吸煙具有致癮性并嚴(yán)重危害人類健康。當(dāng)前,國內(nèi)外研究者利用腦成像技術(shù)發(fā)現(xiàn),吸煙成癮與吸煙者大腦結(jié)構(gòu)和功能異常有關(guān),促進(jìn)了我們對吸煙成癮腦神經(jīng)機(jī)制的認(rèn)識。然而目前對于吸煙成癮的腦神經(jīng)機(jī)制仍沒有統(tǒng)一定論。網(wǎng)絡(luò)成癮與吸煙成癮有著類似的行為表現(xiàn),并嚴(yán)重影響青少年的身心健康發(fā)展、學(xué)業(yè)和生活。研究表明,網(wǎng)絡(luò)成癮的青少年很容易發(fā)展成為吸煙成癮,因此研究網(wǎng)絡(luò)成癮的腦神經(jīng)機(jī)制對于干預(yù)和預(yù)防網(wǎng)癮和吸煙成癮至關(guān)重要。本論文以吸煙成癮和網(wǎng)絡(luò)成癮青少年為研究對象,采用磁共振成像技術(shù),對吸煙成癮和網(wǎng)絡(luò)成癮青少年的大腦結(jié)構(gòu)連接和功能連接進(jìn)行了深入研究,本文所取得的主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:首先,吸煙青少年腦島靜息態(tài)功能連接異常研究。腦島在認(rèn)知控制功能和吸煙渴求中起著重要作用。本文運(yùn)用靜息態(tài)功能連接度分析方法研究吸煙青少年左/右前腦島和左/右后腦島的靜息態(tài)功能連接度異常,并采用皮爾遜相關(guān)分析方法探索腦島功能連接異常與Stroop認(rèn)知行為表現(xiàn)以及渴求分?jǐn)?shù)等吸煙行為之間的相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),吸煙青少年左側(cè)前腦島與前扣帶回皮層之間的功能連接度降低,右側(cè)前腦島與前扣帶回皮層、腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層、杏仁核、左背外側(cè)前額葉皮層以及背側(cè)紋狀體之間的功能連接度降低。前腦島與前扣帶回皮層之間的功能連接度與Stroop任務(wù)中不一致的錯誤數(shù)以及尼古丁依賴程度顯著相關(guān)。右側(cè)前腦島與左腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層之間的功能連接度與渴求分?jǐn)?shù)顯著相關(guān)。本研究從功能連接角度揭示了腦島在吸煙行為中的作用,并為前腦島-前扣帶回皮層回路在吸煙認(rèn)知控制損傷,以及右側(cè)前腦島-腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層回路在吸煙渴求中的重要作用提供了科學(xué)依據(jù)。其次,青少年戒煙12小時誘發(fā)腦島靜息態(tài)功能連接改變研究。本文運(yùn)用靜息態(tài)功能連接度的分析方法研究了戒斷12小時對吸煙青少年腦島功能連接度的影響,并運(yùn)用多重回歸分析方法探索戒斷誘發(fā)腦島功能連接的改變與吸煙渴求之間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明,戒斷12小時后,吸煙青少年右側(cè)前腦島與右內(nèi)側(cè)眶額葉皮層、腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層以及前扣帶回皮層之間的功能連接度顯著升高,戒斷誘發(fā)的右側(cè)前腦島-右外側(cè)眶額葉皮層回路功能連接的改變與吸煙渴求變化顯著相關(guān)。本研究促進(jìn)了我們對于短期戒斷對腦島回路連接影響的理解,并為戒斷誘發(fā)渴求的腦神經(jīng)機(jī)制提供了新視角。再次,中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)結(jié)構(gòu)連接預(yù)測吸煙線索誘發(fā)腦激活研究。吸煙人群存在注意力偏向和認(rèn)知控制損傷,中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)與認(rèn)知控制功能和注意力偏向密切相關(guān)。本文使用彌散張量成像和確定性纖維束追蹤的分析方法評估了中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)纖維束結(jié)構(gòu)連接對吸煙者認(rèn)知控制損傷以及吸煙刺激誘發(fā)腦激活的影響。研究發(fā)現(xiàn),與不吸煙者相比,吸煙者雙側(cè)中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)纖維束的部分各向異性值增大。吸煙者左側(cè)中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)部分各向異性值與吸煙刺激誘發(fā)的背外側(cè)前額葉皮層以及右側(cè)枕葉皮層的激活呈正相關(guān),與Stroop任務(wù)中不一致的錯誤數(shù)呈正相關(guān)。當(dāng)前的研究表明了中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)結(jié)構(gòu)連接在吸煙刺激誘發(fā)腦激活以及認(rèn)知控制行為中的重要作用,中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)結(jié)構(gòu)連接的改變可能與吸煙者表現(xiàn)出的對吸煙刺激的注意力偏向以及認(rèn)知損傷有關(guān)。本文將大腦結(jié)構(gòu)與功能結(jié)合的多模態(tài)影像學(xué)研究模式進(jìn)一步確認(rèn)了結(jié)構(gòu)連接可以調(diào)節(jié)特定腦區(qū)的腦活動。最后,網(wǎng)絡(luò)成癮青少年半腦間結(jié)構(gòu)連接與功能連接異常研究。研究報道網(wǎng)絡(luò)成癮青少年的大腦結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)異常,然而網(wǎng)絡(luò)成癮是否與腦同倫功能連接和結(jié)構(gòu)連接異常有關(guān)仍不清楚。本文運(yùn)用鏡像體素同倫連接度的分析方法研究了網(wǎng)癮青少年靜息態(tài)大腦鏡像體素之間功能連接度的變化。同時,運(yùn)用纖維束追蹤技術(shù)探索了同倫功能連接異常的對稱腦區(qū)之間的纖維束完整性,并評估了兩種連接之間的相關(guān)關(guān)系。與非網(wǎng)絡(luò)成癮組相比,網(wǎng)絡(luò)成癮青少年背外側(cè)前額葉皮層的同倫功能連接和結(jié)構(gòu)連接都降低。降低的同倫功能連接度與網(wǎng)絡(luò)成癮病程呈顯著負(fù)相關(guān)。背外側(cè)前額葉皮層的功能和結(jié)構(gòu)同倫連接在非網(wǎng)絡(luò)成癮組中有相關(guān),在網(wǎng)絡(luò)成癮組中此相關(guān)消失。本文的研究發(fā)現(xiàn)為背外側(cè)前額葉皮層在網(wǎng)絡(luò)成癮中的作用提供了科學(xué)依據(jù),多模態(tài)影像學(xué)研究方法為研究網(wǎng)絡(luò)成癮對大腦的影響提供了全新的視角。綜上所述,本文從吸煙和短期戒斷相關(guān)的腦島靜息態(tài)功能連接異常角度揭示了吸煙者渴求強(qiáng)烈和認(rèn)知控制損傷的腦神經(jīng)機(jī)制。吸煙者中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)白質(zhì)結(jié)構(gòu)連接可以預(yù)測吸煙刺激誘發(fā)的腦激活以及認(rèn)知控制行為。此外,網(wǎng)絡(luò)成癮青少年雙側(cè)背外側(cè)前額葉皮層之間的同倫功能連接和結(jié)構(gòu)連接出現(xiàn)異常增進(jìn)了我們對網(wǎng)絡(luò)成癮的神經(jīng)機(jī)制的理解。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R318.04;R749.99
【部分圖文】：

國著名成癮研宄學(xué)者Ｎｏｒａ?Ｖｏｌｋｏｗ和她的同事們基于自己課題組的研究發(fā)現(xiàn)和近年來??關(guān)于成癮的相關(guān)研宄結(jié)果提出了初步的成癮腦神經(jīng)機(jī)制模型。他們指出，成癮是由成??癮者大腦部分腦區(qū)、回路以及網(wǎng)絡(luò)之間的信息交互異常所導(dǎo)致Ｍ。如圖１．１所示，以??下大腦系統(tǒng)出現(xiàn)異常與成癮緊密相關(guān)，包括：由伏隔核（ＮＡｃ）和腹側(cè)被蓋區(qū)（ＶＴＡ）??組成的獎賞系統(tǒng)；杏仁核（ａｍｙｇｄａｌａ）、負(fù)責(zé)情感和突顯信息分配的內(nèi)側(cè)眶額葉（ｍｅｄｉａｌ??ＯＦＣ?）、負(fù)責(zé)記憶和習(xí)慣養(yǎng)成的海馬體（ｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓ）以及背側(cè)紋狀體（ｄｏｒｓａｌ?ｓｔｒｉａｔｕｍ）??組成的條件／記憶系統(tǒng)；背外側(cè)前額葉皮層（ｄｏｒｓｏｌａｔｅｒａｌ?ｐｒｅｆｒｏｎｔａｌ?ｃｏｒｔｅｘ，ＤＬＰＦＣ）、??前扣帶回皮層（ＡＣＣ）、額下皮層（ｉｎｆｅｒｉｏｒｆｒｏｎｔａｌｃｏｒｔｅｘ）和外側(cè)眶額葉（ｌａｔｅｒａｌＯＦＣ）??組成的執(zhí)行控制系統(tǒng)；負(fù)責(zé)突顯信息分配的內(nèi)側(cè)眶額葉（ｍｅｄｉａ丨ＯＦＣ）、腹側(cè)前扣帶??回皮層（ｖｅｎｔｒａｌＡＣＣ）、腹側(cè)被蓋區(qū)（ＶＴＡ）、背側(cè)紋狀體（ｄｏｒｓａｌｓｔｒｉａｔｕｍ）以及伏隔??核（ＮＡｃ）組成的動機(jī)／驅(qū)動系統(tǒng)；由腦島（ｉｎｓｕｌａ）和前扣帶回皮層（ＡＣＣ）組成的??內(nèi)感受系統(tǒng)以及韁核（ｈａｂｅｎｕｌａ）組成的厭惡／回避系統(tǒng)。此成癮模型提出，成癮者的??獎賞系統(tǒng)、動機(jī)系統(tǒng)以及記憶系統(tǒng)對于藥物期望值的增加程度會顯著超過控制系統(tǒng)。??成癮者通過攝入藥物，維持動機(jī)／驅(qū)動回路和記憶回路持續(xù)增強(qiáng)的激活有助于正反饋??循環(huán)的形成。以上回路也會與與調(diào)節(jié)情感相關(guān)的腦區(qū)／回路進(jìn)行互動來促成成癮行為

能磁共振成像中顯示腦區(qū)激活。當(dāng)腦區(qū)處于激活狀態(tài)時，血液中的氧合血紅蛋白和脫??氧血紅蛋白的相對含量發(fā)生變化會改變血管內(nèi)外的局部磁場強(qiáng)度和分布，從而影響血??管內(nèi)外的磁共振信號強(qiáng)度發(fā)生改變。如示意圖２．１所示，與靜息狀態(tài)相比，激活狀態(tài)??的腦區(qū)耗氧量增加，但由于腦血流量的增加顯著高于腦耗氧量的增加，使得激活腦區(qū)??血液中的抗磁性物質(zhì)氧合血紅蛋白含量升高，順磁性物質(zhì)脫氧血紅蛋白含量降低。在??磁共振儀器的強(qiáng)磁場中，順磁性物質(zhì)脫氧血紅蛋白的存在會影響其周圍環(huán)境的局部磁??場的強(qiáng)度和分布。脫氧血紅蛋白相對含量降低使得局部腦區(qū)的磁敏感性降低，表現(xiàn)在??磁共振信號中即信號升高，這就是ＢＯＬＤ腦功能磁共振成像的物理基礎(chǔ)。??腦功能磁共振實驗中，研宄者常常通過具體的實驗設(shè)計任務(wù)來探測與此任務(wù)相關(guān)??的腦區(qū)激活及其功能。目前，常用于研宄不同腦區(qū)功能的主要研究方法是事件相關(guān)腦??功能成像（ｅｖｅｎｔ－ｒｅｌａｔｅｄ?ｆＭＲＩ）

第三章吸煙青少年腦島靜息態(tài)功能連接度異常研究?右手完成按鍵反應(yīng)。右手食指、中指和無名指按鍵分別對應(yīng)紅色、藍(lán)色和綠色。在??息組塊，屏幕中間顯示“＋”，被試需要注視“＋’’無需做出反應(yīng)。此程序包含兩個“條件”和“不一致條件”呈現(xiàn)順序不同的子程序。每個子程序包含４個“一致條件”、４個“不一致條件”組塊和９個“休息”組塊。每個任務(wù)態(tài)組塊包含７個試次，每個??激呈現(xiàn)丨ｓ，刺激間隔時間２ｓ。在每個任務(wù)態(tài)組塊之前，指導(dǎo)語“請根據(jù)字體顏色按??”呈現(xiàn)２ｓ。所有的“休息”組塊除了第一個呈現(xiàn)丨９ｓ之外，其他的呈現(xiàn)１７ｓ。在每個??息”組塊之前，指導(dǎo)語“休息”呈現(xiàn)２ｓ。所有的被試必須視覺正常，排除色盲情況。??果被試不能理解此任務(wù)，他們將不允許進(jìn)入正式的Ｓｔｒｏｏｐ實驗測試。我們將練習(xí)中的一致條件下的９０％的正確率作為準(zhǔn)確理解任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。練習(xí)模塊的參數(shù)設(shè)從正式的任務(wù)中選取兩個“一致條件”的組塊和兩個“不一致條件”的組塊完成的。??
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本文編號：2856209