动作类电子游戏（Action video game,AVG）已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。在复杂拟真的游戏环境中,动作类电子游戏玩家需要对游戏中的各类信息进行记忆,并对快速移动的目标和快速变化的环境做出准确的反应。因此,AVG作为一种新兴的自然情景范式刺激,越来越受到研究者的关注,并逐步用于研究大脑及其认知功能的可塑性机制。先前研究表明,大脑的节律活动能够反映诸如注意、记忆等多种脑认知功能;但是,目前游戏研究大多基于静息态或者经典心理学范式任务来考察游戏经历或者游戏训练对大脑认知功能的影响,很少关注在动作类电子游戏过程中大脑的功能活动情况。综上,本文将针对收集到的动作类电子游戏过程中的310例脑电（Electroencephalogram,EEG）数据,结合机器学习和经典统计分析方法,发展新的节律相关指标以准确刻画不同游戏经历（游戏水平）被试在游戏过程中的大脑活动模式;进一步,我们还将考察情绪因素（如特质焦虑）与游戏水平对大脑功能的交互影响,并深入探讨动作类电子游戏对大脑功能影响的潜在机制。本研究主要工作如下:首先,由于传统的脑电节律分析仅关注时程上的平均节律强度,难以准确相对连续地刻画不同游戏水平人群在游戏过程中注意相关的Beta节律变化。本文基于机器学习提出了一种量化和评估动作类电子游戏对脑功能影响的新方法——Beta节律模式频数分析法。结果表明,在游戏过程中,高水平Beta节律分布模式的频数值在组间具有显著差异(p=2.11×10^-12,F=17.40),且随着游戏水平的增高呈现显著上升趋势。进一步,我们发现该频数值与游戏表现评分呈显著正相关（p=0.00097,R=0.22）。该结果表明,不同游戏水平对注意相关脑功能的影响可以通过Beta节律模式频数值进行刻画,并且该方法提供了一个新的角度帮助我们理解游戏对大脑的可塑性影响。然后,考虑到焦虑情绪是影响玩家表现和认知功能的重要因素之一,但是特质焦虑与游戏经历对脑功能的潜在交互影响尚不清楚。因此,我们进一步利用动作类电子游戏被试的脑电数据和行为学数据,考察了特质焦虑和游戏经历对脑电节律的交互影响。研究结果显示,在高特质焦虑组,高游戏水平组在游戏过程中的Gamma与Beta相对能量显著地高于低游戏水平组（p<0.05）,并且在高特质焦虑组,游戏表现评分与Gamma1与Gamma2相对能量呈现显著的正相关(Gamma1:p=0.010,R_peak=0.36;Gamma2:p=0.0011,R_peak=0.36)。这一结果表明大脑功能可能会受到AVG游戏经历与特征焦虑的交互影响,我们推测由于游戏过程中,动作类电子游戏与特质焦虑可能会增强高水平玩家的注意与工作记忆能力。