玩動作類電子遊戲可提升大腦機能

在 20 世紀 90 年代後期，我們在羅切斯特大學的實驗室進行了一些研究，以探索當時有些非正統的觀點，即即使是成年人的大腦也能夠生長新的腦細胞或重塑自身以適應新的體驗——這一生物學過程被稱為神經可塑性。作為這項研究的一部分，我們中的一位（Green），當時是實驗室一名 18 歲的本科助理，編寫了一個計算機化的心理測試程式，用於評估一個人在繁忙的視覺場景中搜索特定形狀的能力。

Green 首先對自己進行了測試。完成後，他堅持認為程式中存在一個他無法追蹤到的錯誤。先前發表的關於此類測試的著作表明，他的表現應該遠低於完美，但他始終如一地獲得了滿分。Green 的導師（Bavelier）開始擔心問題尚未解決。“你為什麼不停止對自己進行測試，而去測試沒有經驗的參與者呢？”她問道。

幾天後，Green 報告說，新招募的參與者也獲得了完美無瑕的表現。為了在當天解決這個問題，Bavelier 要求自己也參加這項任務。她的表現遠非完美。相反，她的分數幾乎與預期的平均水平完全一致。當 Bavelier 詢問 Green 他讓哪些人作為沒有經驗的參與者進行測試時，這位助手回答說，他測試了幾位密友。

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我們的團隊花了一些時間來思考為什麼 Green 和他的夥伴們在這項任務中表現如此出色。最終，我們確定了一個關鍵的區別。該小組的每位成員每週都花費超過 10 個小時玩一款新發布的名為《軍團要塞經典》的電子遊戲。

這一發現立即引發了一個有趣的問題：主要目標是制服殭屍、外星人、怪物和惡棍的“無腦”電子遊戲，真的會引發認知技能的如此驚人的提升嗎？最初是對計算機錯誤的搜尋，如今已發展成為一項新的研究工作，旨在評估電子遊戲對大腦和行為的影響。

當我們開始研究時，玩快節奏的“射擊”電子遊戲並沒有被任何科學家列為增強大腦活動的選項。然而，在過去的 15 年裡，我們和世界各地其他實驗室的研究已經證實，玩動作類電子遊戲可以改善某些方面的認知。

在我們的研究過程中，我們和其他團隊發現，玩電子遊戲可以提升多種認知技能。經常玩動作遊戲的個體表現出更強的關注視覺細節的能力，這對於閱讀法律檔案或處方藥瓶上的小字非常有用。他們還表現出對視覺對比度更高的敏感性，這在濃霧中駕駛時非常重要。動作遊戲玩家還可以更準確地在腦海中旋轉物體——因此能夠判斷出形狀奇特的沙發如何最適合塞滿的搬家貨車。在閱讀選單和與晚餐夥伴交談之間來回切換所需的多工處理也變得更加容易。

此外，玩家對快速展開的事件做出反應的能力也會隨著經常玩遊戲而變得更好。對動作類電子遊戲玩家的反應時間測試表明，與開始玩遊戲之前相比，他們的表現提高了 10% 以上。電子遊戲作為生活導師甚至可能在工作場所提供幫助。玩遊戲似乎賦予了在壓力下做出正確決定的能力——這是許多行業的僱主所尋求的技能型別。一項研究表明，同時也是遊戲玩家的腹腔鏡外科醫生能夠更快地完成手術，同時保持手術室中必要的精確度。玩遊戲的外科醫生似乎工作效率更高，而不僅僅是更快。

對於那些記得 20 世紀 90 年代初的國會聽證會的人來說，電子遊戲作為學習工具可能會讓人感到驚訝，該聽證會審議了玩《真人快打》等遊戲對兒童的負面影響。最近的研究尚未證實這些擔憂對認知功能的影響，儘管人們仍然擔心遊戲是否會助長攻擊性或成癮性遊戲行為。現在，研究人員已經開始弄清楚某些電子遊戲如何透過改善注意力和反應時間來提高玩家的認知能力，他們已經開始設計針對腦損傷或認知缺陷患者的非暴力遊戲。事實上，這種軟體可能比電視和網路上作為認知增強劑銷售的所謂益智遊戲更有效。

提升大腦機能

《使命召喚》和其他動作遊戲的狂熱玩家的刻板印象是衝動且容易分心的人。我們的研究與這種過時的先入之見相矛盾。沉浸在數字幻想世界快節奏事件中的玩家獲得了顯著的認知益處。

我們的大部分研究都集中在動作遊戲如何影響玩家的注意力——導致在環境中找到相關資訊的心理過程。自 19 世紀心理學作為一門社會科學出現以來，就一直在進行注意力研究。《使命召喚》和《榮譽勳章》現在已成為研究機構的工具，因為它們能夠增強注意力。玩家必須在精神集中的狀態和監控遊戲場景中潛在敵人的狀態之間切換，有目的地在心理學家所說的集中注意力和分散注意力之間切換。

這些研究表明，與成群結隊的殭屍戰鬥需要遊戲玩家抑制分散注意力的資訊，否則就有被消滅的風險。具體來說，玩家比非遊戲玩家更好地檢測目標，並且避免在快節奏的遊戲進行過程中因任何單一事件而分心。一個殭屍之後總會緊跟著另一個殭屍，再一個殭屍。如果玩家沉迷於追逐行屍走肉中的任何一個成員，就有可能遭到其他軍團的攻擊。

在我們的其中一項研究中，我們使用了一個著名的心理測試來證明動作遊戲玩家注意力技能的優越性。該測試讓受試者接觸一系列字母，其中穿插著偶爾出現的數字。每個專案以 100 毫秒的間隔在螢幕上閃爍，不到眨眼的時間。不玩動作類電子遊戲的受試者通常可以輕鬆識別字符串中的第一個數字。但是，如果第二個數字緊隨其後出現，他們通常不會注意到它——這是一種被稱為注意力瞬脫的心理現象。然而，一些經驗豐富的動作遊戲玩家幾乎不會瞬脫，能夠捕捉到每一個經過的目標數字。

腦部掃描提供了更多關於動作遊戲益處的證據。與非動作遊戲玩家相比，動作遊戲玩家大腦皮層中調節注意力的廣泛分散區域的活動變化更大。其中包括有助於維持注意力的背外側前額葉皮層；在不同目標之間切換焦點的頂葉皮層；以及監測自身行為的扣帶回皮層。

更快，更快

動作類電子遊戲玩家從《橫衝直撞》和《俠盜獵車手》中獲得的不僅僅是更好的注意力。他們獲得的技能越高，他們在構成每個遊戲場景的快速移動的事件流中處理資訊的速度就越快。對於心理學家來說，資訊處理速度是衡量認知功能效率的關鍵指標——而動作遊戲似乎是使人的反應時間更快的絕佳工具。玩家必須在短短一秒左右的時間內決定移動的物體是朋友還是敵人，並選擇使用哪種武器、瞄準哪裡以及何時開火。

更好地控制注意力對許多形式的神經處理產生連鎖反應。它可以確保大腦提取更多關於正在執行的任務的視覺、聽覺和其他資訊——並排除分散注意力或噪音的來源。在最高水平的認知處理中，個體可能會表現出高度的靈活性，可以輕鬆地將注意力從一項任務重新集中到另一項任務。這些不僅僅是實驗室測試結果。更好地控制注意力有助於適應新情況，並且通常有助於加快學習速度。

單擊或點選放大

為了能夠對這些遊戲的效果做出明確的宣告，我們必須提供確鑿的證據，證明動作類電子遊戲的益處是真實的——並且玩這些遊戲實際上導致了玩家的卓越注意力和快速反應時間。畢竟，有可能是這些遊戲只是吸引了注意力非凡的玩家——這反過來又導致了他們在遊戲和隨後的認知功能評估測試中都表現出色。

為了展示真正的因果關係，科學家招募了一組很少玩電子遊戲的人。在接受認知技能的預測試後，將這個較大的組隨機分為兩組。一組玩動作遊戲，而對照組沉浸在社交遊戲或其他非動作遊戲中。每個組都需要每天玩大約一小時，每週五天，持續數週。在持續訓練幾天後，參與者再次接受與玩遊戲前相同的心理測試。與對照組相比，接受動作遊戲訓練的組在認知方面表現出持續更大的提升。

對照研究允許研究人員排除可能解釋任何一組所顯示益處的因素——例如，某人參加心理測試在重新測試時往往表現更好的可能性。這些研究還表明，並非所有電子遊戲都具有相同的效果。強調注意力、認知靈活性和速度的動作遊戲會產生明顯的提升。不招募這些認知過程的非動作遊戲幾乎沒有效果。儘管動作遊戲具有公認的好處，但各項研究並未提供沉迷電子遊戲的許可證。不需要痴迷地連續玩幾個小時。在我們的研究中，玩家在每天短暫的遊戲間隔後就獲得了認知優勢。

其他一些電子遊戲型別——例如動作角色扮演遊戲（《質量效應》）和即時戰略遊戲（《星際爭霸》）——也對認知產生類似的益處。具有諷刺意味的是，很少有（如果有的話）明確作為“益智遊戲”銷售的遊戲能夠實現其聲稱的幫助認知缺陷人士或希望將心智功能提高到高於平均水平的人的目的。早期幾代益智遊戲主要由“盛裝打扮”了遊戲圖形或引人入勝的聲音的無趣心理學實驗室任務組成，這些任務實際上並未表現出任何可推廣的認知益處。事實上，在特定的心理學練習中變得越來越好不太可能幫助玩家規劃超市的有效路線或記住他或她將車鑰匙放在哪裡了。

即使動作類電子遊戲從未被設計成教學工具，但它們仍然體現了許多關鍵的學習原則。首先，它們很有趣——這是一個經常被忽視的首要教學先決條件。

這些遊戲的程式設計還融入了遊戲難度的仔細步調和結構。隨著遊戲的進行，攻擊者的數量會增加。玩家在獲得適量的練習來掌握遊戲技能的同時，保持全神貫注。至關重要的是，這些遊戲要求玩家在遊戲進行過程中在集中注意力和分散注意力任務之間切換，這需要高度的注意力控制。

這些遊戲創造了一個豐富的環境，其中新的挑戰不斷出現，始終將玩家推出他們的舒適區。最後，這些遊戲還在許多不同的時間尺度上獎勵玩家：秒（擊敗單個敵人）、分鐘（完成單個任務）、小時（完成一個章節或戰役）、天（完成整個遊戲）——所有這些都有助於跨不同時間範圍進行規劃。這些遊戲帶來有益的體驗，可以促進應用於現實生活情境的學習：在科學或數學課上更好的心智旋轉，或者在孩子跑到街上撿球時快速剎車。

真正的益智遊戲

研究人員已經開始從研究商業上可用的電子遊戲中吸取教訓，並將它們應用於新一代治療性遊戲，這些遊戲與沉悶的心理測試幾乎沒有相似之處。Posit Science、Pear Therapeutics 和 Akili Interactive（披露：Bavelier 是 Akili 的聯合創始人顧問）只是越來越多公司中的幾個名字，這些公司正在研究將電子遊戲用作臨床工具，無論是用於評估還是用於實際治療。例如，Akili 正在開發一款治療性遊戲——源自一款名為 NeuroRacer 的研究型遊戲——以增強注意力和減少分心。這款遊戲和其他遊戲針對臨床人群，例如患有注意力缺陷障礙的兒童或出現早期認知能力下降症狀的老年人。這些遊戲需要時間才能被接受。最終，要作為臨床工具納入，治療性遊戲及其健康宣告必須由監管機構或更廣泛的科學界等獨立機構進行評估。

儘管動作遊戲為開發治療性遊戲奠定了基礎，但仍必須解決許多弱點。首先，遊戲需要根據患者的需求進行定製。許多患有注意力缺陷的個體從玩普通的動作遊戲中幾乎沒有改善，儘管事實上這些遊戲可以增強健康個體的注意力。大多數玩家透過使用事件如何展開的心理模型來玩遊戲，這使他們能夠預測接下來會發生什麼。然而，患有注意力缺陷的人表現出更被動的遊戲風格，因此在視覺化未來會發生什麼時會遇到困難。開發人員現在正在嘗試尋找方法來重組傳統的動作遊戲形式，以促使患有注意力缺陷的玩家在制定未來行動策略方面發揮更積極的作用。

對於旨在提高老年人反應時間（例如，提高駕駛技能）的遊戲來說，類似的改進將是關鍵。僅僅下載一份《榮譽勳章》是不夠的。年輕人玩的大多數動作遊戲的瘋狂節奏對於老年人來說可能不堪重負——他們通常從現成的商業產品中幾乎得不到任何好處。針對他們的需求調整的遊戲將需要更適中的節奏，以便它們具有挑戰性但並非不可能。

對於旨在增強弱視（懶惰眼）患者視力的遊戲來說，也需要降低遊戲難度——這是遊戲製作者瞄準的另一類人群。最後，在針對臨床干預的遊戲中，還必須縮減許多電子遊戲的暴力性質。當駕駛員偏離道路時，遊戲停止可能是合適的，但在撞車後讓身體部位在空中飛舞是多餘的。為了超越射擊殭屍，實現真正的治療益處，在學習、心理學和神經科學方面具有專業知識的科學家將必須與圖形藝術家、遊戲製作人和設計師合作，創造引人入勝的內容。

我們研究團隊最初從《軍團要塞經典》中獲得的靈感仍然蘊藏著未開發的潛力。針對閱讀障礙兒童或頭部外傷患者量身定製的遊戲可以透過使用感測器來監測腦電波以自動調整遊戲難度來進一步定製。與技術本身同等重要的是，要認真對待遊戲的內容和技能與玩家的特定認知優勢和劣勢的結合。對不同玩家群體的需求保持敏感將是下一代益智遊戲成功的必要條件。

遊戲大觀

電子遊戲屬於一個複雜且不斷發展的生態系統，其中有 10 多種常見的公認型別（動作、體育模擬、聚會等）。在這些型別中，存在數百種不同的子型別（即時戰略、回合制戰略和 4X 都屬於更廣泛的戰略型別）。此外，在各種類別中還有數以萬計的不同遊戲。

就檢查對認知的影響而言，大多數研究都集中在一個特定的遊戲型別上——動作遊戲，主要包括第一人稱和第三人稱射擊遊戲，例如《使命召喚》或《戰爭機器》系列，但也包括通常被標記為動作冒險遊戲（《俠盜獵車手》系列）、動作遊戲（《橫衝直撞》系列）和動作角色扮演遊戲（《質量效應》系列）的遊戲，僅舉幾例。

雖然與其他型別相比，動作遊戲最擅長提高感知、注意力和認知的各個方面，但它們並不是唯一能夠產生超出娛樂消遣之外的益處的遊戲，如下面的發現列表所示。對涉及體育運動、即時戰略和動作角色扮演的遊戲的研究表明，它們可能具有與動作遊戲類似的影響，可以改善認知的某些方面。此外，不影響認知的遊戲型別可能會增強社交行為或同理心。研究社交遊戲的調查人員傾向於將遊戲與研究認知的人員不同地分類，有時將遊戲世界劃分為暴力與非暴力型別。

動作 (1)： 大多數關於透過玩遊戲來增強認知的研究都集中在動作遊戲上，這是一種具有子型別的型別，例如射擊遊戲和動作冒險遊戲。動作遊戲已經證明了一系列認知益處，這些益處可能會延續到工作和其他活動中。

即時戰略 (2)： 玩其中一款名為《星際爭霸》的遊戲——該遊戲具有軍事科幻故事情節，涉及幾個星系物種之間的戰爭——可以提高認知靈活性，即從一項任務切換到另一項任務的能力。

3-D 益智遊戲 (3)： 透過使用一系列工具找到出口門——《傳送門 2》的目標——導致玩家在解決問題、空間技能和毅力方面的衡量標準上顯示出統計學上的顯著優勢，超過了玩 Lumosity 軟體中的益智遊戲的比較組。

親社會 (4)： 2009 年《人格與社會心理學公報》上對研究的評論發現，來自不同國家的年輕人玩涉及角色互相幫助的“親社會”遊戲後，在與同齡人互動時更合作。