網(wǎng)絡(luò)游戲成癮的認(rèn)知功能和神經(jīng)影像學(xué)研究進展

王 星，陳壯飛

(昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系，昆明理工大學(xué)腦科學(xué)與視覺認(rèn)知研究中心，云南 昆明 650500)

隨著全球互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)游戲的載體、類型不斷豐富，游戲品質(zhì)不斷提高，使得越來越多的人被網(wǎng)絡(luò)游戲所吸引。針對網(wǎng)絡(luò)游戲成癮(internet gaming disorder， IGD)這一被普遍關(guān)注的社會性問題，國內(nèi)外學(xué)者[1-2]從多方面對IGD的形成、表現(xiàn)、認(rèn)知以及神經(jīng)損傷機制等展開了大量研究，其中IGD的認(rèn)知功能和神經(jīng)機制方面的研究已經(jīng)成為關(guān)注焦點。揭示IGD的認(rèn)知神經(jīng)機制對深入了解其發(fā)生與發(fā)展機制、臨床治療和預(yù)防等具有重要的指導(dǎo)意義。本文針對國內(nèi)外IGD認(rèn)知神經(jīng)機制的相關(guān)研究綜述，旨在為深入研究IGD提供參考。

1 IGD概述

網(wǎng)絡(luò)成癮(internet addiction disorder， IAD)是指個體反復(fù)過度使用網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的精神行為障礙，表現(xiàn)為對網(wǎng)絡(luò)的再度使用產(chǎn)生強烈欲望，停止或減少網(wǎng)絡(luò)使用時出現(xiàn)戒斷反應(yīng)，同時可伴有精神及軀體癥狀[3]。IGD是IAD的重要類型，與藥物成癮或物質(zhì)濫用不同，不涉及化學(xué)物質(zhì)的攝入，但過度上網(wǎng)可能導(dǎo)致軀體依賴，類似于物質(zhì)成癮和病理性賭博，也會伴發(fā)抑郁、焦慮等精神問題。研究[4]表明，長時間沉迷于網(wǎng)絡(luò)可引起大腦結(jié)構(gòu)和功能及相關(guān)認(rèn)知改變。長期以來，關(guān)于IGD的術(shù)語、定義及評估方法均不一致。例如，King等[5]的系統(tǒng)評價報告認(rèn)為，在63項關(guān)于IGD的研究中，學(xué)者們總共使用了18種評估工具，卻沒有任何兩種方法在描述IGD的概念和診斷特征方面完全相同。因此，對網(wǎng)絡(luò)游戲特有的認(rèn)知行為過程進行更深層次的思考可以使IGD的評定更加完善。2013年5月，IGD作為需要進一步研究的疾病而被納入第五版《精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》(diagnosticand statistical manual of mental disorders， DSM-5)中[6]，這標(biāo)志著IGD首次正式被認(rèn)為是一種心理障礙。2018年6月，WHO正式將沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲或電視游戲妨礙日常生活的“游戲障礙”認(rèn)定為新的疾病[7]。

2 IGD的認(rèn)知功能研究

研究[8-9]認(rèn)為IGD者自身存在一定的認(rèn)知缺陷，更易于對某些行為或物質(zhì)產(chǎn)生依賴而成癮，其認(rèn)知控制能力受損，腹側(cè)紋狀體獎勵系統(tǒng)也存在缺陷。近年來，有關(guān)IGD的研究[10-11]多集中在獎賞系統(tǒng)、抑制控制和跨期決策3個方面，認(rèn)為IGD者這3個方面的功能均已受損。有研究[12]提示，IAD與物質(zhì)成癮相同，均可在大腦產(chǎn)生獎賞效應(yīng)，引起特定腦區(qū)的結(jié)構(gòu)和功能異常。執(zhí)行金錢選擇任務(wù)時，相比于對照組，IAD者的認(rèn)知控制環(huán)路的激活程度更低，可能是IGD者追求即時獎賞的沖動性決策所致[11]。通過Go/No-Go和停止信號任務(wù)的范例發(fā)現(xiàn)，IGD者在執(zhí)行相關(guān)的Go/No-Go任務(wù)時表現(xiàn)出抑制控制能力受損[9-10]。影像學(xué)研究[13]進一步發(fā)現(xiàn)，IGD者抑制控制和跨期選擇的認(rèn)知缺陷與特定腦區(qū)結(jié)構(gòu)和功能改變有關(guān)，也有學(xué)者[8]認(rèn)為IGD者長時間沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲世界的經(jīng)驗對認(rèn)知功能產(chǎn)生了影響。綜合而言，IGD者比正常人對獎賞的敏感性高，對玩游戲的渴望更加強烈，受損的抑制控制能力無法有效控制其對游戲的渴望，IGD者受損的執(zhí)行控制能力和增強的獎賞敏感性導(dǎo)致其跨期決策能力受損，使成癮者只顧眼前利益，從而加強了獎勵尋求行為，三者之間形成相互關(guān)聯(lián)的惡性循環(huán)(圖1)。

圖1 IGD者獎賞系統(tǒng)、抑制控制和跨期決策3方面相互關(guān)聯(lián)的惡性循環(huán)模型圖

3 IGD的電生理及神經(jīng)影像學(xué)研究

IGD者持續(xù)成癮行為的時間越長，大腦損害越明顯[4]。目前國內(nèi)外學(xué)者已針對IGD者的大腦活動和神經(jīng)機制進行了多方面研究。

3.1 腦電圖(electroencephalogram， EEG) IGD者與沖動控制障礙者和藥物成癮者相似，其認(rèn)知、沖動控制和信息處理的能力均受損。一項針對青少年IGD EEG研究的Meta分析[14]發(fā)現(xiàn)，IAD者的腦電波幅明顯變長，潛伏期與正常人相比存在差異。采用事件相關(guān)電位(event-related potential， ERP)技術(shù)的研究[15]發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，IGD者對獎勵的P300減弱，而N100的潛伏期延長和振幅增加，認(rèn)為IGD者在玩電子游戲時存在耐受性效應(yīng)。采用Go/No-Go實驗范式的ERP研究[16]結(jié)果顯示，IGD者No-Go N2波幅減小，而No-Go P3波幅增高、潛伏期延長，提示IGD者在面對抑制任務(wù)時與健康對照組相比需要投入更多精力，其抑制控制能力較低。

3.2 神經(jīng)影像學(xué)

3.2.1 fMRI Weinstein等[1]總結(jié)近年關(guān)于IGD的靜息態(tài)fMRI研究，發(fā)現(xiàn)IGD者負(fù)責(zé)執(zhí)行功能、決策、沖動控制和情緒調(diào)節(jié)等腦區(qū)之間的功能連接強度異常，存在廣泛的靜息態(tài)功能連接紊亂。Dong等[17]觀察IGD者性別相關(guān)的神經(jīng)認(rèn)知差異，發(fā)現(xiàn)男性及女性IGD者在游戲中背外側(cè)前額葉皮層和額葉上回之間的功能連接均相對減少，紋狀體和丘腦之間的功能連接相對增加；而強制中斷游戲時，背外側(cè)前額葉皮層與額上回之間的功能連接變化和紋狀體與丘腦間功能連接變化具有性別差異，女性IGD與其對照組差異更明顯，功能連接與自報渴求度呈顯著正相關(guān)。任務(wù)態(tài)fMRI研究[11，13]則指出，IGD者在獎賞系統(tǒng)、執(zhí)行功能和決策等方面的功能損傷伴隨著腦區(qū)(包括前額葉、紋狀體、扣帶回和額下回等)活動異常。Lin等[18]采用低頻振蕩振幅fMRI對比IGD者與健康對照者注視游戲圖片和中性圖片時的大腦激活情況，發(fā)現(xiàn)IGD者的前額葉皮層、右側(cè)眶額葉皮層、右側(cè)背外側(cè)前額葉、雙側(cè)前扣帶皮層、右側(cè)尾狀核及右側(cè)伏隔核等腦區(qū)激活十分顯著，且受試者自述的渴求強度與激活水平呈正相關(guān)。一項線索—反應(yīng)任務(wù)的fMRI研究[19]結(jié)果顯示，與健康對照組相比，IGD者腹側(cè)和背側(cè)紋狀體均表現(xiàn)出更高的線索誘導(dǎo)激活，提示IGD者可能與物質(zhì)成癮者相同，存在從腹側(cè)到背側(cè)紋狀體加工的過渡。Meng等[20]在對于fMRI的Meta分析中指出，IGD者的前額葉腦區(qū)功能失調(diào)；鑒于前額葉在獎勵和自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的重疊作用，該研究結(jié)果支持IGD是一種行為成癮的分類方式。

3.2.2 結(jié)構(gòu)MRI 對于IGD者的結(jié)構(gòu)MRI研究[21]表明，其參與決策、行為抑制和情緒調(diào)節(jié)的腦區(qū)(額枕、眶額皮質(zhì)及前扣帶回等)白質(zhì)完整性較低。另有學(xué)者[22]發(fā)現(xiàn)IGD者背外側(cè)前額葉、腦島、扣帶回及舌回等腦區(qū)灰質(zhì)密度較低，而且涉及認(rèn)知控制的灰質(zhì)密度與IGD病程、渴望及沖動性相關(guān)。

研究[23]顯示，IGD者的海馬和背外側(cè)前額葉的灰質(zhì)體積增加與游戲渴求相關(guān)。Seok等[24]在控制了游戲活動的影響后發(fā)現(xiàn) ，與健康對照組相比，IGD者雙側(cè)額葉中部灰質(zhì)體積顯著減小，左側(cè)尾狀核灰質(zhì)體積顯著增大，提示左側(cè)尾狀核灰質(zhì)體積與成癮嚴(yán)重度呈正相關(guān)?；隗w素的形態(tài)學(xué)和DTI分析發(fā)現(xiàn)IAD者雙側(cè)背外側(cè)前額葉皮層、輔助運動區(qū)、前扣帶回皮質(zhì)喙部的灰質(zhì)體積減少，而內(nèi)囊后肢白質(zhì)各向異性值增加，其變化與IAD持續(xù)時間顯著相關(guān)[4]。此外，Yao等[2]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)IGD者的前扣帶回、眶額葉、背外側(cè)前額葉和運動前區(qū)皮質(zhì)的灰質(zhì)體積減少，推測這些主要涉及認(rèn)知控制和決策能力的結(jié)構(gòu)受損，可能與成癮行為有關(guān)。Yuan等[25-26]也發(fā)現(xiàn)IGD者的左側(cè)眶額皮層的厚度顯著降低，灰質(zhì)體積顯著減小，認(rèn)為眶額皮層結(jié)構(gòu)萎縮可能是導(dǎo)致游戲玩家對游戲的渴求度抑制認(rèn)知控制能力，進而做出不合理的沖動性決策的機制之一。

3.2.3 PET PET研究[27]表明，相比對照組，IGD者的腹側(cè)、背側(cè)紋狀體的多巴胺D2受體異常，且該異常與攝取成癮藥物后的反應(yīng)十分相似。Park等[12]通過脫氧葡萄糖的PET研究發(fā)現(xiàn)IGD者的右側(cè)中部眶額回、左側(cè)尾狀核和腦島葡萄糖代謝增加，雙側(cè)中央后回、左側(cè)中央前回以及雙側(cè)枕葉區(qū)域葡萄糖代謝減少，均與沖動控制和獎賞系統(tǒng)有關(guān)。一項PET研究[27]觀察到同一IGD者的前額、顳葉和邊緣系統(tǒng)中的葡萄糖代謝顯著降低，紋狀體中的D2受體失調(diào)，認(rèn)為D2受體介導(dǎo)的眶額皮質(zhì)功能失調(diào)可能是IGD者易于失控和發(fā)生強迫行為的原因之一。通過研究線索誘發(fā)條件下IGD者大腦神經(jīng)活動的PET影像，陶然等[3]認(rèn)為枕葉和中央后回等的視覺空間網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)代謝減慢，有可能解釋IGD者視覺空間處理功能下降。視覺空間網(wǎng)絡(luò)代謝減慢和獎賞系統(tǒng)活動增加也許是導(dǎo)致IGD的原因。

4 小結(jié)與展望

隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，EEG、fMRI和PET等技術(shù)被越來越多地用于探討IGD的神經(jīng)機制。IGD者的不同大腦區(qū)域存在變化，這些改變有助于闡明IGD影響整體大腦功能的不同方式，以及可能在行為和認(rèn)知層面產(chǎn)生的變化[28]，進一步突顯了IGD認(rèn)知神經(jīng)機制的復(fù)雜性。目前的研究結(jié)果提示，IGD可能與其他類型的沖動控制障礙和物質(zhì)使用障礙有著共同的神經(jīng)機制。關(guān)于IGD者的獎賞系統(tǒng)、抑制控制及跨期決策3方面功能的受損研究結(jié)果越來越清晰地指明這三者是一個惡性循環(huán)過程；IGD認(rèn)知功能損傷可能是由于多巴胺的作用，但也可能還有其他更復(fù)雜的因素。因此，需要對IGD和其他類型的IAD者進行更系統(tǒng)的腦機制與行為學(xué)縱向關(guān)聯(lián)研究，以促進理解IGD的發(fā)展和維持機制，并進一步尋找針對性的干預(yù)措施。