网络使用成瘾者认知神经机制研究综述

刘思义

〔摘要〕 随着网络日益普及，网络成瘾现象变得愈加普遍，亟须采取干预措施改善网络所带来的负面影响。网络使用成瘾者是指重复使用网络所导致的慢性或周期性着迷状态，从而产生难以抗拒、再度使用的欲望及想要增加使用时间的张力和耐受性等现象，对于上网所带来的快感会一直有心理与生理上的依赖的行为人。经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电（1～2mA）调节大脑皮质神经元活动的物理治疗技术，可对行为成瘾相关脑区进行抑制或激活刺激。本文将依据已有研究进一步探讨并总结网络使用成瘾者的认知神经机制，分别从认知与动机功能受损、注意偏向、情绪加工与识别、抑制控制与感觉寻求、奖赏系统、决策与执行控制系统等角度进行阐述，了解内在作用机制，明确相关脑区定位，并探讨使用tDCS技术改善网络使用成瘾者现状，使网络使用成瘾者倾向于选择做出更多网络利他行为。

〔关键词〕网络使用成瘾者；认知神经科学；心理生理机制；tDCS

〔中图分类号〕B-845. 1 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1671-2684（2018）01-0012-07

一、引言

2017年7月，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第40次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示，截至2017年6月，中国网民规模7. 51亿，其中手机网民规模达7. 24亿，手机网民占比达96.3%；互联网普及率54. 3%，移动互联网主导地位强化及网络使用年轻化趋势凸显[1]。更多年轻人沉迷于网络虚拟世界，这就迫切需要从积极心理学角度采取措施改善网络使用所带来的消极影响。

网络作为科技革命的重要标志和应用工具，带来便利同时，若长时间无节制使用，则会对个体身心和社会功能产生损伤[2]。根据《中国互联网络发展状况统计报告》，“用户经常使用的网络服务/功能”有五个维度：网络游戏、信息收集、在线娱乐、网络社交、网上交易。因此，网络成瘾可划分为五种类型：网络关系成瘾、网络强迫行为、网络色情成瘾、信息收集成瘾及电脑成瘾。网络成瘾障碍（internet addiction disorder，IAD）又称病理性网络使用（pathological internet use，PIU）[3]，抑或问题性网络使用（problematic internet use），指重复使用网络所导致的慢性或周期性着迷状态，产生难以抗拒、再度使用的欲望，同时会产生想要增加使用时间的张力和耐受性等现象，对于上网所带来的快感会一直有心理与生理上的依赖[4]。

具身认知理论（embodied cognition theory）认为人们的身体感受与身体活动会作用于人们的认知活动中[5]，外部网络环境在一定程度上会局限网络使用者的身体活动，进而影响网络使用者的认知活动、身体以及知觉、记忆、推理等高级认知过程[6]。网络使用满足理论（internet use and gratifications approach）则认为，行为个体在使用网络时，自身某些需要会获得某种程度的满足，而这种满足感的获得会进一步导致更为频繁持久的网络使用，从而诱使个体形成依赖或成瘾[7]。Davis认知—行为模型认为“非适应性认知”（maladaptive cognition）是问题性网络使用发生的充分条件，非适应性认知主要涉及自我怀疑、较低自我效能感及否定自我评价，病理性网络使用对象的情感症状和行为症状是由认知症状诱发的[8]。可见，探讨心理、生理机制对于改善网络使用成瘾者现状至关重要。

通过使用citespace软件、中国知网可视化分析等方式搜索整理网络使用成瘾者相关研究发现，研究较多集中在网络成瘾概念及其标准设定、网络成瘾量表的编制与修订、网络成瘾者的人格特质以及网络成瘾影响因素等方面，偏重于定性分析，对网络成瘾使用者的认知神经科学研究偏少且不完善。本文将分别从网络使用成瘾者的认知与动机功能受损、注意偏向、情绪加工与识别、抑制控制与感觉需求、奖赏系统、决策与执行控制系统等方面综述网络使用成瘾者心理、生理机制，明确网络使用成瘾者脑区分布，并展望使用tDCS技术作用于相关脑区改善网络使用成瘾者状况。

二、网络使用成瘾者的心理、生理机制

已有学者提出网络成瘾的原因有以下几点：第一，网络本身的属性导致个体成瘾，ACE模型指出，A（anonymity）、C（convenience）、E（escape）对应网络的匿名、便捷和逃避现实性，对个体产生巨大的吸引力，从而导致个体过多使用网络，最终导致网络成瘾[9]；第二，个体的一些心理、行为易感特质导致了网络成瘾，如抑郁、焦虑、低自尊的人格特质等；第三，网络特性与个体特质间存在交互作用[4]。研究发现，网络成瘾者的执行控制能力存在受损现象[10]，注意力存在缺陷和涣散，情绪加工能力有缺陷[11]，具有抑郁、孤独、社交焦虑等人格特征[12]。弱中央统合理论（the weak central coherence，WCC）指出网络使用成瘾者具有较弱的中央统合能力，行为主体的认知、情绪、注意和人格等特征存在缺陷，执行控制、整合和注意能力会明显低于正常人[10，13]。

目前網络成瘾研究依据研究目的不同而选用不同的研究范式，运用较为成熟的认知神经研究范式有Stroop范式、Oddball范式、Go/Nogo范式等。对网络成瘾的ERP（event-related potential）研究主要集中在P300、N1、N2、NogoN2/P3几个脑波成分上，对其他脑波成分也有所研究，如反映大脑自动化加工过程的失匹配负波（mismatch negativity，MMN），反映人类在前注意阶段决定对事物是否注意的自动分类加工的PN，反映情绪加工过程的晚期正电位（late positive potential，LPP）以及与人类行为、决策相关的错误相关负波（error relation negative，ERN）等。基于此，依据已有理论支撑，本文将依次详细论述网络使用成瘾者在认知与动机功能受损、注意偏向、情绪加工与识别、抑制控制与感觉需求、奖赏系统、决策与执行控制系统等方面的研究成果。endprint

（一）认知与动机功能受损

研究表明，网络使用成瘾者的认知加工功能受损并伴随感觉功能易化现象，思维、语言认知、短时记忆和决策能力下降，相关功能脑区出现异常。

研究人员使用ERP技术发现，对于不同人群，网络成瘾组前额叶MMN的波幅显著升高，前额叶功能下降；网络成瘾青少年群体会表现出明显的表情认知易化现象，N170波潜伏期显著提前，提示其早期视觉功能也出现易化[14]。而网络游戏成瘾者的听觉N1波幅显著高于非成瘾者，出现感觉功能的异化现象；网络使用经验多的被试在感知觉层面的动作表征减弱[15]；过度使用网络者的面孔加工在早期ERP成分上与正常人出现差异[16]。P300波反映大脑信息加工能力，P300潜伏期反映了个体对刺激信息的反应时间[17，18]，过度使用互联网导致个体P300波幅降低，潜伏期延长[19]。网络成瘾者在静息状态下自发脑电的复杂度值显著降低，表明其思维活动功能受损[20]。网络成瘾者的N400波幅降低，潜伏期延长，反映网络成瘾青少年的常规语言流畅功能下降[21]。

研究者采用Tversky社会认知实验范式，发现网络成瘾者在编码和再认两个加工階段均具有负性社会认知加工特点[22]。网络成瘾者的认知加工过程出现异常，表现出对积极信息的忽视或拒绝积极认知加工，倾向于选择消极信息，进行消极认知加工[23]。网络成瘾者对于自我信息具有加工的优先性，自己的网名具有与真实人名相似的加工优势与机制，在视觉搜索任务中能获得更快的反应速度[24]。经过长时间的在线“训练”，会使网络成瘾者的感觉—动作协调[25]和视觉空间加工能力有所提高[10]。有研究采用数字颜色连线任务和Stroop测验，发现网络游戏成瘾被试在知觉反应加工速度上优于对照组被试[26]。

积极情绪的拓展建构理论（broaden-and-build theory of positive motions）认为积极情绪能够扩展个体的注意范围和思维活动序列，帮助建构个体内资源和个体间资源（身体资源、智力资源、人际资源、心理资源等）[27]。自我概念分化假说（the self-concept fragmentation hypothesis）则提出互联网使个体可以较为容易地塑造多种可能自我，更使他们面对人和思想的多种可能性，可能会碎片化其人格，削弱他们整合自我不同方面为统一整体的能力，使个体面临自我概念无法整合的风险，造成自我概念混乱[28]。

（二）注意偏向

研究者使用oddball实验范式、stroop实验范式以及ERP等进行研究，结果一致证实网络成瘾者早期成分出现较早，网络成瘾群体普遍存在对网络相关刺激的注意偏向[29]。

研究指出，网络游戏成瘾者对网络游戏相关词汇存在明显的注意偏向[30]。网络游戏成瘾组中网络游戏相关刺激诱发波幅显著偏大的P200和P300，提示网络游戏成瘾者在信息加工的早期阶段将更多的注意资源分配给了与网络相关的刺激[31]。网络成瘾者与对照组早期注意ERP成分比较显示，网络成瘾者早期视觉注意有明显异化现象，Stroop效应也显示个体对特定刺激存在较低的反应阈限，会分配较多注意，进行更多信息加工，从而产生注意偏向。

Ohman驱动注意理论阐述，人天生就对负性刺激有选择性的回避反应，当环境中出现威胁刺激，由此而引发的消极情绪就会驱动注意，而使注意首先关注这些负性刺激[32]。长期使用网络的青少年显露出对外界事物的注意力涣散、对网络内容拥有敏感的注意能力、很难自控离开网络，严重影响学习、人际交往等社会功能。内隐认知理论（implicit theory of cognitive）认为成瘾是一种自发无意识的、无法控制的、难以中断的潜在认知行为[33]。基于图式的成瘾理论（schema-based theories of addiction）则指出成瘾者会优先注意到与网络相关的信息并对其进行加工，形成图式，而保存在大脑中的这种图式又会在相关刺激的作用下被激活，进一步影响对网络相关信息的注意[34]。

（三）情绪加工与识别

网络成瘾群体存在较为普遍的情绪困扰现象[35]，即网络成瘾者在离开网络的间歇期会出现焦躁不安、情绪低落等症状。研究指出，在与正常被试相比时，网络成瘾青少年表现出明显的表情认知异化现象，对情绪的识别能力也更为敏感[36]。已有研究指出，大脑前额叶皮层对情绪的加工与识别尤为重要，PIU群体可能存在前额叶的功能性障碍[37]；对人脸表情进行情绪标记时前额叶皮层（PFC）的活动显著增强。网络成瘾者的眶额叶白质、胼胝体、额枕叶束下部、辐射冠和内外囊等大脑区域部分各向异性值（fractional anisotropy，FA）比对照组低，存在异常的白质整合，而这些区域与情绪的产生和处理紧密相关[38]。

Zajonc的情感优先假说（affective primacy hypo-thesis）指出，情绪加工在认知加工之前[39]。诱因—敏感化模型（incentive-sensitization model）指出，长期的成瘾行为会改变伏隔核（the nucleus accumbens，Nacc）等相关神经系统的敏感性，从而对成瘾相关刺激异常敏感，形成对成瘾行为及其相关线索的病理性特性，即神经易感化（neural sensitization）[40]。躯体标记假说（somatic marker hypothesis）则认为情绪是由特定情境所诱发的躯体反应和中枢活动变化的集合，躯体反应主要包括内脏活动（如心率、血压和胃肠蠕动）、腺体分泌和皮肤电活动等，这些躯体反应投射并表现在内侧眶额皮层/腹内侧前额叶、杏仁核、脑岛和躯体感觉皮层等脑区[41]。

（四）抑制控制与感觉寻求

Steinberg双系统模型提出，感觉寻求和冲动控制是个体危险行为发生的重要原因。endprint

已有研究指出抑制控制能力、感觉寻求和物质成瘾行为之间存在显著相关。研究采用线索暴露范式（cue-exposure paradigm）探究渴求与网络成瘾之间的关系与作用机制[42]，成瘾线索诱发非常强烈的渴求感是成瘾行为维系和复发的核心特征[43]。研究发现网络游戏成瘾青少年在网络游戏视频线索的诱发下会出现特异脑区激活，主要包括双侧额叶背外侧面、后扣带回、双侧顶叶、双侧颞叶和枕叶视皮层、双侧岛叶、右侧伏核、右侧尾状核、右侧海马以及中脑[44]。

研究发现，网络成瘾者的抑制控制能力存在缺陷，感觉寻求水平较高。已有研究指出，被试主观报告的对网络游戏的渴求与成瘾相关脑区功能激活呈现显著的正相关[45，46]。国外研究发现NogoN2成分是个体抑制加工能力的体现，NogoN2的波幅小，表明个体的抑制控制能力欠缺[47]；NogoP3的波幅增高，潜伏期延长，提示网络成瘾障碍者在面对同样的抑制任务时需要投入更多的心理资源，抑制控制的效率较低[48]。自我调节的心理资源模型认为，任何需要使用自我控制的环境的要求都可能消耗个体的自我控制资源，降低的自我控制和血糖水平存在相关。成瘾者的认知控制功能受损致使网络渴求的抑制功能减弱并影响其风险决策功能及冒险水平。

采用ERP技術研究发现网络成瘾者的听觉N1的波幅显著高于非成瘾者，提示网络成瘾者存在感觉功能受损抑或与其感觉寻求倾向有关[49]；苏少兵等使用停止信号任务（stop-signal task）考察网络成瘾者的抑制功能，发现成瘾程度越深，反应速度越快，而错误反应率也越高，说明成瘾者的行为抑制能力受到了损伤。Dong等人应用ERP技术，采用Go/NoGo范式，实验结果显示网络成瘾组NogoN2平均波幅小于控制组，P3波幅较大且潜伏期变长[50]。

（五）奖赏系统

奖赏系统是构成网络成瘾的重要神经生物学基础，与奖赏有关的纹状体和中脑区域包括整个纹状体和黑质（substantia nigra）的多巴胺神经元；此外，杏仁核、海马、外侧缰核（lateral habenular nucleus）以及特定的脑干结构（脚桥核和中缝核）也是调节奖赏环路的重要组成部分[51]。有学者使用SPECT（单光子发射计算机化成像）技术发现，网络成瘾者的多巴胺转运体（DAT）水平显著降低。弥散张量成像研究（diffusion-tensor imaging）发现，网络成瘾者左侧内囊后肢的部分各向异性值增加，而右侧旁海马回的白质FA值降低。采用PET技术发现，网络成瘾者纹状体中绑定到D2受体的雷氟必利减少，神经生化水平改变。

进一步探究网络成瘾对决策者的风险知觉、逻辑推理能力的影响。Dong，Huang和Du（2011）采用fMRI技术，利用概率猜测任务（probabilistic guessing task）范式，结果显示：“赢”的情况下，成瘾组被试的眶额皮层活性显著高于控制组；“输”的情况下，前扣带回的活性则显著低于控制组。网络成瘾者的背外侧前额叶、内侧眶额皮层/腹内侧前额叶、喙侧扣带回和辅助运动皮层等脑区出现脑功能萎缩，导致对盈利敏感，对损失不敏感[52]，即网络成瘾者对于奖赏性刺激具有敏感性和对于惩罚性刺激具有耐受性[53]。

（六）决策与执行控制功能

网络成瘾者的前额叶、扣带回、眶额叶等脑区不仅与执行功能有关，也影响着决策行为的各个阶段。“执行功能”（executive function）是指在实现某一特定目标时将不同的认知加工过程灵活优化地整合操作的功能，前额叶皮质（prefrontal cortex， PFC）一直被认为是执行功能的关键神经结构。研究采用Stroop任务，发现网络成瘾者的执行控制功能受损[25]

Zelazo等将执行功能分为两类：“冷”（cool）执行功能（由相对抽象的、去情景化的问题所引发）和“热”（hot）执行功能（以情感卷入为特点，灵活评价刺激的情感意义）[26]。“冷”执行功能考察网络成瘾者反应控制能力，常采用反应/不反应任务和停止信号任务；检测执行监控和工作记忆可用N-back范式；考察问题解决和计划能力常使用河内塔（TOH）任务。“热”执行功能使用爱荷华赌博任务（Iowa gambling task，IGT）测量腹内侧前额叶损伤患者的决策能力，证实网络成瘾者的决策能力下降，选择策略时间显著长于对照组，网络成瘾障碍组值升高，主要集中在小脑、脑干、双侧海马旁回，左侧额上回、楔前叶、颞上回及颞中回，右侧中央后回、枕中回、颞下回和扣带回、额叶等。

大脑发育的神经生物模型（the neurobiolo-gical model of brain development）指出，各种成瘾行为可能是其大脑奖赏系统和认知控制系统发展不均衡的结果[54]。青少年之所以是各种成瘾问题的高发人群，是因为大脑的发育过程是非线性的，青少年自下而上的、与奖赏加工相关的边缘系统发展过于迅速，而自上而下的、与认知控制相关的前额叶发展又相对迟滞。

三、总结与展望

通过对网络使用成瘾者的认知神经机制进行论述，明确了网络使用成瘾者的认知与动机功能受损、注意偏向、情绪加工与识别、抑制控制与感觉需求、奖赏系统、决策与执行控制系统相关脑区分布、理论阐释以及所运用的研究范式。已有研究表明，奖赏神经回路主要集中在伏隔核（nucleus accumbens，NAcc）、腹侧苍白球（ventral pallidum），记忆/条件反射习得/习惯则位于杏仁核（amygdala）、海马（hippocampus），抑制控制/执行功能定位于DLPFC、额下回（inferior frontal cortex，IFC）、眶额叶皮层（obbito frontal cortex，OFC）、前扣带回（anterior cingulate cortex，ACC）、前辅助运动区（pre-SMA），动机/驱力脑区为OFC、胼胝体皮层（subcallosal cortex）、背外侧纹状体（dorsal striatum）、运动皮层（motor cortex）[55]。这就为改善网络使用成瘾者的现状提供了认知神经机制，借助tDCS物理治疗技术抑制网络成瘾现象的发生频次。endprint

已有研究表明tDCS影响健康人群的初级运动皮质，调整皮质可塑性、兴奋性认知（提高视觉、语言加工处理能力提升，改善记忆力，提高触觉空间辨别能力）等。tDCS可以改变脑区之间的功能连接[56]，参与调节左右背外侧前额叶皮层（DLPFC）和丘脑间的功能性连接。有研究发现，tDCS在改善物质成瘾相关脑区等方面已卓有成效，tDCS可以通过调节背外侧前额叶脑区的兴奋性降低物质依赖者的渴求，并改善受损的认知功能，同时对物质依赖者认知功能及负面情绪的改善具有重要作用。阴极tDCS同时刺激双侧额叶—顶叶—颞叶交汇区（the frontal-parietal-temporal association area，FPT），也能显著减少吸烟者每日吸烟的数目，使其对香烟相关线索的注意偏向减少[57-59]。已有研究表明前，额叶系统（包括DLPFC、OFC、AFC等）在人类的决策活动及认知控制方面扮演着重要作用。认知神经科学研究发现，在道德判断加工过程中，LTPJ、楔前叶、前额叶中部和背外侧前额叶是道德判断和高级社会认知加工的重要脑区[60]。物质成瘾与行为成瘾在某些维度上被作用脑区存在一致性，这就为改善网络成瘾提供了一定的借鉴意义，从而促使网络成瘾者做出更多网络亲社会行为。

tDCS是一种非侵袭性的刺激脑方法，利用弱的电流刺激目标区域引起脑兴奋性的改变，阳极刺激具有兴奋大脑皮质的作用，阴极刺激降低大脑皮质的兴奋性。基于电流刺激强度及持续时间的不同，单次tDCS刺激效果最长可维持1小时左右且可以同时刺激多个被试。后续研究可以尝试使用tDCS等物理治疗技术作用于网络成瘾者相关脑区改善网络成瘾现状。

注：本研究受国家社科基金教育学一般课题“网络文化视域下青少年道德学习模式构建研究”（课题批准号：BEA160076）、安徽师范大学2017年研究生科研创新与实践项目“信息源与信息效价对青少年道德判断的影响：心理距离的中介效应”（项目编号：2017cxsj003）资助。

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（作者单位：安徽师范大学教育科学学院，芜湖，241000）

编辑/丁 尧 终校/巨明珠endprint