Танҳо тамошои бозӣ кофӣ нест: посухҳои striatal fMRI ба комёбиҳо ва нокомиҳо дар бозии видеоӣ ҳангоми бозӣ фаъолона ва виҷдонӣ (2013)

Муқаддима

Бозии видеоӣ аз ҷиҳати моддӣ ҳавасмандкунӣ дорад (ниг. Райан ва Декӣ, 2000): аксарияти одамон бозиҳои видеоиро аз он сабаб бозӣ мекунанд, ки моҳиятан ҷолиб ва гуворо ҳастанд, на ин ки онҳо мукофотҳои молиявӣ ё натиҷаҳои дигари беруна медиҳанд (Райан ва дигарон, 2006; Пзыбылски ва дигарон). ., 2009, 2010). Аз ин рӯ, таҳқиқоти тасвири мағзи сар нишон доданд, ки бозии видеоӣ системаҳои асосии ҳавасмандгардонии мағзи сарро ҷалб мекунад, ки бо афзоиши допамин (Koepp et al., 1998) ва фаъолшавии гемодинамикӣ (Hoeft et al., 2008) дар стриатум шаҳодат медиҳад (ниг. инчунин Kätsyri et al., 2012). Рӯйдодҳои асосии ҳавасмандгардонӣ дар ҷараёни бозӣ аз муваффақиятҳо ва нокомиҳо барои ноил шудан ба ҳадафҳои мушаххаси бозӣ иборатанд, аз қабили идоракунӣ барои нест кардани рақибон ё пешгирӣ аз бартараф кардани худ. Муваффақиятҳо ва нокомиҳо аз омилҳои пурқувваткунандаи эҳсосоти гуворо ва номатлуб мебошанд (Нумменмаа ва Ниеми, 2004) ва ҷасорати аффективии онҳо вақте зиёд мешавад, ки онҳоро ба ҷои дохилӣ (ба мисли бозии фаъол) нисбат додан мумкин аст, на сабабҳои беруна (Вайнер, 1985) . Дар робита бо ин, таҳқиқоти тасвири мағзи сар нишон доданд, ки мукофотҳои худхоҳона, ба монанди онҳое, ки ба аксуламали дурусти мотор вобастаанд, на ба ҷои тасодуфӣ, дар стриатум аксуламалҳои шадиди нейро ба вуҷуд меоранд (масалан, Zink et al., 2004). Аз ин рӯ, имконпазир аст, ки ҷаззобии ҳавасмандгардонии бозиҳои видеоиро бо посухҳои пурқуввате, ки аз ҷониби фаъолона ба даст овардани мукофотҳо ҳангоми бозӣ ба вуҷуд омадаанд, шарҳ диҳанд. Дар ин ҷо мо ин гипотезаро бо муқоисаи ҷавобҳои ноҳиявии мукофот ба рӯйдодҳои бозиҳои муваффақ ва ноком ҳангоми бозиҳои фаъол ва возеҳи бозиҳои видеоӣ санҷидем, яъне ҳолатҳое, ки дар онҳо бозигарон комилан муқобили назорати хислати бозии худ ҳастанд.

Воқеаҳои бозиҳои марбут ба муваффақият ва нокомӣ се хусусияти подош ва ҷазоҳоеро, ки дар омӯзиши ҳайвонот ба назар гирифта шудаанд, иҷро мекунанд (Шултс, 2004, 2006; Берридж ва Крингелбах, 2008). Аввалан, онҳо тавассути омӯзиши алоқаи мустақим дар бораи фаъолияти бозигарон дар омӯзиш саҳм мегиранд. Дуюм, онҳо бо рафтори рафтор ва хуруҷ алоқаманданд, бо назардошти он, ки бозигарон саъй мекунанд муваффақ шаванд ва дар бозӣ нокомиро пешгирӣ кунанд (ниг. Clarke and Duimering, 2006). Саввум, муваффақиятҳо одатан бо гуворо ва нокомиҳо бо посухҳои нохуши эҳсосӣ алоқаманданд, гарчанде ки дар баъзе бозиҳо ин харитасозӣ метавонад мураккабтар бошад (Ravaja et al., 2006, 2008). Роҳҳои допаминергикӣ, ки аз мағзи миёна (майдони ventral tegmental ва substantia nigra, VTA / SN) то стриатуми ventral ва dorsal (nucleus accumbens, nucleus caudate, and putamen) ва cortex frontal (orbitomedial and medial prefrontal cortex; omPFC ва vmPFC иштирок мекунанд) дар коркарди мукофотҳо ва ҷазоҳо (Келли, 2004; О'Доҳерти, 2004; Брессан ва Криппа, 2005; Кнутсон ва Купер, 2005; Шульц, 2006; Берридж ва Крингелбах, 2008; Ҳикосака ва диг., 2008; Хабер ва Нутсон, 2010 ; Кооб ва Волков, 2010). Ин схемаи допаминергикӣ инчунин эҳтимолан ба рамзгузории муваффақиятҳо ва нокомиҳо дар вақти бозиҳои видео мусоидат мекунад. Масалан, нейронҳо дар PFC паҳлуии маймун бо муваффақиятҳо ва нокомиҳо дар бозии тирандозии рақобатпазир фарқ мекунанд (Ҳосокава ва Ватанабе, 2012). Ғайр аз ин, таҳқиқоти функсионалии резонанси магнитӣ (фМРИ) дар одамон нишон доданд, ки муваффақиятҳо дар бозии видеоӣ фаъолиятҳои қавитарро нисбат ба нокомиҳо дар аккументҳо, каудат ва путаменҳои пешина, инчунин mPFC (Mathiak et al., 2011; Kätsyri et al.) Ба вуҷуд меоранд. Ал., 2012; Класен ва дигарон, 2012), ва фаъолиятҳои стриаталии антеровентралии бештар бо таҷрибаҳои баҳои худидоракунии бадеии бозигарон дар ин ҳодисаҳо (Катсири ва дигарон, 2012) алоқаманданд.

Стриатум ба схемаҳои ассоциативӣ, моторӣ ва лимбикӣ ба таври васеъ пайваст аст ва ба ин васила дар як ҳолати беҳтарин барои ташаккул додани ҳам иттилооти мотор ва ҳам аффектӣ (Ҳабер ва Кнутсон, 2010) мебошад. Ҳам таҳқиқоти ҳайвонот ва ҳам инсон мунтазам нишон доданд, ки ҷавобҳои мукофотпулӣ ба мукофотҳо ва инчунин амалҳое, ки барои ба даст овардани онҳо вобастаанд, вобаста аст (ниг. Delgado, 2007). Нейронҳои каудати маймун ҳангоми амалиётҳои моторӣ, ки ба мукофотҳои пешбинишуда оварда мерасонанд, нисбат ба амалҳои ғайримунтазира бештар оташ мезананд (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000). Таҳқиқоти FMRI инсон ба ҳамин монанд, ихтилофро дар байни амал ва мукофот дар стриатум нишон доданд. Масалан, caudate dorsal ба мукофотҳо ва ҷазоҳо танҳо вақте ҷавоб медиҳад, ки онҳо ба прессҳои тугмаҳои иштирокчиён вобастаанд (Tricomi et al., 2004). Ба ҳамин монанд, фаъолиятҳои мукофотӣ дар путамен танҳо вақте баланд мешаванд, ки мукофотҳо ба прессҳои тугма вобаста бошанд (Эллиотт ва дигарон, 2004). Ғайр аз он, фаъолкуниҳо дар тамоми стриатум барои пахшкунии тугмаҳо, ки барои гирифтани мукофотҳо ё пешгирӣ аз ҷазо иҷро шудаанд, ёфт шуданд (Guitart-Masip et al., 2011). Хусусан стриатуми вентралӣ пас аз бозгашти шифоҳӣ пас аз иҷрои бомуваффақияти автомобилӣ, ҳам дар ҳолати мавҷуд набудани мукофотҳои пулӣ фаъолшавии зиёдро нишон медиҳад (Lutz et al., 2012). Баръакси стриатум, равандҳои omPFC новобаста аз амалҳои моторӣ ҳам дар маймунҳо (Schultz et al., 2000) ва одамон (Elliott et al., 2004) мукофот медиҳанд. Пас аз ин бозёфтҳо, муваффақиятҳо бояд фаъолиятҳои пурқувватро дар стриатум нисбат ба нокомиҳо танҳо ҳангоми бозӣ фаъолона ба вуҷуд оранд, дар ҳоле ки omPFC бояд ба муваффақиятҳо ҳам ҳангоми бозӣ фаъол ва ҳам викарӣ фаъолиятҳои шадидтар нишон диҳад.

То ба имрӯз, шумораи ками таҳқиқот оид ба баррасии майна фаъолиятҳои асабро дар вақти бозии видеои фаъол ва ба таври викарикӣ муқоиса кардаанд. Як тадқиқоте, ки бо истифодаи электроэнцефалография нишон дод, бар зидди фаъол шудани бозикунии викарий фаъолнокии фронт-париетальҳои кортикалиро афзоиш медиҳад ва инчунин ҳузури фазоии фазоии худӣ дар ин бозӣ афзудааст (Хавранек ва дигарон, 2012). Вокунишҳои гемодинамикӣ ба бозии фаъол ва викарикӣ танҳо дар як тадқиқот дақиқ муқоиса карда шудаанд (Коул ва дигарон, 2012): фарорасии бозии видео striatumро фаъол кард (accumbus nucleus, caudate ва putamen) ва гиреҳҳои фронталӣ ба ҳамсояи mPFC (яъне, корти пешии cingulate cingulate), бо фаъолсозии нисбат ба gameplay vicarious фаъол. Фаъолиятҳои стриаталӣ пас аз хӯрдани бозӣ коҳиш ёфтанд. Бо вуҷуди ин, вокунишҳои fMRI ба рӯйдодҳои муваффақият дар бозӣ аз бозии фаъолона ва викарӣ фарқе надоштанд; Ғайр аз он, ҳодисаҳои нокомӣ ба бозӣ шомил карда намешуданд. Эҳтимол аст, ки тарҳи татбиқшудаи байни фанҳо (масалан, муқоисаи гурӯҳҳои иштирокчӣ ва тамошои бозии видеоӣ) барои ошкор кардани фарқиятҳои марбут ба бозии фаъолона ва викарикӣ он қадар қавӣ набуд. Ғайр аз он, ин таҳқиқот табиатан савол медиҳад, ки оё ҳодисаҳои нокомӣ дар вақти бозӣ фаъол ва ғайритабиӣ фаъолиятҳои дифференсиалиро ба вуҷуд хоҳанд овард.

Дар ин ҷо мо тафтиш кардем, ки оё фаъолиятҳои низоми мукофотӣ, ки дар натиҷаи муваффақиятҳо ва нокомиҳо дар бозии рақобатпазир байни бозиҳои видеоӣ ва видеоӣ дар тарҳрезии пурра дар доираи мавзӯъҳо фарқ мекунанд ё не. Мо бозии соддагардонидашудаи тирандозиро истифода кардем, ки барои танзими фМРИ фармоишӣ карда шудааст (ниг. Kätsyri et al., 2012). Ҳодисаҳои асосии муваффақият ва нокомӣ дар бозӣ аз ғалабаҳо (бартараф кардани рақиб) ва бохтҳо (аз байн бурдани худ) бар рақиби худ иборат буданд. Мо қисматҳои маълумоти қаблан нашршудаи худро дар бораи бозии фаъол таҳлил кардем (Kätsyri et al., 2012) ва онҳоро бо маълумоти нави тамошои ҳамон бозӣ муқоиса кардем. Баръакси таҳлили қаблии маълумоти фаъоли бозӣ, мо акнун ҳодисаҳои бурду бохтро ҷудогона муқоиса кардем, бо назардошти он, ки далелҳои охир нишон медиҳанд, ки фаъолиятҳои стриаталӣ ҳам ҳангоми пирӯзӣ ва ҳам талафот ҳангоми бозии фаъол коҳиш меёбанд (Mathiak et al., 2011). Мо ҳодисаҳои бурду бохтро бо мукофотҳои ҷудогонаи пулӣ ва ҷазоҳо дар ҷараёни бозии фаъол ва викарӣ ҷуфт кардем, то мукофоти беруна барои бурду бохт дар ҳарду шарт яксон боқӣ монад. Дар асоси адабиёти қаблӣ, мо пешгӯӣ кардем, ки стриатум (алахусус аккументҳои нуклеус, каудати вентралӣ ва путаменҳои пешина) фарқияти қавитарро дар байни бурду бохтҳо ҳангоми фаъол нисбат ба бозии возеҳ нишон медиҳанд ва ин таъсирот бо таҷрибаҳои тақвиятёфтаи алоқаманд алоқаманд хоҳанд буд аз эҳсосоти гуворо ва нохуш. Мо инчунин пешгӯӣ кардем, ки ғолибият ҷавобҳои бештарро дар mPFC (алахусус, omPFC) нисбат ба талафот ҳам ҳангоми бозӣ фаъол ва ҳам викарӣ ба вуҷуд меорад ва ин фаъолиятҳои дифференсиалӣ бо арзёбиҳои хушнудӣ ва нохушиҳо ба ҳам алоқаманданд.

Мавод ва усул
Иштирокчиён

Иштирокчиён ёздаҳ ихтиёриёни мардони дасти ростҳоли дорои синну соли миёнаи 25.6 сола (диапазони 22 - 33 сол) ва таҷрибаи бойи бозӣ буданд (ба ҳисоби миёна 7.8 соат дар як ҳафта, 1 –20 соат / ҳафта). Шаш иштирокчии иловагӣ аз назар гузаронида шуданд, вале аз сабаби мушкилоти техникӣ (як иштирокчӣ), стратегияи бозӣ дар девонагӣ (пахшкунии васеъ; як иштирокчӣ) ё ҳаракатҳои аз ҳад зиёди сар (чор иштирокчӣ) аз таҳлил хориҷ карда шуданд. Вақти умумии бозӣ, ки ҳамаи иштирокчиён гузориш доданд, аз 30 с / ҳафта камтар буд, ки меъёри маъмулан барои бозии иловагии бозӣ вобаста аст (Ko et al. 2009; Han et al., 2010). Ҳеҷ яке аз ширкаткунандагон таҷрибаи қаблии бозии таҳқиқи мазкурро надошт. Ҳама, ба ҷуз як иштирокчӣ, гузориш доданд, ки бозиҳои тирандозии аввалиндараҷа бо вақти оддии ҳафтаина бозӣ мекунанд (маънои 3.2 соат дар як ҳафта, диапазони 0.5 - 10 с / ҳафта). Ҳамаи ширкаткунандагон донишҷӯёни таҳсили донишҷӯёни донишгоҳҳо ва аспирантҳо буданд. Танҳо ширкатҳои мардона ба кор гирифта мешуданд, зеро мардон одатан таҷрибаи бештари бозиҳои видеоӣ доранд ва ин гуна бозиҳо бештар ҳавасманд мебошанд ва нисбат ба занон барои бозиҳои рақобатии видео бартарӣ доранд (Лукас, 2004). Иштирокчиён бо таърихи худкори гузоришёфта оид ба ихтилоли асабӣ ё равонӣ хориҷ карда шуданд. Ҳамаи ширкаткунандагон як қисми протоколе, ки аз ҷониби Кумитаи этикаи шаҳри Хелсинки ва ноҳияи Донишгоҳи Уусимаа тасдиқ карда шуд, розигии хаттӣ пешниҳод карданд ва барои вақти кории аз даст рафта ҷубронпулӣ гирифтанд.
Қудрати оморӣ

Барои ҳисобҳои омории қувваи барқ, мо маълумоти қаблии фаъолонаи бозиро истифода бурдем (иштирокчиёни N = 43) аз Коул ва дигарон. (2012). Бо назардошти он, ки таҷрибаи онҳо муқоисаи возеҳи бурдҳо ва зиёнҳоро дар вақти фаъол ва муқобили бозӣ бозиро дар бар намегирад, мо ба ҷои он омори гузоришкардаи худро оид ба посухи NAcc ба бозикунии фаъол қабул кардем (M = 0.234 ва SD = 0.2015). Минбаъд, бо истифода аз нармафзори G * Power (Faul et al. 2007), мо қудрати омории априори таҷрибаро барои муайян кардани андозаҳои таъсирбахш ҳисоб кардем (γ = 0.234 / 0.2015 = 1.16). Қувваи тахминӣ 93% буд, ки барои мақсадҳои мавҷуда қаноатбахш ҳисобида мешуд.
Тартиби таҷрибавӣ

Танзими таҷрибавии мо қаблан ба таври муфассал тавсиф шуда буд (Kätsyri et al., 2012). Хулоса, ҳангоми сканкунӣ иштирокчиён ду ҷаласаи бозии танки тирандозии аввалини “BZFlag” -ро (нусхаи такмилдодашудаи 2.0.14 дар хона; http://bzflag.org) бар зидди мухолифони эҳтимолии инсон ва компютер мутаносибан иҷро карданд ва тамошо карданд як видеои пешаки сабтшудаи бозӣ. Ҷаласаҳо ҳар яке 10 дақиқа тӯл кашиданд ва бо тартиби мувозинат пешниҳод карда шуданд. Бо вуҷуди ин, барои пешгирӣ кардани ғаразҳои имконпазири посух ба мукофот аз сабаби рақобат бар зидди одами дигар (с.а. Kätsyri et al., 2012), мо дар ин ҷо танҳо ҷаласаи компютер-рақибро таҳлил кардем. Як иштирокчӣ, ки маълумоти тамошои видеоиаш дар даст нест, ба як иштирокчии нав иваз карда шуд; дар акси ҳол, маълумотҳои муқобили компютер бо маълумоти қаблии мо шабеҳ буданд (Kätsyri et al., 2012).

Таъсири бозии фаъол ва бозии викарӣ дар фаъолиятҳои марбут ба бурду бохт дар тарҳрезии дохили мавзӯъҳо 2 (бурд бо барбод) × 2 (бозӣ ва тамошо) арзёбӣ карда шуд. Ҳангоми бозиҳои фаъол, вазифаи иштирокчӣ аз он иборат буд, ки танки рақибро аз майдони ҷанг бе нобуд шуданаш нобуд кунад (Расми 1). Ҳодисаҳои мувофиқи бурду бохт ва инчунин ҷунбишҳои joystick ба сканерҳои FMRI муроҷиат карданд ва барои таҳлили оморӣ ба таври худкор қайд карда шуданд. Ҳангоми бозии викарӣ, вазифаи иштирокчӣ аз он иборат буд, ки видеои бозӣ, ки бо нармафзори сабти видеоии FRAPS (http://www.fraps.com) аз як бозигар сабт шудааст, ки дар омӯзиши воқеӣ иштирок накардааст. Зудии бурду бохтҳо дар видеои бозӣ ба нишондодҳои сессияҳои бозӣ монанд буданд (ниг. Ҷадвали 1). Видеои ниҳоӣ чунин ҳалли худро дошт (видео: 1024 × 768 пиксел бо 30 ф / с, аудио дар 48 кГц) ва сифати визуалӣ (15 Мбит / с пас аз фишурдани видео бо кодики XVID; http://www.xvid.com) ҳамчун бозии воқеии видео. Видео геймплей бо истифода аз нармафзори Презентатсия (http://www.neurobs.com) пешниҳод карда шуд.
Шабакаи 1
www.frontiersin.org

Тасвири 1. Намунаи пайдарпаии рӯйдодҳои бозӣ: бозигар дар макони тасодуфӣ дар майдони ҷанг ғарқ мешавад ва ҷустуҷӯи рақибро оғоз мекунад (A), плеер ва рақиб якдигарро ҷалб мекунанд (B), то он даме, ки плеер ё рақибро аз байн барад (C) ё худро халос мекунад (D).
TABLE 1
www.frontiersin.org

Ҷадвали 1. Нишондиҳандаҳои маърифатии рафтори ва SAP аз ҳисоби SEM аз сессияҳои фаъол (бозӣ) ва викарикӣ (тамошои) видео-бозӣ.

Барои назорати мундариҷаи берунаи мукофот барои шароити фаъол ва алоҳидагӣ, мо бурдҳо ва зиёнҳои мувофиқро мукофотҳои пулӣ ва ҷазо ворид кардем. Ба ширкаткунандагон иттилоъ дода шуд, ки бар иловаи ҷубронпулии муқарраршуда (20 Евро) ҳангоми ғолиб шудан ва гум кардани пул (player0.33 Евро) ҳангоми бозӣ ё ҳангоми тамошои бозигар ғолиб ё аз даст додани видео пулро (+ 0.33 Евро) мегирад. . Дар асл, ҳамаи иштирокчиён ҷуброни баробари пулро (30 Евро) гирифтанд, ки он аз маблағи ҳозираашон зиёдтар буд.
Худи ҳисоботҳо

Пеш аз таҷриба, иштирокчиён як саволномаеро барои худбаҳодиҳии хусусияти 20, ки ба ҳассосияти ҳисси диспозитсионии рафтори онҳо ва системаи фаъолсозӣ (BIS / BAS) ҳассос мебошанд (Карвер ва Уайт, 1994) пур карданд. BIS ва BAS ҳавасмандкунии баръакс ва иштиҳоро, танзимкунандаи аксуламалҳои рафторӣ ва таъсирбахшро нисбати ҷазоҳо ва подошҳо танзим мекунанд (Карвер ва Сафед, 1994). Ҷадвали BIS ҳафт чизро дар бар мегирад (масалан, "вақте фикр мекунам ё медонам, ки касе аз ман ба хашм омадааст, ман" хеле ташвиш ё хафа мешавам "). Ҷадвали BAS аз се ҷадвали зер иборат аст: гардонанда (ашёи 4; масалан, "Ман аз роҳи ба даст овардани чизҳои дилхоҳам меравам"), посух додан ба мукофот (ашёи 5; масалан, "Вақте ки ман ягон чизро мегирам, ҳис мекунам "ва фаъол" ва шавқовар ба шавқовар (ашёи 4; масалан, "ман сахт ҳаяҷонбахш ва ҳиссиёти навро мехоҳам"). Ҳар яке аз ашёҳо дар ҷадвали дараҷаи 4, аз 1 (бо ман хеле дурӯғ) то 4 (ба ман хеле дуруст буданд) баҳо дода шуданд. Хусусиятҳои психометрии асбоб қобили қабуланд (Карвер ва Сафед, 1994).

Барои арзёбии таҷрибаҳои субъективии иштирокчиён ҳангоми бозиҳои фаъол ва пурғавғо, мо аз онҳо хоҳиш кардем, ки пас аз ҳарду ҷаласаи бозӣ як қатор ҳисоботҳои худидоракуниро анҷом диҳанд. Тартиби саволҳо ба таври тасодуфӣ сурат гирифт ва посухҳо тавассути ҳаракат даровардани джойстик дода шуданд. Мо саволномаи Game Experience (Ijsselsteijn et al., 2008) -ро барои миқдор кардани ҷабҳаҳои зерини таҷрибаи бозӣ истифода кардем: мушкилот, салоҳият, ҷараён, аффектҳои мусбӣ, аффектҳои манфӣ, ғарқшавӣ ва шиддат (ду адад дар як ҷадвал). Ҳузури фазоӣ - таҷрибаи мавҷудияти ҷисмонӣ дар муҳити бозӣ (Ломбард ва Диттон, 1997) - бо миқёси ҳузури фазоии ITC Sense of Presence inventory (Lessiter et al., 2001) чен карда шудааст. Миқёси ҳузури фазоӣ аз 19 ашё иборат аст (масалан, "Ман ҳисси дар саҳнаҳо буданро ҳис мекардам"). Барои чен кардани таҷрибаи иштирокчиён дар ҳамкории иҷтимоӣ бо рақиби худ, мо ҳузури иҷтимоӣ дар саволномаи бозиро истифода кардем (de Kort et al., 2007), ки аз 17 банди марбут ба ҳамдардӣ иборат аст (масалан, "Ман бо онҳо ҳамдардӣ кардам дигар »), дахолат бо амалҳои бозигари дигар (масалан,« Амали ман аз амалҳои дигар вобаста буд ») ва эҳсосоти манфӣ нисбати ӯ (масалан,« Ман қасос ҳис мекардам »). Ду саволи иловагӣ барои баҳодиҳии гувороии ҳама бурдҳо ва ҳама ҳодисаҳои талафот дар як ҷаласа дар миқёси аз 1 (бениҳоят ногувор) то 5 (на гуворо ва на нохуш) то 9 (бениҳоят гуворо) истифода шуданд.
Ҷойстик таҷдиди назар

Координатҳои уфуқӣ ва амудии joystick дар 200 Гц рақамӣ карда шуданд ва ба масофаи Евклид аз мавқеи марказии ҷойстик афтоданд. Роҳҳои натиҷагирӣ ва суръатбахшанда (яъне, ҳосилаи аввали мавқеъ) бо гузариши паст бо суръати 5 Гц бо истифодаи филтри ҳамворкунии дараҷаи аввал филтр карда шуданд (Савитский ва Голай, 1964). Мавқеи миёнаи joystick ва арзишҳои суръат барои ҳар як сканерияи FMRI -и ҳар як иштирокчӣ алоҳида бароварда шуданд. Ниҳоят, барои бартараф кардани ҳар гуна такрори байни ин давраҳои вақт, курси вақти суръатбахшии joystick нисбати треки мавқеи joystick ortogonalized шуд. Аз ин рӯ, регрессори мавқеъи ҷойстик ҳаракати умумии танкро чен кард, дар ҳоле ки регресси суръатн ҷойстик чен кард, ки плеер дар ҳар як сканерияи FMRI чӣ қадар назорати ҳаракатро ба амал овард. Ҳамин гуна регрессорҳо барои ҳолати тамошо аз сабтҳои бозии плеер, ки ҷаласаи бозӣ дар видео нишон дода шудааст, бароварда шуданд. Ин тағирёбандаҳо баъдан ҳамчун тағирёбандаҳои номусоид дар таҳлили маълумоти FMRI истифода шуданд.

Ба даст овардан ва таҳлили маълумотҳои fMRI
Ҷамъоварии маълумот ва коркарди пешакӣ

Ҳаҷмҳои функсионалӣ ва анатомикӣ бо сканери General Electric Signa 3.0 T MRI дар маркази пешрафтаи магнитӣ дар Донишгоҳи Aalto ҷамъ оварда шуданд. Тасвирҳои функсионалии тамоми майна бо истифодаи намоиши вазнинии градиент-echo, ки ба контрасти сигнали BOLD ҳассос мебошанд (35 буридаи oblique бидуни холигоҳ, ғафсии буридаи = 4 мм, TR = 2070 ms, TE = 32 ms, FOV = 220 мм, кунҷи буриш) = 75 °, ба даст овардани буридаи байнидавлатӣ, ҳаҷми 293 дар як ҷаласа бо қарори 3.4 × 3.4 mm2). Се ҷилди аввал барои таъсири мувозинат бароварда шуданд. Тасвири сохтории вазншудаи T1 бо қарори 1 × 1 × 1 mm3 бо истифода аз пайдарпаӣ бо калибровкаи ASSET гирифта шуд.

Коркарди пешакӣ ва таҳлили маълумоти FMRI бо истифода аз бастаи нармафзори SPM8 (Департаменти некӯаҳволии Imaging Neuroscience, Лондон) дар Matlab (версияи 7.11) гузаронида шуд. Тасвирҳои EPI саривақт барои ислоҳи тафовути вақти буррҳо интерполятсия карда шуданд ва ба сканери аввал бо тағиротҳои ҷисми сахт барои ислоҳи ҳаракатҳои сар рост омаданд. Қуттиҳои асбобҳои ArtRepair (версияи 4; http://spnl.stanford.edu/tools/ArtRepair; Mazaika et al., 2009) барои ислоҳи осори ҳаракат истифода шуданд. Ҳаҷмҳои воқеии функсионалӣ аввал ҳаҷмҳои танзимшуда ва баландтар (тағирёбии мавқеи сар аз 0.5 мм ё тағирёбии миёнаи BOLD сигнал аз 1.3%) пас аз он бо интерполяцияи хаттӣ байни ҳаҷмҳои наздиктарин иваз карда шуданд. Чор иштирокчӣ бо ҳаҷми аз 10% зиёдтар аз таҳлили минбаъда хориҷ карда шуданд. Ба ҳисоби миёна, 2.5% ҳаҷм дар ҷараёни бозиҳои видеоӣ ва 1.5% ҳаҷмҳо ҳангоми тамошои видео ҳамчун аутлиерҳо тасниф карда шуданд - миқдори изофаҳо дар байни ин шароит чандон фарқ надошт (Вилкоксон Т (10) = 0.77, p = ns). Тасвирҳои EPI ва сохторӣ бо қолаби стандарти ICBM152 дар фазои Институти Неврологии Монреаль (MNI) (қарори 2 × 2 × 2 mm3) бо истифода аз дигаргуниҳои хаттӣ ва ғайрихаттӣ ба қайд гирифта шуданд ва ба таври фазоӣ бо ядрои изотропии гауссии нимсолаи паҳнои 6-мм ҳамвор карда шуданд. ҳадди аксар. Маълумоти функсионалӣ бо истифода аз модели атерегрессивӣ (AR-1) ва филтри баландпоя бо буриши 171.5 с (ба дарозии даврҳои тӯлонитарин мувофиқ) филтр карда шуданд.
Таҳлилҳои оморӣ

Мо бозии видеоии номаҳдуди худро бо истифодаи FMRI-и марбут ба рӯйдодҳо таҳлил карда, таҳлилҳоро ба рӯйдодҳои бурду бохт равона кардем, ки мӯҳлатҳои онҳо ба таври худкор барои ҳар як иштирокчӣ шарҳ дода шуданд. Махсусан, модели эффектҳои тасодуфӣ бо истифодаи раванди ду марҳила амалӣ карда шуд. Дар сатҳи аввал, аксуламалҳои гемодинамикии ҳар як иштирокчӣ ба бурду бохтҳо ҳангоми бозии фаъол ва пурғавғо ҳамчун функсияҳои дельта (чӯб), ки бо функсияи вокуниши гемодинамикӣ (HRF) муттаҳид карда шудаанд, моделсозӣ карда шуданд. Курсҳои мавқеъ ва ҷои суръатбахшӣ ба регрессорҳои нороҳат дохил карда шуданд - бо назардошти он, ки тартиби танзими ҳаракати сандуқи асбобҳои ArtRepair (Mazaika et al., 2009) инҳоро ба ҳисоб гирифтааст. Тасвирҳои алоҳидаи контрастӣ барои шартҳои «ғолиб ҳангоми бозӣ», «ғолиб ҳангоми тамошо», «бохт ҳангоми бозӣ» ва «бохт ҳангоми тамошо» тавлид шуданд. Дар сатҳи дуюм, тасвирҳои муқоисаи сатҳи аввал ба таҳлили фактори 2 (ғолиб ва талафот) × 2 (бозӣ ва тамошо) таҳлил карда шуданд, бо назардошти вобастагӣ ва ихтилофоти нобаробар байни сатҳи ҳарду тағирёбанда. Бо тарҳҳои мутавозин дар сатҳи аввал (яъне рӯйдодҳои шабеҳ барои ҳар як мавзӯъ, бо рақамҳои монанд), ин таҳлили сатҳи дуюм тарҳи воқеии омехтаи омехтаро бо тафовути ҳам дар байни ва ҳам байни мавзӯъ ба ҳам наздик кард. Дар сатҳи дуюм, мо таъсири асосии муқоисаи "бурд> бохт", "бохт> ғолиб", "бози> тамошо" ва "тамошо> бозӣ" -ро бо t-тестҳо санҷидем. Барои муайян кардани минтақаҳои мағзие, ки ҳассосияти дифференсиалии бурду бохтро ҳангоми бозии фаъол ва пурғавғо нишон медиҳанд, мо муқоисаи иловагии муштаракро “(бозӣ: ғолиб> бохт)> (тамошо: ғалаба> бохт)” ва “(бозӣ: мағлуб> ғалаба)> () нишон додем. тамошо кунед: бохт> бурд). ” Ҳадди оморӣ дар ин таҳлилҳо ба хатогии оилавӣ (FWE) муқаррар карда шуд P <0.05.

Мо минтақаҳои афзалиятноки таваҷҷӯҳро (ROI) барои санҷиши фаъолсозӣ дар қисмҳои mesial, striatal ва фронталии даври мукофот муайян кардем (Тасвири 2). Бо дарназардошти он, ки стриатум якчанд минтақаҳои аз ҷиҳати анатомӣ ва функсионалӣ ҷудошударо дар бар мегирад (марбут ба Ҳабер ва Кнутсон, 2010), мо онро бо истифода аз ҳамон таснифоте, ки дар таҳқиқоти қаблии мо ба амал омадааст, ба шаш зергурӯҳҳои зерин тақсим кардем (Kätsyri et al., 2012): nucleus accumbens ( NAcc), caudate ventral (vCaud), caudate dorsal (dCaud), putamen anterior ventral (vaPut), putamen anterior dorsal (daPut) ва putamen posterior (pPut). Барои VTA / SN (координатҳои MNI 10, -0, -22) дар асоси як таҳқиқоти қаблӣ ROI-и мм-18-мм муайян карда шудааст (O'Doherty et al., 2002). A ROI-и мм-10-мм барои vmPFC (MNI 0, 46, 18) дар асоси мета-таҳлили қаблӣ (Steele and Lawrie, 2004) ба даст оварда шудааст. Бо дарназардошти он, ки баъзе таҳқиқоти FMRI оид ба коркарди мукофотҳо дар бораи кластерҳои фаъоли ҳассоси мукофотпулӣ гузориш доданд, ROI иловагии 10-мм барои omPFC (MNI 0, 58, -6) аз таҳқиқоти қаблӣ бароварда шуд (Xue et al., 2009 ).
Шабакаи 2
www.frontiersin.org

Тасвири 2. Минтақаҳои ҳавасмандӣ (ROIs) дар (A) striatum, ва (B) midbrain ва cortex frontal. NAcc, ядрои accumbens; vCaud, caudate ventral; dCaud, caudate dorsal; ваПут, путаменти ventral пешӣ; даПут, доруҳои дории пешина; pPut, putamen posterior; VTA / SN, майдони tegramal ventral / substantia nigra; omPFC, cortex orbitomedial prefrontal; vmPFC, ventromedial prefrontal корт.

Таносуби байни рейтингҳои худидоракунӣ ва ҷавобҳои миёнаи бета дар ROI-ҳои пешакии мо, ҳангоми бозиҳои фаъол ва викарӣ, бо санҷишҳои рейтинги рейтинги Spearman ғайри параметри санҷида шуданд. Таносуби байни арзёбиҳои гуворо барои рӯйдодҳои мушаххаси бозӣ ва арзёбиҳои умумии таҷрибаи бозӣ низ ҳамин тавр санҷида шуданд. Барои ин таҳлилҳо, холҳои фарқият аввал байни шароити бозӣ ва тамошои ҷуфти тағирёбандаҳои мавриди назар ҳисоб карда шуданд ва таносуби байни онҳо (RPlay-Watch) сипас санҷида шуд. Бо дарназардошти он, ки чунин холҳои фарқият метавонанд таносуби ҷосусӣ эҷод кунанд (Коэн ва дигарон, 1983), мо ба таври илова коэффитсиентҳои алоҳидаи таносубро барои тағирёбандаҳое, ки холҳои фарқро ташкил медиҳанд (RPlay ва RWatch) ҳисоб кардем ва меъёре гузоштем, ки бузургии нисбии онҳо бояд аз рӯи фарқият пайравӣ кунад холҳо (яъне, RPlay> RWatch ҳангоми RPlay-Watch> 0; ва RPlay <RWatch вақте RPlay-Watch <0) барои таносуби холҳои фарқият муҳим ҳисобида мешаванд. Ҳадди сатҳи аҳамият барои таносуби холҳои фарқият, вақте ки онҳо ба нақша гирифта нашуда буданд, бо истифода аз ислоҳи меъёри кашфи бардурӯғ (FDR) (Benjamini and Hochberg, 1995) дар P <0.05 танзим карда шуданд.

Натиҷаи
Арзёбии рафтор

Ҷадвали 1 натиҷаҳоро аз ҳисоботи худидоракунӣ барои шароити фаъол ва ҷаззоб нишон медиҳад. Рейтинги гувороӣ барои бурду бохтҳо аз нуқтаи миёнаи миқёс (ҳолати эҳсосии бетараф) ба таври назаррас фарқ мекард (Вилкоксон имтиҳонҳои рутбаи имзошуда: Z = 3.0 ва -2.8, P = 0.003 ва 0.004; андозаи эффектҳо: Pearson's R = 0.64 ва - 0.61) ва бозигарӣ (Z = 2.9 ва -2.9, P = 0.004 ва 0.004, R = 0.62 ва -0.61). Бозии фаъол ва викарӣ нисбат ба шумораи ғалабаҳо (R = -0.31), шумораи бохтҳо (R = -0.35) ва ё натиҷаҳои охири бозӣ (миқдори пирӯзиҳо бохт; R = 0.01) фарқ надошт. Ин санҷишҳои дастӣ тасдиқ карданд, ки бозигарон бурду бохтро мутаносибан бо мукофот ва ҷазо алоқаманд мекунанд ва шумораи бурдҳо ва бохтҳо дар байни шароити фаъол ва ҷаззоб фарқе надоранд.

Дар муқоиса бо тадбирҳои дар боло овардашуда, таҷрибаҳои иштирокчиён ҳангоми бозиҳои фаъол ва возеҳ ба таври равшан фарқ мекарданд, ки таҷрибаи баландтари ҷараён (R = 0.57), таъсири манфии паст (R = -0.52), ғарқшавӣ (R = 0.49) ва фазоии баландтар ҳузур (R = 0.57) ҳангоми бозии фаъол. Ба ҳамин монанд, бозигарон рӯйдодҳои талафотро ҳангоми фаъол будан нисбат ба бозии викарӣ нохуштар арзёбӣ карданд (R = 0.57). Пас аз дастурҳои умумии Коэн (1992), ин натиҷаҳо аз андозаи миёна (R> 0.3) то андозаи калон (R> 0.5) мебошанд. Ғайр аз он, мо таъсири сарҳадиро (P <0.10) барои мушкилоти баландтар (R = 0.41) ва таъсири мусбии баландтар (R = 0.38) ҳангоми бозӣ фаъол бо андозаи таъсири миёна мушоҳида кардем. Баръакс, бозигарон мавҷудияти гуногуни фарқияти иҷтимоиро дар байни бозиҳои фаъол ва пурғавғо гузориш надоданд (R = 0.08 барои ҳамдардӣ, 0.32 барои ҷалб ва 0.18 барои эҳсосоти манфӣ) - эҳтимолан, тамошои бозӣ ва бозӣ дар муқобили як рақиби эҳтимолии зери назорати компютер буданд ки бо сатҳи пасти ҳузури иҷтимоӣ алоқаманд аст.

Мо инчунин санҷида будем, ки оё арзёбии гувороии иштирокчиён барои рӯйдодҳои мушаххаси бозӣ дар шароити фаъол ва возеҳи бозиҳои бозӣ бо таҷрибаҳои умумии бозӣ ё холҳои BIS / BAS алоқаманд аст. Натиҷаҳо нишон доданд, ки холҳои фарқияти хушнудӣ барои рӯйдодҳои ғолиб (бозии минуси фаъолона) бо холҳои масхарабози BAS (RPlay-Watch = 0.79, P = 0.004, FDR-ислоҳшудаи Pthr = 0.010) алоқамандии мусбӣ доранд ва ин ҳамбастагӣ барои таркиб холҳо пурмазмун буданд (RPlay = 0.74> RWatch = -0.21). Таносуби назарраси фарқияти байни холҳои байни арзёбии гуворо барои рӯйдодҳои ғолиб ва салоҳият, аффектҳои манфӣ ва афтҳои мусбӣ мушоҳида карда шуд; аммо, ин бозёфтҳо бо дарназардошти он, ки холҳои таркибии онҳо таносуберо нишон доданд, ки андозаи нисбии онҳо баръакси пешбинишуда буд, рад карда шуданд.
Таҳлили пурраи маълумоти fMRI

Воқеъа бо бозиҳои фаъол муқоиса карда, гурӯҳҳои фаъолшавандаро дар стриатуми дуҷониба, мағзи миёна (аз ҷумла VTA / SN), кортсҳои сенсомотор (гирии пеш ва пас аз марказ) ва ҷараёни визуалии вентралӣ (масалан, гируси поёни муваққатӣ; Расми 3 ва Ҷадвали 2). Барои санҷидани он, ки оё ин кластерҳо фаъолсозиро ҳангоми навозиши фаъол ё ғайрифаъолкунӣ дар ҷараёни бози (ё ҳарду) инъикос кардаанд, мо муқоисаҳо барои ин эффектҳоро муайян кардем (яъне "тамошо +" ва "play−") ва онҳоро ҳамчун ниқобҳои номуайян истифода кардем (P <0.001) барои муқоисаи бозии викарӣ ва фаъол. Ҳама кластерҳои муайяншудаи Ҷадвали 2 бо ниқобшикании ғайрифаъол ҳангоми бозӣ фаъолона наҷот ёфтанд ("playived"), дар ҳоле ки ҳеҷ кадоме аз онҳо бо ниқобшикании номуайян тавассути фаъолкунӣ ҳангоми навозиш ("watch +") зинда монд ва тасдиқ кард, ки бозёфтҳо инактиватсияи систематикиро ҳангоми инъикос мекунанд чорабиниҳои бозӣ.
Шабакаи 3
www.frontiersin.org

Диаграммаи 3. Минтақаҳои мағзие, ки дар вақти таъсирбахш нисбат ба бозиҳои фаъол таъсири шадидтар мерасонанд (ҳангоми рӯйдодҳои бозии ғолиб ё зиён). Маълумот дар ҳудуди P <0.05 ҳифз карда шудааст (бо ислоҳи FWE; андозаи ҳадди аққали 50 воксель). Хатти уфуқии сиёҳ дар панели рангҳо (аз рост) арзиши пасттарини T-ро нишон медиҳад. Мағзи миёна, мағзи миёна; ITG, гируси муваққатии поин; Гузоштан, путаменҳо; PoG, гирус пас аз марказ.
TABLE 2
www.frontiersin.org

Ҷадвали 2. Минтақаҳои мағзи сар ба вокуниш ба муқобили бозикунии фаъол (дар ҳам ҳодисаҳои пирӯзӣ ва ҳам зиён муттаҳид шудаанд).

Бо истифода аз ҳадди аҳамияти афзалиятнок барои таъсири асосии бурд ба муқобили бохт ё баръакс, ё барои таъсири ҳамкории байни бурдҳо дар муқобили талафот ва бозӣ дар муқобили бозиҳо ва ё баръакс, гурӯҳҳои назарраси фаъол ё ғайрифаъол мушоҳида нашудаанд. Бо вуҷуди ин, бо истифода аз ислоҳи ҳаҷми хурд барои минтақаҳои априори таваҷҷӯҳи мо (ҳадди FWE-и ислоҳшуда P <0.05 дар сатҳи кластер) ва ҳадди каме сабуктари P <0.001 (ислоҳнашуда) дар сатҳи воксел, мо фаъолиятҳои қавитарро барои пирӯзӣ нисбат ба талафот дар omPFC ва стриатуми дуҷонибаи марказӣ. Ғайр аз он, фаъолсозии стриаталии вентралӣ барои пирӯзӣ ва талафот дар вақти фаъолтар аз бозии ҷаззоб қавитар буд (Ҷадвали 3). Бо истифода аз расмиёти шабеҳи ниқобпӯшӣ, тавре ки дар боло зикр шуд, мо дарёфтем, ки ҳарчанд пирӯзиҳо нисбат ба талафот дар ҷараёни бозии фаъол ҷавобҳои нисбатан қавитарро ба бор оварданд, ҳарду ҳодиса сигнали BOLD-ро нисбат ба сатҳи ибтидоии бозии фаъол коҳиш доданд. Сипас, мо таҳлилҳои муфассали минтақаи таваҷҷӯҳро, ки дар поён оварда шудааст, истифода кардем, то ин таъсирҳоро тақсим кунем.
TABLE 3
www.frontiersin.org

Ҷадвали 3. Минтақаҳои мағзи сар, ки кластерҳои фаъолкунии аз ҷиҳати омор муҳимро пас аз ислоҳи ҳаҷмашон хурд барои ҳамаи минтақаҳои мавриди таваҷҷӯҳ нишон медиҳанд.
Таҳлили минтақа-таваҷҷӯҳ дар минтақаи мукофот

Мо арзишҳои миёнаи бета дар ROI-ҳои априориамонро ҳисоб карда баромадем ва онҳоро ба таҳлили ихтилофҳо (ANOVAs) супоридем. Аввалан, мо таҳлили omnibus-ро бо 9 (Минтақа: ҳама ROI-ҳои стриаталӣ, фронталӣ ва месиалӣ) × 2 (Фаъолият: бозӣ, тамошо) × 2 (Ҳодиса: бурд, бохт) такроран чен карданд ANOVA, то тасдиқ кунанд, ки ҳамкориҳои зерин бо минтақа аз ҷиҳати оморӣ аҳамият доштанд: минтақа × фаъолият (F (8, 80) = 12.08, P <0.001, -2 = 0.07), минтақа × ҳодиса [F (8, 80) = 8.89, P <0.001, -2 = 0.06] ва минтақа × фаъолият × ҳодиса [F (8, 80) = 3.45, P = 0.002, -2 = 0.01]. Барои шикастани ин ҳамкориҳои минтақавӣ, мо 2 (Фаъолият) × 2 (Чорабиниҳо) чораҳои такрории ANOVA-ро дар ҳама минтақаҳо ҷудо гузаронидем.

Дар расми 4 посухҳои миёнаи бета барои рӯйдодҳои бурду бохт дар шароити фаъол ва возеҳи бозӣ дар ҳама ROI нишон дода шудаанд. Қитъаҳои инфиродии самтҳо самтҳои фаъолкуниро (яъне фаъолсозӣ ё ғайрифаъолкунӣ) ҳангоми рӯйдодҳои бурду бох тасвир мекунанд ва ситорагон фарқияти назаррасро байни бурду бохтҳо нишон медиҳанд. Бурдіо нисбат ба талафот, новобаста аз фаъолият, дар NAcc таъсири назарраси бештар ба бор оварданд [бозӣ: F (1, 10) = 6.01, P = 0.03, -2 = 0.34; тамошо кардан: F (1, 10) = 6.14, P = 0.03, η2 = 0.31] ва omPFC [бозӣ: F (1, 10) = 8.85, P = 0.014, -2 = 0.69; тамошо кардан: F (1, 10) = 24.77, P = 0.001, -2 = 0.71]. Баръакс, бурдҳо ба муқобили талафот танҳо ҳангоми бозӣ фаъол дар vaPut [F (1, 10) = 44.22, P <0.001, -2 = 0.77] ва daPut [F (1, 10) = 70.08, P <0.001, η2 = 0.81]. Муносибати байни амал ва ҳодиса аҳамияти оморӣ дар vaPut [F (1, 10) = 8.09, P = 0.02, -2 = 0.03] ва daPut [F (1, 10) = 13.35, P = 0.004, -2 = 0.04] расид. Таъсири асосии фаъолият дар ҳама минтақаҳои стриаталӣ назаррас буд (Fs> 11.45, Ps <0.007, -2> 0.38) ва тавре ки дар расми 4 дида мешавад, ин ба таври равшан дар натиҷаи ғайрифаъолкунӣ дар вақти бозии фаъол ба вуҷуд омадааст. Чунин тамоюл дар VTA / SN низ аён буд [F (1, 10) = 5.08, P = 0.048, -2 = 0.23]. Ин натиҷаҳо дар якҷоягӣ нишон медиҳанд, ки гарчанде ки ҳам рӯйдодҳои бурд ва ҳам бохт боиси ғайрифаъолкунӣ дар стриатум ҳангоми бозии фаъол гаштанд, фаъолкунӣ дар NAcc ва aPut (ҳам vaPut ва daPut) ба сатҳи ибтидоӣ ҳангоми чорабиниҳои ғолиб баргаштанд; Ғайр аз ин, пирӯзӣ ба муқобили талафот тағироти бештарро дар фаъолсозӣ дар aPut ҳангоми фаъол нисбат ба бозии викарӣ ба вуҷуд овард. Тафтиши посухҳои инфиродии бета нишон дод, ки натиҷаи охирин устувор аст; яъне посухҳои миёнаи бета ба пирӯзӣ ва талафот дар aPut ҳангоми фаъол будан нисбат ба бозии викарӣ бо нӯҳ аз ёздаҳ нафар ширкаткунандагон зиёдтар буданд. Дар муқоиса бо минтақаи aPut, omPFC ҳангоми фаъолиятҳои ғолиб новобаста аз бозии фаъол ва пурғавғо фаъолиятҳои бештар нишон дод.
Шабакаи 4
www.frontiersin.org

Тасвири 4. Минтақаи таваҷҷӯҳ дар стриаталӣ (сатри боло) ва гиреҳҳои мезиалӣ ва фронталӣ (қатори поён) -и даври мукофот. Панҷараи хатогиҳо фосилаи 95% эътимодро ифода мекунад. Ситорачаҳо таъсири оддии назаррасро фарқ мекунанд (фарқияти назаррас байни бурдҳо ва талафот ҳангоми бозӣ ё тамошо) ва ё робитаҳои назаррас дар байни рӯйдодҳо ва фаъолиятҳо. * P <0.05. ** P <0.001. *** P <0.001. NAcc, аксуламали ҳастаӣ; vCaud, caudate ventral; dCaud, caudate dorsal; vaPut, путаменҳои вентралии пешина; daPut, путаменҳои пешина; pPut, путаменҳои ақиб; VTA / SN, минтақаи tegmental ventral ва substantia nigra; vmPFC, кортекси префронталии вентромедиалӣ; omPFC, cortex prefrontal orbitomedial.
Робитаи байни посухҳои рафторӣ ва fMRI

Мо пешгӯӣ кардем, ки худшиносии бозингарон барои гувороӣ аз бурдіо ва талафот ҳангоми бозии фаъол ва викарӣ бо тағиротҳои дахлдори BOLD дар стриатум алоқаманд аст. Барои санҷидани ин гипотеза, мо фарқияти бурду бохтҳоро ҳангоми бозии фаъол ва викарӣ ҳисоб кардем [яъне фарқияти “(бозӣ: ғолиб> бохт]> (тамошо: ғолиб> бохт)”] ҳам барои рейтингҳои гуворо ва ҳам арзишҳои миёнаи бета. Бар хилофи пешгӯиҳои мо, дар ягон минтақаи стриаталӣ ягон робитаи омории муҳим байни ин тағирёбандаҳо ёфт нашуд (Rs <0.51; Ps> 0.11). Ба ҳамин монанд, мо натавонистем як таносуби омории муҳимро байни рейтингҳои гуворо ва миқдори миёнаи бета барои пирӯзӣ бо талафот, ки дар бозии фаъол ва пурғавғо ҷамъ оварда шудаанд, дар ҳардуи ROI фронталӣ пайдо кунем (Rs <0.18, Ps> 0.59).

Яке аз имконот барои тавзеҳи ғайрифаъолсозии систематикӣ дар мағзи миёна ва стриатум дар вақти бозии фаъол ва викарӣ (ниг. Тасвири 4) ин аст, ки фаъолиятҳои онҳо дар тӯли бозии фаъол бо сабаби коркарди мукофотҳои пешгӯишаванда ва ё ҳидонӣ баланд боқӣ мондаанд, аммо дар вақти бурд ва зиён ба сатҳи ибтидоӣ наздиктар гаштанд чорабиниҳо. Барои санҷидани ин, мо холҳои тафовутро дар байни бозиҳои фаъол ва викарӣ барои чораҳои таъсиррасонии мусбӣ ва манфӣ ҳисоб кардем ва онҳоро бо арзишҳои миёнаи бета барои бозии фаъол ва викарӣ (дар якҷоягӣ бо бурду бохтҳо) дар ROI-ҳои пешакии мо муқоиса кардем. Муттасилан, холҳои фарқияти таъсири мусбӣ як вобастагии назаррасро бо қувваҳои ғайрифаъолкунӣ дар VTA / SN, dCaud ва vaPut ва таносуби ниҳоят муҳимро бо ғайрифаъолкунӣ дар vCaud нишон доданд (Ҷадвали 4); ҳамаи ин эффектҳо калон буданд (R> 0.50). Ҳангоми ҳисобкунии алоҳида, коэффитсиентҳои таносуб дар ин ROI дар вақти фаъол нисбат ба бозии викарӣ бештар манфӣ буданд (яъне, RPlay <RWatch). Қитъаҳои парокандагии дуҷониба барои ин ҳамбастагӣ дар Расми 5 оварда шудаанд. Ба ибораи дигар, он қадар ғайрифаъол шудани ин минтақаҳо дар ҷараёни бозиҳои бурду бохт нишон дода шавад, он қадаре ки мусбат ба бозигарон пас аз фаъол будан нисбат ба бозии возеҳ таъсир мерасонад.
TABLE 4
www.frontiersin.org

Ҷадвали 4. Таносуби байни холҳои фарқият (бозии фаъолонаи викарикӣ) барои ченакҳои мусбӣ ва манфӣ ва нишондиҳандаи миёнаи бета (фаъол ба муқобили бозорӣ) дар минтақаҳои mesial ва striatal (RPlay-Watch).
Шабакаи 5
www.frontiersin.org

Тасвири 5. Қитъаҳои парокандаи биварӣ барои арзёбии таъсири мусбӣ ва аксуламали миёнаи бета дар минтақаҳои мавриди таваҷҷӯҳ, барои шароити фаъол ва викарикӣ. Хатҳои мустаҳкам ва рангуборшуда мувофиқати хуби хатиро ба маълумот нишон медиҳанд. VTA / SN, майдони tegramal ventral ва substantia nigra; NAcc, ядрои accumbens; vCaud, caudate ventral; dCaud, caudate dorsal; ваПут, путаменаи пешии ventral; даПут, пютамен бо дории пеш; pPut, putamen posterior.

мубоҳиса

Дар тафтишоти мазкур, мо посухҳои FMRI-ро барои бурду бохти рӯйдодҳои бозиҳои бозӣ (нисбат ба сатҳи фаъолсозӣ ҳангоми бозӣ дар бозиҳои видеоии умумӣ) дар давоми бозии фаъол ва возеҳ омӯхтем. Натиҷаҳои мо ду таъсири асосиро дар стриатум ошкор карданд. Аввалан, такрори натиҷаҳои ба ин монанд (Mathiak et al., 2011), ҳам рӯйдодҳои бурду бохт ғайрифаъолиятро нисбат ба сатҳҳои умумии бозӣ дар давоми фаъол, вале на дар вақти бозӣ. Дуюм, ба ғайр аз ин таъсири асосии фаъолияти бозӣ, рӯйдодҳои ғолиб сатҳи баландтари фаъолшавиро ба вуҷуд оварданд (яъне, ғайрифаъолшавии заифтар ҳангоми бозии фаъол ва фаъолшавии қавитар дар вақти бозӣ). Ғайр аз ин, натиҷаҳои мо ҳамкории байни ин ду таъсирро нишон доданд; яъне тағирёбии фаъолсозӣ бо сабаби пирӯзӣ дар муқобили талафот дар стриатум, алахусус дар путаменҳои пешина, ҳангоми фаъол будан нисбат ба бозии викарӣ калонтар буд. Ин таъсири мутақобила бори аввал нишон медиҳад, ки ғолибият дар муқобили бохт дар бозии мураккаби видео эффектҳои қавитарро дар стриатум дар давраи фаъол аз бозии густарда ба вуҷуд меорад. Ин бозёфт бо ҳам электрофизиологияи ҳайвонот (Kawagoe et al., 1998; Schultz et al., 2000) ва neuroimaging инсон (Elliott et al., 2004; O'Doherty et al., 2004; Tricomi et al., 2004; Zink et al., 2004; Guitart-Masip et al., 2011), нишон доданд, ки посухҳои мукофотпулӣ аз амалҳои худи гирандагон вобастагӣ доранд. Ин тадқиқотҳои қаблӣ вазифаҳои оддиро истифода бурданд, ки мукофотҳо бо амалҳои мушаххаси моторӣ алоқаманд буданд (масалан, пахш кардани яке аз ду тугма), дар ҳоле ки таҳқиқоти мазкур ин натиҷаҳоро бо нишон додани як ҳолати фавқулодда дар стриатум дар давоми як вазифаи мураккаб ва аз ҷиҳати экологӣ асоснок (видео) бозӣ), ки рафтори ҳавасмандгардонии инсонро тарҳрезӣ мекунад.

Мо инчунин тавонистем, ки рамзгузории фаъолро нисбат ба мукофотҳои ғайрифаъол ба даст оварда дар стриатум ва фронталӣ пароканда кунем: дар сурате, ки путамени болоӣ нисбат ба талафот нисбат ба талафот танҳо дар вақти бозии фаъол бештар ба назар мерасид, omPFC ба пирӯзӣ нисбат ба гум шудан дар ҳам фаъол ва ҳам фаъолтарии худро нишон дод. vicarious бозӣ. Фаъолиятҳои марбут ба мукофотҳои мустақил дар omPFC қаблан дар ҳайвонот (Schultz et al., 2000) ва таҳқиқоти нейроимизатсияи инсон (Elliott et al., 2004) мушоҳида мешуданд. Бо назардошти он, ки ҳодисаҳои бурд ва зиён бо мукофотҳои пулии хориҷӣ ва ҷазо алоқаманд буданд, фаъолсозии omPFC инчунин бо нақши маъруфи omPFC дар коркарди фоидаи пулӣ ва дигар подошҳои дуюмдараҷа мувофиқат мекунанд (Xue et al. 2009). Бо вуҷуди ин, афзоиш ёфтани ядроҳо дар стриатум низ нисбат ба талафот дар вақти бозӣ ҳам фаъол ва ҳам ба ҳам зарба боз ҳам фаъолтарии бештарро нишон дод. Ин мумкин аст, ки бар хилофи ҷойгузинҳои пешина, accumbus nucleus ба гирифтани мукофотҳо ба монанди omPFC ҳассос буданд. Шаклҳои вокуниши ҷудошавандаи натиҷаҳои путаменаи қаблӣ ва ядроҳои accumbens метавонанд аз шаклҳои гуногуни пайвастшавӣ аз striatum ventromedial (аз ҷумла accumbens nucleus) ва striatum dorsolateral (аз ҷумла putamen) ба вуҷуд оянд: дар сурате, ки стриатори ventromedial афферентҳои висцералиро мегиранд, минтақаҳои dorsolinateral бештар бо ҳам пайваст мешаванд. минтақаҳои фармоишии баландтар аз ассотсиатсия ва сенсоримотор (Voorn et al., 2004).

Ғайримутамарказии ба қайд гирифташуда ҳам ғалаба ва ҳам талафот ҳангоми бозии фаъол бозёфтҳои қаблии моро ба таври назаррас васеъ карданд (Kätsyri et al. 2012). Гарчанде ки ғайрифаъолшавии шабеҳи стриаталӣ пештар дида мешуданд (Mathiak et al., 2011), ғайрифаксияи ҷобаҷогузории марбут ба маросими мукофотонидани бозиҳо бо вуҷуди ин баррасии дурустро талаб мекунанд. Як тавзеҳи имконпазир ин аст, ки стриатум фаъолонаҳои тоникро нишон дод, вақте ки плеер ба муқобили рақибаш фаъолона рақобат мекард ва ин амалиётҳо ба сатҳи ибтидоӣ наздиктар буданд, вақте ки танаффус дар бозӣ ӯро аз иҷрои ин ҳадаф бозмедошт; яъне ҳам пас аз маъюб шудан (ҳодисаҳои зиён) ва пас аз он ки ӯ тавонист рақибашро бартараф кунад (рӯйдодҳои ғалаба). Мутаассифона, мо ин гипотезаро мустақиман санҷида натавонистем: зеро қувваи сигнали BOLD худсарона аст ва муқоисаи тасмимҳои бозикунии мустақилона ва вариантии бознишуда беасос мебуд. Бо вуҷуди ин, таҳқиқоти қаблии fMRI ва PET аллакай нишон доданд, ки gameplay-и фаъол афзоиши тоникро дар фаъолиятҳои стриаталӣ ба вуҷуд меорад (Koepp et al, 1998; Hoeft et al., 2008) ва як таҳқиқоти қаблӣ нишон дод, ки бозигарони фаъол ва офсетҳо бозикунии fMRI-ро ба вуҷуд меоранд мутаносибан фаъолсозӣ ва ғайрифаъолшавӣ (Cole et al., 2012).

Дар боло мо пешниҳод кардем, ки ғайрифаъолшавии стриаталӣ, ки дар вақти бурду бохт ба амал меоянд, метавонад аз ҳисоби сатҳи фаъолшавии тоник ҳангоми бозии умумӣ ба амал ояд, ки ҳангоми қатъ шудани фаъолияти бозӣ ба сатҳи ибтидоӣ баргардад. Гарчанде ки ин пешниҳод тахминист, ҳадди аққал ду тавзеҳи эҳтимолӣ вуҷуд доранд, ки чаро бозиҳои видеоӣ боиси фаъолшавии тоник дар стриатум мегардад. Аввалан, ин гуна фаъолкуниҳо, алахусус ҳангоми бозӣ фаъолона, метавонанд табиати пурарзиши бозиро дар худ инъикос кунанд (ниг. Пзыбылски ва диг., 2010; инчунин нигаред ба Koepp et al., 1998). Натиҷаҳои мо ин назарро пешакӣ дастгирӣ мекунанд, бо назардошти он, ки ғайрифаъолкуниҳои стриаталӣ ва мессиалӣ, ки дар натиҷаи рӯйдодҳои бозӣ (бурду бохтҳо) дар вақти бозии фаъол ва бозии викарӣ бо рейтинги таъсирбахши мусбии бозингарон барои тамоми ҷаласаҳои дахлдор алоқаманданд. Дуюм, имконпазир аст, ки фаъолиятҳои стриатикии тоникӣ на равандҳои мукофоти ҳидониро интизор шаванд, яъне "хоҳиш" ба ҷои "дӯст доштани" ҷузъҳои мукофот (ниг. Berridge, 2007; Diekhof et al., 2012). Ин тавзеҳи қобили эътимод аст, бо назардошти он ки дар бозии видеоии босуръати мо (бо 20-30 сония. Давомнокии миёнаи давр; ниг. Ҷадвали 1), тамоми фаъолиятҳо пас аз оғози даври бозии нав (яъне пайдо ва ҷалби рақиб) дар ниҳоят бо дарёфти мукофот алоқаманд буданд. Аммо, номуайян аст, ки чаро чунин посухҳои пешгӯишаванда бояд дар вақти фаъолтар аз бозии викарӣ зиёдтар бошанд. Ғайр аз он, путаменҳои пешина (ҳангоми бозиҳои фаъол) ва аккументҳои нуклеус (дар вақти бозии фаъол ва викарӣ) инчунин барои мукофотонидани натиҷаҳо ҳассос буданд, зеро посухҳои онҳо барои пирӯзӣ аз талафот бештар буданд. Пешниҳодҳо оид ба посухҳои стриаталӣ ба мукофотҳои пешбинишуда ва бадастомада якдигарро истисно намекунанд. Дар асл, таҳлили мета-таҳлили тадқиқоти тасвири мағзи сар нишон дод, ки стриатуми вентралӣ, бар хилофи mPFC, ба мукофотҳои пешбинишуда ва гирифташуда ҳассос аст (Diekhof et al., 2012).

Илова ба арзёбиҳои ҳисорӣ, шароити бозӣ ва фаъолона фарқияти фазоӣ ва таҷрибаҳои мухталифро ба вуҷуд оварданд. Ҳузури фазоӣ бо фаъолсозӣ дар шабакаи васеъ, аз ҷумла нури визуалии ventral, cortex parietal, cortex premotor ва мағзи сар (Jäncke et al. 2009) алоқаманд аст. Ҷолиб он аст, ки натиҷаҳои мо нишон доданд, ки ба ғайр аз стриатум, инчунин ин минтақаҳо дар вақти рӯйдодҳои ғалаба ва зиён фаъол буданд (ҷадвали 2). Аз ин рӯ, мумкин аст, ки инчунин шабака, ки ба таҷрибаи ҳузури фазоӣ саҳм мегузорад, дар тӯли бозии фаъол фаъолнокии тоникро нишон дод, ки пас аз ҳодисаҳои ғалаба ва зиён ба сатҳи ибтидоӣ баргаштанд. Бо вуҷуди ин, равшан аст, ки таҳқиқоти оянда барои паҳн кардани фаъолиятҳои тоники ва phasic fMRI ва таносуби рафтории онҳо (масалан, ҳузури фазоӣ) ҳангоми навозиши видео заруранд.

Мувофиқи назарияи атрибутсия (Вайнер, 1985), рейтингҳои худидоракунии бозигарон тасдиқ карданд, ки талафот дар вақти фаъол нисбат ба бозии викарӣ нохуштар ба назар мерасиданд, гарчанде ки мукофотҳои пулии беруна ва ҷазоҳо барои бурду бохтҳо ҳангоми бозии фаъол ва викарӣ якхела буданд. шароит. Ҳалли хуши чорабиниҳои бурднок ҳангоми бозии фаъол низ бо фарқиятҳои инфиродии ҳавасмандии иштиҳо (яъне тамоюли ҷустуҷӯи шавқовар) алоқаманд буд. Натиҷаҳои мо ба ҳар ҳол далелҳоеро барои ассотсиатсияҳо байни рейтинги худфаъолияти футболбозон ва посухҳои FMRI-и онҳо барои рӯйдодҳои бурду бохт ё умуман дар байни фаъолиятҳои возеҳи бозиҳо пешниҳод накарданд. Аммо, бояд қайд кард, ки бозингарон нисбати ҳама рӯйдодҳои бурду бохти як бозӣ мутаносибан танҳо ду арзёбӣ анҷом доданд ва мумкин аст, ки чунин арзёбиҳои умумӣ ба монанди арзёбии пост-ҳок барои ҳамаи рӯйдодҳои бозӣ дақиқ набошанд мебуд. Дар оянда ин масъаларо бо роҳи нишон додани сабти видеоии сабти бозиҳои худ ҳал карда, аз онҳо хоҳиш кардан лозим аст, ки ҳиссиёти эмотсионалии худро ҳангоми бозӣ баҳо диҳанд; ин усул бомуваффақият исбот шудааст, масалан ҳангоми омӯзиши асосҳои майнаи эҳсосоти дар филмҳо бадастомада (Nummenmaa et al., 2012) ва аллакай дар таҳқиқоти қаблии бозиҳои FMRI (Klasen et al., 2008) истифода шудааст.

Субъектҳои мо барои идоракунии дастаи дастаи ҳушдорҳо дастаҳои дақиқро истифода бурданд ва аз ин рӯ назорат барои равандҳои сенсимиотор марбут ба ба даст овардани мукофотҳо муҳим аст, хусусан аз он сабаб, ки стриатум дар назорати сенсоримотор ба ҳаракатҳои дастии ислоҳкунанда низ машғул аст (Siebner et al. 2001; Тернер ва дигарон, 2003). Ин масъала барои ҳодисаҳои ғалаба ва зиён хусусан муҳим аст, бо назардошти он ки ин воқеаҳо одатан тағироти мухталифи талабот ба ҳаракатро меомӯзанд (масалан, идома додани бозӣ ва муттаҳидшавии беш аз ҳама.). Бо вуҷуди ин, маълумоти мо, таҳқиқоти қаблии томографияи мағзи сар ба таври возеҳ кӯшиш накардаанд, то маҳдудиятҳои ҳаракати джойстик назорат карда шаванд. Ҳатто пас аз он ки мо регрессионерҳои бетарафро ҳам барои ҳаракатҳои умумӣ ва ҳам барои тағири самти ҳаракат дохил кардем, натиҷаҳои мо ба таври возеҳ таъсироти шабеҳи ҳамҷинсбозиро барои рӯйдодҳои бозии видеоӣ тавре нишон доданд, ки қаблан гузориш дода шуда буданд (Klasen et al., 2012), нишон медиҳад, ки чунин натиҷаҳо ба ҳисоб гирифта намешаванд. эффектҳои sensimotor. Бо вуҷуди ин, оқибатҳои ҳаракатҳои гуногунро пас аз рӯйдодҳои ғолиб ва зиён метавон дар оянда дақиқтар омӯхт; масалан, бо роҳи таҳрир кардани он, ки оё плеер қодир аст пас аз рӯйдодҳои мушаххаси бозӣ ҳаракат кунад ё не. Таҳқиқоти оянда бо тамаркузи дақиқ ба санҷиши нақши интизории мукофот ва гирифтани мукофот дар аксуламали стриаталӣ бояд гузаронида шаванд. Чунин таҳқиқот бояд бозиҳои видеоии сусттарро бо мӯҳлати кофии тӯлонӣ байни амалҳои муҳим (аз қабили тирандозӣ) ва натиҷаҳои онҳоро истифода баранд.

Гарчанде ки андозаи ҷории намуна бо тадқиқотҳои чанде пеш анҷомдодашудаи fMRI, ки истифодаи стимуляторҳои бозии видеоиро муқоиса мекунанд (Mathiak and Weber, 2006; Weber et al., 2006; Mobbs et al. 2007; Ko et al., 2009; Mathiak et al. , 2011; Klasen et al., 2012), таҳқиқоти оянда бояд истифодаи андозаи калонтари интихобро барои ошкор кардани фарқиятҳои эҳтимолан нисбатан хубтар дар байни бозии бозӣ фаъол ва викарикӣ баррасӣ кунанд. Мо таҳлили ретроспективии нерӯи маълумотро бо истифодаи нармафзори G * Power (Faul et al., 2007) барои баҳодиҳии андозаи ҳадди ақали интихоб, ки дар оянда дар таҳқиқоти субъектҳо барои муайян кардани таъсири монанд бо 80% қудрати оморӣ (дар 5%) истифода мешудем, гузарондем. сатҳи аҳамият). Ин ҳисобҳо нишон доданд, ки панҷ иштирокчӣ барои муайян кардани бурди шабеҳ дар муқобили аксуламалҳои талафот дар вартаи пешаки ventral (M = 1.90, SD = 0.95, γ = 2.0) кофӣ хоҳанд буд. Бо вуҷуди ин, барои такрор кардани бурди дифференсиалӣ ва посухҳои талафот ҳангоми бозии фаъолона ва бозӣ дар як минтақа, намунаи калонтари ҳадди аққал аз 13 иштирокчӣ бояд истифода шавад (M = 1.16, SD = 1.35, γ = 0.86). Тавре ки таҳқиқоти мазкур нишон дод, шарҳи автоматии рӯйдодҳои бозӣ имкон медиҳад, ки ба осонӣ маҷмӯаҳои калон аз вазифаҳои бозикунии натурализми видео ба даст оварда шаванд.

Хулоса, мо бо истифода аз вазифаҳои навини бозиҳои видеоӣ нишон додем, ки гиреҳҳои даврии мукофотпулии стриаталӣ ва фронталии допаминергикӣ ба бурду бохтҳо ҳангоми бозии фаъол ва возеҳ фарқ мекунанд. Махсусан, гиреҳи стриаталӣ (алахусус, путаменҳои пешина) нисбат ба бохтҳо танҳо ҳангоми бозӣ фаъолона ҳассостар буданд, дар ҳоле ки гиреҳи фронталӣ (omPFC) нисбат ба талафот новобаста аз фаъолият посухҳои шадидтар нишон дод. Ин натиҷаҳо нақши стриатумро дар рамзгузории мукофотҳои худхарос ва мукофотҳои ғайрифаъол дар давоми рафтори ҳавасманди озод нишон медиҳанд. Гарчанде ки ҳавасмандгардонии аудиовизуалӣ, ки аз ҷониби бозиҳои видеоии муосир пешкаш карда мешавад, метавонад худ аз худ манфиатбахш бошад, аммо пояҳои асабии таҷрибаҳои ҳидонӣ ва аверсивӣ ҳангоми бозӣ дар бозиҳои видеоӣ низ аз иштироки фаъолонаи бозигарон дар бозӣ вобастаанд. Схемаи коркарди мукофотҳои стриаталӣ, ки дар таҳқиқоти ҳозира омӯхта шудааст, эҳтимолан ба кашидани ҳавасмандгардонии бозиҳои видео мусоидат мекунад.

Мубодилаи изҳороти фоизҳо

Муаллифон изҳор медоранд, ки тадқиқот дар сурати мавҷуд набудани муносибатҳои тиҷоратию молиявӣ, ки метавонад ҳамчун ихтилофоти эҳтимолии манфиатҳо ба ҳисоб меравад, гузаронида шавад.
тасдиыот

Мо ба Марита Каттелус барои кӯмак дар гирифтани маълумотҳои fMRI ва иштирокчиёни ихтиёриён барои амалӣ кардани ин таҳқиқот ташаккур мегӯем. Ин кор аз ҷониби aivoAALTO лоиҳаи таҳқиқотии Донишгоҳи Aalto, Академияи Финляндия (рақамҳои грант #129678, #131483 то Riitta Hari, #251125 то Lauri Nummenmaa), Шӯрои Тадқиқоти Аврупо (#232946 то Riitta Hari) ва Эмил дастгирӣ ёфтанд. Бунёди Aaltonen (#595100 ба Jari Kätsyri).

Адабиёт