网络成瘾者工作记忆能力的ERP研究(1)
摘要旨在探究网络成瘾者和非成瘾者在言语工作记忆任务和视觉工作记忆任务中，面对网络相关刺激与网络无关刺激的ERP成分差异。利用词汇和图片材料，招募网络成瘾者以及非成瘾者各30名参加了N-back(N=2)工作记忆任务的ERP实验，同时记录行为数据及EEG，离线处理数据。结果发现：(1)在视觉工作记忆任务中，与网络无关图片相比，两组被试对网络相关图片的反应时显著更长，正确率也显著更低，而在言语工作记忆中无此显著差异；(2)非成瘾者面对网络相关图片产生的N2波幅显著高于网络无关图片，网络成瘾者对网络相关图片产生的P3波幅显著高于网络无关图片。两组差异表明网络成瘾者在言语工作记忆和视觉工作记忆上对网络相关刺激的早期加工存在差异，网络成瘾者对网络相关图片的视觉工作记忆水平较低。
关键词网络成瘾，工作记忆，事件相关电位，N-back。
1问题提出
网络成瘾，是指无成瘾物质作用下的类似冲动行为障碍的上网行为(Young，1996)，或精神行为障碍(陶然等，2008)。表现为，具有上网使用快感(或满足感)(chou&Hsia0，2000)，过度使用网络且难以控制上网欲望以及停止或减少网络使用时出现戒断症状(Young，1996；陶然等，2008)。2013年，网络成瘾作为一种精神障碍被纳入已出版的第五版《精神障碍诊断和统计手册》(DSM—V)(李琦，齐玥，田莫千，张侃，刘勋，2015)，自此网络成瘾对人们身心健康的影响也得到了越来越多研究者的关注。研究发现，网络成瘾者往往表现出明显的认知功能损害(贺金波，郭永玉，柯善玉，赵仑，2008；郁洪强，赵欣，刘海婴，王明时，周鹏，2009)，抑制控制能力较低(zhou，Yuan，Yao，Li，&Cheng，2010；Dong，Lu，Zhou，&Zhao，2010；Dong，zhou，&zhao，2011；Lmel et al，2012)，错误监控功能异常(王莹等，2012)，对网络相关刺激具有明显的注意偏向(戴砷懿，马庆国，王小毅，2011；Decker&Gay，2011；Metcalf&Pammer，2011；vanHolst et al，2012)。同时网络成瘾者还表现出常规语言流畅功能下降(金璞，傅先明，钱若兵，牛朝诗，韩晓鹏，2008)，记忆能力受损()(iong&Yao，2010；许汉云等，2010；Irak，soylu，&Capan，2016)等。
在记忆研究中，工作记忆一直是研究的热点(陈晓曦，陈彩琦，金志成，2009)。目前对工作记忆的研究主要集中于障碍人群和药物成瘾者。例如，精神分裂症患者工作记忆能力与执行功能的明显缺陷(王湘等，2010；Berberian et al，2009)。藥物成瘾者同样伴随工作记忆功能的受损，并且其使用药物的数量和年限与工作记忆能力、反应抑制和决策表现存在显著的负相关(Albein-Urios，MrdTtinez-Gonzalez，Lozano，Clark，&Verdejo-Garcia，2012；Yan et al，2014)。有研究者提出，与成瘾药物相关的情景记忆在非成瘾性的药物使用到药物成瘾的形成中起着关键作用(Mnller，2013)。针对网络成瘾者工作记忆的研究发现，与行为和物质成瘾者类似，网络成瘾者同样表现出工作记忆能力的缺陷(Zhou，Zhou，&Zhu，2016)。如，相比于未成瘾者，网络游戏成瘾者的决策和暂时记忆能力受到影响(许汉云等，2010)，出现较高的P200和P300振幅(Irak et al 2016)，且关联性负变(CNV)波幅降低。其记忆受损的原因，可能是海马功能障碍导致其认知功能尤其是工作记忆能力的下降(贺金波，洪伟琦，鲍远纯，雷玉菊，2012)。MUller(2013)指出，记忆能力的受损及相关情景记忆的形成可能是成瘾行为产生的重要原因。情景记忆属于长时记忆，是对过去某一特定事件或情景的记忆，而工作记忆是对信息的短暂存储。情景记忆中的经验会影响工作记忆的加工，即对新材料的加工比情景记忆中熟悉材料的加工更早，并且表现出材料差异性，即文字和图片材料的影响不同(郭春彦，刘荣，2007)。因此，我们猜测网络成瘾者的工作记忆能力会受到情景记忆中经验的影响。基于此，本研究拟借鉴药物成瘾方面的研究成果，采用经典N-back范式，利用情景记忆中规定熟悉材料和新材料，旨在探究网络成瘾者的工作记忆能力以及情境记忆中经验对其工作记忆能力的影响。
网络成瘾的“线索一反应”范式中，对网络成瘾者来说，情景记忆中的熟悉材料就是网络相关线索，新材料就是网络无关线索。其中，词汇和图片是常用的刺激材料。词汇主要集中于言语工作记忆，而图片集中于视觉工作记忆。经典的N-back任务显示，与积极、消极以及中性图片相比，正常男性被试在4-back任务中对色情图片表现出更低的工作记忆水平(Laier，Schulte，&Brand，2013)。与网络未成瘾者相比，网络成瘾者在2-back任务中对网络相关词汇的工作记忆水平更高(Nie，Zhang，Chen，&Li，2016)。这一方面可能由于言语工作记忆和视觉工作记忆的差别，另一方面可能是与词汇相比，图片包含的内容常与情绪和注意相关，从而使得被试的工作记忆任务表现更差(Nie et al，2016)。也有研究指出，动作类电脑游戏高手在N-back测试中反应时比对照组短，正确率也比对照组高(Colzato，van den Wildenberg，Zmigrod，&Hommel，2013)，说明电脑游戏可能会增强工作记忆表征与信息更新的能力。但是同样也有研究者采用相同的N-back研究范式并未发现显著性的研究结果(黄冰洁，朱天民，李辉，杨阳，2014)。
可以看出，当前针对网络成瘾者工作记忆的研究结论不一，并且随着事件相关电位(event-relatedpotential，ERP)、功能性核磁共振等脑电和脑成像技术的发展，目前还没有对言语工作记忆任务和视觉工作记忆任务中网络成瘾者的ERP成分差异的深入探究。以往关于N-back工作记忆的ERP研究中，P3通常是研究的主要成分，代表工作记忆表征的更新能力。如，精神分裂症患者的工作记忆水平受损，P3波幅显著高于对照组(王湘等，2010)。关于青少年工作记忆的年龄差异的一项研究中，初中组的P3波幅显著低于高中组和大学组(张林，刘昌，2006)。N1、N2、P2成分也是工作记忆研究的重要成分，其中N1、P2主要与注意有关，N2与信息的储存加工有关。阅读障碍儿童的言语工作记忆产生的左侧枕颞N1显著低于对照组，而视觉工作记忆产生的N1波幅显著高于对照组，提示阅读障碍儿童在视觉工作记忆的早期加工可能消耗了更多的注意资源。并且阅读障碍儿童在两类记忆任务中的N2波幅都比对照组显著更低，说明阅读障碍儿童难以对信息进行有效地储存加工(晏美文，2013)。关于网络成瘾者的注意特点，早期研究利用词汇和图片材料已经证实网络成瘾者对网络相关刺激具有明显的注意偏向(戴砷懿，马庆国，王小毅，2011；Decker&Gay，2011；Metcalf&Pammer，2011；van Hoist et al，2012；张智君，赵均榜，张锋，杜凯利，袁旦，2008；Zhou，Yuan，&Yao，2012)，但也有研究指出网络游戏成瘾者对网络相关图片没有注意偏向(Jeromin，Nyenhuis，&Barke，2016)。同时ERP结果显示，与中性词汇相比，网络相关词汇诱发的P2波幅显著更高(戴砷懿等，2011)。而与非成瘾者相比，网络相关图片产生的P2波幅显著更低(张智君等，2008)。因此，采用N-back范式结合ERP手段可以用来探究网络成瘾者对网络相关线索和网络无关线索的工作记忆特点以及ERP成分的差异。 (侯娟 侯莹莹 陈双艺 方晓义)
关键词网络成瘾，工作记忆，事件相关电位，N-back。
1问题提出
网络成瘾，是指无成瘾物质作用下的类似冲动行为障碍的上网行为(Young，1996)，或精神行为障碍(陶然等，2008)。表现为，具有上网使用快感(或满足感)(chou&Hsia0，2000)，过度使用网络且难以控制上网欲望以及停止或减少网络使用时出现戒断症状(Young，1996；陶然等，2008)。2013年，网络成瘾作为一种精神障碍被纳入已出版的第五版《精神障碍诊断和统计手册》(DSM—V)(李琦，齐玥，田莫千，张侃，刘勋，2015)，自此网络成瘾对人们身心健康的影响也得到了越来越多研究者的关注。研究发现，网络成瘾者往往表现出明显的认知功能损害(贺金波，郭永玉，柯善玉，赵仑，2008；郁洪强，赵欣，刘海婴，王明时，周鹏，2009)，抑制控制能力较低(zhou，Yuan，Yao，Li，&Cheng，2010；Dong，Lu，Zhou，&Zhao，2010；Dong，zhou，&zhao，2011；Lmel et al，2012)，错误监控功能异常(王莹等，2012)，对网络相关刺激具有明显的注意偏向(戴砷懿，马庆国，王小毅，2011；Decker&Gay，2011；Metcalf&Pammer，2011；vanHolst et al，2012)。同时网络成瘾者还表现出常规语言流畅功能下降(金璞，傅先明，钱若兵，牛朝诗，韩晓鹏，2008)，记忆能力受损()(iong&Yao，2010；许汉云等，2010；Irak，soylu，&Capan，2016)等。
在记忆研究中，工作记忆一直是研究的热点(陈晓曦，陈彩琦，金志成，2009)。目前对工作记忆的研究主要集中于障碍人群和药物成瘾者。例如，精神分裂症患者工作记忆能力与执行功能的明显缺陷(王湘等，2010；Berberian et al，2009)。藥物成瘾者同样伴随工作记忆功能的受损，并且其使用药物的数量和年限与工作记忆能力、反应抑制和决策表现存在显著的负相关(Albein-Urios，MrdTtinez-Gonzalez，Lozano，Clark，&Verdejo-Garcia，2012；Yan et al，2014)。有研究者提出，与成瘾药物相关的情景记忆在非成瘾性的药物使用到药物成瘾的形成中起着关键作用(Mnller，2013)。针对网络成瘾者工作记忆的研究发现，与行为和物质成瘾者类似，网络成瘾者同样表现出工作记忆能力的缺陷(Zhou，Zhou，&Zhu，2016)。如，相比于未成瘾者，网络游戏成瘾者的决策和暂时记忆能力受到影响(许汉云等，2010)，出现较高的P200和P300振幅(Irak et al 2016)，且关联性负变(CNV)波幅降低。其记忆受损的原因，可能是海马功能障碍导致其认知功能尤其是工作记忆能力的下降(贺金波，洪伟琦，鲍远纯，雷玉菊，2012)。MUller(2013)指出，记忆能力的受损及相关情景记忆的形成可能是成瘾行为产生的重要原因。情景记忆属于长时记忆，是对过去某一特定事件或情景的记忆，而工作记忆是对信息的短暂存储。情景记忆中的经验会影响工作记忆的加工，即对新材料的加工比情景记忆中熟悉材料的加工更早，并且表现出材料差异性，即文字和图片材料的影响不同(郭春彦，刘荣，2007)。因此，我们猜测网络成瘾者的工作记忆能力会受到情景记忆中经验的影响。基于此，本研究拟借鉴药物成瘾方面的研究成果，采用经典N-back范式，利用情景记忆中规定熟悉材料和新材料，旨在探究网络成瘾者的工作记忆能力以及情境记忆中经验对其工作记忆能力的影响。
网络成瘾的“线索一反应”范式中，对网络成瘾者来说，情景记忆中的熟悉材料就是网络相关线索，新材料就是网络无关线索。其中，词汇和图片是常用的刺激材料。词汇主要集中于言语工作记忆，而图片集中于视觉工作记忆。经典的N-back任务显示，与积极、消极以及中性图片相比，正常男性被试在4-back任务中对色情图片表现出更低的工作记忆水平(Laier，Schulte，&Brand，2013)。与网络未成瘾者相比，网络成瘾者在2-back任务中对网络相关词汇的工作记忆水平更高(Nie，Zhang，Chen，&Li，2016)。这一方面可能由于言语工作记忆和视觉工作记忆的差别，另一方面可能是与词汇相比，图片包含的内容常与情绪和注意相关，从而使得被试的工作记忆任务表现更差(Nie et al，2016)。也有研究指出，动作类电脑游戏高手在N-back测试中反应时比对照组短，正确率也比对照组高(Colzato，van den Wildenberg，Zmigrod，&Hommel，2013)，说明电脑游戏可能会增强工作记忆表征与信息更新的能力。但是同样也有研究者采用相同的N-back研究范式并未发现显著性的研究结果(黄冰洁，朱天民，李辉，杨阳，2014)。
可以看出，当前针对网络成瘾者工作记忆的研究结论不一，并且随着事件相关电位(event-relatedpotential，ERP)、功能性核磁共振等脑电和脑成像技术的发展，目前还没有对言语工作记忆任务和视觉工作记忆任务中网络成瘾者的ERP成分差异的深入探究。以往关于N-back工作记忆的ERP研究中，P3通常是研究的主要成分，代表工作记忆表征的更新能力。如，精神分裂症患者的工作记忆水平受损，P3波幅显著高于对照组(王湘等，2010)。关于青少年工作记忆的年龄差异的一项研究中，初中组的P3波幅显著低于高中组和大学组(张林，刘昌，2006)。N1、N2、P2成分也是工作记忆研究的重要成分，其中N1、P2主要与注意有关，N2与信息的储存加工有关。阅读障碍儿童的言语工作记忆产生的左侧枕颞N1显著低于对照组，而视觉工作记忆产生的N1波幅显著高于对照组，提示阅读障碍儿童在视觉工作记忆的早期加工可能消耗了更多的注意资源。并且阅读障碍儿童在两类记忆任务中的N2波幅都比对照组显著更低，说明阅读障碍儿童难以对信息进行有效地储存加工(晏美文，2013)。关于网络成瘾者的注意特点，早期研究利用词汇和图片材料已经证实网络成瘾者对网络相关刺激具有明显的注意偏向(戴砷懿，马庆国，王小毅，2011；Decker&Gay，2011；Metcalf&Pammer，2011；van Hoist et al，2012；张智君，赵均榜，张锋，杜凯利，袁旦，2008；Zhou，Yuan，&Yao，2012)，但也有研究指出网络游戏成瘾者对网络相关图片没有注意偏向(Jeromin，Nyenhuis，&Barke，2016)。同时ERP结果显示，与中性词汇相比，网络相关词汇诱发的P2波幅显著更高(戴砷懿等，2011)。而与非成瘾者相比，网络相关图片产生的P2波幅显著更低(张智君等，2008)。因此，采用N-back范式结合ERP手段可以用来探究网络成瘾者对网络相关线索和网络无关线索的工作记忆特点以及ERP成分的差异。 (侯娟 侯莹莹 陈双艺 方晓义)