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認知神經學研究:電玩玩家更容易專心,即時反應力較強

文/芭芭拉.歐克莉;譯/高霈芬

巴佛利爾是瑞士日內瓦大學(University of Geneva)的認知神經科學家,專門研究電玩──殺敵無赦的那種動作派電動遊戲。巴佛利爾的研究發現,顛覆了我們對電動遊戲的負面刻板印象,同時也替未來的認知行為治療注入了新方法,讓我們在退休之後仍然可以保持大腦活躍。

傳統的觀念告訴我們,花太多時間盯著螢幕打電動是有損視力的行為。巴佛利爾將動作派電玩玩家的視力加以量化,結果竟出乎她本人預料,這些玩家的視力竟然比一般人的平均視力好。玩家的視力在兩個微小卻很重要的方面優於其他人──玩家比較能在充滿各種元素的環境中看出細節,而他們對灰階的辨識度也比較高。

這種視力優勢看起來好像沒什麼,但是把場域拉到現實生活中,這意味著玩家比較善於在起霧的環境中開車,他們老了以後,也可以不用放大鏡就看清楚藥罐上的處方標示。換句話說,打電動可以幫助我們在老了之後強化我們處理危險情勢的能力。然而,巴佛利爾和她的研究團隊的發現還不只這樣。

打電玩的好處

很多人認為電玩容易造成分心,引發注意力的問題。事實上恰巧相反。巴佛利爾的研究團隊在研究動作型電玩玩家時發現,這些玩家的大腦裡負責「集中」的區塊變得更有效率。動作型電玩玩家轉換注意力的速度更快,耗費的精神也非常少。基本上我們可以說玩家比一般人更容易專心。舉例來說,他們可以很快把注意力從前方路況轉到從路邊衝出來的狗身上。

也就是說,動作型電玩可以加強老化後將會退化的許多能力。正如巴佛利爾所述:「動作型電玩這種複雜的訓練環境,可以加強大腦的可塑性,也可以幫助學習。」動作型電玩不僅可以訓練視力、幫助集中精神,讓我們可以更有效學習,同時,這些好處也相當持久,即便已經經過了數個月也都還在作用。(附帶一提,如果你想要加強對於藝術創作和工程都很重要的空間概念,可以玩俄羅斯方塊)。

如果想要強化大腦整體功能,殘暴但引人入勝的《榮譽勳章》(Medal of Honor)絕對比《模擬市民社會》(The Sims)有效。這可能是因為《模擬市民社會》不太需要玩家控制專注力。但是在《榮譽勳章》中,你需要在螢幕各區塊間切換注意力,在觀察環境中是否有新敵人時,需要注意整體畫面,瞄準的時候又需要專注在某一個特定的小點。《榮譽勳章》也需要玩家運用直覺來破關,遊戲進行時有背景音樂、各種出其不意的變化,還有不斷進行的動作,這些都要用到大腦潛意識中的各種運作機制。這種需要專注的遊戲,對於大腦可塑性的重塑非常關鍵。

既然如此,為什麼市面上還沒有出現專為改善老化而設計的電玩遊戲呢?巴佛利爾認為,這就像是在美味的巧克力(電玩)中加入營養的青花菜(認知增強元素),難度非常高,頂尖大廚也很難辦到。不過,腦神經科學家、藝術家和電玩業者已經開始攜手合作,也有了不錯的進展。

談到電玩,有些基本概念也得提出來──學者同意,過度沉迷於電動遊戲並不健康。幸好,你不需要沉迷於電玩也就能從中獲益──每天大約玩三十分鐘,持續玩幾個月,就能看到正面影響。

動作型電玩遊戲的好處

成年人想要維持學習和改變的能力,常會遇到諸多挑戰。光是打電玩、讀教科書、跟同學老師互動還不夠。如同前述,運動扮演非常重要的角色。非處方藥物如利他能(Ritalin)和阿德拉(Adderall)能幫助學習,但是它們也充滿副作用──這好比為了遮蓋牆上一小塊汙點而潑上整桶含鉛塗料。補充營養當然也小有幫助,不過營養補給到了某種程度,對於認知能力的提升效果就不會再增加了。

另一方面,動作型電玩遊戲開始引起頂尖科學家的關注,是因為這類遊戲可以帶來令人驚豔的各種好處──從這類型的電玩中,我們不難發現:聲光刺激、各種動作和任務,在學習歷程上都扮演關鍵的角色,對於注意力分配、對抗令人分心的事物、工作記憶,還有任務轉換等等都大有幫助。我們已經知道某些類型的玩家更能有效使用腦力──他們在處理難解的任務時使用的氣力較少。這些玩家比較懂得忽略不重要的訊息。

以巴佛利爾的研究作為部分基礎,加州大學舊金山分校(UC San Francisco)的學者亞當.加扎利(Adam Gazzaley),也專門研究電子遊戲的效果。加扎利也是索諾斯基推薦的學者,同時研究神經科學與神經醫學。他指出,電玩是極具影響力的媒體。電玩不但有趣,遊戲過程又有互動(學校老師不是最注重互動嗎?)。加扎利想要更有效地結合電玩與治療,他付出的努力也有所斬獲。世界著名的科學研究期刊《自然》(Nature)用加扎利的研究做為封面報導,標題為〈改變遊戲規則的人〉(Game Changer)。

加扎利新穎的認知行為治療構想,改變了遊戲規則。他研發的《神經賽車》(Neuroracer)遊戲規則很簡單,玩家在可能會隨機跳出交通號誌的路上開著超快跑車,這很需要即時反應力。加扎利的研究發現,較年長的受試者若是一天玩一小時的《神經賽車》,一週玩三天,如此持續一個月,也就是總共玩十二個小時,就可以提升專注力。美國食品藥物管理局(FDA)正在審核這個發明,加扎利希望這款遊戲可以成為全世界第一個「有醫師處方的電子遊戲」。

左圖,那道線條是位於大腦前半部的「額葉中線θ 波」,在聚精會神時產生。右圖是θ 波往返大腦前半與後半時的波型。左右兩種腦波的活動都會隨著年齡而衰退—但是藉著電玩的強大力量,這種衰退是可以逆轉的。

幫助你集中注意力、在工作記憶中儲存資訊、避免胡思亂想的能力,來自於「額葉中線θ波」(midline frontal theta),這是當你運用專注力時大腦前半部忽然增強的電波活動。但是當你想要專注時,用到的就不只是大腦前半部而已。大腦的前半還需要把訊號傳遞至大腦後半以建立溝通,而這和「長距離θ波同調性」(long-range theta coherence)也有密切的關係。隨著年齡增長,相互關聯的各種腦波不論是在強度上或是同調性,都會減弱。這種「額葉中線θ波」和「長距離θ波同調性」的衰退,就是造成老人家站在廚房卻忘記自己去廚房要做什麼的主因。老人家開車反應變慢也是同理。

提升專注力

《神經賽車》遊戲讓玩家有機會練習專注。然而這項發明最有價值的地方在於,它可以讓我們得知大腦功能如何得到改善:其原因在於θ腦波節奏的改變。加扎利的研究結果顯示,藉由電玩學習,六十歲的腦力也可以打敗二十歲的年輕人!《神經賽車》可以刺激腦部用來激發工作記憶、警覺性等重要認知技能的神經,並進而加強這些技能。也就是說,雖然遊戲本身並不是針對這些認知技能設計的,但是可以改善這些技能。

我們開始了解到,用以增強認知功能的遊戲應該要包含哪些元素。藝術、音樂和劇情可以讓玩家身歷其境,這種設定可以增強神經可塑性。換句話說,設計妥善的遊戲應該要是神經重構的工具組,幫助我們重塑認知功能。也有相關研究結果顯示,電玩可能可以幫助對抗注意力缺陷過動症、憂鬱症、失智症以及自閉症等疾病引發的討厭症狀。

加扎利設計出這款遊戲的目的是想要得到即時回饋。他正在研發一個系統,希望藉此找出神經運作過程中衰退的部分,然後使用系統蒐集到的資訊來挑戰玩家。想要改善衰退的神經訊號,也可以用簡單好玩的方式。「如果可以進入自己的大腦,任務是要改善你眼前看到的神經運作過程,不知道會是怎麼樣?」加扎利說:「這樣應該可以學會掌控自己的大腦處理訊息的方式。」

改善閱讀障礙

在另一條路線上,麥可.莫山尼克(Mike Merzenich)和波拉.塔拉爾(Paula Tallal)設計了一款電腦練習軟體,讓有閱讀障礙的人能分辨特定的聲音。這種練習可能可以大幅提升閱讀能力。這項創新的研究結果刊登在《科學》雜誌上──研究才一刊登,就有超過四千通電話湧入,家有閱讀障礙孩童的父母,企盼能改善孩子的學習能力。

莫山尼克最近獲頒神經科學界的諾貝爾獎:卡弗里獎(Kavli Prize)。他同時服務於美國國家科學院和美國國家醫學院,是位備受尊崇的科學家。莫山尼克在訓練大腦對抗閱讀障礙這事上大有成就,後來創立了「假設科學公司」(Posit Science Corporation),旨在改善認知功能。BrainHQ 是該公司最具代表性的課程,這套課程目的不是要把學生訓練成天才,而是藉著各種加速神經運作速度、增強注意力、改善工作記憶的訓練,讓學生可以達到自我認知能力的巔峰並且維持下去。也有權威研究結果顯示,BrainHQ的課程在幫助辨識人臉、安全駕駛、跟上思緒快速的對話等功能上都非常有幫助。

坊間有上百種線上的大腦訓練課程,多數都沒有什麼科學研究能支持其效果。而巴佛利爾、加扎利和莫山尼克這幾位頂尖科學家,已經起了一個頭,證明「心理治療」確實有效。

※ 本文摘自《大腦喜歡這樣學改變》,原篇名為〈打電玩的好處〉,立即前往試讀►►►