脑电分析在网络成瘾者的认知研究中的应用

摘要： 目前关于网络成瘾相关影响的研究多集中于心理和行为的表象上，而网络成瘾对认知功能影响的研究报道比较少。近年来，随着认知科学研究的逐渐升温，由于脑电分析的无创性，将脑电信号分析应用于认知研究成为重要的手段之一。本文介绍了网络成瘾对认知功能有无影响的相关研究，并重点讨论了脑电分析在网络成瘾者认知检测的研究现状，以及对未来相关研究工作的展望。

关键词： 脑电分析 网络成瘾 认知研究

一、网络成瘾研究现状

美国精神病学家Ivan Goldberg博士于1995年首次提出“网络成瘾”（Internet Addiction Disorder IAD）这一概念。概括起来，它是指由重复使用网络所导致的一种慢性或周期性的着迷状态，并带来难以抗拒的再度使用欲望，对于上网所带来的会产生心理与生理上的依赖，同时还会产生想要增加使用时间的张力等现象。

对于网络成瘾会不会对患者造成认知损害，有行为学研究表明网络成瘾水平和16PF中的推理能力成负相关，认为大学生成瘾者智力水平与非成瘾者比较较低。对一些符合Young制定的《网络成瘾障碍诊断标准》的青少年成瘾患者，采用基本认知测验软件进行测试，发现患者的工作记忆、短时记忆显著低于常模，说明IAD不仅导致了心理障碍，自我评价和能力的下降，社会适应能力下降，交感神经功能部分失调，还可能存在基本认知能力下降，在记忆方面尤为明显。

也有行为学研究认为网络成瘾对认知无显著影响，在对正常人认知功能的重要影响因素研究上，起决定作用的是性别、年龄和受教育年限。同时有研究表明网络成瘾者与非成瘾者认知功能上并无显著性的差异，认为在大学生这个群体里，认知功能是比较稳定的，网络成瘾对认知功能并不产生影响。

目前不同学科领域和背景的研究人员对网络成瘾提出了各种理论的解释，包括心理动力学和人格的解释、社会文化解释、行为解释，但这些研究多停留在行为或群体层面，而从生理角度对网络成瘾与认知功能关系的研究报道比较少。

二、脑电分析在认知研究中的应用

1.认知研究领域

一般来说，认知功能是包括感觉、知觉、记忆、判断、思维、推理、问题解决、学习、想象、概念形成和语言等在内的广泛的脑功能，它是人脑高级机能的重要功能之一，是非常复杂的脑活动过程。

认知的研究手段也是多种多样的，从当前众多的研究来看，认知研究中广泛地采用了EEG/ERP研究方法，一个重要的原因就是EEG/ERP检测是一种无创的、具有高时间分辨率的、侧重时间上的信息传递和处理的研究方法。

2.脑电（electroencephalograph，EEG）的应用

EEG包含了大脑皮层神经活动的信息，其中蕴含着包括思维、情感、精神及心理等活动的丰富内容，深入研究EEG对于了解认知和思维过程，揭示大脑工作机理具有重要意义。认知脑电的分析吸引了国际上许多学者，主要是对不同导联、不同心理作业的时间系列信号进行处理，利用不同认知状态下的能量分布特性来揭示大脑工作机理。

目前脑电图已经成为医学临床诊断脑部疾病和观察大脑功能的常规手段，在认知科学、心理学等领域得到了越来越广泛的应用，如大脑成熟度评估、情绪的变化等都采用了脑电信号分析的方法。以上研究都是基于自发脑电信号的某种特征。

3.事件诱发电位（event related potential，ERP）的应用

ERP方法是在EEG记录方法的基础上增加刺激与叠加过程而成，已经成为目前认知研究的主要手段之一。早在1947年Pawson就提出了诱发电位的概念，1971年Jewett等人报告了有关听觉诱发响应的事实。上世纪80年代起诱发电位的研究十分热门。因为诱发电位的特异性，即它与“特定”刺激的有关性以及与特定的感觉回路的密切联系，使得它携带了关于大脑结构及功能的更多信息。因此诱发电位具有很高的研究意义。

1965年Sutton首创ERPs的研究方法，发现事件相关电位P300；1980年Kutas发现了N400；1985年Sheer等又首先发现了40Hz。研究认为ERPs反映认知过程中大脑的神经电生理改变，因此有人又将其称为“认知电位”（一般称认知电位P300和40Hz脑电事件相关电位），即当事人对某客观事务进行认知加工（如注意、记忆、思维）时，通过平均叠加法从头颅表面记录到的脑电位。事件相关电位把大脑的神经生理学与认知过程的心理学融合起来，使得ERP成为了解认知的神经基础的最主要信息来源，这些认知过程包括感觉、知觉、记忆、判断、思维、推理、问题解决、学习、想象、概念形成和语言等。

三、事件相关电位在网络成瘾研究的进展

不论什么原因引起的成瘾，其共同点都是体内发生了生理变化（例如多巴胺、去甲肾上腺激素、内啡肤等成分等方面的变化）。一旦离开成瘾的对象，体内某些成分的改变就会使成瘾者处于痛苦的戒断状况中。但是，这些生理层面的变化的测量常常是困难的、成本高的或难以实时活体测量的。按照目前的技术，只有脑电测量是最方便的观察活体生理层面变化的窗口。

ERPs又被称为认知性电位，能在毫秒级的水映大脑的功能变化；无创伤性，可反复测试。多项目研究提示，不同位点的认知性电位代表信息加工的不同过程。ERP测量已成为大脑认知能力研究的成熟技术之一，被大量地应用在有关成瘾问题的研究方面。

已用于IAD患者认知研究的ERP成分：

1.N170成分：大量研究表明面孔产生颞枕区优势分布的N170成分，反映了面孔早期加工。国内ERP研究专家赵仑等首次将ERP技术应用于网络成瘾的研究，发现网络成瘾者存在早期视知觉（如面孔识别）加工的易化，即Nd170（面孔减去非面孔）更趋于枕区分布，潜伏期明显提前，但是作者未探讨晚期加工的变化，也未对网络成瘾患者进行分类。

2.P300成分：是被试辨认“靶刺激”时，在其头皮上记录到的潜伏期约为300ms的最大晚期正性波。自1965年Sutton发现P300以来，该成分一直是ERP研究热点。有关成瘾的研究发现，海洛因成瘾者表现出了一定程度的工作记忆损害和注意缺陷，P300波幅较非成瘾者显著降低。基于P300是反映人认知加工能力的重要指标，华中师范大学心理学院实验发现网络成瘾患者P300幅值的降低主要表现在右脑区，提示成瘾患者的认知功能损害主要发生在右脑区，与Toshihiko等对抑郁症的研究结果是一致的。

3.N1成分：是给予听觉诱发刺激后100ms左右出现的负波，产生于听觉通路投射的皮层结构。N1不只是对传入声音物理特性的反应，而且是受试者大脑皮层对于刺激的意义和重要性的反应。网络成瘾者的早期ERP成分N1也有显著变化。成瘾者产生了更大、潜伏期提前的N1，提示相同强度的声音刺激诱发了成瘾者更大强度的大脑皮层唤醒，吸引了成瘾者更多的注意。这种现象可以从两种意义上予以解释，一是成瘾者的感觉功能削弱了，二是出现了注意功能易化，这一结果与赵仑等的早期视知觉的研究结果是一致的。

四、展望

脑电信号的分析已经进入了计算机分析阶段，研究方法主要有时域分析法、频域分析法、时频分析法及非线性动力学分析法等。这使得脑电波的定量分析有据可依，定性工作有了定量的支持，更具有客观性。

青少年正处于身心发展的时期，无论是脑功能还是心理机能都不成熟。如果长时间、无节制地暴露于光怪陆离的声音和五颜六色的刺激之下，可能会对其感觉功能产生负面影响。目前国内外对网络成瘾的研究都局限于自测问卷的测量上，都是在心理层面上的解释，而用ERP技术来研究网瘾问题才刚刚开始，还没有重要成果出来。因此，对网络成瘾青少年心理健康状况的研究只是一个开始，IAD患者的脑电生理状况、注意力、智力的状况等都值得进一步探讨。由于脑电研究的客观性，借助事件相关脑电位研究与行为学量表研究的结合，能够把对网瘾的研究建立在更科学的基础之上。

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本文系“江西省蓝天学院院级课题（XYKJ07003）”阶段性研究成果