2024年7月8日,澳門大學認知與腦科學研究中心袁振課題組在國際知名神經影像期刊《Neuroimage》發表研究成果 “Concurrent behavioral modeling and multimodal neuroimaging reveals how feedback affects the performance of decision making in internet gaming disorder”。該研究通過記錄網絡遊戲障礙(IGD)在連續風險決策過程中的大腦功能血氧信號和腦電信號,將計算建模與多模態近紅外與腦電神經影像融合,從嶄新視角揭示了IGD個體的反饋和神經決策和間複雜的腦認知機制。該研究成果爲IGD患者腦干預靶點提供了生物標誌物。

網絡遊戲障礙(IGD)是一種具有代表性的行爲成癮类精神疾病,其特徵是重複性地、强迫性地參與網絡遊戲,而不考慮不良後果。網絡成癮問題的日益嚴重給社會帶來了巨大的挑戰,然而,治療和戒斷網絡游戲成癮仍然面臨許多挑戰。深入研究網絡游戲成癮的相關認知神經機制,包括大腦結構和功能網絡的改變,爲IGD的診斷和治療提供了新視角。

先前的行為研究顯示,參與者在風險決策失敗後表現出更多的風險尋求行爲。相反,另外一些行為研究發現,參與者在經歷勝利後表現出更大的冒險傾向,這種現象在連續決策範式中被稱爲正近因。到目前爲止,尚不清楚上一輪博弈反饋的輸贏結果會促進還是抑制下一輪博弈的冒險行爲。

 爲了探究上述科學問題,袁振課題組利用功能近紅外光譜(fNIRS)神經影像學和腦電圖(EEG),收集42位參與者在進行連續風險决策時的大腦功能血氧信號和腦電信號,以調查網絡游戲障礙在連續風險决策中的潜在神經機制。采用層次貝葉斯模型(Hierarchy Bayesian modeling)對風險傾向、行爲一致性和情感進行測量,幷考慮了上一輪遊戲的情緒評分。

圖1連續風險决策任務流程圖

研究結果顯示,患有網絡遊戲障礙的參與者表現出更高的冒險傾向。腦電圖(EEG)結果表明在感知反馈时,網絡遊戲障礙患者和健康對照組之間存在顯著的時間窗口差异。此外,研究還發現,與對照組相比,網絡遊戲障礙患者展現前額葉皮質的腦活動减少。

圖2: A) fNIRS 通道和 EEG 位置;B) fNIRS-EEG 設備設置;C) 通過 NIRS-SPM 重構的 fNIRS 通道。

圖3: IGD 組和 HC 組對輸贏反饋的 ERP 配對比較。有色陰影區域:平均值±誤差條;淺灰色陰影區域:在組級別上顯著解碼的時期。

圖4: IGD 組和 HC 組 PFC 的腦啟動差異。A) IGD 組與 HC 組相比,贏反饋後的啟動差異;B) IGD 組與 HC 組相比,輸反饋後的啟動差異。色條表示對比的 t 值。

這項研究還旨在通過連續風險决策任務探究網絡遊戲障礙患者在决策過程中受到前一輪結果(勝利或失敗)影響的决策表現。此外,研究利用功能近紅外光譜(fNIRS)神經影像學和腦電圖(EEG)同時進行,以調查網絡遊戲障礙在連續風險决策中的潜在神經機制。這一研究的結果有望爲我們更好地理解網絡遊戲障礙中的風險决策過程提供新的見解。

認知與腦科學研究中心的已畢業博士曾星霖、高飛、許施揚,博士生孫英浩、華林參與了此項工作,中心主任袁振教授爲通訊作者。該研究工作得到澳門大學(Nos. MYRG 2020-00067-FHS, MYRG2019-00082-FHS, and MYRG2018-00081- FHS)、澳門科技發展基金(No. FDCT 0020/2019/AMJ and FDCT 0011/2018/A1)的支持。按此鏈接查看全文: https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2024.120726