市販ビデオゲームと認知機能:ビデオゲームのジャンルと認知機能向上の変調因子

サイトのご利用には利用規約への同意が必要です

認知活動・脳トレ

Commercial video games and cognitive functions: video game genres and modulating factors of cognitive enhancement

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6996164/

オンラインで公開2020年2月3日

https://www.ecampusnews.com/2016/03/21/psu-commercial-games/

要旨

背景

認知機能訓練の研究では、テレビゲームの否定的な結果が強調されているのとは異なり、認知障害者を対象とした認知機能訓練の研究では、テレビゲームの要素の特徴が認知機能訓練に役立つことが示されている。そこで本研究では、市販されているテレビゲームのジャンルや、テレビゲームと認知機能や調節因子との関連性を検討することで、よりバランスのとれたテレビゲームのプレイを目指した。本研究では、テレビゲームのジャンル、認知機能訓練などの検索語を用いて、データベースおよびGoogle scholarで文献を検索した。

検索結果

認知機能(注意力、問題解決能力など)との関連性については、研究間で若干の差異はあるものの、娯楽を目的としたビデオゲームは、認知機能(注意力、問題解決能力など)と正の関連性があることが明らかになった。しかし、ビデオゲームによる認知機能の向上は、同じ認知機能を必要とするタスクやパフォーマンスに限定されていた。さらに、認知機能の向上を調節するいくつかの因子(例えば、年齢、性別)が同定されたことから、ビデオゲームのプレイと認知機能の関連性には個人差があることが明らかになった。

結論

市販のビデオゲームは認知機能向上の可能性が示唆されている。より多くの人が参加していると報告されている市販ビデオゲームの潜在的な成果を評価するためには、ビデオゲームと認知機能の関連性をよりバランスのとれた視点で理解することが不可欠であるため、本レビューは市販ビデオゲームのより客観的なエビデンスを提供することに貢献している。

キーワード

認知機能、市販ビデオゲーム、ビデオゲームのジャンル、変調因子

背景

ビデオゲーム(VG)プレイのポジティブな側面とネガティブな側面の両方を取り上げた客観的な研究結果があるにもかかわらず、VGプレイへの強迫観念[1]や攻撃性の感情や思考の増大[2]など、VGプレイのネガティブな側面がよりクローズアップされていた。世界保健機関(WHO)は、第11回国際疾病・関連健康問題統計分類において、「ゲーミング障害」を中毒性行動障害のカテゴリーに含めることを発表した[3]。しかし、攻撃性を高めると報告されていた暴力的なVGは、攻撃性への影響はなく、視覚空間能力と正の関連性があることが判明した[1]。これは,暴力的な要素を含む可能性のあるアクションビデオゲーム(AVG)が,必ずしも暴力的なVGを指すとは限らないためと考えられる[5].また,VGを一つの学習とみなすべきであるという議論[6]と整合的に,VGは従来の学習方法[7]とは異なる方法で情報を伝えることで,従来の学習方法よりも認知機能を向上させることがわかった[8].以上のことから,VG プレイに対する否定的な見方が強調されているのとは異なり,認知的・情緒的・社会的経験の豊かな環境を提供する VG は,VG の課題をクリアする過程で,現実世界で活性化される認知プロセスをシミュレートすることで,認知機能を高めることが示唆されている[9] .このように,商用 VG をよりバランスのとれた視点で理解することが重要である.本研究では,市販VGの理解を深めるために,VGのジャンル,VGプレイとの関連性が高いと考えられる認知機能,VGと認知機能向上の関連性の個人差の要因について検討した。

研究内容

研究方法

文献は、Google Scholar とデータベース(PubMed, PsychInfo など)を用いて、日付の制限なしに検索した。検索結果から得られたすべての研究デザイン(横断的研究、トレーニング研究、レビュー論文など)を対象とした。VG のジャンルをレビューする第 1 部の検索語は「(ビデオ)ゲームのジャンル」とした。”また、「シリアスゲーム」は、シリアスゲームと商用VGを区別するために追加的に使用された検索語である。第2部では、VGプレイと認知機能との関連性について検討し、「ビデオゲーム(プレイ)」、「認知機能・トレーニング」、「VGと認知機能との関連性」を検索語とした。市販VGについて検索された文献は、6種類の認知機能に分類された。検索した様々なジャンルのVGの中でAVGの調査が高かったことから、第2部ではAVGに関する文献を増やした。最後に、第2部の文献と検索語(例:「年齢とゲーム」)で追加検索した文献をもとに、VGと認知機能との関連性の個人差の変数として考慮された要因について考察した。

VGのジャンル

また,VG の構成要素(パフォーマンスに応じた難易度の調整や即時フィードバック)を持つコグニティブトレーニング[11]は,トレーニングの個別化により効果的であることがわかった(表1 参照).また,常にフィードバックを提供することは,フィードバックに基づいてプレイヤーが判断を変えることができるという点で,VG の進捗状況を自己管理する上で有効であった[12] 。認知機能を鍛える可能性が示唆されている VG は,開発目的によってシリアスゲームと商用 VG の 2 つのジャンルに分かれるようである.ビジネス,教育,医療,行政の政策など様々な分野の学習や行動変容を目的として開発されているシリアスゲーム[14,15]は,補足的な指示を受けながらグループで複数回プレイした場合,従来の学習方法に比べて効果的な学習方法であることが判明した[16]。市販のVGは、シリアスなゲームとは異なり、プレイヤーの娯楽を目的としたものであった[17]。学習のために設計されたものではないが,市販VGはプレイヤーに様々な課題や葛藤に直面するゴールドリブンな環境を提供している[18].また,市販VGをプレイすることで,プレイヤーはより統合的に認知能力を発揮することが確認された[19].また,人は市販VGをプレイすることへのモチベーションを高めている[20].これらを総合すると,認知機能の向上に対する市販VGの潜在的な影響が示唆される.したがって、本節では、市販VGの分類に焦点を当てる。

表1 認知障害者を対象とした2つの認知トレーニング研究

調査 参加者 トレーニング手順 研修結果
 ] TBIの程度が異なる個人(N = 3) より高い認知スキル(例:問題解決スキル)を強化するためのコンピューターベースの治療トレーニングの注意と実行機能 機能が改善された程度の個人差にもかかわらず、認知機能の改善
 ] 子供SPD(N = 10)、子供SPD + ADHD(N = 17)、TDC(N = 20) 実験室ベースのゲームを使用して認知機能/認知制御を改善するために実施される4週間のトレーニングと9か月のフォローアップテスト すべての子供で認知制御が改善されましたが、SPD + ADHDの子供ではより大きな強化が見られ、他の2つのグループの子供よりも注意欠陥が多く見られました。子供の注意力の親の報告に基づいて発見された持続的なトレーニング効果

注釈:外傷性脳損傷とは外傷性脳損傷(外傷性脳障害)のこと。外傷性脳損傷とは外傷性脳損傷(重症度が高く多様な認知障害)Sパーキンソン病とは感覚処理機能障害(感覚刺激に対する大げさな行動反応の発現)ADHDとは注意欠陥・多動性機能障害(注意力の持続困難や多動性運動の発現)TDCとは典型的発達障害児のことである。


4 つの文献 [17, 22-24] に基づき、5 つのジャンルの VG を特定した(表2参照)。業務用 VG の第一のジャンルは,パズル,カード,ボード VG などの伝統的なゲーム(TG)である[23].第二に、シミュレーションゲーム(SG)(スポーツやドライブなどのスポーツVG[22]、街づくりやコミュニティづくりなどのシムズ[24])である。第三に,ストラテジービデオゲーム(SVG)と呼ばれるVGであり,プレイヤーは視覚的な情報[22]や戦略立案[17]に焦点を当ててグローバルな視点でプレイするのが一般的である.表2
に示すように、SVG はメンタルプロセスの発生の仕方によってリアルタイムストラテジー(RTS)とターンベースストラテジー(FBS)に細分化されている。SVG(例:Starcraft)では、エキスパートプレイ(VG世界の活動の統合と文脈化)がVGの最良の結果に大きく関連している[22]。4番目に特定されたジャンルはアクションビデオゲーム(AVG)であり,ゲーム環境におけるプレイヤーの視線と行動を結びつける静的な物理的ロケーターの存在が特徴である[22].表2 に示すように、AVG は、ゲーム中のプレイヤーの視点によって、一人称視点のシューティングゲーム(FPS)と三人称視点のゲーム(TPG)に分けられる。最後のジャンルはファンタジーゲーム(FG)である。これは、プレイヤーが比較的ゆっくりとしたペースでゲーム環境を探索して問題を解決していく VG[17]や、ファンタジー環境をルール付きでプレイヤーに提供することで想像力を重視した VG[22]と定義できる。表2
に記載した FG のサブジャンルのうち、ロールプレイングゲーム(RPG)は、VG コミュニティの概念が形成された出発点である[22]。大規模マルチプレイヤーオンラインRPG(MMORPG)は、社会的、参加型の側面が社会的なアリーナ[22]としてVG自体を提供することによって強調されているVGである。

表2 5つのジャンルのVG

ジャンル サブジャンル 説明
TG 他のメディアで比較的長い間プレイされてきたVG [  ]
SG 比較的日常的な活動を行うためにプレイされるVG [  ]、または現実の世界では実現が難しいことに対するプレイヤーの想像力に基づいてプレイされるVG [  ]。
SVG RTS VGプレイに関連する思考プロセスを関与させることにより、プレイヤーが望ましい結果を生み出すのに積極的な役割を果たすVG。自分で戦略を考える[  ]
TBS VGがプレイヤーの思考プロセスを導くVG [  ]
AVG FPS プレイヤーの視点でプレイされたVG [  ]
TPG ゲーム環境での空間と時間の配置に依存する経験を持つプレイヤーのアバターを使用してプレイされるVG [  ]
FG RPG プレイヤーが環境の探索、クエストの完了、敵との競争/戦闘でアバターを積極的に制御するVG [  ]
アドベンチャーゲーム プレイヤーが問題解決に焦点を当てることにより、VG環境をゆっくりとしたペースで探索および調査するVG [  ]

本レビューでは市販VGは5つのジャンルに分類されているが、分類の基準(例えばVG環境でプレイヤーが体験するインタラクションの種類)によってVGの分類は異なるようである[17]。つまり、同じVGは、研究者が焦点を当てた側面に応じて異なるジャンルとして分類することができる。例えば、VG環境[17]の特性に基づいて “FG “として分類されたRPGは、プレイヤーがVG [25]で実行された方法に基づいて “SVGs “として分類された。このように,VGプレイと認知機能向上との関連性をより正確に調査するためには,今後の研究により,VGのより標準化されたカテゴライズが必要である.しかし、ジャンル分類で見つかったこの制限にもかかわらず、それは異なるジャンルが異なる認知機能に関連付けられているだろうと期待されている。それは、プレイヤーがVG環境の異なるデザインに直面し、再生の異なる方法を示すためである。このように,異なるVGと認知機能との関連性については,次節で検討する。

VGプレイとの関連性が確認された認知機能

認知機能は比較的短時間のプレイで鍛えられることが明らかになっているが,認知機能の強化タイプはVGのジャンルによって異なる[20].本節では,様々なジャンルと認知機能との関連性について検討する.また,VGの伝達効果(VGによる認知機能の改善がどの程度訓練されていない認知機能に伝達されるか)についても検討した。その結果、6つの認知機能がVGと関連していることが明らかになった。

注意力

最初に同定された認知機能は注意力である。頻繁にVGをプレイするプレイヤーは、注意を維持することで優れていた[26]、とワーキングメモリ(WM)と推論カジュアルVGのプレイヤーは、分割された注意[19]の改善を示した。スローペースでプレイする他ジャンルのVGと比較して,AVGは関連情報への注意の配分を指す選択的注意力の向上との関連性が高かった[27][28].また、FPSでは、注意力のトップダウンプロセスが改善されることで、効率的に注意を配分することがわかった[29]。Leauge of Legends(LoL)のトップランクのプレイヤーは、レベルが低くゲーム経験の少ないプレイヤーに比べて選択的注意力に優れていたが、AVGのセッションを1時間行うと、スキルの低いプレイヤーの方が選択的注意力に優れていた[30]。また、AVGやアドベンチャーゲームのプレイヤーは、前に処理されたターゲットの直後に提示されたターゲットを検出して処理することができなかったことを意味する、注意力の瞬きが減衰していた[31]。つまり,AVG のトレーニングは,他のジャンルの VG(TG や SG など)ではなく,AVG のトレーニングはアテンション ブリンクからの回復を改善した[32].さらに、VGと関連していることがわかっている注意力の改善は、脳領域の変化を伴っていることがわかった[33, 34]。また,VG以外のプレイヤーや他ジャンル(SVG等)のプレイヤーでは,注意力のトップダウンプロセスに関与する背側前頭前頭頂部ネットワークが,注意力が高まると活性化されるのに対し,AVGプレイヤーではほとんど活性化されず,移動する気晴らしによって活性化される視覚運動感受性領域(MT/MST)の活性化が低下していた[34].脳の活性化の変化から、AVGプレイヤーは情報をフィルタリングし、重要な情報に効率的に注意を配分することに長けていることが示唆された。さらに、AVGの経験は、認知制御に関わる領域(例:前頭前野、PFC)[36]の白質ネットワークの可塑性と正の関係があることが明らかになった[37]。高齢のプレイヤーでも右背外側PFC(DLPFC)の活性化の増加を示した [38]。以上のことから,VGプレイ,特にAVGプレイは,情報の効率的な処理に重要な役割を果たす視覚的注意力の強化と関連していると考えられる[39].

ワーキングメモリ

視覚的注意とWMの相互作用[40]に基づいて、第二に同定された認知機能は、提示された視覚刺激の維持を意味するWMである[41]。カジュアルなWM推論ゲームと認知機能の向上との関連を調べたところ,WMの向上は認められなかった[19].しかし,頻繁なVGプレイはWM能力の向上と関連していた[26].隠れ物体VGと記憶行列VGを20時間プレイする訓練は空間WMの向上につながった[32].20時間のAVG訓練では空間WMは向上しなかったが,1ヶ月間の30時間のAVG訓練ではSG訓練に比べて視覚WMが向上した[28].AVGのプレイ経験が長いことは、視覚WM能力の向上と関連していた [42]。FPSプレイヤーは、非プレイヤーと比較して、より正確で高速な関連情報の処理能力を示し、WM能力が向上していた [43]。すなわち、AVGプレイ者は、非AVGプレイ者に比べて、より正確で詳細な視覚表現を示し[44]、変化検出タスクにおいて優れたパフォーマンスを示した[45]。AVGを長期的にプレイした場合,視覚刺激の検出に関わるサリエンスネットワーク(前帯状皮質や前島皮質など)と,注意制御やDLPFCや後頭頂皮質などのWMに関わる中枢幹部ネットワークが高度に統合されていた [46].AVGをプレイした人は,重要な情報に効率的に注意を集中させることでWM能力が向上していた [42].これらの知見から,VG,特にAVGのプレイは,技能の習得や知識の獲得に重要なWMを強化する可能性が示唆された[41, 42].しかし,AVGのトレーニング研究間の不一致が,トレーニング期間の違いによるものなのか,それともWMの異なる側面によるものなのかは不明であるため,さらなる研究が必要である.

視空間機能

3番目に同定された認知機能は、視覚空間機能であり、視覚刺激の知覚、認識、操作(視覚運動協調、ナビゲーション能力など)を指す[27]。TGの一つに分類されるテトリス[47]のプレイヤーでは空間認知機能の向上が報告されており、TG(すなわち論理・パズルゲーム)のプレイはナビゲーションに関与する両側内耳皮質の灰白質(GM)量と関連していた[48] [49]。AVGやSVGもまた、視覚空間機能の強化と関連していることが明らかになった[50]。10時間のAVGトレーニングは、海馬と線条体の体積を間接的に測定/指標とする応答戦略の採用を通じて、より優れたナビゲーションスキルをもたらした[51]。2ヶ月間スーパーマリオをプレイするように訓練されたAVGプレイヤーは、空間情報の処理と視覚運動機能の調整に改善が見られ、脳領域(右海馬、右DLPFC、両側小脳)のGM量も増加していた[52]。さらに、RTSプレイヤーでは、非ビデオゲーマーと比較して、後頭部と頭頂部の間の白質結合の増加が認められた[53]。さらに、VGプレイのより多くの経験を持つ青年は、視覚空間的な注意を割り当て、関連する視覚運動情報を統合することに従事する左前眼球野の皮質が厚いことを示した[54]。つまり、VGを再生することは、ナビゲーションと視覚的注意に関与する脳領域の神経可塑性と関連していることが判明した(すなわち、両側の内耳皮質、海馬と後頭部GMボリューム)[48]。以上のことから、脳の構造変化を検出するためのVGトレーニングの正確な期間は特定されていないが [54]、VGは視覚空間機能の強化と関連していることが示唆される。

宣言的記憶

第四に,不確実性を解消するための宣言的記憶の使用を意味する確率的学習が同定された[55].また、AVGをしていないプレイヤーに50時間のAVGトレーニングを行うと、視覚だけでなく聴覚的にも利用可能な情報を利用する効率が向上した[56]。また、AVGプレーヤーは、非AVGプレーヤーと比較して、視覚イメージ、意味記憶、認知制御に関与する脳領域(海馬、前中膜、視床など)の活性化が高いことが示された[55]。AVGプレイヤーの海馬の活性化が高いことは、宣言的知識の使用がより顕著であることと関連している。さらに,環境中の手がかりを利用して曖昧性の解消に関与する左DLPFCの大脳皮質は,VGプレイの持続時間が長い思春期の若者では厚くなっていることがわかり,VGプレイによって曖昧性を効率的に解消することができるようになったことが示唆された[54].それは、VGプレイは、VGの環境で提示された証拠の効率的な使用を通じて確率的な学習を強化することができると結論付けることができる。

問題解決能力

第五に識別された認知機能は、問題解決能力である。問題解決能力はパズルVGで認知トレーニングゲームと比較して改善された[57]。思春期の若者は、戦略的VG(すなわちSVG、RPG)をプレイし、高校時代の4年間でより頻繁に、また、問題を解決するためのより良いスキルを示した[25]。また,戦略的VGではなく,テンポの速いVGをプレイすることで,問題解決能力の向上がSVGのプレイと学業成績との間の正の関係を媒介し,学業成績の向上と関連していることがわかった[25].さらに,市販のVGをプレイすることで,大学生の卒業後のスキル(例:問題解決能力,コミュニケーション)が向上し,VGを用いた学習の潜在的な有効性が示唆された[58].しかし,高校生のゲーム習慣(ゲームの頻度や時間,VG のジャンルなど)は学力に影響を及ぼさないことがわかった [59].調査結果の間で矛盾しているのは、問題解決能力の測定方法が異なることであると思われる。25]と[58]では問題解決能力の測定に自己申告が用いられていたのに対し、[59]では学力(数学、理科など)の測定が用いられていた。25]の縦断的デザインは問題解決能力に対する戦略的VGの潜在的なポジティブな影響を示唆しているが、VGプレイによって問題解決能力がどの程度向上するかを調査し、関連する脳領域の変化を調べる研究をさらに実施すべきである。

VGと正に関連付けられていることが確認された最後の認知機能は、深刻なゲームだけでなく、商業VGは、言語の練習と習得[60]のための機会をプレイヤーに提供することで第二言語(L2)の学習であるだけでなく、[60]。様々なジャンルの中で、プレイヤー間の相互作用の機会に満ちているMMORPG、およびターゲット言語[61]でプレイヤーとVG環境間で、スピーキング練習[62]のための効率的な方法として提案されており、L2の学習を促進することが報告されている[63]。また,VG環境でのインタラクションが多いプレイヤーは,言語処理に関与する脳領域(左前島・前頭前頭前野,視覚的単語形成領域)の機能的接続性(FC)が強化されていることが明らかになった[63].さらに、MMORPGのプレイヤーでは、VG関連の合図に対する反応において、DLPFC、海馬傍回、視床の活性化が中立的な合図に比べて高いことから、タスクに関連した情報に対する注意の偏りが、MMORPGにおけるL2学習を促進するメカニズムの可能性があることが明らかにされた[63]。つまり、MMORPGのプレイはL2学習を支援することが示唆されている。

AVGだけでなく、他のジャンルも認知強化と関連していることが判明したが、VG体験の伝達効果は、VGプレイを通じて訓練された特定の基礎となる認知的要求に限定されていた[19, 20, 32]。様々なVGジャンルの中で、物理的および精神的に厳しい環境[46]でプレーヤーを提供することにより、複数の認知機能(例えば、注意、WM、手と目のコーディネーション)を活性化したAVGsは、転送[32]の最も多様な効果を示した。しかし,AVGは特定のスキルの向上ではなく,環境中に提示された情報の規則性を推測するスキルを向上させているように見えるという示唆[64]とは異なり,AVGプレイは,視覚知覚,注意力,変化検出などの様々な情報処理スキルを低レベルで必要としていることがわかった[20].他のVGと比較して、複数の移動物体を効率的に追跡していたAVGプレイヤーは、複数の静的物体を追跡する能力に優れていた[32]。また、FPS経験はWM能力の向上とは関連していたが、抑制性制御の向上とは関連していなかった[43]。つまり、AVG体験は特定の脳領域の活性化と関連していた[65]。LoLプレイ経験は、作業負荷の低い活動(映画鑑賞、SG経験など)と比較して、前頭葉の活性化と関連していた[66]。また,AVGでは異なるモダリティ(聴覚検知)への移行は見られず,注意切り替えが速いAVGのプレイヤーのみが注意瞬きからの回復が速いことが示された[67].さらに,複素言語WMの改善は,メモリーマトリックスVGではなく,戦略的計画性を必要とするAVGとマッチ3VGで見られた[32].これらの知見は,VGプレイは遠くへの移行(すなわち,新しいスキルを学ぶための認知機能の一般的な改善)を示さないことを示唆している[20],VGに関連した認知機能の向上が近い移行を示したという共通の需要仮説を支持している[20].

これらの結果を総合すると、6つの認知機能は、いくつかの知見の間に矛盾があるにもかかわらず、VGプレイと正の関連性があることが確認された(表3参照)。ジャンルの異なるVGは認知機能の異なる側面と関連していた[5]。AVGのトレーニングは注意力の向上と関連していたが、マッチ3のVGのトレーニングは空間WMの向上をもたらした[32]。FPS経験の少ないプレイヤーを含むサンプルではFPS経験と認知機能の向上との関連性が弱いことから[68]、VGプレイと認知機能との間に肯定的な関連性があるのか疑問視されていたが、VGプレイの減少は自己申告のゲーミングスキルだけでなく、脳活動も有意に低下させた[69]。つまり、認知機能の向上を示すには一定量のVG体験が必要であることから(Anguera er al 2015)VG体験は認知機能を向上させ、ニアトランスファー効果を示す可能性が示唆された。しかし、レビューされた研究論文のほとんどは横断的であり、VGプレイに関連した認知機能向上の持続性については検討されていなかった。1件の研究[11]では9ヶ月間の追跡調査でVGによる認知機能向上の持続性を検討したが、本研究で使用したVGは市販のVGではなかった。つまり、AVGに限らず他のジャンルのVGではどの程度の移行が見られたのか、また市販VGプレイによる認知機能向上の持続性についてはあまり検討されていない。このように、VG体験の移入効果の理解を深めるためには、移入の程度だけでなく、VGプレイに伴う認知的優位性の持続性についても調査を行う必要がある。

表3 VGプレイと認知機能の関連性を説明するために発表された研究論文の概要

研究 研究デザイン、参加者 対策 関連する認知機能 結果の追加情報
 ]

横断的、88人の大学生(N女性 = 50)

(1)コンソール/コンピューターVGプレーヤー(N = 34)

(2)モバイルVGプレーヤー(N = 25)

(3)非VGプレーヤー

認知テスト(例:Go-No-Goタスク、N-backタスク) 注意、WM

抑制の強化なし

異なるゲームプラットフォームを使用するプレーヤー間の認知機能の同様の強化

 ]

介入(15時間のトレーニング)、若年成人

(1)WM-REAS 1(N = 43、Nメス = 12)

(2)WM-REAS 2(N = 40、Nメス = 11)

(3)AC(N = 44、Nメス = 12)

(4)NC(N = 43、Nメス = 12)

認知テスト(例:論理記憶タスク、Nバックタスク、タスク切り替え)

実行機能の行動評価目録

注意 WM容量と流動性知能の改善なし
 ]

介入(FPSトレーニングの10時間)、ゲーム経験のない大学生

(1)FPSグループ(N = 16)

(2)非AVGコントロールグループ(N = 6)

トレーニング介入の前後に完了した注意視野タスク中のEEG記録 注意

FPSトレーニングによる空間的選択的注意をサポートする神経活動の修正

FPSグループの高性能プレーヤーにおける選択的注意の大幅な改善

 ]

横断的および介入(AVGトレーニングの1時間)、29人の男性

(1)2年以上のAVG経験を持つ熟練したプレーヤーとして認められたLoLエキスパート(N = 15)

(2)非専門家

AVGトレーニングの前後に完了した有用な視野タスク中のEEG記録 注意

トレーニング前の非専門家よりもLoL専門家の方が、選択的注意、注意制御、トップダウン変調注意割り当てが優れています。

AVGトレーニング後の非専門家における選択的注意と注意制御の改善

両方のグループで精度の向上はありません

 ]

横断的、119人の参加者

(1)毎週4時間以上AVGまたはアドベンチャーゲームに従事していると報告したプレーヤー

(2)非VGプレーヤー

グローバルオリエンテーションとローカルオリエンテーションによる注意の瞬きタスク 注意 グローバル要素とローカル要素の両方に参加した場合、VGプレーヤーでは、非VGプレーヤーよりも注意の瞬きからの回復が速くなります。
 ]

介入、最初の週のゲーム時間が1時間未満であった75人の大学生(N女性 = 47)

(1)隠しオブジェクトVGグループ(N = 15)

(2)メモリマトリックスVGグループ(N = 14)

(3)マッチ3 VGグループ(N = 14)

(4)AVGグループ(N = 16)

SGグループ

認知タスク(例:注意の瞬きタスク、視覚探索/空間記憶タスク、複雑なスパンタスク) 注意、WM

注意の瞬きからの回復の強化、複数のオブジェクトを追跡するスキルの向上、およびAVGグループ内の無関係な刺激を除外するための認知制御の向上

隠しオブジェクトVGグループ、メモリマトリックスVGグループ、およびマッチ3VGグループでの強化された視覚探索

隠しオブジェクトVGグループとメモリマトリックスVGグループの空間WMの改善

マッチ3VGグループとAVGグループの複雑な言語WMの改善

 ]

断面、26人の男性の若年成人(年齢範囲= 18〜26歳)

(1)1週間のプレイ時間が5時間を超えるAVGプレーヤー(N = 12)

(2)非AVGのプレーヤーを含む非VGプレーヤー

注意タスク中のfMRIスキャン 注意

移動するディストラクタに応じたAVGプレーヤーのMT / MSTのアクティブ化の減少

非VGプレーヤーと比較したAVGプレーヤーにおける前頭頭頂ネットワーク(例えば、両側上側頭回および中側頭回、左下側頭回)の動員の減少

 ]

横断的、131人の参加者(年齢範囲= 7〜22歳)

(1)AVGプレーヤー(N = 56)

(2)非AVGのプレーヤーを含む非VGプレーヤー

注意深いネットワークテスト 注意 非VGプレーヤーと比較して、AVGプレーヤーで速度と精度のトレードオフなしに注意の割り当てが改善されました
 ]

断面、58人の成人男性

(1)6年以上のAVG経験を持つ地域または全国チャンピオンとして認められたAVGエキスパート(N = 28)

(2)AVGのアマチュアプレイヤー

MRIスキャン 注意、視空間機能 アマチュアプレーヤーと比較して、前頭前野ネットワーク、感覚運動ネットワーク、およびAVG専門家の大脳辺縁系における白質ネットワークのグローバルおよびローカルの可塑性の増加
 ]

断面、60歳以上の成人40人

(1)VGプレーヤー(N = 20)

(2)非VGプレーヤー

注意ネットワークタスク中のfMRIスキャン 注意

非VGプレーヤーよりもVGプレーヤーの方がタスクパフォ​​ーマンスが優れています

非VGプレーヤーよりも、VGプレーヤーの前頭頭頂領域(すなわち、右DLPFC、左縁上回、右角回、右楔前部、左中心傍小葉)、右下側頭回、および左舌状回でのより高い活性化

VGプレーヤーでは、非VGプレーヤーよりも、左傍中心小葉と右海馬の間、左縁上回と右DLPFCの間のFCが高いが、右楔前部と角回の間のFCは低い。

 ]

介入(30時間のトレーニング)、34人の男子大学生

(1)AVGトレーニンググループ(N = 17)

(2)SGをプレイするコントロールグループ

視覚的なWMタスク(変更検出タスクなど)と複雑なスパンのWMタスク WM

SGトレーニンググループと比較して、AVGトレーニンググループのビジュアルWMの精度が向上しました

AVGトレーニンググループの複雑なスパンVWMの拡張なし

 ]

断面、実験1:

(1)毎週のプレイ時間が5時間を超える48人のAVGプレーヤー(N女性 = 5)

(2)1週間のプレイ時間が1時間未満のAVGプレーヤーを含む49人の非VGプレーヤー(N女性 = 6)

実験2:

実験1から47人の参加者

(1)24人のAVGプレーヤー(N Femlae  = 2)

(2)非VGプレーヤー(N Femlae  = 1)

両方の実験の精度に重点を置いた変化検出タスク WM

エンコード時間に関係なく、非VGプレーヤーと比較してAVGプレーヤーのWMが改善され、より多くのアイテムをエンコードする際のタスクパフォ​​ーマンスが向上しました

エンコードに必要な視覚刺激の複雑さに関係なく、非VGプレーヤーと比較してAVGプレーヤーの視覚的WMが改善されました

 ]

断面、52人の若年成人(N女性 = 4)

(1)FPSプレイヤー(N = 26)

(2)非VGプレーヤー

認知タスク(例:停止信号タスク、Nバックタスク) WM

非VGプレーヤーよりもFPSプレーヤーのタスクに関連する情報を監視および更新するための優れたスキル

両方のグループで同等の抑制制御

 ]

断面、44人の成人男性

(1)毎週のゲーム時間が3時間および4時間以上のAVGプレーヤー(N = 24)

(2)他のVGジャンルのプレーヤーを含む非VGプレーヤー

複数のアイデンティティ追跡タスク、カラーホイールタスク、便利な視野タスク WM 非VGプレーヤーよりも、AVGプレーヤーで複数の刺激を追跡し、刺激(つまり、色、場所)を正確に表現するための優れたスキル
 ]

断面

(1)エキスパートVGプレーヤー(N = 11)

(2)非VGプレーヤー(N = 10)

および介入(21.5時間のトレーニング)、1週間のプレイ時間が1時間未満の大人82人

(1)AVGトレーニンググループ(N = 20)

(2)SVGトレーニンググループ(N = 23)

(3)TGトレーニンググループ(N = 20)

(4)対照群

視覚的および注意的タスク(例:複数オブジェクト追跡、VSTM)、空間処理および空間記憶タスク(例:メンタルローテーション)、実行制御および推論タスク(例:タスク切り替え、ロンドン塔) 注意、WM

非VGプレーヤーよりもエキスパートVGプレーヤーの方が注意機能、WM、タスク切り替え、空間処理が優れています

トレーニンググループとコントロールグループ間の同等のパフォーマンス

 ]

断面

(1)4年以上のAVG経験を持つAVGエキスパート(N = 23)

(2)AVGの経験が1年未満のアマチュアAVGプレーヤー(N = 22)

認知テスト(すなわち、Nバックタスク、空間記憶タスク)および安静時fMRIスキャン 注意、WM

アマチュアAVGプレーヤーよりも、AVGエキスパートの顕著性ネットワーク(ACCなど)および中央エグゼクティブネットワーク(DLPFCなど)のグローバルおよびノー​​ドの可塑性の向上

アマチュアAVGプレーヤーと比較したAVGエキスパートのこれらのネットワーク間の強化されたFC

 ] さまざまなVG経験を持つ相関のある62人の男性参加者(平均年齢= 28歳) 安静時MRIスキャン 視空間機能

VG経験と両側嗅内皮質および左後頭葉/内頭頂葉のGM量との正の関連性

ロジック/パズルVGが嗅内GMボリュームにプラスの影響を与えるが、AVGが嗅内皮質のGMボリュームにマイナスの影響を与える

 ]

断面、59人の若い成人(N女性 = 13)

(1)毎週のプレイ時間が6時間以上のAVGプレーヤー(N = 26、N女性 = 4)

(2)非VGプレーヤー

認知課題(すなわち、仮想迷路課題、視覚的注意課題) 視空間機能 仮想迷路のナビゲーション中のAVGプレーヤーの80%での応答戦略の使用
 ]

介入(2か月のトレーニング)、48人の若い成人

(1)AVGトレーニンググループ(N = 23、N女性 = 17)

(2)対照群(N女性 = 17)

トレーニング前後のMRIスキャン、認知テスト(トンネルタスクなど) 視空間機能

対照群と比較したAVGトレーニング群の右海馬、右DLPFC、両側小脳のGM量の増加

海馬の体積増加と同種中心のオリエンテーション戦略の採用との関連

 ]

断面、62人の成人男性

(1)毎週のプレイ時間が6時間を超えるRTSプレーヤー(N = 31)

(2)毎週6時間未満のRTSをプレイし、毎週8時間未満のVG経験をした非VGプレーヤー

操作スパンタスク、MRIスキャン 視空間機能

非VGプレーヤーと比較したRTSプレーヤーの後頭葉(例:左中後頭葉)および頭頂葉領域(例:上頭頂小葉)内の接続性の強化

RTSプレーヤーのこれらの地域でのローカル効率の向上

RTSの経験とネットワークの変更との積極的な関連

 ] 相関関係、14歳の152人の青年(N女性 = 80) MRIスキャン 視空間機能 交絡因子(性別、年齢、スキャナー、社会経済的地位など)が制御された場合の、左DLPFCおよび左FEFの皮質の厚さとVGプレイ時間の正の関連
 ]

断面

(1)毎週15時間以上SVGまたはAVGをプレイしたVGプレーヤー(N = 17、N女性 = 4)

(2)毎週のプレイ時間が4時間未満の非VGプレーヤー(N = 17、N女性 = 4)

天気予報タスク、MRIスキャン 確率的学習

非VGプレーヤーよりもVGプレーヤーの不確実性の下での分類のパフォーマンスが優れています

非VGプレーヤーよりもVGプレーヤーの高度に活性化された脳領域(すなわち、海馬、海馬傍回、楔前部、視床、注意に基づく領域(後頭視覚領域など)、前頭回および前頭回)

 ]

(1)横断的および介入(50時間のトレーニング)、AVGプレーヤー

(2)非VGプレーヤー

(2.1)AVGトレーニンググループ

(2.2)対照群

視覚運動方向弁別課題、聴覚音位置弁別課題 確率的学習

非VGプレーヤーよりもAVGプレーヤーで視覚情報と聴覚情報の両方をより効率的に使用する

AVGトレーニンググループでの確率的推論の強化

 ]

介入(8時間のトレーニング)、77人の大学生(年齢範囲= 18〜22歳、N女性 = 44)

(1)パズルVGトレーニンググループ(N = 42)

(2)認知トレーニングプログラムグループ

問題解決スキル、空間スキル、誠実性のための認知タスク(例:洞察テスト、メンタルローテーションテスト、画像比較タスク) 問題解決スキル

パズルVGトレーニンググループのみでのトレーニング後のタスクパフォ​​ーマンスの向上

認知トレーニングプログラムグループよりもパズルVGトレーニンググループの方が、問題解決スキル、空間スキル、誠実性のパフォーマンスが優れています。

 ] 4つの波にわたって少なくとも2つの調査に参加した4年間の縦断的、1492人の青年(平均年齢= 13歳および研究開始時の10か月、N女性 = 758) 問題解決スキル、学業成績の自己報告 問題解決スキル

問題を解決するために自己申告のスキルで遊ぶ戦略的VGの縦断的関係

改善された問題解決スキルを通じて、より良い学業成績と戦略的VGプレイの間接的な関連付け

 ]

介入(14時間のトレーニング)、72人の大学生

(1)VGトレーニンググループ(N = 36)

(2)対照群

適応性、コミュニケーションスキル、機知(コミュニケーション適応性尺度など)を含む大学院スキルの自己報告 問題解決スキル 対照群と比較したVGトレーニング群のコミュニケーションスキル、適応性、機知の向上
 ] 相関関係、高校の479人の青年(N女性 = 209) 問題解決テスト、自己申告による学業成績 問題解決スキル

より高い問題解決スキルとコンソールゲームの頻度およびコンピューターゲームの経験とのわずかな有意な関連にもかかわらず、VGのプレイ行動(例:VGジャンル)と問題解決スキルとの間に関連性はありません。

学業成績とVGのジャンルおよび自己申告のゲームスキルとの関連性はありません

 ] 介入、8人の大学生 学習のプロセスを追跡する仮想民族誌、チュートリアル試験 L2学習

英語のより積極的な使用法

読書に対する忍耐力の向上

他のプレイヤーとのコミュニケーションに対するより高いレベルのモチベーション

注釈.WM-REAS 1はWM-reasoning group,WM-REAS 2はadaptive WM-reasoning group,ACはactive control group,NCはno-contact/passive control group,脳波はelectroencephalography,(f)MRIは(functional)magnetic resonance imaging,VSTMはvisual short-term memory,ACCはaterior cingulate cortexを示す.


変調因子

VGプレイと認知機能との間には正の関連性があることが示されているが,どの程度認知機能が向上するかは個人差がある[70].しかし,どの程度の認知機能の向上を示すかには個人差がある[70].これは,いくつかの要因がVGトレーニングの可塑性と個人の反応に影響を与えるためである[20].そこで本節では,検索された文献のレビューを通じて,VGプレイと認知機能の向上との関連を変調させる5つの因子をレビューする。

専門知識

最初の調節因子はVGの専門知識である。VGの専門知識は、VGプレイ中に採用されたプレイヤーが認知プロセスに影響を与える。初心者プレイヤーは、注意力のリソースがゲーム行動の戦略的制御を通じて割り当てられたトップダウンプロセスを使用する可能性が高いが、VGの専門家は、注意が自動的に豊富な経験[63]の結果として心理的に顕著なゲームキューに割り当てられているボトムアッププロセスを使用する可能性が高くなる。また,VGの専門性が高いプレイヤーは,アクションスキルを優先した下位プレイヤーと比較して,LoLプレイ中に戦略を立てるスキルを優先した[65].つまり,VGの専門性はVGプレイ中の異なる認知プロセスの活性化に影響を与えていた。また,VGの専門性は視覚的注意力のベースライン速度の違いと密接に関連していることが明らかになった[33]ことから,VGプレイに関連した注意力の効果に影響を与えていると考えられる.

年齢、世代

第二に個人差のために識別された変調因子は、異なるメディアは、低年齢の子供たちで長い時間のために使用されたことで年齢である[71]。13または14歳でピークを迎えた後、VGプレイの時間は年齢とともに減少した[23]。VGのプレイ時間に年齢差があることは、ビデオゲームの効果が高齢者よりも若年成人の認知機能向上に影響を与える可能性があることを示唆している[72]。また,年齢はVGトレーニングへの参加にも影響を与える.AVGをデザインする際に考慮されている特定の集団は若年成人である[5]ため,高齢者は他のジャンルのVGトレーニングと比較してAVGトレーニングへの関与度が低いと報告されている[73].さらに,年齢は認知機能やタスクのパフォーマンスと密接に関連しており,脳の機能的接続性は加齢とともに発達している[74].低年齢児では実質的な神経可塑性が認められたが[5],加齢に伴う認知制御機能の低下が認められた[75].また、注意プロセスが比較的遅く、正確さに欠ける低年齢の子どものタスクのパフォーマンスは、注意応答のための時間的手がかりの提供によってサポートされたときに、より良いものになることがわかった[33]。

ベースラインの認知機能

年齢が認知機能と関連していることから、3番目に同定された要因は、ベースライン認知機能(推論能力、注意力など)である。ベースラインの認知機能はVGプレイの選択に影響を与え、通常のAVGプレイを選択したプレイヤーの方が、ほとんどVGをプレイしないプレイヤーよりも認知能力が高いことが示された[5]。また,VGプレイによって認知機能がどの程度強化されるかにも影響を与えている.注意欠陥の多い子供たちは,コンピュータを用いたトレーニングにより注意力の向上が見られ,その効果は9ヶ月間持続していた [11].また,ベースラインの推論能力が低いプレイヤーは,より良い分割注意や刺激の高速な知覚などの認知的利益を得ることがわかった[19].しかし、線条体のベースラインGMが学習者の技能獲得の程度に及ぼす影響と一致している[76]が、脳のベースラインのモジュール性が高い若年成人では、WMと推論機能が関与するVGトレーニング後に高い認知的利益を示した[77]。ベースライン認知機能の変調的役割はVGで訓練された認知機能の側面に依存していると考えられる。この考えを検証するためにはさらなる研究が必要であるが,ベースラインの認知機能はVGのジャンル選択や認知機能の向上の程度に影響を与え,VGプレイの認知的利益を変調させることが示唆された。

性別

1つの変調因子として同定された認知機能は、男性が注意力散漫を抑制し、注意を持続させることで優れていたことで性別と関連していた[26]。つまり、4番目に特定された要因は、ゲーム習慣に影響を与える性別であり、認知機能の向上の程度や種類と関連していると報告されている[26]。ゲームの頻度に男女非対称性があるにもかかわらず、AVGプレイヤーは女性も男性も同じような注意力の優位性を得ていた[33]が、性別がゲームの時間やスタイルに影響を与えていることがわかった。Huangら[26]は女性よりも男性の方がVGに頻繁に参加しているのに対し、Dindar[58]は女性の方が男性よりも頻繁にVGをプレイしていると報告している。男女のゲーム頻度の違いはあるものの,VG のプレイ時間は男性の方が女性よりも長く[23, 59, 78],男性の方が AVG を好むことが確認された[26].男性のプレイ時間の増加はVGのジャンル(マルチプレイかどうかなど)と関連していた[79]。さらに、男性は女性に比べてゲームプラットフォームとしてコンピュータを選択していた[26]。ゲームプラットフォーム(モバイルとコンソール)間での認知機能向上の差は有意ではなかったが[26],ゲームプラットフォームの選択はVGへのモチベーション(ソーシャルインタラクションなど)と関連していることが明らかになった。男性は競争を中心としたVG(AVGやSGなど)を好むのに対し、女性はTGを好む[23]。以上のことから,VG のエンゲージメント習慣と関連する性別は,VG プレイと認知機能向上との関連を間接的に修飾していると考えられる.

モチベーション

ゲームプラットフォームの選択における性別の違いに基づいて、VGプレイと認知機能の関連性を修飾するために同定された最後の要因は、モチベーションである。モチベーションの高いレベルの個人は、より自発的にトレーニングに従事し、トレーニングでより良いパフォーマンスを発揮し、モチベーションの低いレベルを持つものよりも改善されたWMを示した[80]。また,ゲーム環境での社会的報酬(ポジティブな表現など)を経験することでVGでのコミュニケーションへのモチベーションが高くなったプレイヤーは,コミュニケーションに関連した刺激への注意力の偏りを示し,それがL2学習の促進と関連していた[63].さらに,VGプレイ中の動機づけ要因の存在は,トレーニングに関連した脳の機能変化に影響を与えているようである[81].また,VGプレイ中の楽しさやフラストレーションが比較的少なく,より良いパフォーマンスでVGプレイを行ったプレイヤーは,VGプレイへのモチベーションが高く,関連する脳領域の機能的変化を示した[81].しかし,ゲームプレイに金銭的報酬を与えた場合,モチベーションはVGトレーニングの効果に有意な影響を与えないことが判明した[19].以上のことから,金銭的報酬はゲームへの参加におけるモチベーションの役割を最小限に抑えたが,VGプレイと行動・神経変化との関連を調査する際には,モチベーションの要因を考慮することが示唆された[63].

 

VGプレイと認知機能向上の関連における個人差に影響を与えると同定された5つの要因が、関連の変調において相互に影響し合っているため、どの要因がVGプレイと認知機能向上の関連における個人差により多くの影響を与えるかを結論付けることは困難である。また、本節では紹介していない他の要因も存在する。例えば,プレイヤーの性格はVGプレイのモチベーションに影響を与えているようである[9] や,VGプレイ中のモチベーションの発現に影響を与えているようである[82].また,内向的なプレイヤーは,従来の学習に比べて自由に模擬的にVGをプレイすることで言語学習の効果を得ることができる[61].また,学習者の学習スタイルによって学習効果に差があることが示された[24].また,VGの学習効果の個人差は,VGの支払い期間だけでなく,学習軌跡のばらつきによっても説明されるようである[83]ことから,本レビューでは除外した他の要因を考慮し,VGプレイと認知力向上との関連を修飾するものを理解するためには,これらの要因を含めた更なる研究が必要である.

結論

VGプレイの否定性が強調されているのとは異なり、VGは認知機能を高めることが示唆されている。VGプレイは若年層の生活の一つの側面となっている[84]ので、VGプレイに対するよりバランスのとれた見方でビデオゲームと認知機能の関連性を理解することが重要である。そこで,本稿では,市販VGのジャンル,VGプレイと正の関連性があると同定された認知機能,および変調因子について考察する.その結果、VGのジャンルが認知機能の異なる側面と関連していること、AVGが最も多様な転送をもたらすVGジャンルであること、そしてVGプレイと認知機能との関連には年齢や性別などの要因が影響していることが明らかになった。また,脳機能改善のための第一の介入としてVGやコンピュータプログラムの利用が懸念されているが[19],脳領域の構造変化との関連性を示すVGは,海馬などの脳領域の容積減少を示す患者の介入プログラムとして利用される可能性がある[36, 52].

本レビューは、商用ビデオゲームの理解とその潜在的な効果に貢献しているが、本レビューの知見は、3つの研究ギャップを考慮して解釈されるべきである。一つは、VGプレイヤーの定義が標準化されていないため、一般化に限界があることである。VGの他ジャンルと比較してAVGに焦点を当てた研究が多く行われており、VGプレイヤーのステータスの基準は研究間で異なっていた。非VGプレイヤーはほとんどがVG経験の少ない、あるいは全くない個人として定義されているが、非AVGプレイヤーは一部の研究では非VGプレイヤーとして分類されている(例:[33], [34])。異なる分類基準は、認知機能にVGの他のジャンルの潜在的な影響を過小評価しているようであり、それは困難な研究間の比較が困難になる。もう一つのギャップとしては、VGプレイの習慣が自己申告に基づいていることが挙げられる。自己申告は自伝的記憶に基づくものであるため、頻繁に行われる行動を不正確に報告してしまう可能性がある[23]。VGプレイと認知機能との関連を理解するためには,より信頼性の高いVGプレイ習慣の測定法を含めた更なる研究を実施すべきである.もう一つの識別されたギャップは、VGプレイに関連して調査されている認知機能の範囲である。より多くの研究は、注意に焦点を当てている間、より高い認知機能のための研究は少ない実施されている。抑制機能の亢進は頻繁なVGプレイとは関連していなかったが[26],認知制御はAVG経験と正の関連があった[36].また,AVGとマッチ3ゲームトレーニング群における複雑な言語WMへの移行は,高次の執行プロセスの強化におけるVGトレーニングの可能性を示唆していた[32].認知機能の変化はゆっくりとしたものがある[19]ので、高次の認知機能の変化にはより多くのプレイ時間が必要であると考えられる。これらの結果の不一致を解消し、VG と高次認知機能との関連性の理解を深めるためには、より多様な認知機能の側面を調査した研究が必要である。したがって、これらの研究のギャップを考慮して、より多くの研究は、認知機能に果たすVGの影響の理解を深めるために、将来的に実施されるべきである。

認知機能に及ぼす影響の理解を深めるためには、今後も研究を進めていく必要がある。

略語

VG ビデオゲーム
外傷性脳損傷 外傷性脳損傷
SPD 感覚処理機能障害
ADHD 注意欠陥・多動性機能障害
TDC 一般的に発達している子供
TGs 伝統的なゲーム
SGのシミュレーションゲーム
SVGs ストラテジーゲーム
AVGs アクションゲーム
FG ファンタジーゲーム
RPG ロールプレイングゲーム
MMORPG 大規模マルチプレイヤーオンラインRPG
RTS リアルタイム戦略
TBSターンベース戦略
FPS 一人称視点のシューティングゲーム
TPG サードパーソンゲーム
LoL リーグ・オブ・レジェンド
WM ワーキングメモリ
PFC 前頭前野
DLPFC 背側PFC
GM グレーの件
L2 第二言語