電子競技運動員基礎認知能力優勢研究
——以英雄聯盟為例

杜赟鵬 陜西職業技術學院

1.前言

在電子游戲領域，有些項目被選為電子競技運動比賽項目，如《英雄聯盟》(League of Legends，簡稱LOL)，《魔獸爭霸》(Defense of the Ancients ,簡稱Dota)，《星際大戰》(StarCraft)等。電子競技運動(e-sport 或e-athletic)是指是人與人之間，以高科技軟件或硬件信息設備進行智力對抗的運動[1]，要求運動員具有快速的手眼協調性，認知靈活性和成熟的戰略戰術思維能力。

相比與傳統體育運動，電子競技運動是利用電子機械設備和網絡為比賽手段，游戲局勢復雜多變且不可預測，選手需要時刻關注敵我雙方及任務有關的各個參數，通過對游戲全局的把控和技戰術的分析，在爭分奪秒的關鍵時刻做出合理的決策。這對運動員的決策能力和注意力以及工作記憶等認知能力有較高的要求，Bediou 等人通過元分析發現[2]，電子競技游戲對自上而下注意和空間認知有顯著的促進作用。已有研究表明在空間和視覺工作記憶任務上，專家級的LoL 的玩家表現優于業余玩家[3]。與普通人相比，職業LoL，Dota 2 和FIFA 15電競運動員中與抑制控制有關的大腦網絡激活性更強，且大腦中央執行網絡之間的功能整合增強、激活程度更高。

就電子競技運動員而言，在比賽中還需要分配更多的時間來查看地圖的某些區域，例如HP/Mana 和Shop 按鈕，熱鍵選擇（即按鍵組合；快捷方式）的獨特使用以及動作延遲的水平（即動作與響應之間的間隔）。這進一步說明了手腦協調性以及認知靈活性在電子競技表現中的重要性。由上可知，電子競技運動員所具備認知過程的復雜性和速度可能是決定其能否在比賽中取勝或發揮更高運動水平的主要因素。

故本研究采用專家新手范式，對比普通大學生與英雄聯盟電子競技運動員的工作記憶表現以及注意網絡功能，以探究英雄聯盟電子競技運動員在工作記憶與注意網絡功能上是否優于普通大學生，以及電子競技運動員基礎認知能力存在的優勢。

2.研究方法

2.1.研究材料

國外學者Harris et al.（2020)提出工作記憶：采用n--back范式測量工作記憶，明確提出，參與者把現階段產生的刺激，和前期產生的第n 個刺激對比。這一實驗的實驗材料是英文字母，例如W 等，在實驗時，最開始的注視點是1000 毫秒，之后英文字母2000 毫秒，同時，參與人員把現有字母和其前面的第n 個字母進行對比，倘若是同一字母，那么按下F，如果不是同一字母，就是按下J。倘若在2000 毫秒中，沒有按鍵，那么自動進行下一次。將2--back 等任務正確率當成是指標，也就是在任務全部試次中，正確反應試的次數占比。

對于注意網絡測驗來說，其功能主要以注意網絡測驗任務為主，它涉及3 個指標，一是警覺功能，二是定向功能，三是執行控制功能。對于警覺來說，就是確保靈敏狀態，同時獲取信息，對于定向來說，就是自傳入感覺內挑選信息，對于執行控制來說，就是使反應內的沖突有效解決。具體實驗過程如圖5 所示，首先屏幕中央出現的注視點(400--600ms)，之后出現100ms 的線索。對于線索來說，主要有四個方面，一是中心提示，二是雙重提示，三是空間提示，四是無提示。在中心提示和無提示的情況下，線索不能對目標信號的位置有效預測，空間提示可以對受試人員目標刺激位置進行提示，此外，把又一次產生的4000 毫秒注視點，其上部或下部會有目標刺激產生，時間少于2000 毫秒，也就是一系列箭頭符號，共有五個，目標刺激有3 種狀態，一種是一致，就是箭頭方向一致，一種是不一致，就是中間箭頭方向和其它箭頭不一致；還有一種是中性，也就是唯有中間箭頭存在方向，其它箭頭都是線段。參與人員對中間箭頭方向進行判定。

圖5 ANT 程序示意圖

對于注意網絡功能指標來說，主要是受試人員反應過程中，求出差值。對于警覺功能來說，是無提示與雙重提示情況下平均反應的差值，對于定向功能來說，就是中心提示將雙重提示情況下均反應扣減，不同功能測試反應過程中，差值大一些，就代表著這些功能要好一些。對于執行控制功能來說，主要是不一致情況下與一致情況下平均反應的差值，差值越小說明該功能越好。

2.2.研究參與者

本文研究對象是英雄聯盟青訓營成員，共計61 人，在青訓營參與的成員主要是LPL 以及LDL 挑選出來。成員年齡在17.81±1.27 之間，視力無異常。

在陜西，普通高校學生共81 人，成員年齡為18.6±1.34歲之間，視力無異常。

2.3.研究過程與數據分析

尚未進行實驗時，主試介紹實驗步驟，使所有被試人員能夠對實驗內容、步驟以及方法等全面了解。所有數據由spss22.0 進行統計分析。

3.結果

3.1.工作記憶

普通大學生與英雄聯盟電子競技運動員在2-back、3-back 上的結果如圖1 所示：

自變量是組別，因變量是2-back 正確率，實施t 檢驗，結果顯示，在2-back 測驗中，電子競技運動員與大學生進行比較，前者的正確率要高一些，t(142)=10.204，p 小于0.001。對于3-back 來說，運動員的正確率顯著高于普通大學生，t(142)=7.521，p＜0.001。

3.2.注意網絡功能

普通大學生與英雄聯盟電子競技運動員在注意網絡測驗上的結果如圖2 所示：

以組別為自變量，注意網絡功能的三個成分為因變量，進行獨立樣本t 檢驗，結果顯示，在警覺方面，電子競技運動員的表現與普通大學生存在邊緣顯著，t(142)=1.915，p=0.057。在定向方面，電子競技運動員的表現顯著高于普通大學生，t(142)=3.675，p＜0.001，在執行控制方面，電子競技運動員的表現與普通大學生沒有顯著差異，t(142)=0.270，p=0.787。

綜上，我們可以發現英雄聯盟電子競技運動員基礎認知能力在工作記憶、警覺、定向方面顯著高于普通大學生，在執行控制方面并沒有發現顯著差異。

4.討論

本研究結果與前人研究結果基本一致[5]，電子競技運動員相比于普通大學生具有某些認知能力的優勢，首先表現在工作記憶任務上，個人（運動員）在充分發揮自身技能的同時，必須對隊友與對手的動向高度關注，同時對對手的戰術信息快速更新，在確定適宜的方式；和隊友有機結合，一起進行攻防；同時將戰略、戰術和時間有機聯系起來。在游戲時，工作記憶能夠對知識與任務有效執行。由于處理負荷高，處理速度快，在這一情況下，工作記憶能夠將素材提供給高級認知，從而確保處理中心方向，讓運動員能夠自信地施展技巧和做出決定。

在注意網絡功能測驗中，電子競技運動員的優勢主要表現在警覺和定向功能上，國內學者王碧燁等人分析[4]研究對象是運動員與非運動員，開展注意網絡測試，通過研究得出，乒乓球運動員注意力執行控制方面，其選擇性不斷強化，在警覺方面，未對運動員與非運動員不同之處給予關注。相比于傳統體育運動，電子競技運動可能更需要在比賽中保持警覺，并在需要時將注意力快速指向環境中最為重要的信息，故其優勢主要表現在警覺和定向兩個方面，而在執行抑制功能上并未產生顯著差異，這與前人的研究結果存在差異，一些研究表明相比于普通人，英雄聯盟游戲玩家具有更高的執行控制能力[6]，更好的電子競技游戲表現與更高水平的執行控制功能有關。

最后，一些研究發現游戲玩家與非游戲玩家進行比較，前者的注意、記憶等認知能力要強一些；同時對于非游戲玩家來說，在游戲訓練相應時間后，認知能力得到顯著提高[6]。通過分析得出，近10 小時動作視頻游戲訓練提高了非游戲玩家的感知敏感性，減少了與任務無關的干擾因素的注意力捕獲[3]。相比于普通人，英雄聯盟游戲玩家具有更好的工作記憶、警覺與定向功能，游戲訓練對其認知能力的提高也要不可或缺的作用。

5.結論

英雄聯盟電子競技運動員基礎認知能力在工作記憶、警覺、定向方面存在優勢。