien počas hrania. Tu sme testovali túto hypotézu porovnaním reakcií odmeňovacích obvodov na udalosti spojené s úspechom a neúspechom počas aktívnych a sprostredkovaných hier videohier - to znamená situácií, v ktorých hráči majú úplnú a žiadnu kontrolu nad svojou hernou postavou.

Herné udalosti spojené s úspechom a neúspechom spĺňajú tri charakteristiky odmien a trestov zohľadňovaných pri učení zvierat (Schultz, 2004, 2006; Berridge a Kringelbach, 2008). Najskôr prispievajú k učeniu tým, že poskytujú priamu spätnú väzbu o výkonnosti hráčov. Po druhé, sú spojené s prístupom a odvykaním, keďže hráči sa usilujú uspieť a vyhnúť sa zlyhaniu v hre (pozri Clarke a Duimering, 2006). Po tretie, úspechy sú všeobecne spojené s príjemnými a neúspechy s nepríjemnými emocionálnymi reakciami - aj keď v niektorých hrách môže byť toto mapovanie zložitejšie (Ravaja et al., 2006, 2008). Sú zapojené dopaminergné cesty od stredného mozgu (ventrálna tegmentálna oblasť a substantia nigra, VTA / SN) po ventrálne a dorzálne striatum (nucleus accumbens, caudate nucleus a putamen) a frontálnu kôru (orbitomediálnu a mediálnu prefrontálnu kôru; omPFC a vmPFC). pri spracovaní odmien a trestov (Kelley, 2004; O'Doherty, 2004; Bressan a Crippa, 2005; Knutson a Cooper, 2005; Schultz, 2006; Berridge a Kringelbach, 2008; Hikosaka a kol., 2008; Haber a Knutson, 2010. ; Koob a Volkow, 2010). Tento dopaminergný obvod tiež pravdepodobne prispieva k kódovaniu úspechov a zlyhaní počas hrania videohier. Napríklad neuróny v opičom bočnom PFC sa odlišne aktivujú úspechmi a neúspechmi v súťažnej streleckej hre (Hosokawa a Watanabe, 2012). Štúdie funkčnej magnetickej rezonancie (fMRI) u ľudí navyše preukázali, že úspechy vo videohrách vyvolávajú silnejšie aktivácie ako zlyhania v nucleus accumbens, caudate a anterior putamen, ako aj v mPFC (Mathiak et al., 2011; Kätsyri et. al., 2012; Klasen et al., 2012) a že najpriechodnejšie striatálne aktivácie korelujú so samy hodnotenými hedonickými skúsenosťami hráčov počas týchto udalostí (Kätsyri et al., 2012).

Striatum je vo veľkej miere spojené s asociatívnymi, motorickými a limbickými obvodmi, a je tak v ideálnej anatomickej polohe na kombináciu motorických aj afektívnych informácií (Haber a Knutson, 2010). Štúdie na zvieratách aj na ľuďoch neustále poukazujú na to, že odpovede na striatálnu odmenu závisia od samotných odmien, ako aj od krokov vykonaných na ich získanie (porovnaj Delgado, 2007). Opičie kaudátové neuróny sa pália častejšie počas motorických akcií vedúcich k očakávaným odmenám ako počas akcií bez odmeny (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000). Štúdie fMRI u ľudí podobne demonštrovali náhodnosť medzi činnosťou a odmenou v striate. Napríklad dorzálny kaudát reaguje odlišne na odmeny a tresty, iba ak sa zistí, že sú podmienené stláčaním gombíkov účastníkov (Tricomi et al., 2004). Podobne sú aktivácie odmien v putamene zvýšené iba vtedy, keď sú odmeny podmienené stlačením gombíkov (Elliott et al., 2004). Ďalej sa našli aktivácie v celom striate pre stlačenia tlačidiel, ktoré boli vykonané s cieľom získať odmeny alebo sa vyhnúť trestom (Guitart-Masip et al., 2011). Obzvlášť ventrálne striatum vykazuje zvýšenú aktiváciu po verbálnej spätnej väzbe po úspešnom motorickom výkone, a to pri absencii aj prítomnosti peňažných odmien (Lutz et al., 2012). Na rozdiel od striata sú procesy omPFC odmeňované nezávisle od motorických akcií u opíc (Schultz a kol., 2000) a ľudí (Elliott a kol., 2004). Na základe týchto zistení by úspechy mali vyvolávať silnejšie aktivácie v striate ako zlyhania iba počas aktívneho hrania videohier, zatiaľ čo omPFC by malo vykazovať silnejšie aktivácie úspechov počas aktívneho aj sprostredkovaného hrania.

Až doteraz niekoľko štúdií zobrazovania mozgu porovnáva nervové aktivácie počas aktívneho a sprostredkovaného hrania videohier. Jedna štúdia využívajúca elektroencefalografiu preukázala, že aktívne versus zástupné hranie evokuje zvýšené fronto-parietálne kortikálne aktivácie spolu s vyššou priestorovou prítomnosťou v hre (Havranek et al., 2012). Hemodynamické reakcie na aktívne a pomocné hranie boli výslovne porovnané iba v jednej štúdii (Cole a kol., 2012): nástup videohry aktivoval striatum (nucleus accumbens, caudate a putamen) a frontálne uzly susediace s mPFC (tj. anterior cingulate cortex), so silnejšou aktiváciou počas aktívneho ako vicarious gameplay. Striatálne aktivácie sa po ofsetovom hraní znížili. Reakcie fMRI na úspechy v hre sa však medzi aktívnym a sprostredkujúcim hraním nelíšili; okrem toho do hry neboli zahrnuté udalosti zlyhania. Je možné, že aplikovaný dizajn medzi subjektmi (tj porovnanie medzi skupinami účastníkov, ktorí hrajú a sledujú videohru) nebol dostatočne silný na to, aby odhalil rozdiely súvisiace s úspechom medzi aktívnym a zástupným hraním. Štúdia okrem toho prirodzene vyvoláva otázku, či by zlyhávacie udalosti vyvolali rôzne aktivácie počas aktívneho a sprostredkovaného hrania.

Tu sme skúmali, či sa aktivácie systému odmien vyvolané úspechmi a neúspechmi v konkurenčných videohrách budú líšiť medzi aktívnym a sprostredkovaným hraním videohier v prevedení úplne v rámci predmetov. Použili sme zjednodušenú strieľačku tankov, ktorá bola upravená pre nastavenie fMRI (porovnaj Kätsyri a kol., 2012). Hlavné udalosti úspechu a neúspechu v hre pozostávali z výhier (vylúčenie súpera) a prehier (vylúčenie seba) proti súperovi. Znovu sme analyzovali časti našich predtým publikovaných údajov o aktívnej hrateľnosti (Kätsyri et al., 2012) a porovnali sme ich s novými údajmi zo sledovania tej istej hry. Na rozdiel od našej predchádzajúcej analýzy údajov o aktívnej hrateľnosti sme teraz kontrastovali udalosti výhier a prehier osobitne, pretože nedávne dôkazy naznačujú, že striatálne aktivácie klesajú tak počas výhier, ako aj prehier počas aktívneho hrania (Mathiak et al., 2011). Spájali sme udalosti výhier a prehier so symetrickými peňažnými odmenami a trestami počas aktívneho aj sprostredkovaného hrania, takže vonkajšia odmena za víťazstvá a prehry zostala v obidvoch podmienkach rovnaká. Na základe predchádzajúcej literatúry sme predpovedali, že striatum (najmä nucleus accumbens, ventral caudate a anterior putamen) bude vykazovať silnejší rozdiel medzi výhrami a stratami počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania a že tieto účinky budú spojené s príslušnými zosilnenými zážitkami. príjemných a nepríjemných emócií. Tiež sme predpovedali, že výhry vyvolajú väčšie odpovede v mPFC (najmä omPFC) ako straty ako pri aktívnom, tak aj pri sprostredkovanom hraní, a že tieto diferenciálne aktivácie budú korelovať s hodnotením príjemnosti a nepríjemnosti, ktoré si samo vyhodnotí.

Materiály a metódy
účastníci

Účastníkmi bolo jedenásť dobrovoľníkov s pravou rukou s priemerným vekom 25.6 rokov (rozsah 22 – 33 rokov) as bohatými skúsenosťami s hraním hier (priemerný 7.8 h / týždeň, rozsah 1 – 20 h / týždeň). Ďalších šesť účastníkov bolo naskenovaných, ale boli vylúčení z analýzy z dôvodu technických problémov (jeden účastník), odchýlok hracích stratégií (rozsiahle stlačenie tlačidla; jeden účastník) alebo nadmerného pohybu hlavy (štyria účastníci). Celkový hrací čas uvádzaný všetkými účastníkmi bol nižší ako 30 h / týždeň, čo je často používané kritérium pre návykové hranie videohier (Ko a kol., 2009; Han a kol., 2010). Žiadny z účastníkov nemal predchádzajúce skúsenosti s hrou hranou v tejto štúdii. Všetci okrem jedného hlásili, že pravidelne hrajú hry pre strelcov z prvej osoby s pravidelnými týždennými hracími časmi (priemerné 3.2 h / týždeň, rozsah 0.5 – 10 h / týždeň). Všetci účastníci boli fínski študenti vysokých škôl alebo postgraduálni študenti. Prijímali sa iba mužskí účastníci, pretože muži majú zvyčajne viac skúseností s videohrami, zvyčajne sú s týmito hrami viac motivovaní a pri konkurenčných videohrách majú vyššiu prioritu než ženy (Lucas, 2004). Účastníci s anamnézou neurologických alebo psychiatrických porúch boli vylúčení. Všetci účastníci poskytli písomný informovaný súhlas ako súčasť protokolu schváleného etickou komisiou univerzitného okresu Helsinki a Uusimaa a dostali peňažnú náhradu za stratenú pracovnú dobu.
Štatistická sila

Pre štatistické výpočty sily sme použili predchádzajúce aktívne údaje o hrateľnosti (N = 43 účastníci) od Cole et al. (2012). Vzhľadom na to, že ich experiment nezahŕňal explicitné porovnanie výher a strát počas aktívneho versus pomocného hrania, namiesto toho sme prijali ich vykazované štatistické údaje o odpovediach NAcc na aktívne herné stávky (M = 0.234 a SD = 0.2015). Ďalej sme pomocou softvéru G * Power (Faul a kol., 2007) odhadli a priori štatistický výkon tohto experimentu na detekciu podobných veľkostí účinkov (y = 0.234 / 0.2015 = 1.16). Odhadovaný výkon bol 93%, čo sa považovalo za uspokojivé na súčasné účely.
Experimentálny postup

Naše experimentálne prostredie bolo podrobne opísané už skôr (Kätsyri a kol., 2012). Stručne povedané, počas skenovania účastníci hrali dve relácie hry BZFlag s prvou osobou „BZFlag“ (interná modifikovaná verzia 2.0.14; http://bzflag.org) proti údajným ľudským a počítačovým súperom a sledovali jedno vopred nahraté herné video. Každá relácia trvala 10 min. A boli prezentované v protizávažnom poradí. Aby sme sa však vyhli možným predsudkom v súvislosti s odmeňovaním v dôsledku konkurencie s iným človekom (porovnaj Kätsyri a kol., 2012), analyzovali sme tu iba reláciu počítač-oponent. Jeden účastník, ktorého údaje sledovania videa chýbali, bol nahradený novým účastníkom; inak boli údaje počítač-oponent identické s našimi predchádzajúcimi údajmi (Kätsyri et al., 2012).

Účinky aktívneho a sprostredkovaného hrania na aktivácie súvisiace s výhrou a stratou sa hodnotili v rámci 2 (výhra verzus prehra) × 2 (hra vs. Počas aktívneho hrania bolo úlohou účastníka hľadať a ničiť súperov tank z bojiska bez toho, aby sa zničil sám (obrázok 1). Zodpovedajúce udalosti výhier a prehier, ako aj pohyby joysticku, boli časovo spojené so skenovaním fMRI a automaticky sa zaznamenávali na štatistické analýzy. Počas sprostredkovaného hrania bolo úlohou účastníka sledovať herné video zaznamenané softvérom FRAPS (http://www.fraps.com) na snímanie videa od jedného hráča, ktorý sa nezúčastnil samotnej štúdie. Frekvencie výhier a prehier v hernom videu boli podobné ako v herných reláciách (porovnaj tabuľku 1). Výsledné video malo podobné rozlíšenie (video: 1024 × 768 pixelov vzorkované pri 30 fps, zvuk vzorkovaný pri 48 kHz) a vizuálnu kvalitu (15 Mbit / s po kompresii videa pomocou kodeku XVID; http://www.xvid.com) ako skutočná videohra. Herné video bolo prezentované pomocou softvéru Presentation (http://www.neurobs.com).
OBRÁZOK 1
www.frontiersin.org

Obrázok 1. Ukážková postupnosť herných udalostí: hráč sa rozvíja na náhodnom mieste na bojisku a začne hľadať súpera (A), hráč a súper sa navzájom zapájajú (B), až kým hráč buď nedokáže vylúčiť súpera (C) alebo dostane vylúčený sám (D).
TABUĽKA 1
www.frontiersin.org

Tabuľka 1. Priemerné ± SEM behaviorálne a self-reportné opatrenia z aktívnych (hraných) a pomocných (sledujúcich) stretnutí pri hraní videohier.

Aby sme kontrolovali kontext vonkajšej odmeny za aktívne a zastupujúce podmienky hry, zaviedli sme symetrické peňažné odmeny a tresty za výhry a straty. Účastníkom bolo povedané, že okrem pevnej kompenzácie (20 Eur) by získali peniaze (+ 0.33 Eur) pri výhre a stratili peniaze (-0.33 Eur) pri strate počas hrania hry alebo pri sledovaní hráča, ktorý vyhral alebo prehral video. , V skutočnosti všetci účastníci dostali rovnakú peňažnú kompenzáciu (30 EUR), ktorá prekročila sumu, ktorú by inak získal.
Self-Reports

Pred experimentom účastníci vyplnili dotazník na sebahodnotenie položky 20 týkajúci sa citlivosti na dispozičné správanie a inhibíciu správania (BIS / BAS) (Carver a White, 1994). BIS a BAS regulujú averzívnu a apetitívnu motiváciu, modulujú behaviorálne a afektívne reakcie na tresty a odmeny (Carver a White, 1994). Stupnica BIS sa skladá zo siedmich položiek (napr. „Cítim sa dosť ustarostená alebo rozrušená, keď si myslím, že niekto na mňa hnevá“). Stupnica BAS sa skladá z troch čiastkových stupníc: jednotka (položky 4; napr. „Vyjdem z cesty, aby som získala veci, ktoré chcem“), odmena reagovala (položky 5; napr. „Keď dostanem niečo, čo chcem, cítim sa nadšená) a pod napätím “) a zábavné vyhľadávanie (položky 4; napr.„ túžim po vzrušení a nových pocitoch “). Každá z položiek bola hodnotená v 4-bodovej stupnici od 1 (veľmi nepravdivé so mnou) po 4 (veľmi pravdivé pre mňa). Ukázalo sa, že psychometrické vlastnosti nástroja sú prijateľné (Carver a White, 1994).

Aby sme zhodnotili subjektívne zážitky účastníkov počas aktívneho a sprostredkovaného hrania, požiadali sme ich, aby po obidvoch herných stretnutiach vyplnili sériu vlastných správ. Poradie otázok bolo randomizované a odpovede sa dali pohybom joysticku. Pomocou dotazníka Game Experience Questionnaire (Ijsselsteijn et al., 2008) sme kvantifikovali nasledujúce aspekty herného zážitku: výzva, kompetencia, tok, pozitívny vplyv, negatívny vplyv, ponorenie a napätie (dve položky na stupnici). Priestorová prítomnosť - skúsenosť s fyzickou prítomnosťou v hernom prostredí (Lombard a Ditton, 1997) - sa merala pomocou škály priestorovej prítomnosti ITC Sense of Presence Inventory (Lessiter et al., 2001). Stupnica priestorovej prítomnosti pozostáva z 19 položiek (napr. „Mal som pocit, že som v herných scénach“). Na meranie skúseností účastníkov s účasťou na sociálnej interakcii s ich oponentom sme použili dotazník Social Presence in Gaming Questionnaire (de Kort et al., 2007), ktorý pozostáva zo 17 položiek týkajúcich sa empatie (napr. „Vcítil som sa do ten druhý “), zapojenie do konania druhého hráča (napr.„ Moje počínanie záviselo od konania toho druhého “) a negatívne pocity voči nemu (napr.„ Cítil som sa pomstiť “). Na vyhodnotenie celkovej príjemnosti všetkých výhier a všetkých prehier počas stretnutia boli použité ďalšie dve otázky, a to na škále od 1 (mimoriadne nepríjemná) do 5 (ani príjemná, ani nepríjemná) do 9 (veľmi príjemná).
Joystick Regresors

Horizontálne a vertikálne súradnice joysticku boli digitalizované pri 200 Hz a zrútili sa do euklidovských vzdialeností od centrálnej polohy joysticku. Výsledná poloha a rýchlosť (tj. Prvá derivácia polohy) boli stopy filtrované dolným priechodom pri 5 Hz pomocou vyhladzovacieho filtra prvého rádu (Savitzky a Golay, 1964). Stredná hodnota polohy joysticku a hodnoty rýchlosti sa extrahovali osobitne pre každý sken fMRI každého účastníka. Nakoniec, aby sa odstránilo akékoľvek prekrytie medzi týmito časovými kurzami, bol časový priebeh rýchlosti joysticku ortogonalizovaný vzhľadom na stopu polohy joysticku. V dôsledku toho regresor polohy joysticku meral celkový pohyb tanku, zatiaľ čo regresor rýchlosti joysticku meral, koľko hráč vyvíjal kontrolu nad pohybom tanku počas každého skenovania fMRI. Podobné regresory boli extrahované pre stav sledovania z herných denníkov hráča, ktorého herná relácia bola zobrazená na videu. Tieto premenné sa následne použili ako obťažujúce premenné pri analýze údajov fMRI.

Získavanie a analýza údajov fMRI
Zber údajov a predspracovanie

Funkčné a anatomické objemy sa zbierali pomocou skenera General Electric Signa 3.0 T MRI v Advanced Magnetic Imaging Center na Aalto University. Funkčné obrazy celého mozgu boli získané pomocou váženého gradientného echo planárneho zobrazovania, citlivého na kontrastný signál BOLD (šikmé rezy 35 bez medzier, hrúbka rezu = 4 mm, TR = 2070 ms, TE = 32 ms, FOV = 220 mm, uhol preklopenia). = 75 °, získavanie prekladaných rezov, objemy 293 na reláciu s rozlíšením 3.4 × 3.4 mm2). Prvé tri objemy boli vyradené, aby sa umožnili vyrovnávacie účinky. Štrukturálne obrazy vážené T1 sa získali v rozlíšení 1 × 1 × 1 mm3 pomocou sekvencie s kalibráciou ASSET.

Predbežné spracovanie a analýza dát fMRI sa uskutočnili pomocou softvérového balíka SPM8 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, Londýn) v Matlabe (verzia 7.11). Obrazy EPI boli náhodne interpolované včas, aby sa opravili rozdiely v časovaní rezov, a porovnali sa s prvým skenovaním pomocou transformácií tuhého tela, aby sa korigovali pohyby hlavy. Na korekciu artefaktov pohybu sa použil súbor nástrojov ArtRepair (verzia 4; http://spnl.stanford.edu/tools/ArtRepair; Mazaika et al., 2009). Preusporiadané funkčné objemy sa najskôr upravili pohybom a odľahlé objemy (zmena polohy hlavy presahujúca 0.5 mm alebo globálna priemerná zmena BOLD signálu presahujúca 1.3%) sa potom nahradili lineárnou interpoláciou medzi najbližšími odľahlými objemami. Štyria účastníci s viac ako 10% mimoriadnych objemov boli vyradení z ďalšej analýzy. V priemere bolo 2.5% objemov počas hrania videohry a 1.5% objemov počas sledovania videohier klasifikovaných ako odľahlé hodnoty - počet odľahlých hodnôt sa medzi týmito podmienkami významne nelíšil (Wilcoxonov T (10) = 0.77, p = ns). EPI a štrukturálne obrázky boli koregardované a normalizované na štandardnú šablónu ICBM152 v priestore Montreal Neurological Institute (MNI) (rozlíšenie 2 × 2 × 2 mm3) pomocou lineárnych a nelineárnych transformácií a priestorovo vyhladené gaussovským izotropným jadrom s polovičnou šírkou 6 mm. maximálne. Funkčné dáta boli dočasne filtrované pomocou autoregresného modelu (AR-1) a hornopriepustného filtra s medznou hodnotou 171.5 s (čo zodpovedá dĺžke najdlhších kôl hry).
Štatistické analýzy

Analyzovali sme naše neobmedzené údaje o hraní videohier pomocou fMRI súvisiace s udalosťami zameraním analýz na udalosti výhier a prehier, ktorých časovanie bolo automaticky anotované pre každého účastníka. Konkrétne bol model s náhodnými účinkami implementovaný pomocou dvojstupňového procesu. Na prvej úrovni boli hemodynamické reakcie každého účastníka na výhry a straty počas aktívneho a sprostredkovaného hrania vymodelované ako delta (palcové) funkcie, ktoré boli spojené s funkciou hemodynamickej odozvy (HRF). Kurzy polohy joysticku a rýchlosti boli zahrnuté ako obťažujúce regresory - regresory pohybu hlavy neboli zahrnuté, pretože procedúra úpravy pohybu v súprave nástrojov ArtRepair (Mazaika et al., 2009) ich už zohľadňovala. Potom sa vygenerovali jednotlivé kontrastné obrázky pre podmienky „víťazstvo pri hraní“, „víťazstvo pri sledovaní“, „strata počas hrania“ a „strata pri sledovaní“. Na druhej úrovni boli kontrastné obrázky prvej úrovne podrobené faktoriálnej analýze 2 (výhra vs. prehra) × 2 (hra vs. sledovanie) za predpokladu závislosti a nerovnakých odchýlok medzi úrovňami oboch premenných. S vyváženými návrhmi na prvej úrovni (tj. Podobné udalosti pre každý predmet v podobnom počte) táto analýza druhej úrovne úzko aproximovala skutočný dizajn so zmiešanými efektmi s rozdielmi v rámci aj medzi subjektmi. Na druhej úrovni sme pomocou t-testov testovali hlavné účinky kontrastov „win> loss“, „loss> win“, „play> watch“ a „watch> play“. Na identifikáciu oblastí mozgu, ktoré vykazujú rozdielnu citlivosť na výhry a straty počas aktívneho a sprostredkovaného hrania, sme špecifikovali ďalšie kontrasty interakcie „(hra: výhra> strata)> (sledovanie: výhra> strata)“ a „(hra: strata> výhra)> ( hodinky: prehra> výhra). “ Štatistický prah v týchto analýzach bol stanovený na rodinné chyby (FWE) korigované P <0.05.

Definovali sme a priori zaujímavé oblasti (ROI) pre testovanie aktivácií v medziálnej, striatálnej a frontálnej časti okruhu odmien (obrázok 2). Vzhľadom na to, že striatum obsahuje niekoľko anatomicky a funkčne segregovaných oblastí (porov. Haber a Knutson, 2010), rozdelili sme ho do nasledujúcich šiestich podoblastí s použitím rovnakej klasifikácie ako v našej predchádzajúcej štúdii (Kätsyri et al., 2012): nucleus accumbens ( NAcc), ventrálny kaudát (vCaud), dorzálny kaudát (dCaud), ventrálny predný putamen (vaPut), dorzálny predný putamen (daPut) a zadný putamen (pPut). Na základe predchádzajúcej štúdie (O'Doherty et al., 10) bola pre VTA / SN (súradnice MNI 0, -22, -18) definovaná sférická 2002 mm ROI. Sférická 10 mm ROI bola odvodená pre vmPFC (MNI 0, 46, 18) na základe predchádzajúcej metaanalýzy (Steele a Lawrie, 2004). Vzhľadom na to, že niektoré štúdie fMRI týkajúce sa spracovania odmien uvádzali horšie aktivačné klastre citlivé na odmenu, bola z omaminy extrahovaná z sférickej hodnoty 10 mm sférická ROI (MNI 0, 58, −6) (Xue et al., 2009 ).
OBRÁZOK 2
www.frontiersin.org

Obrázok 2. Oblasti záujmu (NI) v (A) striatume a (B) strednom mozgu a frontálnom kortexe. NAcc, nucleus accumbens; vCaud, ventrálny kaudát; dCaud, dorzálny caudát; vaPut, ventrálny predný putamen; daPut, dorzálny predný putamen; pPut, zadný putamen; VTA / SN, ventrálna tegmentálna oblasť / substantia nigra; omPFC, orbitomediálna prefrontálna kôra; vmPFC, ventromediálna prefrontálna kôra.

Korelácie medzi sebahodnotením a priemernými odpoveďami beta v našich preddefinovaných ROI, počas aktívneho verzus sprostredkovaného hrania, boli testované neparametrickými Spearmanovými korelačnými testami. Korelácie medzi hodnotením príjemnosti pre konkrétne herné udalosti a celkovým hodnotením herných zážitkov boli testované podobne. Pre tieto analýzy sa najskôr spočítali rozdielové skóre medzi podmienkami hrania a sledovania pre dvojice predmetných premenných a potom sa testovali korelácie medzi nimi (RPlay-Watch). Vzhľadom na to, že takéto rozdielové skóre môže vytvárať falošné korelácie (Cohen et al., 1983), dodatočne sme vypočítali samostatné korelačné koeficienty pre premenné tvoriace rozdielové skóre (RPlay a RWatch) a stanovili sme kritérium, že ich relatívna veľkosť by sa mala riadiť hodnotou rozdielu skóre (tj. RPlay> RWatch, keď RPlay-Watch> 0; a RPlay <RWatch, keď RPlay-Watch <0), aby sa korelácia rozdielu skóre považovala za významnú. Prahové hodnoty úrovne dôležitosti pre korelácie rozdielového skóre, keď boli neplánované, boli upravené pomocou korekcie pomeru falošných objavov (FDR) (Benjamini a Hochberg, 1995) pri P <0.05.

výsledky
Hodnotenie správania

Tabuľka 1 zobrazuje výsledky samostatných správ o aktívnych a sprostredkovaných podmienkach hry. Hodnotenia príjemnosti výhier a prehier sa významne líšili od stredného bodu stupnice (neutrálny emočný stav) počas aktívnych testov (Wilcoxon podpísal hodnotiace testy: Z = 3.0 a −2.8, P = 0.003 a 0.004; veľkosti účinkov: Pearsonovo R = 0.64 a - 0.61) a sprostredkovaná hra (Z = 2.9 a -2.9, P = 0.004 a 0.004, R = 0.62 a -0.61). Aktívne verzus sprostredkované hranie sa nelíšili, pokiaľ ide o počet výhier (R = -0.31), počet prehier (R = -0.35) alebo skóre na konci hry (počet výhier mínus prehry; R = 0.01). Tieto kontroly manipulácie potvrdili, že hráči spájali výhry a prehry s odmenami a trestami a že počet výhier a prehier sa medzi aktívnymi a sprostredkovanými podmienkami hry nelíšil.

Na rozdiel od vyššie uvedených opatrení boli skúsenosti účastníkov počas aktívneho a sprostredkovaného hrania zreteľne odlišné, s vyššími skúsenosťami s tokom (R = 0.57), menším negatívnym účinkom (R = −0.52), väčším ponorom (R = 0.49) a vyššími priestorovými prítomnosť (R = 0.57) počas aktívneho hrania. Podobne hráči hodnotili stratové udalosti ako nepríjemnejšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania (R = 0.57). Podľa všeobecných pokynov Cohena (1992) tieto výsledky predstavujú stredné (R> 0.3) až veľké veľkosti účinku (R> 0.5). Ďalej sme pozorovali hraničné efekty (P <0.10) pre vyššiu výzvu (R = 0.41) a vyšší pozitívny vplyv (R = 0.38) počas aktívneho hrania so strednými veľkosťami efektov. Na rozdiel od toho hráči neuvádzali významne rozdielnu sociálnu prítomnosť medzi aktívnym a sprostredkovaným hraním (R = 0.08 pre empatiu, 0.32 pre angažovanosť a 0.18 pre negatívne pocity) - sledovanie hry a hranie proti údajnému počítačom ovládanému protivníkovi bolo zjavne spojené s podobnou nízkou úrovňou sociálnej prítomnosti.

Tiež sme testovali, či hodnotenie príjemnosti konkrétnych herných udalostí účastníkov počas aktívnych versus sprostredkovaných herných podmienok bolo spojené s ich celkovými hernými zážitkami alebo skóre BIS / BAS. Výsledky ukázali, že skóre rozdielov príjemnosti pre víťazné udalosti (aktívne mínus sprostredkované hranie) pozitívne korelovalo so skóre zábavy BAS (RPlay-Watch = 0.79, P = 0.004, FDR-korigované Pthr = 0.010) a že korelácie pre zložku skóre bolo zmysluplné (RPlay = 0.74> RWatch = -0.21). Významné korelácie rozdielu skóre sa pozorovali aj medzi hodnotením príjemnosti pre víťazné udalosti a kompetencie, negatívnym účinkom a pozitívnym účinkom; tieto zistenia však boli odmietnuté ako falošné, pretože ich základné skóre vykazovalo korelácie, ktorých relatívna veľkosť bola opačná, ako sa očakávalo.
Analýza objemových údajov fMRI

Kontrastné sprostredkovanie s aktívnym hraním odhalilo aktivačné klastre v bilaterálnom striate, strednom mozgu (vrátane VTA / SN), senzomotorických kôrach (pre- a postcentrálne gyry) a ventrálnom vizuálnom prúde (napr. Dolný temporálny gyrus; obrázok 3 a tabuľka 2). Aby sme otestovali, či tieto klastre odrážajú aktivácie počas aktívneho hrania alebo deaktivácie počas sprostredkovaného hrania (alebo oboch), definovali sme pre tieto efekty kontrasty (tj. „Hodinky +“ a „play-“) a použili sme ich ako implicitné masky (P <0.001) pre kontrast medzi sprostredkovaným a aktívnym hraním. Všetky identifikované klastre v tabuľke 2 prežili implicitné maskovanie deaktiváciami počas aktívneho hrania („play−“), zatiaľ čo žiadny z nich neprežil implicitné maskovanie aktiváciami počas aktívneho hrania („watch +“), čo potvrdzuje, že zistenia odrážajú systematické deaktivácie počas aktívneho hrania. herné udalosti.
OBRÁZOK 3
www.frontiersin.org

Obrázok 3. Oblasti mozgu, ktoré vykazujú výrazne silnejšie účinky počas sprostredkovaného ako aktívneho hrania (počas herných udalostí výhier alebo prehier). Dáta boli prahované na P <0.05 (FWE-korigované; min. Veľkosť klastra 50 voxelov). Čierna vodorovná čiara na farebnej lište (vpravo) ilustruje najnižšiu významnú hodnotu T. Stredný, stredný mozog; ITG, dolný temporálny gyrus; Put, putamen; PoG, post-centrálny gyrus.
TABUĽKA 2
www.frontiersin.org

Tabuľka 2. Mozgové regióny reagujúce na pomocné a aktívne hranie (združené ako udalosti víťazstva, tak straty).

Neboli pozorované žiadne významné aktivačné alebo deaktivačné klastre pri použití apriórnej prahovej hodnoty významnosti pre hlavné účinky víťazstva verzus prehra alebo naopak, alebo pre interakčné účinky medzi víťazstvami verzus prehry a aktívnym verzus sprostredkovaným hraním alebo naopak. Avšak s použitím maloobjemovej korekcie pre naše a priori záujmové oblasti (FWE-korigovaná prahová hodnota P <0.05 na úrovni klastra) a o niečo miernejšia prahová hodnota P <0.001 (nekorigovaná) na úrovni voxelu, sme našli silnejšie aktivácie pre víťazstvá verzus straty v omPFC a bilaterálnom ventrálnom striate. Okrem toho boli ventrálne striatálne aktivácie výhier oproti stratám silnejšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania (tabuľka 3). Použitím podobného postupu maskovania, ako je uvedené vyššie, sme zistili, že aj keď víťazstvá vyvolali relatívne silnejšie reakcie ako straty počas aktívneho hrania, obidve udalosti vyvolali BOLD signál, v porovnaní s východiskovou hodnotou aktívneho hrania klesá. Ďalej sme použili podrobné analýzy záujmových oblastí, ako sú opísané nižšie, na rozloženie týchto účinkov.
TABUĽKA 3
www.frontiersin.org

Tabuľka 3. Oblasti mozgu vykazujúce štatisticky významné aktivačné zoskupenia po korekcii malého objemu pre všetky záujmové oblasti.
Analýza regiónu záujmu na odmeňovacom okruhu

Vypočítali sme priemerné hodnoty beta v našich apriórnych ROI a podrobili ich analýzam rozptylu (ANOVA). Najprv sme použili súhrnnú analýzu s 9 (Región: všetky striatálne, frontálne a mesiálne ROI) × 2 (Aktivita: hranie, sledovanie) × 2 (Udalosť: výhra, prehra) ANOVA s opakovanými meraniami, aby sme potvrdili, že nasledujúce interakcie s regiónom boli štatisticky významné: oblasť × aktivita (F (8, 80) = 12.08, P <0.001, η2 = 0.07), oblasť × udalosť [F (8, 80) = 8.89, P <0.001, η2 = 0.06] a oblasť × aktivita × udalosť [F (8, 80) = 3.45, P = 0.002, η2 = 0.01]. Na rozdelenie týchto regionálnych interakcií sme uskutočnili 2 (aktivita) × 2 (udalosť) opakované merania ANOVA osobitne vo všetkých regiónoch.

Obrázok 4 zobrazuje priemerné beta odpovede na udalosti výhier a prehier počas aktívnych a sprostredkovaných podmienok hrania vo všetkých NI. Jednotlivé stĺpcové grafy znázorňujú smery aktivácie (tj. Aktivácie alebo deaktivácie) počas udalostí výhier a prehier a hviezdičky zvýrazňujú významné rozdiely medzi výhrami a prehrami. Výhry proti prehrám vyvolali výrazne väčšie účinky bez ohľadu na aktivitu v NAcc [hranie: F (1, 10) = 6.01, P = 0.03, η2 = 0.34; sledovanie: F (1, 10) = 6.14, P = 0.03, η2 = 0.31] a omPFC [hranie: F (1, 10) = 8.85, P = 0.014, η2 = 0.69; sledovanie: F (1, 10) = 24.77, P = 0.001, η2 = 0.71]. Naopak, výhry verzus prehry vyvolali výrazne väčšie účinky iba počas aktívneho hrania vo vaPut [F (1, 10) = 44.22, P <0.001, η2 = 0.77] a daPut [F (1, 10) = 70.08, P <0.001, η2 = 0.81]. Interakcia medzi akciou a udalosťou dosiahla štatistickú významnosť vo vaPut [F (1, 10) = 8.09, P = 0.02, η2 = 0.03] a daPut [F (1, 10) = 13.35, P = 0.004, η2 = 0.04]. Hlavný účinok aktivity bol signifikantný vo všetkých striatálnych oblastiach (Fs> 11.45, Ps <0.007, η2> 0.38) a ako je zrejmé z obrázku 4, jednoznačne to vyplynulo z deaktivácií počas aktívneho hrania. Podobný trend bol zrejmý aj pri VTA / SN [F (1, 10) = 5.08, P = 0.048, η2 = 0.23]. Dohromady tieto výsledky dokazujú, že hoci udalosti výhry aj prehry vyvolali deaktivácie v striate počas aktívneho hrania, aktivácie v NAcc a aPut (vaPut aj daPut) sa vrátili bližšie k východiskovým úrovniam počas víťazných udalostí; ďalej, výhry verzus straty vyvolali väčšie aktivačné zmeny v aPut počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania. Inšpekcia jednotlivých priemerných beta odpovedí preukázala, že druhý výsledok bol robustný; to znamená, že priemerné beta odpovede na výhry oproti stratám v aPut boli väčšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania s deviatimi z jedenástich účastníkov. Na rozdiel od oblasti aPut vykazoval omPFC väčšie aktivácie počas turnajových udalostí bez ohľadu na aktívne a sprostredkované hranie.
OBRÁZOK 4
www.frontiersin.org

Obrázok 4. Analýzy záujmovej oblasti v striatálnom (horný riadok) a meziálnych a frontálnych uzloch (spodný riadok) v odmeňovacom okruhu. Chybové pruhy označujú 95% intervaly spoľahlivosti. Hviezdičky označujú významné jednoduché efekty (významné rozdiely medzi výhrami a stratami počas hrania alebo sledovania) alebo významné interakcie medzi hernými udalosťami a činnosťami. * P <0.05. ** P <0.001. *** P <0.001. NAcc, nucleus accumbens; vCaud, ventrálny kaudát; dCaud, dorzálny caudát; vaPut, predný ventrálny putamen; daPut, predný dorzálny putamen; pPut, zadný putamen; VTA / SN, ventrálna tegmentálna oblasť a substantia nigra; vmPFC, ventromediálna prefrontálna kôra; omPFC, orbitomediálna prefrontálna kôra.
Korelácie medzi behaviorálnymi a fMRI odpoveďami

Predpovedali sme, že sebahodnotenie hráčov ohľadne príjemnosti výhier verzus prehier počas aktívneho verzus sprostredkovaného hrania bude spojené so zodpovedajúcimi zmenami BOLD signálu v striate. Na testovanie tejto hypotézy sme vypočítali rozdiely medzi výhrami a stratami počas aktívneho a sprostredkovaného hrania [tj. Kontrast „(hra: výhra> strata)> (sledovanie: výhra> strata)“] pre hodnotenie príjemnosti aj pre stredné hodnoty beta. Na rozdiel od našich predpovedí sa v žiadnej striatálnej oblasti nezistili štatisticky významné korelácie medzi týmito premennými (Rs <0.51; Ps> 0.11). Podobne sa nám nepodarilo nájsť štatisticky významné korelácie medzi hodnotením príjemnosti a strednými hodnotami beta pre víťazstvá verzus prehry, združené pri aktívnom a sprostredkovanom hraní, v ktorejkoľvek z frontálnych ROI (Rs <0.18, Ps> 0.59).

Jednou z možností, ako vysvetliť systematické deaktivácie v strednom mozgu a striate počas aktívneho a sprostredkovaného hrania (porovnaj obrázok 4), je to, že ich aktivácie zostali počas aktívneho hrania zvýšené v dôsledku predvídavého alebo hedonického spracovania odmien, ale vrátili sa bližšie k základným úrovniam počas výhier aj prehier diania. Aby sme to otestovali, vypočítali sme rozdielové skóre medzi aktívnym a sprostredkovaným hraním pre opatrenia pozitívneho a negatívneho ovplyvnenia a porovnali sme ich s priemernými hodnotami beta pre aktívne a sprostredkované hranie (združené nad výhrami a stratami) v našich preddefinovaných ROI. Výsledky pozitívneho rozdielu rozdielov konzistentne vykazovali významnú koreláciu s deaktivačnými silami vo VTA / SN, dCaud a vaPut a okrajovo významnú koreláciu s deaktiváciami vo vCaud (tabuľka 4); všetky tieto účinky boli veľké (R> 0.50). Keď sa počítajú osobitne, korelačné koeficienty v týchto ROI boli negatívnejšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania (tj. RPlay <RWatch). Bivariátne rozptylové grafy pre tieto korelácie sú zobrazené na obrázku 5. Inými slovami, čím väčšie deaktivácie tieto oblasti vykazovali počas udalostí hrania výhier a prehier, tým vyššie pozitívne účinky majú hráči nahlásení po aktívnom než sprostredkovanom hraní.
TABUĽKA 4
www.frontiersin.org

Tabuľka 4. Korelácie medzi rozdielom skóre (aktívne mínus pomocné hranie) pre pozitívne a negatívne vplyvy na meranie a strednými hodnotami beta (aktívne verzus pomocné hranie) v mezálnych a striatálnych oblastiach (RPlay-Watch).
OBRÁZOK 5
www.frontiersin.org

Obrázok 5. Bivariátne rozptylové grafy pre vyhodnotenie pozitívneho ovplyvnenia verzus priemerné beta reakcie v záujmových oblastiach, pre aktívne a pomocné hracie podmienky. Plné a prerušované čiary znázorňujú najlepšie lineárne prispôsobenie sa údajom. VTA / SN, ventrálna tegmentálna oblasť a substantia nigra; NAcc, nucleus accumbens; vCaud, ventrálny kaudát; dCaud, dorzálny caudát; vaPut, predný ventrálny putamen; daPut, predný chrbtový putamen; pPut, zadný putamen.

Diskusia

V tomto výskume sme študovali reakcie fMRI na víťazné a stratové herné udalosti (vo vzťahu k úrovniam aktivácie počas generického hrania videohier) počas aktívneho a sprostredkovaného hrania. Naše výsledky odhalili dva hlavné účinky na striatum. Po prvé, replikovaním podobných predchádzajúcich zistení (Mathiak et al., 2011) vyvolali udalosti výhry aj prehry deaktivácie týkajúce sa všeobecných úrovní hry počas aktívneho, ale nie počas sprostredkovaného hrania. Po druhé, okrem tohto hlavného efektu hernej aktivity vyvolali udalosti win vyššiu úroveň aktivácie (tj. Slabšie deaktivácie počas aktívneho hrania a silnejšie aktivácie počas sprostredkovaného hrania) ako udalosti prehry. Naše výsledky ďalej preukázali interakciu medzi týmito dvoma účinkami; to znamená, že aktivačné zmeny v dôsledku víťazstiev oproti stratám v striate, najmä v prednej časti putamenu, boli väčšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania. Tento interakčný efekt po prvýkrát demonštruje, že víťazstvo verzus prehra v komplexnej videohre vyvoláva silnejšie účinky v striate počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania. Toto zistenie je v súlade tak s elektrofyziológiou zvierat (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000), ako aj s ľudským neuroimagingom (Elliott et al., 2004; O'Doherty et al., 2004; Tricomi et al., 2004; Zink a kol., 2004; Guitart-Masip a kol., 2011), ktoré ukazujú, že odpovede na striatálnu odmenu závisia kriticky od vlastných činov príjemcov. Tieto predchádzajúce štúdie využívali jednoduché úlohy, pri ktorých boli odmeny spojené s konkrétnymi motorickými činnosťami (napr. Stlačenie jedného z dvoch tlačidiel), zatiaľ čo súčasná štúdia rozširuje tieto zistenia o demonštráciu nepredvídaných udalostí v striate počas akcie, ktorá je ekologicky platná (video) hranie hier), ktoré simuluje voľné ľudské motivované správanie.

Dokázali sme tiež disociovať kódovanie aktívne versus pasívne získaných odmien v striate a frontálnom kortexe: zatiaľ čo predné putamény boli citlivejšie na výhry ako straty iba počas aktívneho hrania, omPFC vykazoval silnejšiu aktiváciu na výhru ako na prehry počas aktívnych aj stratených pomocné hranie. Aktivácia odmien nezávislá od akcie v omPFC bola predtým pozorovaná v štúdiách na zvieratách (Schultz a kol., 2000) a na ľudských neuroimagingových štúdiách (Elliott a kol., 2004). Vzhľadom na to, že udalosti výhry a straty boli spojené s externými peňažnými odmenami a trestmi, aktivácie omPFC sú tiež v súlade so známou úlohou omPFC pri spracovaní peňažných ziskov a iných sekundárnych odmien (Xue a kol., 2009). Jadro accumbens v striatu však tiež vykázalo väčšie aktivácie na výhry ako straty počas aktívneho aj pomocného hrania. Je možné, že na rozdiel od predného putamenu bolo jadro accumbens vo všeobecnosti citlivé na prijímanie odmien podobne ako omPFC. Výsledky disociovateľných reakcií anteriálnych putaménov a nucleus accumbens by mohli prameniť z rôznych modelov konektivity ventromediálneho striata (vrátane nucleus accumbens) a dorsolaterálneho striata (vrátane putamenov): zatiaľ čo ventromediálny striatum prijíma viscerálne aferenty, čím viac dorsolaterálnych oblastí, sú prevažne spojené s asociačné a senzorimotorické oblasti vyššieho poriadku (Voorn et al., 2004).

Pozorované striatálne deaktivácie počas výhier a strát počas aktívneho hrania významne rozšírili naše predchádzajúce zistenia (Kätsyri et al., 2012). Aj keď sa podobné striatálne deaktivácie už predtým pozorovali (Mathiak a kol., 2011), deaktivácie obvodov odmeňovania spojené s obohacujúcimi hrateľnými udalosťami si však vyžadujú zváženie. Jedným z možných vysvetlení je, že striatum preukázalo tonické aktivácie, keď hráč aktívne súťažil s jeho protivníkom, a že tieto aktivácie sa vrátili bližšie k základnej úrovni, kedykoľvek ho prerušenie hry bránilo v sledovaní tohto cieľa; to znamená, že potom, čo sa stal nespôsobilým (stratové udalosti), a aj potom, čo sa mu podarilo eliminovať svojho súpera (víťazné udalosti). Túto hypotézu sme, žiaľ, nedokázali priamo otestovať: pretože sila surového signálu BOLD je svojvoľná, porovnanie zachytení nezávisle naskenovaných aktívnych a pomocných hracích relácií by bolo nezmyselné. Avšak predchádzajúce štúdie fMRI a PET už preukázali, že aktívne hranie evokuje tonické zvýšenia striatálnych aktivácií (Koepp a kol., 1998; Hoeft a kol., 2008) a jedna predchádzajúca štúdia ukázala, že aktívne hranie a korekcie gameplayov vyvolávajú striatálne fMRI. aktivácie a deaktivácie (Cole a kol., 2012).

Vyššie sme navrhli, že striatálne deaktivácie prebiehajúce v čase výhier a strát môžu byť spôsobené tonickými aktivačnými úrovňami počas generického hrania, ktoré sa vrátili bližšie k základným úrovniam, keď bola herná aktivita prerušená. Aj keď je tento návrh špekulatívny, existujú minimálne dve potenciálne vysvetlenia, prečo by hranie videohier evokovalo tonické aktivácie v striate. Po prvé, také aktivácie, najmä počas aktívneho hrania, by mohli odrážať inherentne obohacujúcu povahu hrania ako takého (porov. Przybylski a kol., 2010; pozri tiež Koepp a kol., 1998). Naše výsledky tento názor predbežne podporujú, vzhľadom na to, že striatálna a mesiálna deaktivácia spôsobená udalosťami hry (výhry a prehry) počas aktívnej versus sprostredkovanej hry boli korelované s pozitívnym vplyvom hráčov na sebahodnotenie pre príslušné celé sedenia. Po druhé, je možné, že tonické striatálne aktivácie by odrážali skôr trvalé anticipačné ako hedonické procesy odmeňovania - to znamená „chcenie“ skôr ako „lajkovanie“ zložiek odmeny (pozri Berridge, 2007; Diekhof et al., 2012). Toto je prijateľné vysvetlenie vzhľadom na to, že v našej rýchlej videohre (s 20–30 s. Priemerné trvanie zaokrúhľovania; pozri tabuľku 1), všetky aktivity nasledujúce po začiatku nového kola hry (tj nájdenie a zapojenie súpera) boli nakoniec spojené s hľadaním odmeny. Nie je však isté, prečo by takéto predvídavé reakcie mali byť väčšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania. Ďalej, predný putamen (počas aktívneho hrania) a nucleus accumbens (počas aktívneho aj sprostredkovaného hrania) boli citlivé aj na výsledky odmeňovania, pretože ich reakcie boli väčšie pre víťazstvá ako prehry. Návrhy reakcií striata na očakávané a získané odmeny sa navzájom nevylučujú. V skutočnosti nedávna metaanalýza štúdií zobrazovania mozgu preukázala, že ventrálne striatum je na rozdiel od mPFC citlivé na očakávané aj prijaté odmeny (Diekhof et al., 2012).

Okrem efektívnych hodnotení vyvolali aktívne a zastupujúce podmienky hry aj rozdielnu priestorovú prítomnosť a tokové zážitky. Priestorová prítomnosť je spojená s aktiváciami v širokej sieti vrátane ventrálneho vizuálneho toku, parietálnej kôry, premotorickej kôry a mozgového kmeňa (Jäncke et al., 2009). Zaujímavé bolo, že naše výsledky ukázali, že okrem striata vykazovali tieto regióny silné deaktivácie počas výherných a stratových udalostí počas aktívneho hrania (porovnaj tabuľku 2). Preto je možné, že aj sieť prispievajúca k zážitku z priestorovej prítomnosti vykazovala počas aktívneho hrania tonické aktivácie, ktoré sa po udalostiach víťazstva a straty vrátili na základnú úroveň. Je však zrejmé, že počas šírenia tonických a fázových aktivácií fMRI a ich korelátov správania (napr. Priestorová prítomnosť) počas hrania videohier sú potrebné budúce štúdie.

V súlade s teóriou pripisovania (Weiner, 1985) sebahodnotenie hráčov potvrdilo, že straty boli prežívané ako nepríjemnejšie počas aktívneho ako sprostredkovaného hrania, aj keď vonkajšie peňažné odmeny a tresty za výhry a straty boli počas aktívneho a sprostredkovaného hrania identické. podmienky. Vnímaná príjemnosť víťazných udalostí počas aktívneho hrania bola spojená aj s individuálnymi rozdielmi v apetitívnej motivácii (tj. Tendencii hľadať zábavu). Naše výsledky napriek tomu neposkytli dôkazy pre asociácie medzi sebahodnotením príjemnosti hráčov a ich reakciami fMRI na udalosti vyhrávania a prehry všeobecne alebo medzi aktívnymi a sprostredkovanými hernými činnosťami. Je však potrebné poznamenať, že hráči vykonali iba dve hodnotenia týkajúce sa všetkých udalostí výhier a prehier hry, a je možné, že také celkové hodnotenia nemuseli byť také presné ako post-hoc hodnotenia všetkých udalostí hry by bolo. V budúcnosti by sa tento problém dal vyriešiť tak, že účastníkom ukážeme videozáznam ich herných relácií a požiadame ich, aby počas hry neustále hodnotili svoje emočné pocity; táto technika sa osvedčila napríklad pri štúdiu mozgovej bázy emócií vyvolaných filmami (Nummenmaa et al., 2012) a už použitých v predchádzajúcich štúdiách fMRI hier (Klasen et al., 2008).

Naše subjekty používali na manipuláciu s joystickom presné pohyby rúk, a preto je dôležité kontrolovať senzorimotorické procesy súvisiace s získavaním odmien, najmä preto, že striatum sa tiež podieľa na senzorimotorickej kontrole korekčných pohybov rúk (Siebner et al., 2001; Turner a kol., 2003). Tento problém je obzvlášť dôležitý pre udalosti výhry a straty, pretože za týmito udalosťami zvyčajne nasledujú rôzne zmeny v požiadavkách na pohyb (napr. Pokračovanie v hraní verzus celková nehybnosť). Pokiaľ je nám známe, predchádzajúce štúdie zobrazovania mozgu sa výslovne nepokúšali ovládať pohyby joysticku. Aj keď sme zahrnuli nepretržité zmätené regresory tak pre celkové pohyby, ako aj za zmeny smeru pohybu, naše výsledky jasne preukázali podobné striatálne účinky na udalosti hranie videohier, ako sa už uviedlo (Klasen et al., 2012), z čoho vyplýva, že tieto výsledky nemožno pripísať senzimotorické účinky. Účinky meniacich sa požiadaviek na pohyb po udalostiach s výhrami a stratami by sa však v budúcnosti mohli jasnejšie preskúmať; napríklad manipuláciou s tým, či je hráč schopný pohybovať sa po konkrétnych herných udalostiach alebo nie. Mali by sa vykonať aj budúce štúdie s výslovným zameraním na testovanie úlohy očakávania odmeny verzus príjem odmeny v rámci striatálnych odpovedí. V týchto štúdiách by sa mali využívať pomalšie videohry s dostatočne dlhým trvaním medzi kritickými akciami (napríklad natáčaním) a ich výsledkami.

Hoci súčasná veľkosť vzorky bola porovnateľná s veľkosťou niekoľkých nedávnych štúdií fMRI využívajúcich stimuly videohier (Mathiak a Weber, 2006; Weber a kol., 2006; Mobbs a kol., 2007; Ko a kol., 2009; Mathiak a kol. , 2011; Klasen a kol., 2012), budúce štúdie by mali zvážiť použitie väčších veľkostí vzoriek na detekciu potenciálne jemnejších zŕn rozdielov medzi aktívnym a pomocným hraním. Vykonali sme retrospektívnu analýzu energie pre naše údaje pomocou softvéru G * Power (Faul et al., 2007), aby sme odhadli minimálnu veľkosť vzorky, ktorá by sa mala použiť v budúcich štúdiách v rámci jedincov na zistenie podobných účinkov pri štatistickej sile 80% (pri 5% úroveň významnosti). Tieto výpočty ukázali, že na detekciu podobných odpovedí na výhru verzus strata vo ventrálnom prednom putamene (M = 1.90, SD = 0.95 a γ = 2.0) by stačilo päť účastníkov. Na replikáciu rozdielových odpovedí na výhru a stratu počas aktívneho versus zástupného hrania v tej istej oblasti by sa však mala použiť väčšia vzorka najmenej trinástich účastníkov (M = 1.16, SD = 1.35, γ = 0.86). Ako táto štúdia preukázala, automatická anotácia herných udalostí umožňuje ľahké získavanie veľkých súborov údajov z naturalistických úloh hrania videohier.

Na záver sme pomocou nových úloh pri hraní videohier ukázali, že uzly obvodov striatálnej a frontálnej dopaminergnej odmeny reagujú na výhry a straty rôzne počas aktívneho a sprostredkovaného hrania. Konkrétne striatálny uzol (najmä predný putamen) bol citlivejší na výhry ako na prehry iba počas aktívneho hrania hry, zatiaľ čo čelný uzol (omPFC) vykazoval silnejšie reakcie na výhry ako na prehry bez ohľadu na aktivitu. Tieto výsledky zdôrazňujú úlohu striata v kódovaní sebadobudnutých verzus pasívne získaných odmien počas voľného motivovaného správania. Aj keď audiovizuálna stimulácia poskytovaná modernými videohrami môže byť sama osebe prínosom, neurálne základy hedonických a averzívnych zážitkov počas hrania videohier jednoznačne závisia aj od aktívneho zapojenia hráčov do hry. Obvody spracovania striatálnej odmeny preskúmané v súčasnej štúdii pravdepodobne prispievajú k motivačnému ťahu hrania videohier.

Vyhlásenie o konflikte záujmov

Autori vyhlasujú, že výskum bol vykonaný bez obchodných alebo finančných vzťahov, ktoré by mohli byť interpretované ako potenciálny konflikt záujmov.
Poďakovanie

Ďakujeme Marite Kattelus za jej pomoc pri získavaní údajov fMRI a dobrovoľníckym účastníkom za umožnenie tejto štúdie. Táto práca získala finančnú podporu z výskumného projektu aivoAALTO na Aalto University, Fínska akadémia (čísla grantov #129678, #131483 pre Riitta Hari, #251125 pre Lauri Nummenmaa), Európska rada pre výskum (#232946 pre Riitta Hari) a Emil Nadácia Aaltonen (# 595100 Jari Kätsyri).

Referencie