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玩遊戲來恢復智力、改善記憶!神經科學家研發增強長者大腦功能的電玩遊戲

經過 10 年的努力,美國加州大學舊金山分校(UCSF)神經科技研究中心 Neuroscape 的科學家研發了一套電玩遊戲,可以改善老年人大腦認知功能的關鍵部分。

電玩遊戲的共同研發者、加州大學舊金山分校精神醫學教授 Adam Gazzaley 醫師表示,這些遊戲可以作為一種新型態的「體驗醫學」(Experiential Medicine)來協助臨床患者,這對一系列重要的大腦認知過程都有好處,包括短期記憶、長期記憶與注意力。

恢復老年人智力下降狀況

Gazzaley 醫師的實驗室於 2013 年在《自然》(Nature)期刊上發表一項受到廣泛引用的研究,該研究首先證明,只要在專門設計的電玩遊戲上進行 4 週的訓練,就可以讓老年人的智力下降狀況有所恢復。

據了解,遊戲採用了特殊的演算法,演算法透過自動增加或減少難度來獲得比一般遊戲更好的效果。這可以防止技能較差的玩家不知所措,同時也可挑戰那些能力更強的玩家。使用這些演算法驅動遊戲的主要目的是模擬生活中常見的活動,例如駕駛、運動和打鼓,來重新訓練隨著人們年齡增長而變得困難的認知能力。

Gazzaley 醫師表示,這些遊戲以非常個人化且有趣的方式提供,人們的大腦透過「神經可塑性」的過程做出反應。體驗是改變大腦一種強有力的方式,我們能夠以一種非常容易理解的方式提供這種類型的體驗。

記憶力改善程度令人驚嘆

Gazzaley 醫師實驗室的最新發明是一種音樂節奏遊戲,與鼓手 Mickey Hart 合作開發,遊戲中不只教 60 到 79 歲的長者如何打鼓,而且還提高了他們記住人臉的能力,研究結果近期發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

這個為期 8 週的遊戲療程使用視覺提示來訓練人們在平板電腦上彈出節奏,遊戲演算法將難度與每個玩家的能力匹配,隨著玩遊戲的時間越長,視覺提示消失了,促使玩家記住節奏模式。

在完成遊戲訓練之後,研究對象進行測驗,以瞭解他們記憶不熟悉人臉的能力,腦電圖(EEG)數據顯示,右側大腦的部分活動增加,該腦區涉及音樂知覺與短期視覺記憶。研究人員表示,遊戲訓練改善了人們將某些事物嵌入記憶,然後在需要時將記憶提取出來的能力。

加州大學舊金山分校神經科學研究所副教授、Neuroscape 神經科學部主任 Theodore Zanto 博士強調,如此程度的記憶改善簡直令人驚嘆,這是一個非常強大的記憶訓練,甚至可以延伸到其他形式的記憶。

遊戲訓練增強老年人認知能力

該實驗室研發的第 2 款遊戲,在經過 8 週的訓練後,改善了一群健康老年人的血壓、平衡感和注意力,這款遊戲還增進了注意力的關鍵特徵,這種特徵隨著人們年齡增長而下降,與多工處理能力有關。

加州大學舊金山分校神經科學研究所 Neuroscape 臨床部主任 Joaquin Anguera 博士提到,為了確保研究對象在正確的水準上進行訓練,研究團隊讓人們戴著心跳監測器,並將心跳數據輸入到遊戲中,如果他們不夠努力,遊戲就會變得更加具有挑戰性。

研究團隊去年在《科學報告》(Scientific Reports)上發表了另一項研究結果,該研究涉及一款名為「迷宮」的虛擬實境(VR)遊戲,在經過 4 週的訓練後改善了老年人的長期記憶力。上述這 3 項研究都在隨機臨床試驗中證明了他們的想法,也就是遊戲訓練可以增強老年人逐漸衰退的認知能力。

Gazzaley 醫師強調,這些遊戲都是針對老年人缺乏的認知能力,遊戲有著相同的演算法,但應用於非常不同的情境,而所有研究都指出,遊戲訓練可以提高老年人群的認知能力,這對他們的生活品質至關重要。

文/孫珞軒、圖/巫俊郡

1.參考文獻:How musical rhythm training improves short-term memory for faces
2.參考文獻:Virtual reality video game improves high-fidelity memory in older adults
3.參考文獻:Video game training enhances cognitive control in older adult

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