基于脑电与功能磁共振融合的青少年吸烟成瘾和网络游戏成瘾对比研究

The characteristics of the brain in adolescence cause the weak cognitive control of risk behaviors, which may be associated with high incidence of addiction in adolescent. China has 14 million young smokers and 24 million young internet gaming addicts, and many adolescent are addicted to both smoking and internet games. With the help of functional MRI and electroencephalogram (EEG) technology, our understanding of smoking addiction and internet gaming addiction were improved. However, few studies used EEG-fMRI to investigate the interactive relationship of neural physiological characteristics in smoking addiction and internet gaming addiction. In present study, the neurophysiological mechanism of cognitive behavior and cue-induced craving in young smokers and young internet gaming addicts will be investigated by using the advantage of EEG-fMRI fusion method. The craving processing of the brains in both satisfy and withdrawal condition will be explored to explain the differences and interactions of structural and functional brain networks. The relevant brain regions may be intervened by Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) and transcranial direct current stimulation (tDCs). It may provide a valuable evidence for the prevention, diagnosis and treatment of smoking addiction and internet gaming addiction.

青少年阶段的大脑生理特点决定了其对于风险行为的认知控制较弱，从而容易成为成瘾的高发人群。我国目前有大约1400万青少年吸烟成瘾者和2400万青少年网络游戏成瘾者，更有许多青少年同时具有吸烟成瘾和网络游戏成瘾。虽然长期以来在现代功能磁共振和脑电技术的帮助下，我们对青少年吸烟成瘾和网络游戏成瘾的认识已经不断的深入，然而采用脑电与功能磁共振融合技术对两种成瘾模式之间神经机制的交互关系的研究还比较少。本项目将以青少年吸烟成瘾和网络游戏成瘾者作为研究对象，借助脑电和功能磁共振多模态融合方法优势，结合认知行为任务表现和线索诱导渴求范式，探索青少年网络成瘾和吸烟成瘾患者满足和戒断状态下大脑渴求处理相关网络的结构和功能连接模式的异同点和交互关系，并对相关靶点尝试采用经颅直流电刺激和经颅磁刺激加以干预，从而为青少年吸烟成瘾和网络游戏成瘾的预防、诊断和治疗提供有价值的依据。

本项目历经5年，项目针对既定研究目标，以青少年吸烟成瘾和网络游戏障碍者为研究对象，围绕渴求的神经机制，结合认知行为表现和线索诱导渴求的范式借助脑电和功能磁共振多模态融合技术优势，对青少年成瘾大脑控制与奖赏相关的主要脑区进行了深入研究，考察了青少年吸烟成瘾和网络游戏障碍者大脑结构和功能的一系列变化，并对相关靶点尝试采用经颅直流电刺激和经颅磁刺激加以干预，为后期继续开展青少年成瘾的研究奠定了基础，为青少年吸烟成瘾和网络游戏成瘾的预防、诊断和治疗提供有价值的依据。项目任务合同指标已经超额完成，共发表国际期刊论文30篇，中文核心论文2篇，获得2020年度内蒙古自治区自然科学奖二等奖“基于磁共振图像和脑电信号处理技术的青少年吸烟成瘾机制研究”，获得2019年度ACM China 新星奖，负责人受邀担任国际期刊Frontiers in Neuroscience的副主编(associate editor)和国际期刊Frontiers in Computational Neuroscience的评审编辑(review editor)，被聘任为中国药物滥用防治协会成瘾影像学分会委员（2020年）和成瘾与脑科学分会委员（2021年）。购买了PSG睡眠多导仪，考察了青少年成瘾者睡眠状况的变化，并开展了失眠的相关研究。项目组与内蒙古自治区爱国卫生服务中心和包头市爱国卫生指导中心针对深入推进控烟、戒烟新思路、新方法展开了深入探讨和合作交流，并达成了合作意向，得到了青少年成瘾控制机构的关注，提升了对青少年成瘾的关注度。