网络成瘾的神经影像学研究进展

周　于，向　慧

(贵州省人民医院，贵州　贵阳　550002 通信作者：向　慧，E-mail: xiangyaxianghui@126.com)



综述

网络成瘾的神经影像学研究进展

周于，向慧

(贵州省人民医院，贵州贵阳550002 通信作者：向慧，E-mail: xiangyaxianghui@126.com)

网络成瘾；神经影像学；功能磁共振；脑结构

1　引　　言

网络的出现带来了人类社会进一步革新的同时，也带来了一些问题，比如网络成瘾(Internet addiction disorder，IAD)。2016年1月发布的中国互联网络发展状况统计报告显示[1]，截止2015年12月，中国网民规模达到6.88亿，同时我国10～29岁的网民占总体的51.3%，因此IAD给青少年带来的消极影响最为突出。Goldberg等[2]最早在1995年提出IAD这一名称，随后Young[3]根据《精神障碍诊断与统计手册(第4版)》(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders Fourth edition，DSM-IV)提出参照与其最相近的病理性赌博的诊断方式描述IAD，在最新的《精神障碍诊断与统计手册(第5版)》(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders Fivth edition，DSM-5)[4]将网络游戏成瘾归为进一步研究的疾病一类中。

心理机制方面的研究中，Young[3]提出ACE模型；Davis[5]提出认知-行为模型，刘树娟等[6]提出了社会-心理-生理模型，张阔等[7]提出了交互系统模型。现在大多数学者对IAD的研究主要集中在奖赏系统、情绪、冲动控制、认知功能等方面，但是对IAD的神经机制，特别是影像学方面的研究较少，对IAD的生理机制没有明确的结论[8-9]。随着认知神经科学的发展，越来越多的学者开始关心IAD的认知神经机制[10]，运用神经影像方法研究其神经机制也逐渐成为成瘾研究的主流。目前使用的神经影像研究方式主要有常规核磁共振成像(MRI)、分子显像(PET)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)、功能性磁共振成像(fMRI)、弥散张量成像(DTI)、扩散峰度成像(DKI)等。

2　奖赏系统的研究

IAD的成瘾理论模型中，其中一种为大脑奖赏环路和调节系统理论(前额叶-纹状体)[11]，使用静息态(ReHo)的fMRI和陈氏网络成瘾量表(CIAS)比较IAD组与健康对照组大脑两半球间功能连接性的差异，发现IAD组在双侧额上回、额下回、额中回、体素镜像等位连接性(VMHC)低于对照组，该组CIAS评分与额上回眶部的VMHC值呈负相关，显示了前额叶在IAD神经病理机制中的重要作用，前额叶负责奖赏和自我管理系统的功能，以上证据进一步支持IAD是成瘾行为。

有研究者利用体素脑形态学测量法(VBM)分析被试的大脑灰质[12]，同时还使用了网络成瘾测试(IAT)进行评定，发现IAT评分与灰质容积呈负相关，右侧额叶到左腹侧纹状体的功能连接性与IAT评分呈正相关，前额叶-纹状体环路的改变与IAT评分的上升可能反映出自上而下的前额叶区域调控的降低，维持长期目标能力降低；腹侧纹状体的高激活可能说明其减少了对前额叶的控制。以上结果表明IAD可能是神经元环路的成瘾行为。

PET的研究中，研究者将放射性标记的雷氯必利应用在扫描过程[13]，发现IAD组大脑中纹状体的多巴胺受体有效性水平因受到抑制而降低，这来自于双侧大脑纹状体的背侧尾状核和壳核，正说明了IAD奖赏系统机制的来源。另外IAD评分与多巴胺受体D2在左背侧尾状核、左背核和右背核可用性呈明显的负相关。

在SPECT研究中[14]，发现IAD组纹状体的多巴胺转运体(DAT)的表达水平明显降低，体积和重量相比对照组明显减小。因为DAT在多巴胺水平和多巴胺标记中扮演重要角色，该异常可能与其大脑多巴胺系统即奖赏系统的功能异常有关，这支持了IAD与其他成瘾均存在类似的神经生物学异常。

用DTI技术比较IAD组和对照组的大脑白质结构图像的区别[15]，发现IAD组大脑网络连接网络的区域损伤，其前额叶，颞叶、扣带等数个脑区的节点效率也明显下降。额叶接受处理周围脑区的神经纤维信息的传入与传出，额下脑回负责形成和维持奖赏系统，其受损会使IAD者大脑奖赏回路降低对自然奖赏信号的敏感性，而在网络使用的过程中则能够获得兴奋和满足感，因此更沉溺于网络使用的行为中。

3　情绪的研究

在大脑中，负责情绪调控的部位有额叶、颞叶，特别是前额叶，是与情绪关系密切的脑区，这些部位受损会影响个体的情绪与性格[16]。ReHo-fMRI的研究中[17]，使用儿童焦虑情绪障碍量表(SCARED)进行测查，发现IAD组SCARED评分高于对照组，同时其在腹侧纹状体和双侧尾状核、前扣带回皮层、后扣带回皮层的功能连接性低于对照组，上述发现为IAD与纹状体功能环路(包括情感和动机处理、认知控制)的异常有关提供了证据。

VBM的研究发现了IAD者岛叶脑灰质体积明显下降，岛叶参与负性情绪的调节，该异常可能会引起紧张、焦虑、愤怒等情绪[18]。有研究者[19]提出岛叶因为与额叶、颞叶、顶叶皮层相联系，会导致药物成瘾者对药物的心理渴望，这同样支持了岛叶参与IAD形成。

利用DKI对IAD全脑灰质进行体素分析，还进行了焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)评定[20]，发现IAD组在右侧颞上回和颞下回、右侧额下回、左外侧舌回、额眶皮质的扩散峰度参数值小于对照组，同时SAS、SDS评分也低于对照组。上述异常显示出IAD者可能存在情绪问题，也提供其对情绪影响的神经机制。

利用DTI显示IAD者脑白质纤维束的三维图像[21]，并用基于统计的纤维束分析方法(TBSS)和感兴趣的容积分析方法(VOI)进行分析[15]，发现IAD组大脑连接网络的区域损伤，扣带回的节点局部效率明显低于正常对照组。扣带皮层作为边缘系统最重要的部分之一，涉及到控制、情绪、积极性等功能的正常运转，其损伤可能会造成个体注意力降低和暴力行为，可以为IAD者在生活中的一些异常情绪提供结构上的证据。

4　冲动控制的研究

前额叶在冲动控制和行为决策上扮演重要角色，其异常会导致对冲动行为控制的失调[22]。利用fMRI研究在Go/No-Go任务中，IAD组与对照组脑成像的区别，发现No-Go实验中IAD组左侧额上回、额中回的激活程度与BIS-11冲动量表和CIAS评分呈正相关，说明大脑前额皮层可能参与冲动控制，其功能受损与IAD者的高冲动性有关。

Dong等[23]利用fMRI研究IAD者的Stroop词色任务，发现IAD组的执行控制网络(ECNs，包括腹内侧前额叶、背外侧前额叶、顶叶皮层)的功能连接性低于对照组，ECNs的功能连接性与Stroop任务的表现呈负相关，与大脑在执行控制区域的激活程度呈正相关，说明ECNs的低功能连接性可能是IAD的特征之一。

使用ReHo-fMRI研究IAD组脑岛和伏隔核的功能连接性[24]，发现其在左脑岛和左背外侧前额叶皮层和额眶皮层连接性降低，两侧脑岛直接的连接性升高，与IAD组冲动性呈正相关。两半球脑岛连接性升高与冲动性相关，可解释IAD者更容易参与上网行为。

在形态学测量中，利用DTI扫描IAD组和对照组的大脑白质[25]，发现IAD组的胼胝体、右侧丘脑、右扣带、海马FA值增加，右侧额叶纤维束髓鞘形成，这些部位与大脑的认知控制功能有关。另外IAD组全脑白质的FA值与其成瘾时间呈正相关，与径向弥散值呈负相关。以上部位的异常可能会无法抑制过度上网的行为，在右侧额叶纤维束增加的髓鞘形成可能是过度上网的结果。

5　认知功能的研究

使用ReHo-fMRI来研究IAD者大脑功能网络的异常[26]，发现其功能连接体受到阻断，特别是位于额叶、枕叶、顶叶脑区，会影响长程的半球间的连接；另外区域异常与IAD严重程度相关，表明IAD会损害大脑的功能连接性，可能会涉及行为和认知方面的障碍。

利用fMRI对Go/No-Go任务的研究中[22]，发现IAD组在No-Go时其双侧额中回、额下回、右侧前扣带回部位比对照组更活跃，说明其认知过程需要更多的资源，即认知效率较低。因为前额叶在认知过程有重要作用，结果显示其异常被认为会造成大脑执行功能的障碍， IAD组认知效率低下说明其前扣带回皮层自上而下的认知功能受损。

对于IAD与物质成瘾的关系[27]，有研究者利用线索诱导的实验，用fMRI研究IAD和尼古丁成瘾的被试，发现两组渴望吸烟和上网的冲动有很高的共病性，表现在前扣带、背外侧前额叶、尾状核等边缘系统，海马旁回、脑岛区域激活，这与关联的线索诱导情况一致，也表明网络图像会引起IAD者明显的注意偏向，这可能是形成IAD的认知机制，同时该研究也显示出两种成瘾可能有类似的神经机制。

6　局限和展望

从对不同文献的阅读中，不难发现每个研究者使用的IAD诊断和入组的标准并不相同，常用的几种IAD量表如Young簇、Davis簇诊断标准，Morahan-Martin制定的量表等，其测查的方向和重点均有差异[28]。还有目前一些研究对过度使用网络和IAD的界定并不清晰，尽管同样都会激活大脑奖赏系统，但长时间使用不一定就是成瘾行为[29]。

另外是对于被试人群的选取，大多集中在青少年人群中[30]，性别上又多为男性，但对其他人群的研究较少。同时研究的被试人数较少，其个体差异更可能影响研究结果，难以解释IAD与心理、神经机制变化的联系，其研究结论的一般性推广就更加困难。

在方法上，不同的研究者一般只采取一两种方法进行研究，单纯使用心理量表、认知实验或者影像学，很少有将三者进行结合；对于同种方法的不同手段，也很少综合使用[31]，比如同时运用fMRI和DTI两种影像学方法研究大脑的同一区域。研究方法的局限，也影响了研究成果的推广应用，多学科、多方法结合使用是这一领域未来的研究方向[32]。在IAD研究的道路上，还需要敢于创新的研究者，大胆运用自己的新方法，来研究这一问题。

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(本文编辑：唐雪莉)

贵州省留学人员科技创新项目[黔人项目资助合同(2015)06号]

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10.11886/j.issn.1007-3256.2016.03.024

2016-05-28)