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青少年网络游戏成瘾者的行为学及fMRI研究

李晓东  
【摘要】: 背景网络游戏已成为青少年群体生活的重要组成部分,但由此造成的网络游戏成瘾(internet game addiction)给他们带来的身心健康问题,越来越多地引起了心理学家、教育工作者及全社会的普遍关注。网络游戏成瘾是网络成瘾(internet addiction)或网络成瘾障碍(internet addiction disorder)的一个子类,多数的研究结果都提示了游戏对玩家及成瘾者的负面影响,除了生理方面的损伤之外,网络游戏成瘾还与心理、认知功能方面的损伤有关。也有研究者发现,电脑游戏对人脑注意定向网络功能具有促进作用,但对于该网络功能提升究竟属于内源性抑或外源性注意定向尚存有争议,并且相应的神经机制也不清楚。我们通过改良的注意定向网络测试范式,比较了网络游戏成瘾者与正常对照者之间的行为学差异,并使用功能磁共振成像技术(fMRI)对其神经机制进行了探讨。 第一部分:青少年网络游戏成瘾者的行为学研究 目的:采用经典的Posner视觉-线索空间提示范式和Fan等的ANT (attention networks test)范式相结合,制定出本研究的注意网络测试范式,即利用包括网络游戏图片在内的不同图片作为提示线索,对网络游戏成瘾者的注意网络进行测试,通过对照分析网络游戏成瘾者及非网络游戏成瘾者的相应行为学表现,探讨网络游戏成瘾者与对照组之间注意定向易化的差异,进而分析游戏经验对成瘾者注意定向易化的影响机制。 材料与方法:本研究被试者分两组:网络游戏成瘾组和正常对照组,分别为17名和20名被试。实验刺激程序的编写和呈现均采用E-Prime (version 2.0)软件包(Psychology Software Tools, INC. www.pstnet.com)。刺激呈现采用一台IBMpentiumⅣPC电脑,17英寸纯平显示器,分辨率1024×768,刷新频率为85Hz。E-Prime软件自动记录被试者反应结果。 采用事件相关设计模式,每个任务包括5个run,每个run包含60个单事件,每个事件由包含3个成分:中心注视点“+”、提示线索图片、任务靶刺激。 实验结果采用SAS(SAS for Windows 9.13)、SPSS13.0软件进行分析。本实验设计分为两组(成瘾组和对照组)、两个条件(有效提示和无效提示)和三个水平(网络游戏图片、中性面孔图片和中性风景图片),统计方法包括多因素和单因素方差分析,配对t-检验,两样本t-检验。具体分析内容包括:(1)有效和无效提示线索两种条件对被试平均反应时(response times, RTs)的影响分析:同一被试,在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均RTs比较;同一组内在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均RTs比较;正常组与成瘾组间在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均RTs;(2)三种提示线索图片水平对被试平均RTs的影响分析:两组被试在三种不同提示线索图片水平间的平均RTs比较;两组间在三种不同提示线索图片水平上的平均RTs比较;两组间在每种提示线索图片水平上的平均RTs比较;(3)被试平均RTs的变化趋势分析:被试在两种提示线索条件下的平均RTs在不同提示线索图片水平间的比较;被试的RTs从有效提示到无效提示线索条件下的变化趋势的两组间比较;被试的RTs从有效提示到无效提示线索条件下的变化趋势在三种提示线索图片水平间的比较;成瘾组和对照组从有效提示到无效提示线索条件下的变化趋势在三种提示线索图片水平间的各自比较。 结果:1.对照组与成瘾组被试的注视线索提示效应(gaze cueing effect, GCE):①同一个被试,在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均反应时间有显著差异, (F(1,105)=130.88,P=0.000);②采用配对t-检验,同一组内在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均反应时间有显著差异。对照组:Game (t=-8.601, P=0.000); Face (t=-4.033, P=0.001); View (t=-5.659,P=0.000)。成瘾组:Game (t=-5.558, P=0.000); Face (t=-2.432, P=0.027); View (t=-3.663, P=0.002);③对照组与成瘾组间在有效提示线索和无效提示线索两种条件下的平均反应时间有显著差异,(F(1,219)=8.166,P=0.005)。2.对照组与成瘾组被试在三个提示线索水平上的RTs比较:①两组被试的平均RTs在三种不同提示线索图片间无显著差异, (F(2,105)=0.33,P=0.7199);②两组间被试对三种不同提示线索图片的平均RTs有显著差异, (F(2,218)=15.12,P=0.0000)。组间三个水平提示线索图片平均RTs的差值范围在100.89~111.92ms,平均108.02ms;③对每种提示线索图片,对照组与成瘾组间的平均RTs有显著差异(F(1,105)=24.16,P0.0001)。3.对照组与成瘾组被试RTs的变化趋势:①两组被试在两种提示线索条件下的平均RTs在不同提示线索图片水平间有显著性差异(F(1,105)=0.03,P=0.9739)(分组与线索水平之间无交互作用),对照组与成瘾组被试的平均RTs均表现为:游戏图片风景图片面孔图片。②经多因素方差分析,从有效提示到无效提示线索条件下的RTs变化趋势(斜率)在两组间无显著性差异(F(2,105)=0.55,P=0.5769)。③经多因素方差分析,两组被试的RTs从有效提示到无效提示线索条件下的变化趋势(斜率)在三种提示线索图片水平间无显著性差异(F(2,105)=3.03,P=0.0525)。④对成瘾组和对照组分别行单因素方差分析发现:成瘾组被试在三种提示线索图片水平上RTs变化趋势(斜率)不同,具有显著性差异(F (2,48)=3.62, P=0.0345);而对照组被试在三种提示线索水平上RTs的变化趋势(斜率)无显著差异(F (2,57)=0.63,P-0.5380)。 结论:反映注意定向的视觉空间注意效应包括内源性和外源性注意定向;网络游戏成瘾者基于游戏经验的注意易化作用显著改善了其注意的加工过程,在外源性和内源性注意系统两方面同时提升,其中内源性注意能力的提升权重可能大于外源性注意。 第二部分:青少年网络游戏成瘾者的fMRI研究 目的:在本课题的第一部分研究基础上,采用行为学研究中的实验范式进行fMRI研究,进一步探讨网络游戏成瘾者注意定向易化的神经机制。 材料与方法:本部分研究被试分两组:网络游戏成瘾组和正常对照组,各为15名。本实验采用事件相关(event related)设计的fMRI实验,具体实验任务内容和实验过程同第一部分。成像设备采用GE1.5T Twin-speed infinity with ExciteⅡ磁共振全身扫描仪及头部正交线圈。实验数据采用“统计参数图(statistics parameter mapping, SPM2)"软件进行预处理、统计分析和结果显示。数据预处理包括层面内时间校正、运动校正、空间标准化和平滑处理。组内分析:采用SPM2基本模式(basic model)单样本t-检验,获得对照组及成瘾组在游戏图片-中性面孔图片(g-f)和游戏图片-中性风景图片(g-v)情况下的平均激活图。组间分析:采用SPM2基本模式(basic model)两样本t-检验,获得在g-f和g-v情况下的两组间差异图。 结果:①对照组g-f时的脑激活区包括:双侧前额背外侧皮层(dorsal lateral prefrontal cortex,DLPFC),;两侧前额皮层内侧面(medial part of prefrontal cortex, MPFC);两侧顶后皮层(posterior parietal cortex,PPC);双侧颞叶;左侧尾状核;双侧枕叶;双侧小脑。②对照组g-v时的脑激活区包括:双侧DLPFC;双侧VLPFC;两侧MPFC;两侧]PPC;双侧颞叶;双侧小脑。③成瘾组g-f时的脑激活区包括:双侧DLPFC;双侧’VLPFC;两侧MPFC;左侧]PPC;双侧颞叶。④成瘾组g-v时的脑激活区包括:双侧DLPFC;双侧VLPFC;左侧PPC;右侧中央后回;双侧颞叶;右侧扣带回中部。⑤对照组-成瘾组g-f时的脑激活区包括:双侧]PPC;左侧颞下回;右侧扣带回中部。⑥对照组-成瘾组g-v时的脑激活区包括:右侧DLPFC;左侧中央前回;双侧颞叶;双侧楔前叶。⑦成瘾组-对照组g-f时的脑激活区包括:右侧DLPFC;左侧MPFC;左侧中央后回;双侧颞叶;右侧海马;右侧基底节。⑧成瘾组-对照组g-v时的脑激活区包括:双侧DLPFC;双侧MPFC;双侧PPC;左侧颞下回;双侧枕叶;左侧前扣带回;右侧基底节;双侧丘脑;左侧小脑。 结论:本研究功能磁共振成像的结果表明,正常对照组和成瘾组均激活了内源性和外源性注意网络的相关脑功能区,但以内源性网络相关脑区激活为主,且成瘾组比对照组明显激活增强的脑区为内源性注意网络中的重要节点,右侧前额皮层背外侧。网络游戏可提升游戏玩家的内源性注意定向功能,而该功能的提升是成瘾组行为学表现的神经基础。


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