网络成瘾脑机制的神经影像学研究进展

文　超，朱天民，代　宇，李红亚，王超兰，李　卉（成都中医药大学针推学院，四川成都610075）



网络成瘾脑机制的神经影像学研究进展

文超，朱天民，代宇，李红亚，王超兰，李卉
（成都中医药大学针推学院，四川成都610075）

［摘要］网络成瘾对青少年的身心发展、家庭和睦，以及社会的健康发展带来了不小的危害。本文对网络成瘾的研究进展进行简单的综述，主要介绍国内外基于神经影像学对网络成瘾脑机制方面的研究成果，以期对网络成瘾的研究提供帮助。

［关键词］网络成瘾；脑机制；影像学；综述

2014年7月21日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的第34次《中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）显示，截至2014年6月，中国网民达6.32亿，互联网普及率达46.9%［1］。大学生占我国网络用户的50%以上，总人数达3.2亿，是网络成瘾（以下简称网瘾）最大的潜在危险人群。互联网在方便大学生搜寻信息的同时，也不可避免带来了一种新的社会问题［2-3］——网瘾。网瘾问题正成为一个世界性的难题，已经引起了国内外的广泛关注。最新抽样调查的1 426名大学生中，119名符合网瘾诊断标准，发生率为8.35%；有183名为网瘾倾向者，占12.83%，且男生的网瘾人数比女生高出2.81倍［4］。因此，本文主要介绍网瘾的神经影像学研究成果，以期为网瘾的治疗提供帮助。

1　网瘾概念

网瘾，或称网瘾综合征，这一概念最早由美国著名精神病研究专家伊凡·戈登伯格（Ivan Goldberg）在1994年提出［5］。1996年美国匹兹堡大学心理学教授Young［6］的研究证实了网瘾现象的存在，她认为病理性赌博的状态与网瘾最相似，故将它定义为：一种没有成瘾物质作用下的冲动控制障碍。1997年，美国心理学会正式承认了“网瘾”的学术研究价值。Young［7］认为网瘾主要包括网络色情成瘾、网络关系成瘾、网络强迫行为、信息收集成瘾和网络游戏成瘾5种类型。其中，网络游戏成瘾是网瘾最常见的方式［8］。2001年，Davis提出成瘾这一概念是与有物质基础的药物成瘾相关，而只有心理上依赖且缺乏物质基础的网瘾，不适用这一概念。因此Davis主张使用“病理性网络使用（pathological internet use，PIU）”的术语。此定义也得到多位学者的支持。

2　网瘾诊断标准

网瘾作为一种新出现的心理和行为障碍，目前仍无完整、统一的诊断标准。国内外使用最多的是Young根据美国精神病协会的《精神障碍诊断与统计手册》（DSM-IV，1995）制定的诊断标准［6］，共8项，只要满足其中5项即可判定为网瘾［现该手册已更新第五版，即《精神障碍诊断与统计手册》（DSM-V，2013）］。Davis编制的在线认知量表（DOCS）包含安全感、冲动性、社会化、压力应对、孤独-现实5个项目，共36道题目，评分超过100以上即可诊断为网瘾［10］。Ko等［11］提出“大学生网瘾诊断标准”，包含：专注、冲动、渴求、耐受、戒断、控制力减弱、过多的时间与精力花费在网络上、决策和社会功能受损8项症状，当出现6个或6个以上症状可诊断为网瘾。国内也有许多学者，在参考国外量表的基础上，结合我国网瘾者以青少年为主的实际情况编订了网瘾诊断标准。例如我国台湾地区陈淑惠于1999年编订的《中文网络成瘾量表》就具有良好的信度和效度；陶宏开［12］将网瘾分成了10个等级，在这10个等级中，5级以上是网瘾，8级以上是程度严重的网瘾；2008年11 月8日，由北京军区总医院陶然等［13］牵头编订的《网络成瘾临床诊断标准》通过了国内外专家的鉴定，还将网瘾与网络过度使用进行了区分。但现有量表并未严格按照心理测量学程序编制，也没有科学严谨的划界值［14］。因此，对网瘾的诊断标准还需在之前的基础上综合各个学科进行更加科学详细的划分。

3　网瘾发生机制的影像学研究

网瘾属行为医学范畴，性质上属技术性成瘾。以往，由于技术手段的限制，对于网瘾的研究多集中在宏观层面，如心理、人格特征、社会环境因素等。其致病机制也多从这些方面提出，例如美国心理学家Young 1997年提出的“ACE模型”、加拿大学者Davis提出“认知-行为模型”等［15］。这些虽可解释网瘾的心理学特征，但有一定的局限性。近年来，随着科学技术的进步，尤其是神经影像学等检测技术的发展，包括PET、fMRI、DTI、事件相关电位（ERP）等，为观察大脑的功能情况提供了有效手段，可无创地观察大脑的结构、功能和葡萄糖代谢等情况，使我们对网瘾脑机制有更加深刻的认识，从而进一步阐明网瘾的神经生物学理论。

3.1 PET研究进展PET是较早进行脑功能成像的重要技术，是功能影像技术的代表。它通过使用放射性核素，标记核酸、受体、转运体、酶、基因探针等生物分子，直接显示体内不同生物过程和疾病的分子机制，在脑功能研究中具有独特优点。PET显像在分析成瘾者大脑的结构和活动的影像，以及解释成瘾现象如何影响和调节脑神经递质方面具有重要的价值。Tian等［16］在静息状态下使用C-11-NMSP和F-18-FDG的PET成像方法，通过与健康对照组比较，观察到网络游戏障碍者的前额叶、颞叶和边缘系统中的葡萄糖代谢显著减少，纹状体中也发现与成瘾时间呈正相关D2受体的失调；首次表明D2受体在纹状体中的低水平与前额皮质中葡萄糖代谢减少显著相关，前额皮质的D2受体和5-HT 2A受体介导的失调可能构成了网络游戏障碍者的控制和强迫行为损失机制。Kim等［17］的研究也表明，网瘾个体的纹状体包括双边背侧尾状核和右壳核区的多巴胺D2受体的可用性水平降低。以上发现有助于网瘾神经生物学机制的理解。

3.2 ERP研究进展ERP即与特异性事件相关联的电活动，是指外加的一种特定刺激作用于脑的某一部位或感觉系统，在给予刺激或撤销刺激时，引起的脑区电位变化。目前研究［18］表明，过度游戏者与冲动控制和物质使用障碍者的行为和电生理学相似。他们可能会对游戏的消极后果不太敏感，因此继续他们的行为，这表明了网瘾患者低下的错误处理能力。Dong等［19］在color-word stroop任务下，调查了网瘾男大学生的执行控制能力，并记录ERP，行为结果表明，在条件不一致的情况下，网瘾大学生较健康者的反应时间长、反应误差多。而ERP结果则显示，网瘾者的内侧额叶皮质（MFN）偏转减少。综合行为表现和ERP的研究结果表明，网瘾者的执行控制能力受损。而Zhenhe等［20］通过对埃里克森侧翼任务下错误相关负波（ERN）的研究得出，网瘾组的总误差率比对照组高（P＜0.01），且总错误反应的反应时间更短，这与Dong等［19］的研究结果一致。而对GO/NO-GO任务中的ERP研究发现，与健康对照组相比，网瘾组表现出较低的NOGO-N2振幅期间、较高的P3的波幅，以及更长的P3峰潜伏期。而网瘾组在矛盾检出时的脑电水平低于正常组，故完成同样的抑制反应时网瘾患者必须付出更多的认知控制。另外，网瘾患者的信息处理效率和认知控制能力均低于正常对照组［21］。许汉云等［22］采用经典的基因拷贝数变异（CNV）实验模式，记录30例青少年的CNV波形，其中网络游戏成瘾组和正常对照组各15例，结果发现网络游戏成瘾组的CNV波形欠规则，与正常对照组进行比较，CNV潜伏期A点延迟（P＜0.05），CNV平均波幅和命令后伴随负电位（PINV）平均波幅均显著降低（P＜0.05）。此结论为网络游戏成瘾青少年的发病机制提供一些线索。可结合fMRI及分子生物学技术进一步分析。

3.3 MRI研究进展

3.3.1 DTI进展DTI是一种描述大脑结构的新方法，是MRI的特殊形式。如果说MRI是追踪水分子中的氢原子，那么DTI便是依据水分子移动方向制图。Dong等［23］利用DTI评估网络游戏成瘾者的白质完整性，发现与健康对照组相比，网络游戏成瘾患者在丘脑和左侧后扣带回皮质（PCC）的FA值较高，丘脑的FA值与网络成瘾程度呈正相关。他们认为网络游戏成瘾患者FA值增加的区域，可能是网络游戏成瘾的一个预先存在的脆弱性因素，或可能出现的继发性网络游戏成瘾，也可能是一个过度网络游戏的直接结果。而Lin等［24］通过基于白质骨架的空间统计分析（TBSS）的方法表明，网瘾患者的眶额叶白质、胼胝体、扣带、下额枕束、放射冠、内囊和外囊的FA值显著降低，而且整个大脑没有FA值较高的区域。胼胝体的左侧膝部FA值与儿童焦虑性情绪障碍，以及左外囊的FA值与Young的网瘾量表之间存在显著的负相关，由此提出白质的完整性可能成为一种潜在的治疗网瘾的新目标。Yuan等［25］则从网瘾对主要神经纤维通路的微观结构完整性的影响入手，使用VBM技术研究了网瘾青少年的脑形态，使用DTI方法研究了白质FA值的变化。VBM结果表明右侧前额叶背外侧回（DLPFC）、左侧前扣带回（RACC）和右侧补充运动区（SMA）的灰质体积减少。而DTI分析显示FA值在左侧内囊后肢（PLIC）白质中增强，在右侧海马旁回（PHG）的白质中降低。总结发现，DLPFC、RACC和SMA的灰质体积，以及PLIC白质FA值的变化与网瘾青少年的成瘾时间显著相关，认为长期的网瘾会导致大脑结构的改变，这使人们对于网瘾的危害有了更加清晰的认识。以上研究均认为FA值可作为评估网瘾的重要生物学指标，也得到了一定实验数据的支持。但FA值的变化及其变化区域却存在一定矛盾，这有可能与被试者数量较少、网瘾程度和统计观察方法相关，有待进一步的研究确认。

3.3.2 fMRI进展通常人们所了解的fMRI是基于BOLD效应的fMRI，目前的应用也最为广泛。BOLD-fMRI是通过研究脑血氧水平变化分析脑功能的产生方式、位置及作用效果，反映人脑在执行某项任务或受到某种刺激时大脑皮层功能区的激活情况。BOLD-fMRI能识别成瘾者渴求时的特定脑区，以及判定激活程度［26］。Ding等［27］在GO/NO-GO任务下使用3.0 T MRI扫描仪检查17例网瘾少年和17例健康者，并结合Barratt冲动量表（BIS）-11来评估冲动行为。结果发现，2组在GO/NO-GO任务下没有不同的行为表现。但影像显示网瘾组左上额内侧回、右侧前扣带皮层，右上、左额中回，顶下小叶，左侧中央前回，左侧楔叶、楔前叶在GO/NO-GO测试下明显活跃，而在双侧颞中回、双侧颞上回、右顶叶则明显减退，且网瘾者左上的内侧前额叶的激活与BIS-11和网瘾量表（CIAS）的总分相关。因此，他们认为前额叶皮层可能参与电路调节冲动，而其功能受损可能与网瘾青少年的高冲动相关。Li等［28］运用动态因果模型（DCM）把反应抑制网络内的有效连接量化。结果，在健康受试者中额叶基底神经节间接通路被反应抑制占用，而在网瘾患者中没有发现任何对等的有效连接。这表明网瘾患者没有抑制不必要的行动（如上网）。网瘾患者完成决策任务时需要付出更多的认知活动，他们对奖励的敏感性增高，对惩罚的敏感性降低，更倾向于获得即时奖励而忽视长期的严重负面结果，这表明网瘾患者认知灵活性的受损。这也可解释为什么网瘾患者注意到他们行为的严重消极后果后依然继续沉迷网络［29-32］。

杜万萍等［33］发现在观看网络游戏录像时，网瘾组较正常对照受试者激活增强的脑区有右侧顶上小叶、右侧颞叶脑岛、右侧顶叶楔前叶、右侧扣带回和右侧颞上回。说明网瘾者存在脑功能异常和右侧大脑偏侧化激活现象。Qi等［34］则使用伪连续的ASL灌注fMRI来比较网瘾患者和正常青少年之间的脑血流量来衡量网络游戏成瘾对静息脑功能的影响。结果发现，与对照组相比，网络游戏成瘾的青少年表现出显著高的全脑血流量在左颞叶和梭状回、左海马旁回和杏仁核、右内侧额叶和前扣带皮层、左侧岛叶、右侧岛叶、右侧颞中回、右侧中央前回、左侧辅助运动区、左扣带回、右下顶叶。而在左颞中回、左枕中回和右扣带回的脑血流量则较低。这一结果支持了网络游戏成瘾是一种与其他成瘾性疾病有着相似的生物学异常的假设。

而ReHo方法是一种新的静息脑功能数据处理的方法。ReHo值反映的是某些区域BOLD信号的时间同步性，而不是信号的强度，可以通过ReHo值的高低反映脑区的活动性。杜万萍等［35］采用ReHo分析方法，对19例网瘾青少年和19例健康者行fMRI，比较2组平均脑ReHo图的差异。结果发现，网瘾组ReHo值升高区域主要集中在小脑、脑干、扣带回（右侧）、双侧海马旁回、右侧额叶（直回、额中回及额下回）、左侧额上回、左侧楔前叶、右侧中央后回、右侧枕中回、右侧颞下回、左侧颞上回及颞中回；ReHo降低的区域仅表现在左侧顶叶的楔前叶。秦玲娣等［36］发现在静息状态下，与正常组比较，网瘾组的右侧海马旁回、右侧舌回、左侧脑岛、右侧中央后回和左侧顶下小叶等脑区ReHo降低。尽管两研究间存在一定的出入，但均表明网瘾青少年局域一致性存在异常，此方面研究可作为今后的一个研究方向，为网瘾的发病机制提供新的依据。

4　小结

大学生网瘾问题的研究已得到我国医学和心理学界的重视，积累了主要基于诊断量表的网瘾检出率的数据（5.3%～23.6%），但报道数据相差较大，根本原因是仍缺少脑神经生物学的机制研究［2］。综上所述，随着神经影像等检测技术的不断发展和临床运用，人们对于网瘾脑机制方面的研究也越来越多，也提出了脑内“奖赏系统”等的成瘾机制的研究成果。但这些成果仍不足以对网瘾的发生机制作出详细而准确的解释。而对网瘾诊断标准的完善也需结合脑机制方面的研究。因此，在未来脑机制的研究中，不但需要充分利用各种神经影像学的检测手段，还需要将各种检测手段和分析方法充分结合，如fMRI与DTI分析相结合、fMRI与ERP相结合、神经成像与行为试验方法相结合等。而随着手机的普及，手机成瘾也逐渐成为一种新的趋势。《报告》显示，截至2014年6月，手机使用率达83.4%，是目前我国的第一大上网终端设备，手机网民规模5.27亿［1］。尽管对于手机成瘾和网瘾之间的关系和区别尚无专门研究，但是2种行为之间却有着极大的相似性。所以，对于网瘾问题的解决，定会对手机成瘾的预防和治疗起到积极的作用。

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收稿日期（2015-05-25）

［通信作者］朱天民，E-mail：tmzhu@hotmail．com。

DOI：10.3969/j.issn.1672-0512.2016.03.046