感知覺-運動系統(tǒng)在藥物相關(guān)線索反應(yīng)中的作用及神經(jīng)機制*

曾 紅 姜 醒 葉浩生

(1廣州大學心理與腦科學研究中心,廣州大學心理學系,廣州 510006)(2暨南大學醫(yī)學院預(yù)防醫(yī)學系,廣州 510632)

相關(guān)線索是指與藥物使用同時存在的環(huán)境刺激,包括用藥工具、動作、場景、人物及當事人的心境。通過條件作用,變成用藥相關(guān)線索(Bossert,Ghitza,Lu,Epstein,&Shaham,2005)。在成癮后,一旦相關(guān)線索出現(xiàn),就會引發(fā)使用者的條件反射,產(chǎn)生心理渴求或強迫性用藥行為,這就是相關(guān)線索反應(yīng)(cue-induced reactivity)(Kühn&Gallinat,2011)。相關(guān)線索反應(yīng)是成癮行為的關(guān)鍵表現(xiàn),也是成癮程度、治療結(jié)果以及復(fù)吸危險性的重要標記(Jasinska,Stein,Kaiser,Naumer,&Yalachkov,2014)。

關(guān)于相關(guān)線索反應(yīng)的研究目前主要集中在三大神經(jīng)機制上：獎賞環(huán)路、學習記憶和抑制控制。多數(shù)研究認為：成癮藥物提高了多巴胺(DA)在伏隔核、腹側(cè)紋狀體、杏仁核、海馬回、前扣帶回、前額皮層和腦島的集中水平(Hyman,Malenka,&Nestler,2006;Nestler,2005)。盡管獎賞系統(tǒng)也對其他自然獎賞有反應(yīng),如食物、水、性等,但藥物濫用卻促使多巴胺活動幅度更大,時間也更長(Kelley,2004;Nestler,2005),造成大腦獎賞反應(yīng)被用藥行為劫持的現(xiàn)象,并建立了一個和(藥物)獎賞相聯(lián)結(jié)的記憶系統(tǒng)和鞏固化行為,這一鞏固化行為只在此獎賞效益的驅(qū)動下得到表達(Everitt&Robbins,2005;Kalivas &O'Brien,2008)。不斷的藥物攝入充當非條件刺激的角色,使與藥物相關(guān)的線索變?yōu)闂l件刺激,一旦這些條件刺激在生活中出現(xiàn),就會誘發(fā)多巴胺的釋放,于是,隨著時間的推進(不斷地使用藥物),藥物相關(guān)線索的動機突顯性逐漸增強(Robinson &Berridge,1993),并在藥物線索出現(xiàn)的時候,引發(fā)強烈的注意偏向,形成渴求感或啟動強迫性用藥行為(Volkow et al.,2006;Wong et al.,2006)。

這樣的相關(guān)線索突顯性增強理論及其神經(jīng)機制已經(jīng)得到大量研究支持(Chase,Eickhoff,Laird,&Hogarth,2011;Engelmann et al.,2012;Kühn &Gallinat,2011;Schacht,Anton,&Myrick,2013)。但獎賞效應(yīng)只能說明早期用藥行為持續(xù)存在的原因,學習、記憶理論不足以說明成癮期的強迫性藥物使用和其無法控制的自動化習慣性動作,也無法解釋已經(jīng)戒斷了藥物的成癮者,在即使深知藥物的負性后果后,一旦處于相關(guān)線索下,仍無法控制自己而發(fā)生復(fù)吸的現(xiàn)象。德國生理學家Yalachkov在大量相關(guān)線索反應(yīng)的影像研究的基礎(chǔ)上,提出的感覺-動作系統(tǒng)在相關(guān)線索反應(yīng)下,形成自動化“刺激-反應(yīng)式”用藥的動作理論,對經(jīng)典的相關(guān)線索反應(yīng)的機制做了較好的補充,可以更全面地解釋復(fù)吸成癮行為。本文在介紹聯(lián)結(jié)學習在相關(guān)線索反應(yīng)中的作用的基礎(chǔ)上,著重闡述感覺-動作系統(tǒng)在相關(guān)線索反應(yīng)中的作用及其相應(yīng)腦區(qū)在相關(guān)線索下被激活的情況,同時嘗試從鏡像神經(jīng)和動作記憶的角度對其在相關(guān)線索反應(yīng)中的機制進行解釋。

1 聯(lián)結(jié)學習在相關(guān)線索反應(yīng)形成中的作用及神經(jīng)機制

成癮認知模型認為,成癮者的用藥行為最終演變?yōu)樽詣踊袨?聯(lián)結(jié)學習-記憶系統(tǒng)在其中起到了重要的作用。學習的發(fā)生是由于藥物(濫用)提高了邊緣皮質(zhì)-紋狀體系統(tǒng)多巴胺的釋放,也即獎賞效應(yīng)而導致的(Milton &Everitt,2012),獎賞效應(yīng)使藥物與相關(guān)線索(條件刺激)之間產(chǎn)生聯(lián)結(jié),形成條件反射;同時,獎賞效應(yīng)又促使個體不斷用藥,形成操作條件作用。具體過程包括：

1.1 從目標導向行為到自動化行為

藥物使用初期,藥物的強化(獎賞)效應(yīng),即每次用藥得到的愉悅感會提高反應(yīng)的次數(shù),使用藥行為不斷持續(xù)下去(反應(yīng)-強化),形成早期的目標導向行為(goal directed action)(Volkow et al.,2010)。此過程中,藥物(非條件刺激)又與相關(guān)線索(條件刺激：包括環(huán)境、人物、工具、壓力源等)發(fā)生匹配,各類相關(guān)線索和強化效應(yīng)(用藥的愉悅、舒適等感受)產(chǎn)生聯(lián)結(jié),形成與獎賞效應(yīng)相聯(lián)結(jié)的條件刺激,新的條件反射得到建立。日后,一旦相關(guān)線索出現(xiàn),就會出現(xiàn)相應(yīng)的條件反射,即用藥行為。

長期的藥物使用在依賴強化效應(yīng)的同時,逐漸建立起條件反射,使用藥行為慢慢不再依賴于獎賞效應(yīng)(藥效),到用藥后期(成癮期),目標導向的用藥行為變成“刺激(相關(guān)線索)-反應(yīng)(用藥)”模式：只要出現(xiàn)相關(guān)線索,就發(fā)生強烈的心理渴求或自動化的用藥行為,而無法顧及反應(yīng)的結(jié)果,這就是相關(guān)線索下條件反射建立的標志,也是成癮形成的標志。

研究發(fā)現(xiàn),在用藥后期,即使對強化物進行降值(devaluation)或?qū)τ盟幮袨樘幰詰土P,也難以消除藥物尋求反應(yīng)(Torregrossa,Corlett,&Taylor,2011;Zapata,Minney,&Shippenberg,2010)：例如,出現(xiàn)強迫性用藥的動物即使被電擊懲罰,仍會繼續(xù)出現(xiàn)藥物尋求反應(yīng)(Belin,Berson,Balado,Piazza,&Deroche-Gamonet,2011;Belin,Mar,Dalley,Robbins,&Everitt,2008;Everitt et al.,2008)。這說明成癮后,刺激-反射式的自動化用藥行為已經(jīng)建立,獎賞敏感性降低,獎賞作用不再起主導作用。這一現(xiàn)象可以解釋成癮者在面對環(huán)境中多種強化物時,朝向得到藥物的行為直接被激發(fā)的情況。成癮者即使面對非常有害的后果(違法、社會歧視、家庭拋棄等),仍然無法遏制相關(guān)線索反應(yīng)(渴求感和自動化用藥行為),而繼續(xù)使用藥物,形成強迫性的病理行為。

1.2 兩種行為特征的神經(jīng)基礎(chǔ)

綜上所述,相關(guān)線索反應(yīng)的形成包含了經(jīng)典和操作性條件反射兩個學習過程。兩個過程相輔相成,互相促進。經(jīng)典條件反射使相關(guān)線索與用藥效應(yīng)聯(lián)結(jié)在一起,使相關(guān)線索獲得了條件線索的特性;而操作性條件學習則使早期本身并沒有自動化、強迫性的“目標導向”性用藥行為變成一種“刺激-反應(yīng)”(stimulus-response)式用藥行為,最終使相關(guān)線索反應(yīng)下的用藥行為變成一種自動化的習慣性行為(Belin,Jonkman,Dickinson,Robbins,&Everitt,2009;Milton &Everitt,2012)。這兩類行為有不同的神經(jīng)基礎(chǔ)：目標導向行為的神經(jīng)基礎(chǔ)是背側(cè)前額葉皮層(dorsal prefrontal cortex,PFC)和背內(nèi)側(cè)紋狀體(dorso-medial striatum,DMS)通路(Yin,Ostlund,Knowlton,&Balleine,2005),背內(nèi)側(cè)紋狀體的突出角色是在動作-結(jié)果的學習中(action-outcome learning)和對操作性反應(yīng)的獲得(Belin et al.,2009)中的作用。它和其他參與表達結(jié)果(經(jīng)典條件反射造成的)的腦區(qū),如框額皮質(zhì)和基底外側(cè)杏仁核(Schoenbaum &Esber,2010)共同作用,促發(fā)目標導向行為。

習慣性行為的神經(jīng)基礎(chǔ)則是下邊緣皮質(zhì)和背外側(cè)紋狀體(dorso-lateral striatum,DLS)(Belin et al.,2009;Zapata et al.,2010)。Vollst?dt-Klein 和其同事(2010)報道,相比輕微的酒精成癮者,嚴重酒精成癮者在背外側(cè)紋狀體區(qū)顯示更高的相關(guān)線索激活的活動,輕微成癮者在腹側(cè)紋狀體和前額葉皮層顯示了更強烈的激活活動,同時,在嚴重酒精成癮者身上,針對相關(guān)線索的背外側(cè)紋狀體活動強度與藥物渴求呈正相關(guān),而腹側(cè)紋狀體的活動則與渴求呈負相關(guān),可見,背外側(cè)紋狀體參與習慣性行為的發(fā)展和表現(xiàn)。

不過,盡管兩種行為的神經(jīng)基礎(chǔ)是分離的,但這些神經(jīng)環(huán)路能夠并行操作。因此,人們假設(shè),在操作性學習的早期,為獲得操作性反應(yīng),皮質(zhì)的參與是必須的,但在不斷地重復(fù)后,操作性行為變得更為習慣化,并更依賴于背外側(cè)紋狀體。這種轉(zhuǎn)變的神經(jīng)控制基礎(chǔ)是從背內(nèi)側(cè)紋狀體到背外側(cè)紋狀體的變化。這正是關(guān)于成癮的條件性適應(yīng)不良理論機制的關(guān)鍵所在(Belin et al.,2009;Vollst?dt-Klein et al.,2010)。Zapata 等(2010)發(fā)現(xiàn),背外側(cè)紋狀體的短暫失活(inactivation)會減少藥物尋求行為,成癮藥物通過紋狀體性的“習慣與學習”機制,可加強與藥物相關(guān)聯(lián)的暗示。因此,背外側(cè)紋狀體在習慣性自動化用藥行為中,發(fā)生了重要作用(Claus,Ewing,Filbey,Sabbineni,&Hutchison,2011)。

由此可見,聯(lián)結(jié)學習造成反復(fù)用藥,即過度的長時間的操作性條件作用促進形成“刺激-反應(yīng)”式的習慣性自動用藥行為(Robbins,Ersche,&Everitt,2008);而經(jīng)典條件作用則使周圍環(huán)境等線索成為藥物相關(guān)線索。無論從心理機制還是神經(jīng)機制,這一點都得到證實(李勇輝,韓錦,隋南,2008)。而且,人們同樣也在分子水平上發(fā)現(xiàn),聯(lián)結(jié)學習對成癮的自動化藥物使用行為起到了促進作用。藥物成癮行為誘導獎賞及學習記憶相關(guān)腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)發(fā)生可塑性改變,例如,作用于與聯(lián)結(jié)學習有關(guān)的系列分子,刺激多巴胺 D1受體,進而活化 cAMP /PKA/CREB 信號轉(zhuǎn)導途徑,引起即刻早期基因表達的增加和突觸重排,并在突觸水平發(fā)生一系列特定的可塑性變化(即成癮記憶)。這種變化在停藥后仍可長期存在,也就是說用藥行為造成了這些腦區(qū)突觸連接方式的長期改變(朱杰,曹國芬,黨永輝,陳騰,2011)。

不斷的聯(lián)結(jié)學習形成記憶,以記憶痕跡的形式保持下來。這種記憶反過來又導致成癮者對藥物及其相關(guān)線索異常敏感,在藥物的敏化過程中,又形成新的聯(lián)結(jié)學習,不斷循環(huán),最終形成背景環(huán)境依賴的敏感化(context dependent sensitization)現(xiàn)象(Tronson &Taylor,2013),引發(fā)條件性線索反應(yīng)以及牢固的成癮記憶。但是,這種聯(lián)結(jié)不僅涉及到獎賞效應(yīng)(系統(tǒng))與相關(guān)線索的聯(lián)結(jié),還涉及到用藥動作(感覺-運動系統(tǒng))與相關(guān)線索的聯(lián)結(jié)。

2 感知覺-運動系統(tǒng)與相關(guān)線索反應(yīng)

藥物相關(guān)線索獲得動機性功能并進而促發(fā)相關(guān)線索反應(yīng),建立在聯(lián)結(jié)學習記憶的基礎(chǔ)上。首先是藥物的獎賞效應(yīng)參與其中,促進該反應(yīng)的形成。但這一過程中,感覺和動作加工以及相應(yīng)的腦區(qū)也參與了這一加工。經(jīng)常性的、程度很深地反復(fù)參與到與藥物使用有關(guān)的動作,達到熟練程度后,會令用藥個體產(chǎn)生印象深刻的嵌入式用藥動作圖式(embedded stimula-automatized action schemata),這一自動化動作圖式是一個連續(xù)的動作圖式,包含了有效的開始、執(zhí)行藥物攝取行為的基本信息(Tiffany,1990),能被藥物相關(guān)線索快速啟動,形成自動化用藥行為。而參與這一自動化用藥動作圖示的腦區(qū)除了記憶系統(tǒng)外,感覺動作系統(tǒng)是重要的部分。

關(guān)于感覺動作系統(tǒng)參與相關(guān)線索反應(yīng)尤其是自動化用藥行為的研究主要有兩大范式,一是動物研究,通過給藥與剝奪藥物的方式,了解動物相關(guān)線索反應(yīng)下的行為特點和神經(jīng)機制;另一類則是采用人類被試的 fMRI研究,通過測量相關(guān)線索反應(yīng)下的不同腦區(qū)的 BOLD信號,判斷大腦不同區(qū)域在相關(guān)線索下的激活。

動物研究發(fā)現(xiàn)：成癮藥物會促進那些與藥物使用在空間和時間上有關(guān)聯(lián)的動作技能的發(fā)展。這些與藥物聯(lián)結(jié)的動作技能可能與那些通過成癮過程中的基于聯(lián)結(jié)學習的強化訓練形成的藥物使用動作是一致的(Willuhn &Steiner,2009)。就此,人們提出,與藥物使用相關(guān)的感覺-運動腦區(qū)同樣影響成癮行為,它可能對在條件作用下建立的自動化習慣性反應(yīng)進行技能動作方面的補充,形成自動化的動作,促使相關(guān)線索反應(yīng)更為迅速、有效的完成。

藥物效應(yīng)增強相關(guān)線索反應(yīng)下的感覺-運動腦區(qū)的加工活動,感覺-運動加工屬于神經(jīng)機制中的早期加工,早期加工的增強,使相關(guān)線索的感覺-運動表達(嵌入式自動化動作圖式)更容易被激活,這種動作表達的獲得會降低相關(guān)動作(啟動)的閾限,使自動化用藥動作在獨立于意識(有意)加工的情況下被快速提取、檢索并啟動(Logan,1988),可使成癮者在盡量少占用認知資源的情況下,快速啟動藥物相關(guān)線索反應(yīng),直接引發(fā)自動化的藥物尋求和使用行為(Yalachkov,Kaiser,&Naumer,2010)。

一項包含了 11項針對人類成癮神經(jīng)機制的影像研究的元分析顯示,視覺延伸系統(tǒng)、運動系統(tǒng)在相關(guān)線索下有穩(wěn)定而可靠的激活(Engelmann et al.,2012;Yalachkov et al.,2010);另一些研究顯示,相關(guān)線索下,藥物成癮者的感覺-運動腦區(qū)被顯著激活(Due,Huettel,Hall,&Rubin,2002;Luijten et al.,2011;Yalachkov et al.,2010);可卡因成癮者在相關(guān)線索下,感覺、運動和認知-情緒加工腦區(qū)激活增強,可卡因的復(fù)吸與被試觀察相關(guān)線索時感覺-運動皮層,后扣帶回的激活有關(guān)聯(lián)(Kosten et al.,2006);Liu等(2011)發(fā)現(xiàn),海洛因成癮者在相關(guān)線索反應(yīng)中,大腦同時存在兩個相互作用的系統(tǒng)。除了與獎賞、學習、記憶相關(guān)的腦區(qū)外,前頂內(nèi)溝,頂下小葉和負責存儲加工動作表達的前運動區(qū)也有激活現(xiàn)象。就成癮者而言,相比中性線索條件,這些大腦網(wǎng)絡(luò)在藥物相關(guān)線索下有更高的激活(Kosten et al.,2006;Wagner,Dal Cin,Sargent,Kelley,&Heatherton,2011;Yalachkov,Kaiser,&Naumer,2009;Yalachkov et al.,2010),而非成癮者則沒有這樣的反應(yīng)。

有關(guān)尼古丁成癮者的研究發(fā)現(xiàn)：和吸煙行為相關(guān)的工具線索能引發(fā)成癮者額中回、前運動皮層和頂上小葉的激活,這些區(qū)域是典型的熟練使用工具區(qū)域,通過對象啟示機制(Object Affordances Mechanisms)實現(xiàn)自動化動作圖式的激活;此外,吸煙者(右利手)在觀察吸煙相關(guān)動作時,其左半腦的頂內(nèi)溝、額下回三角區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)與吸煙線索顯著相關(guān)的神經(jīng)活動,健康對照組則沒有(Wagner et al.,2011)。表明,在觀察用藥動作、技能等相關(guān)線索時,頂上小葉、頂內(nèi)溝、額下回參與了相關(guān)線索反應(yīng)(Yalachkov et al.,2009)。

此外,臨床研究顯示,藥物相關(guān)線索的感覺-運動腦區(qū)的反應(yīng)還能預(yù)測渴求感、成癮的程度和自動化行為反應(yīng)(Konova,Moeller,&Goldstein,2013;Kosten et al.,2006;Yalachkov et al.,2010)。一項 fMRI研究發(fā)現(xiàn),動作腦區(qū)的相關(guān)線索反應(yīng)信號可以預(yù)測可卡因治療的療效,而且,這些腦區(qū)的神經(jīng)線索反應(yīng)模式會在干預(yù)治療后得到改變。

就此,人們提出,與藥物使用相關(guān)的感覺-運動腦區(qū)的功能同樣參與了藥物相關(guān)線索反應(yīng),對成癮行為的形成有重要作用(Yalachkov et al.,2010)。它可能是通過條件作用和反復(fù)重復(fù)同一動作,使建立的習慣性、自動化反應(yīng)的技能、動作得到表達。也就是說,相關(guān)線索反應(yīng)不僅包括藥物渴求反應(yīng),更包括了相關(guān)線索下的自動化動作形成與表達。所以,相關(guān)線索反應(yīng)不僅表現(xiàn)在動機、渴求感的形成上,更直接表現(xiàn)為用藥行為。換句話說,相關(guān)線索反應(yīng)不僅是渴求感,同時也可以是直接的自動化用藥動作和行為。

在相關(guān)線索下,如果成癮者的心理機能被其他事件占據(jù)分割,如處在壓力、負性情緒中或需要做出重大決策,這些認知活動、負性情緒、壓力等會占用認知資源,用于抑制控制的認知資源則相應(yīng)減少,也就導致成癮者難以控制用藥動作加工過程。同時,負責認知控制是前額皮質(zhì)等新皮質(zhì)腦區(qū),不屬于早期反應(yīng)腦區(qū),所以,屬于早期反應(yīng)的自動化習慣用藥動作難以被控制,除非當事人的抑制控制機能異常強大,但大多數(shù)成癮者并不具備這樣的特征,而且情況恰恰相反(Zeng et al.,2013)。所以,成癮者多數(shù)的用藥行為是一種自動化的習慣性行為。

不過,現(xiàn)實中,用藥行為(包括復(fù)吸)的發(fā)生情境很復(fù)雜,它會在無口頭報告的心理渴求、或者說用藥者沒有意識到心理渴求的情況下發(fā)生,也會出現(xiàn)有心理渴求而無用藥行為的情況。前者是相關(guān)線索反應(yīng)直接表達在用藥行為上,也就是自動化用藥行為的典型表現(xiàn);后者則主要發(fā)生在成癮者暴露在相關(guān)線索下,但并不具備用藥的客觀條件,或當事人學習到較好的控制能力,或其認知資源沒有被其他事件所占據(jù)(即沒有壓力、負性情緒的情況),那么相關(guān)線索反應(yīng)就可能會表現(xiàn)為強烈的心理渴求,而不出現(xiàn)用藥行為。

由此,可發(fā)現(xiàn),與藥物有關(guān)的感覺-運動系統(tǒng)對成癮者的用藥行為有重要的影響作用(Jasinska et al.,2014),它使相關(guān)線索反應(yīng)直接以用藥動作形式表現(xiàn)出來,而不需要經(jīng)過高級加工過程。在成癮階段,一旦暴露在藥物相關(guān)線索下,相關(guān)線索就會激活相應(yīng)的感覺和動作表達,遭遇相關(guān)線索的成癮者就有很大的可能性直接使用藥物,那些已經(jīng)戒斷的,也會大大提高復(fù)吸的可能性。

3 感知覺-運動系統(tǒng)參與相關(guān)線索反應(yīng)的機制理論

那么,感知覺-運動系統(tǒng)究竟是如何參與相關(guān)線索反應(yīng)？它是通過怎樣的機制把相關(guān)線索反應(yīng)直接表達為用藥行為的？科學家們嘗試從不同的角度對此進行解釋。新近引發(fā)人們關(guān)注的鏡像神經(jīng),動作記憶似乎都可以從不同角度解釋感覺-運動系統(tǒng)參與相關(guān)線索反應(yīng)的機制,我們試從分析此二者的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能,闡釋它們作為一種基礎(chǔ)神經(jīng)機制,如何引發(fā)自動化用藥行為這樣的相關(guān)線索反應(yīng)。

3.1 鏡像神經(jīng)(Mirror Neuro System,MNS)功能對相關(guān)線索反應(yīng)的自動化動作的作用

感覺-運動系統(tǒng)參與到相關(guān)線索反應(yīng),導致與動作執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的皮層感覺運動區(qū)域在相應(yīng)動作的觀察、計劃、心理意象期間也會被激活(Arévalo,Baldo,&Dronkers,2012)。相關(guān)線索反應(yīng)下,除了內(nèi)邊緣皮質(zhì)系統(tǒng)(limbic lobe context)外,頂內(nèi)溝、額下回及其所對應(yīng)的頂下小葉和腹側(cè)運動前皮質(zhì)都屬于感覺-運動腦區(qū)和動作觀察的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這部分腦區(qū)與鏡像神經(jīng)系統(tǒng)重疊,是鏡像神經(jīng)的一部分。

鏡像神經(jīng)是指那些能夠?qū)τ^察到的動作做出相似反應(yīng)的神經(jīng)細胞或系統(tǒng),即能將觀察動作和執(zhí)行動作匹配起來的具有鏡像模擬功能的神經(jīng)元及系統(tǒng)(Rizzolatti &Craighero,2004)。包括左前額葉皮層的 Broca區(qū)、腹外側(cè)運動前皮質(zhì)、頂下小葉、額下回等腦區(qū)。其主要功能是使個體在觀察他人行為或相應(yīng)的工具時,激活自身大腦中負責編碼及執(zhí)行這些行為的皮層,從而引發(fā)類似行為。鏡像神經(jīng)不僅具有編碼動作、工具的特征,還對所觀察動作的意圖和意義進行編碼。這一功能會使用藥者在相關(guān)線索下,腹側(cè)額葉的運動前皮層及初級運動皮層(即鏡像神經(jīng)區(qū)域)得到激活,使他們經(jīng)歷著“perceiving is doing”的過程與感受,達到動作理解,分析和推測被觀察動作、物體的意圖、功能的目的,并同時進行內(nèi)隱模仿,完成動作的輸出(Nelissen,Luppino,Vanduffel,Rizzolatti,&Orban,2005)。這種內(nèi)隱動作的回應(yīng)與模仿,會降低執(zhí)行實際行為的閾限,促進用藥動作的形成,提高用藥和戒斷后復(fù)吸的可能性。

鏡像神經(jīng)中的初級運動皮層屬于物種發(fā)生的原始腦結(jié)構(gòu),可確保當靈長類動物在執(zhí)行某個動作或觀看其他個體執(zhí)行同樣的動作時,具有動作理解的快速通道功能,被進化選擇所保留并增強(Hanuschkin,Ganguli,&Hahnloser,2013)。因此,我們認為,在相關(guān)線索反應(yīng)中,鏡像神經(jīng)的功能是把作為復(fù)雜情境學習加工過程的成癮行為轉(zhuǎn)變成為迅速、直接的本能反應(yīng)。成癮者通過鏡像神經(jīng)的功能把相關(guān)線索反應(yīng)(復(fù)雜行為)降低為更為內(nèi)隱的精神運動能力、習慣或簡單的條件作用(與聯(lián)結(jié)學習共同作用)。因此,鏡像神經(jīng)的映射功能有利于促進自動化用藥動作的形成,快速誘發(fā)心理渴求或用藥動作,從而產(chǎn)生用藥(復(fù)吸)行為。這從許多發(fā)現(xiàn)感覺-動作腦區(qū)(與鏡像神經(jīng)重合部分)在相關(guān)線索下激活的 fMRI研究中,可以得到初步的證實。

Wagner等人(2011)對尼古丁成癮的研究發(fā)現(xiàn)：當吸煙者在觀察完他人的與吸煙相關(guān)的動作時,除經(jīng)典的負責獎賞、渴求和執(zhí)行功能的腦區(qū)被激活外,頂內(nèi)溝(IPS)、額下回(IFG)也有激活。這些區(qū)域與部分鏡像神經(jīng)相互嵌套。作者認為,這是鏡像神經(jīng)(MNS)參與成癮行為的表現(xiàn)。成癮者在觀察他人吸煙動作時,可能會通過鏡像神經(jīng)(MNS)的激活,內(nèi)隱地模擬這個動作,激活自動化(吸煙)動作圖示。

另有研究發(fā)現(xiàn),正在使用鴉片類系列藥物的個體,在觀察吸毒工具、動作等相關(guān)線索時,頂上小葉、頂下小葉、顳葉、中央后回、額中回、額下回、眶額皮層,以及小腦后葉出現(xiàn)顯著激活,而戒斷一年以上的海洛因成癮者相關(guān)腦區(qū)激活較弱,健康對照組相應(yīng)腦區(qū)則沒有激活(蘇得權(quán),2014),說明感覺-運動腦區(qū)(部分鏡像神經(jīng)區(qū)域)在不斷使用的用藥動作過程中更容易被激活,從而也更容易促使和維持藥物使用,而在長時間的停止使用后,可使用藥動作(動作圖式)與藥物的獎賞效應(yīng)聯(lián)結(jié)減弱或終止,造成感覺-運動腦區(qū)在相關(guān)線索前不再容易激活,自動化動作也就相對不容易被引發(fā)。這從另一個角度驗證了戒斷時間影響相關(guān)線索反應(yīng)的結(jié)論(Jasinska et al.,2014)。

這與以前的一些研究結(jié)果是一致的,長期的戒斷會降低海洛因相關(guān)線索引發(fā)的腦區(qū)活動,主要集中在大腦后部,如枕、顳、頂葉皮層(Li et al.,2013),海洛因長期戒斷者在視覺加工、注意、記憶和動作計劃腦區(qū)的激活比短期戒斷者顯著減弱。這首先意味著感覺-運動腦區(qū)在海洛因成癮者相關(guān)線索反應(yīng)下的激活,同時,也意味著長期戒斷能夠降低條件線索的動機凸顯性(Lou,Wang,Shen,&Wang,2012)。這些感覺-運動腦區(qū)都在不同程度上與鏡像神經(jīng)重合或相互嵌套,鏡像神經(jīng)的模仿、計劃和動作輸出的功能必定在自動化用藥行為的表達中發(fā)揮了作用。

當然,目前人們對鏡像神經(jīng)的說法及其功能一直存在爭議。鏡像神經(jīng)的功能和機制可以反過來轉(zhuǎn)化為感覺-動作的聯(lián)結(jié)學習,相關(guān)的聯(lián)結(jié)意味著鏡像神經(jīng)功能來源于以前的感覺動作經(jīng)歷,這種經(jīng)歷是通過各類感覺動作與環(huán)境交流的過程獲得的。鏡像神經(jīng)功能則是這種聯(lián)結(jié)學習的產(chǎn)品和過程(Cecilia,2010)。因此,有不少科學家提出,就目前的研究程度而言,聯(lián)結(jié)學習機制足以解釋鏡像神經(jīng)的功能(Coopera,Cookb,Dickinsonc &Heyesd,2013)。當然,聯(lián)結(jié)學習和鏡像神經(jīng)功能并不矛盾,只是誰為因果的問題。就相關(guān)線索反應(yīng)來說,無論是感覺-動作方面的聯(lián)結(jié)學習,還是從鏡像神經(jīng)的機制而言,其自動化的動作反應(yīng)是確定的,而這種自動化動作究竟更多源于進化而來的鏡像神經(jīng)機制,還是每一次用藥過程中發(fā)生的聯(lián)結(jié)學習和記憶,則有待于對鏡像神經(jīng)系統(tǒng)和相關(guān)線索反應(yīng)的進一步探索。

3.2 動作記憶的機制及功能

對于感覺-動作系統(tǒng)參與相關(guān)線索反應(yīng),并形成自動化行為的現(xiàn)象,動作記憶的形成及其功能,也可以成為一個有力和有根據(jù)的解釋。

自動化用藥行為的本質(zhì)是自動化動作反應(yīng)。即一連串的熟練用藥動作自發(fā)表現(xiàn)出來。這符合人類動作技能練習的規(guī)律。經(jīng)過長期練習,動作技能在長時記憶中形成關(guān)于動作的有組織的系統(tǒng)性知識,達到熟練程度。這時,意識調(diào)控減弱,動作自動化增強,同時,形成運動程序的記憶圖式,并以此來控制運動。其生理機制在于通過不斷練習,大腦建立起一種概括的、鞏固的、自動化的暫時聯(lián)系系統(tǒng)。

具體到自動化用藥行為：不斷的相關(guān)線索-用藥間的聯(lián)結(jié)學習形成記憶,以記憶痕跡的形式保持下來,并進一步促進反復(fù)用藥行為。這種記憶既包括對藥物獎賞性的記憶,也包括用藥動作記憶。實際上,用藥動作記憶是成癮記憶的重要組成部分。動作記憶是伴隨動作操作和意識卷入過程的一種記憶活動。這一動作既包括外部動作(如身體的各部位運動),也包括內(nèi)部動作(如想象操作)(王麗娟,李廣政,2014)。動作記憶強調(diào)將身體以及由身體帶來的操作情景結(jié)合在一起,與情境有更好的結(jié)合。因此,它不同于一般意義上的運動技能。同時,它的效果又優(yōu)于一般的語義記憶。相比語義知識,動作能提供更豐富多元的信息(Engelkamp &Zimmer,1984),所以能促進記憶效果。知覺干擾效應(yīng)(Enactment Effect)即被試操作任務(wù)(Sample Performed Task,SPT)下的記憶成績顯著優(yōu)于語詞任務(wù)(VT)條件下的記憶成績(Cohen,1989),正是動作記憶效果的反映。

關(guān)于動作記憶效果的機制,有多種解釋;Cohen(1989)認為,動作卷入記憶過程時,不需要有意識地編碼就能良好地增強記憶成績,這與神經(jīng)機制中屬于早期加工、獨立于有意識加工的感覺-動作加工(Logan,1988)是相似的。因此,他提出非策略加工理論解釋此現(xiàn)象：動作記憶在提取時存在著自動彈出機制(pop-out mechanism),即在有動作參與的記憶任務(wù)中,部分項目不需要個體有意識地搜索就能提取(Schatz,Sprange,Kubik,&Knopf,2011)。雖然在被試操作任務(wù)實驗中,一些較為復(fù)雜的任務(wù)也受到策略因素的影響。但是對于復(fù)雜性一般的,而且高度卷入的成癮者用藥動作,這一解釋是可行的。也就是說,用藥動作圖示在相關(guān)線索下,會出現(xiàn)自動出現(xiàn),不需要個體有意識地搜索就能提取并表現(xiàn)出來。

相對于非策略加工理論,B?ckman和Nilsson(1985)的多通道加工理論認為,個體對動作的加工和對其它高級心理過程的加工是分開表征的,高級心理過程的加工依賴于成熟較晚的頂下小葉、額葉以及基底神經(jīng)節(jié)等區(qū)域;而動作的加工則更多地依賴于成熟相對較早的頂上小葉以及小腦等腦區(qū)(Glover,Rosenbaum,Graham,&Dixon,2004)。但此研究結(jié)果受到質(zhì)疑,因為有研究發(fā)現(xiàn)動作操作在覆蓋緣上回的雙側(cè)頂下小葉區(qū)域(調(diào)節(jié)多重加工、內(nèi)部動作表征以及計劃指令)有顯著激活(Watson &Chatterjee,2011)。而這又與諸多鏡像神經(jīng)研究的結(jié)果一致。鏡像神經(jīng)的功能可以解釋動作操作被更早、更快激活的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

現(xiàn)有相關(guān)線索反應(yīng)的研究,從獎賞動機到學習記憶,正逐步深入地揭示相關(guān)線索反應(yīng)的機制。感覺-動作系統(tǒng)作為重要的腦區(qū)參與到相關(guān)線索反應(yīng),解釋了聯(lián)結(jié)學習的具體對象與過程,補充了作為聯(lián)結(jié)學習的產(chǎn)物,相關(guān)線索反應(yīng)的結(jié)果對象,即心理渴求和自動化的用藥行為。目前,多數(shù)研究聚焦在相關(guān)線索反應(yīng)下的心理渴求?？是蟾袩o疑是相關(guān)線索反應(yīng)的重要內(nèi)容,但線索相關(guān)反應(yīng)中的自動化用藥行為更是相關(guān)線索反應(yīng)的重要部分?？是蟾性诰哂休^好的抑制控制的基礎(chǔ)上,還有可能被克制,從而預(yù)防用藥、復(fù)吸行為的發(fā)生。而由相關(guān)線索激發(fā)的自動化用藥行為則使用藥或復(fù)吸行為難以避免。這從側(cè)面告訴我們,預(yù)防復(fù)吸的工作重點在于預(yù)防相關(guān)線索反應(yīng)尤其是其中的自動化用藥反應(yīng)的出現(xiàn)。

感知覺-運動系統(tǒng)參與到相關(guān)線索反應(yīng)及其機制可以較好地解釋成癮行為,尤其是戒斷后的復(fù)吸現(xiàn)象。雖然,目前對感覺-動作參與相關(guān)線索反應(yīng),并形成自動化的用藥行為的機制有不同的解釋,對感知覺-運動系統(tǒng)的激活與背外側(cè)紋狀體的激活在自動化行為反應(yīng)中的作用中的關(guān)系還不清楚,但無論是從鏡像神經(jīng)的角度,還是從動作記憶的角度,都可以部分說明這種反應(yīng)的神經(jīng)機制,它們之間并不存在矛盾,反而可以從不同方向,為更快尋找到答案提供基礎(chǔ)。進一步的探索工作應(yīng)聚焦于兩類神經(jīng)腦區(qū)在自動化反應(yīng)中分別扮演的角色及其之間的關(guān)系以及不同類型、性質(zhì)的線索對某些特定腦區(qū)的激活情況。

感知覺-運動系統(tǒng)在相關(guān)線索反應(yīng)中的作用理論可以補充以往理論無法完全解釋成癮行為的自動化、強迫性特征的缺陷。在已有理論和各類新技術(shù)的支持下,有必要進一步開展相關(guān)線索反應(yīng)的機制研究,尤其是感知覺-運動系統(tǒng)以何種形式參與相關(guān)線索反應(yīng),是人類進化而來的鏡像神經(jīng)機制還是包含更多情景內(nèi)容,更多加工線索的動作記憶亦或是其他;感覺-運動系統(tǒng)與獎賞環(huán)路,尤其是背外側(cè)紋狀體之間的作用關(guān)系,它們是相互協(xié)調(diào)共同參與,如共同參與的話,是否是某個系統(tǒng)首先激活,再激活另一個系統(tǒng),還是由于聯(lián)結(jié)的作用,兩個系統(tǒng)同時激活發(fā)生作用？或各自獨立參與自動化的相關(guān)線索反應(yīng)的表達中,對這些問題的解答可更深入地探索相關(guān)線索反應(yīng)及人類成癮行為形成的過程與神經(jīng)機制,為其治療與預(yù)防提供理論基礎(chǔ)。

當然,感覺-運動系統(tǒng)在相關(guān)線索反應(yīng)中被激活雖然在很多研究中都被證實,但就此肯定感覺運動系統(tǒng)參與成癮活動,還需要更多的證據(jù)、更系統(tǒng)的研究。目前,我們只能通過關(guān)于相關(guān)線索反應(yīng)的fMRI研究中得到的相關(guān)腦區(qū)的激活情況,來推斷二者之間的關(guān)系。盡管與熟練工具使用相應(yīng)的對象啟示機制和負責計劃、模仿的動作觀察網(wǎng)絡(luò)機制,即鏡像神經(jīng)或動作記憶機制可以部分說明既有的現(xiàn)象,但目前也仍然是推斷,需要更精確的研究證實。尤其需要反向式實驗研究證實,如消除與工具、動作有關(guān)的用藥線索,是否仍然可以激活相關(guān)的感覺-運動系統(tǒng),這將較好地說明既有研究無法證明的問題。

總之,感覺動作系統(tǒng)參與成癮活動需要得到更多的研究證實,其機理和作用的揭示將對成癮機制、治療都具有重要的意義。

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