青少年网络成瘾者奖赏寻求与认知控制的神经机制研究

Adolescents are at high-risk of internet addition (IA). It is important to understand the psychopathology of IA in order to reduce its serious impact on healthy development of adolescents. One of the neurobiological models of brain development in adolescence hypothesizes that there exists an imbalance in developmental trajectory between the reward system and control system: higher development in reward system overpowers the less matured control system, which may form a risk factor in addictive behaviors during adolescence. Few empirical studies systematically examined this hypothesis in terms of IA in adolescents. In the current project, we propose to carry out a series of studies combining techniques ranging from questionnaires, behavioral testing, electrophysiology, functional and structural brain imaging to test the above hypothesis. Firstly, questionnaire assessments are used to examine the relationships among internet addiction, reward seeking and impulse control in adolescents. Next, the imbalance between reward seeking (the decision utility task) and cognitive control (Stroop task) systems will be explored with behavioral testing, event-related potentials (ERP) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) technology. Finally, using voxel-based morphometry analysis, we examine whether the behavioral and brain function deficits could be a result of imbalance in structural development of reward and control systems, as measured by changes of brain gray matter density in individuals with IA. This project offers a new insight of neural mechanisms of IA in adolescents, and in turn provides empirical and theoretical support in prevention and intervention of IA in adolescents.

青少年是网络成瘾的高发人群，揭示其网络成瘾的原因是关系青少年健康成长的重要问题。青少年大脑发展的神经生物模型指出，脑内奖赏系统和认知控制系统发展不均衡可能是青少年成瘾行为的高风险因素，但该模型尚缺乏青少年网络成瘾神经机制的实证支持。本项目从"问卷-行为实验-脑电-脑功能成像-脑结构成像"五种手段探索这一问题。首先，对青少年进行问卷调查，确定网络成瘾、奖赏寻求、认知控制三者之间的关系。随后，采用奖赏寻求（决策效用任务）和认知控制（Stroop任务）范式进行行为、脑电和脑功能成像实验，揭示青少年网络成瘾者奖赏寻求系统和认知控制系统功能发展的不平衡。最后，采用以体素为基础的形态学研究，揭示青少年网络成瘾者奖赏中枢和控制中枢结构发展的不平衡。本项目有助于从神经机制的角度揭示青少年网络成瘾的原因，加深对青少年网络成瘾本质的理解，为青少年网络成瘾的预防和干预提供新的视角和依据。

青少年是网络成瘾的高发人群，揭示其网络成瘾的原因是关系青少年健康成长的重要问题。青少年大脑发展的神经生物模型指出，脑内奖赏系统和认知控制系统发展不均衡可能是青少年成瘾行为的高风险因素，但该模型尚缺乏青少年网络成瘾神经机制的实证支持。本项目从"问卷-行为实验-脑电-脑功能成像"多种手段探索这一问题。首先，对青少年进行问卷调查，确定网络成瘾、奖赏寻求、认知控制三者之间的关系。随后，采用奖赏寻求（决策效用任务）和认知控制（Stroop任务）范式进行行为、脑电和脑功能成像实验，揭示青少年网络成瘾者奖赏寻求系统和认知控制系统功能发展的不平衡。问卷分析表明，青少年的人格特质（奖赏寻求、奖赏规避和冲动性）通过问题解决的认知策略（情绪应对或问题应对）这一中介变量导致网络成瘾。而男性和女性在网络成瘾模型的三条路径上（奖赏寻求与情绪应对的相关、冲动性和问题应对的相关以及问题应对与网络成瘾的相关）存在显著差异。行为实验的结果表明，网络成瘾青少年和健康青少年相比，他们选择赌的比率更高，决策更快；而在行为抑制方面，stop signal反应的时间更长。延迟折扣的任务表明，无论是网络成瘾青少年还是健康组青少年，人们在损失情况下比赢得情况更保守，在大值时比小值时更保守，而所有条件下，网络成瘾青少年组比健康青少年组都更冲动，他们更短视更愿意获得即刻的满足。然而，在概率折扣任务中，网络成瘾青少年组与健康青少年组在冒险性上没有差异。脑电的结果发现，在奖赏任务中，在行为指标上，无论是对当前试次的分析还是对前后试次的分析，网络成瘾青少年都更多的选择风险选项，而且选择风险选项的速度更快；在ERP指标上，以损失减去赢得条件获得的FRN为指标，无论大值还是小值情况下，网络成瘾青少年组的FRN都小于控制组，并且从原始ERP波来看，在损失的条件下两组没有差异，但在赢得的条件下，健康控制组的波形更正，在P300指标上两组没有显著差异。在认知控制任务中，在行为指标上，无论反应时还是正确率在go条件下没有差异，在nogo正确率上网络成瘾者更低；在ERP指标上，在go条件下N2和P300没有差异，在nogo条件，网络成瘾青少年N2振幅更大P300振幅更低，潜伏期上两者没有差异。本项目有助于从神经机制的角度揭示青少年网络成瘾的原因，为青少年网络成瘾的预防和治疗提供理论和经验支持。