網絡游戲成癮的認知功能和神經影像學研究進展

王 星，陳壯飛

(昆明理工大學醫學院基礎醫學系，昆明理工大學腦科學與視覺認知研究中心，云南 昆明 650500)

隨著全球互聯網的快速發展，網絡游戲的載體、類型不斷豐富，游戲品質不斷提高，使得越來越多的人被網絡游戲所吸引。針對網絡游戲成癮(internet gaming disorder， IGD)這一被普遍關注的社會性問題，國內外學者[1-2]從多方面對IGD的形成、表現、認知以及神經損傷機制等展開了大量研究，其中IGD的認知功能和神經機制方面的研究已經成為關注焦點。揭示IGD的認知神經機制對深入了解其發生與發展機制、臨床治療和預防等具有重要的指導意義。本文針對國內外IGD認知神經機制的相關研究綜述，旨在為深入研究IGD提供參考。

1 IGD概述

網絡成癮(internet addiction disorder， IAD)是指個體反復過度使用網絡導致的精神行為障礙，表現為對網絡的再度使用產生強烈欲望，停止或減少網絡使用時出現戒斷反應，同時可伴有精神及軀體癥狀[3]。IGD是IAD的重要類型，與藥物成癮或物質濫用不同，不涉及化學物質的攝入，但過度上網可能導致軀體依賴，類似于物質成癮和病理性賭博，也會伴發抑郁、焦慮等精神問題。研究[4]表明，長時間沉迷于網絡可引起大腦結構和功能及相關認知改變。長期以來，關于IGD的術語、定義及評估方法均不一致。例如，King等[5]的系統評價報告認為，在63項關于IGD的研究中，學者們總共使用了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，對網絡游戲特有的認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《精神障礙診斷與統計手冊》(diagnosticand statistical manual of mental disorders， DSM-5)中[6]，這標志著IGD首次正式被認為是一種心理障礙。2018年6月，WHO正式將沉迷于網絡游戲或電視游戲妨礙日常生活的“游戲障礙”認定為新的疾病[7]。

2 IGD的認知功能研究

研究[8-9]認為IGD者自身存在一定的認知缺陷，更易于對某些行為或物質產生依賴而成癮，其認知控制能力受損，腹側紋狀體獎勵系統也存在缺陷。近年來，有關IGD的研究[10-11]多集中在獎賞系統、抑制控制和跨期決策3個方面，認為IGD者這3個方面的功能均已受損。有研究[12]提示，IAD與物質成癮相同，均可在大腦產生獎賞效應，引起特定腦區的結構和功能異常。執行金錢選擇任務時，相比于對照組，IAD者的認知控制環路的激活程度更低，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和停止信號任務的范例發現，IGD者在執行相關的Go/No-Go任務時表現出抑制控制能力受損[9-10]。影像學研究[13]進一步發現，IGD者抑制控制和跨期選擇的認知缺陷與特定腦區結構和功能改變有關，也有學者[8]認為IGD者長時間沉迷網絡游戲世界的經驗對認知功能產生了影響。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者受損的執行控制能力和增強的獎賞敏感性導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聯的惡性循環(圖1)。

圖1 IGD者獎賞系統、抑制控制和跨期決策3方面相互關聯的惡性循環模型圖

3 IGD的電生理及神經影像學研究

IGD者持續成癮行為的時間越長，大腦損害越明顯[4]。目前國內外學者已針對IGD者的大腦活動和神經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]發現，IAD者的腦電波幅明顯變長，潛伏期與正常人相比存在差異。采用事件相關電位(event-related potential， ERP)技術的研究[15]發現，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，認為IGD者在玩電子游戲時存在耐受性效應。采用Go/No-Go實驗范式的ERP研究[16]結果顯示，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 神經影像學

3.2.1 fMRI Weinstein等[1]總結近年關于IGD的靜息態fMRI研究，發現IGD者負責執行功能、決策、沖動控制和情緒調節等腦區之間的功能連接強度異常，存在廣泛的靜息態功能連接紊亂。Dong等[17]觀察IGD者性別相關的神經認知差異，發現男性及女性IGD者在游戲中背外側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。任務態fMRI研究[11，13]則指出，IGD者在獎賞系統、執行功能和決策等方面的功能損傷伴隨著腦區(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，發現IGD者的前額葉皮層、右側眶額葉皮層、右側背外側前額葉、雙側前扣帶皮層、右側尾狀核及右側伏隔核等腦區激活十分顯著，且受試者自述的渴求強度與激活水平呈正相關。一項線索—反應任務的fMRI研究[19]結果顯示，與健康對照組相比，IGD者腹側和背側紋狀體均表現出更高的線索誘導激活，提示IGD者可能與物質成癮者相同，存在從腹側到背側紋狀體加工的過渡。Meng等[20]在對于fMRI的Meta分析中指出，IGD者的前額葉腦區功能失調；鑒于前額葉在獎勵和自我調節系統中的重疊作用，該研究結果支持IGD是一種行為成癮的分類方式。

3.2.2 結構MRI 對于IGD者的結構MRI研究[21]表明，其參與決策、行為抑制和情緒調節的腦區(額枕、眶額皮質及前扣帶回等)白質完整性較低。另有學者[22]發現IGD者背外側前額葉、腦島、扣帶回及舌回等腦區灰質密度較低，而且涉及認知控制的灰質密度與IGD病程、渴望及沖動性相關。

研究[23]顯示，IGD者的海馬和背外側前額葉的灰質體積增加與游戲渴求相關。Seok等[24]在控制了游戲活動的影響后發現 ，與健康對照組相比，IGD者雙側額葉中部灰質體積顯著減小，左側尾狀核灰質體積顯著增大，提示左側尾狀核灰質體積與成癮嚴重度呈正相關。基于體素的形態學和DTI分析發現IAD者雙側背外側前額葉皮層、輔助運動區、前扣帶回皮質喙部的灰質體積減少，而內囊后肢白質各向異性值增加，其變化與IAD持續時間顯著相關[4]。此外，Yao等[2]通過Meta分析發現IGD者的前扣帶回、眶額葉、背外側前額葉和運動前區皮質的灰質體積減少，推測這些主要涉及認知控制和決策能力的結構受損，可能與成癮行為有關。Yuan等[25-26]也發現IGD者的左側眶額皮層的厚度顯著降低，灰質體積顯著減小，認為眶額皮層結構萎縮可能是導致游戲玩家對游戲的渴求度抑制認知控制能力，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、背側紋狀體的多巴胺D2受體異常，且該異常與攝取成癮藥物后的反應十分相似。Park等[12]通過脫氧葡萄糖的PET研究發現IGD者的右側中部眶額回、左側尾狀核和腦島葡萄糖代謝增加，雙側中央后回、左側中央前回以及雙側枕葉區域葡萄糖代謝減少，均與沖動控制和獎賞系統有關。一項PET研究[27]觀察到同一IGD者的前額、顳葉和邊緣系統中的葡萄糖代謝顯著降低，紋狀體中的D2受體失調，認為D2受體介導的眶額皮質功能失調可能是IGD者易于失控和發生強迫行為的原因之一。通過研究線索誘發條件下IGD者大腦神經活動的PET影像，陶然等[3]認為枕葉和中央后回等的視覺空間網絡腦區代謝減慢，有可能解釋IGD者視覺空間處理功能下降。視覺空間網絡代謝減慢和獎賞系統活動增加也許是導致IGD的原因。

4 小結與展望

隨著認知神經科學技術的發展與應用，EEG、fMRI和PET等技術被越來越多地用于探討IGD的神經機制。IGD者的不同大腦區域存在變化，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知層面產生的變化[28]，進一步突顯了IGD認知神經機制的復雜性。目前的研究結果提示，IGD可能與其他類型的沖動控制障礙和物質使用障礙有著共同的神經機制。關于IGD者的獎賞系統、抑制控制及跨期決策3方面功能的受損研究結果越來越清晰地指明這三者是一個惡性循環過程；IGD認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雜的因素。因此，需要對IGD和其他類型的IAD者進行更系統的腦機制與行為學縱向關聯研究，以促進理解IGD的發展和維持機制，并進一步尋找針對性的干預措施。