经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用

发布者: 浏览次数:376 次 发布时间:2022-12-30

注意偏向个体依据自身的认知特点优先对某些信息进行注意资源加工,属于选择性注意的一种特殊形式,由于个体对于特定信息具有较高敏感度,从而表现出不同的注意分配或优先加工的偏好。对于成瘾性刺激的注意偏向是成瘾行为的主要特征之一。越来越多研究结果表明成瘾者的注意偏向存在差异化,注意偏向性也逐步发展为判定行为成瘾的关键指标。


随着手机功能的不断完善,手机成瘾行为已经成为当今社会最受关注的成瘾行为之一。前人将手机成瘾界定为一种不断重复进行的行为习惯内驱力,这种行为习惯会损害个体自身身心健康,长期下去会使个体出现心律不齐、脑血管疾病等。在注意偏向的研究范式中较为常见的有点探测范式、反眼跳范式等,此次研究将针对这两个研究范式,展开对于手机成瘾者注意偏向研究的讨论与分析。


人们在进行选择性注意时会产生特定的大脑震荡,神经调控技术改变大脑皮质活动水平进而影响选择性注意的作用机制。前额叶皮质是人的各种高级心理活动如注意、记忆、决策等的重要功能区。前额叶皮质在认知控制和选择性注意过程中发挥着重要作用,功能性磁共振成像的结果表明,前额叶、尤其是背外侧前额叶(dorso lateral prefrontal cortex,DLPFC)对注意偏向的调节至关重要,DLPFC在控制个体注意偏向的传入信息方面发挥重要作用。


经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)作为一种简单、有效的非侵入性脑刺激技术,阳极tDCS增强皮质兴奋性,阴极tDCS会抑制皮质的兴奋性,这种脑刺激方法已在健康受试者和各种神经病理学中进行了深入研究。对于不良行为的戒断往往通过阴极刺激来抑制大脑对于成瘾性信号的注意偏向。有研究表明tDCS对成瘾者的DLPFC进行刺激,可有效降低成瘾者对成瘾物质或成瘾行为的依赖。网络成瘾的静息态脑功能成像发现,DLPFC结构和功能的变化是解释网络成瘾的切入点。此次研究试图通过tDCS干预手机成瘾者的左侧DLPFC进行以阴极为中心极(2mA,20min)的刺激,旨在发现tDCS对手机成瘾者注意偏向的影响,并探讨其潜在作用机制。



对象和方法


设计

观察对照试验,手机成瘾与非手机成瘾组间采用独立样本t检验进行比较,各组组内干预前后采用配对样本t检验进行比较。


时间地点

试验于2022年4-6月在天津体育学院心理学眼动实验室完成。


研究对象

研究对象均来自天津体育学院在校大学生,年龄(20±2)岁,采用手机成瘾指数量表对受试者进行评价与筛选,共筛选出104份有效问卷数据,问卷的内部一致性系数为0.95。选取受试者均为右利手,无tDCS禁忌证,受试者在试验前无剧烈运动,试验前4h内未服用含有咖啡因等兴奋神经的饮料。受试者均在知晓试验所有流程及潜在风险的情况下签署知情同意书,此次研究已通过天津体育学院伦理委员会审查。

手机成瘾指数量表采用5级评分标准,量表共有4个维度,分别为失控性(指使用者在手机上花费大量时间而不能自控)、戒断性(无法正常使用手机时出现挫败的情绪反应)、逃避性(指利用手机逃避孤独、焦虑等现实问题)和低效性(指过度使用手机影响日常生活学习的效率)。量表分数越高代表个体手机成瘾程度越严重,0-34分为非手机成瘾;35-50分为轻度手机成瘾;51-67分为中度手机成瘾;68-85分为重度手机成瘾。

根据手机成瘾指数量表的评分情况对被试进行分组(见表1)。根据G-Power推算出此次研究最小每组样本量为11名,最终选取手机成瘾组(手机成瘾指数51-85分)21名,非手机成瘾组(手机成瘾指数≤34分)18名。

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研究方法

1、 点探测试验范式设计

采用E-Prime编写点探测试验程序,试验简述流程如下:首先屏幕中央会出现注视点“+”;随后注视点消失,屏幕左右的矩形框内出现一对图片;紧接着屏幕随机出现“白色圆”;当“白色圆”出现在右边时迅速按“J”键,出现在左边时迅速按“F”键。试验过程中保持全程安静,保证被试不受到任何外在因素干扰。待被试熟悉具体操作后,先进行练习试验,待练习试验结束后,直接进入正式试验中。

2、眼动仪进行反眼跳任务测量 

选用EyeLinkⅡ编写类似于点探测的反应程式,受试者佩戴采样率和精准度最高的头戴式视频眼动仪。受试者将头部放在固定位的下巴托上,下巴托与显示器之间的距离为70cm,因此垂直轴的视角17°,水平轴的视角为22°,刺激图片大小设置为500×280像素,注视标记大小设置为34×34像素。每次测试之前,首先进行眼动仪的校对。参与者被要求观看屏幕上出现的灰色背景的注视标记500 ms,然后当图像出现时,将它们的视线移到反眼跳中的图像镜像位置。反眼跳任务中,首先会在屏幕中央呈现一个中央注视点500ms,在200ms的刺激间隔后,刺激图片随机呈现在屏幕的左侧或右侧1000ms,刺激图片随机呈现,刺激图片一出现,参与者必须尽快看向屏幕的另一侧 ( 在反向眼跳任务中,要求被试不去注视外围目标刺激,而是要注视与之相反的镜像位置 ),被试熟悉规则后进入正式试验阶段。

3、tDCS

受试者在刺激干预前,先用乙醇棉布清洁头皮,保证头皮的清洁干爽。随后受试者佩戴tDCS电极帽,选择波形直流电,研究证实DLPFC与多种认知功能相关,因此刺激部位阴极选择F4为中心电极,FP2、F8、C2、C4 为返回电极,刺激强度为2mA,刺激时间为20min。受试者在刺激过程中保证静默,避免外界干扰和其他刺激。

4、心率、血压检测

选用血压计对受试者进行心率和血压的测定。


主要观察指标

分别从生理指标、行为反应指标、眼动指标等3个方面论证tDCS对于手机成瘾者的注意偏向起到干预作用。


结 果

基线资料比较

通过对纳入的两组被试进行性别与年龄比较,研究发现两组之间差异无显著性意义 (P > 0.05),因此被试群体之间具有可比性。手机成瘾组与非手机成瘾组各个维度间进行独立样本t检验,在4个维度中,发现在戒断性与低效性间差异有显著性意义 (P < 0.05),这对于此次试验研究起到一定理论基础,见表 2、3。

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tDCS 干预前后及不同组别间

血压、心率的结果

干预前对手机成瘾组与非手机成瘾组进行独立样本t检验,结果发现,两组被试间均的心率、血压差异均无显著性意义,这说明被试间的生理指标均在正常范围内,组间差异无显著性意义,有较高的一致性,见表4。

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对手机成瘾组与非手机成瘾组组内干预前后的血压、心率进行配对样本t检验,手机成瘾组与非手机成瘾组在tDCS干预前后,差异无显著性意义 (P > 0.05),见表4。显示手机成瘾组与非手机成瘾组在 tDCS干预后,被试的心率与血压之间无明显变化,说明被试在试验过程中保持平稳的心境,证明干预前后外周环境与被试自身间并无明显干扰因素,影响试验的进程。


反应时、正确率的结果

干预前对于手机成瘾组与非手机成瘾组进行组间的独立样本t检验,手机成瘾组与非手机成瘾组组间反应时和正确率间差异有显著性意义(P < 0.05)。干预前手机成瘾组的反应时大于非手机成瘾组,正确率低于非手机成瘾组,见表5。

干预前与干预后进行配对样本t检验,手机成瘾组及非手机成瘾组的反应时在干预前、后差异有显著性意义(P <0.05);手机成瘾组及非手机成瘾组正确率在干预前、后差异有显著性意义(P < 0.05),见表5。


眼动数据的结果

干预前,手机成瘾组与非手机成瘾组反眼跳试验范式中,针对眼动行为指标进行差异性检验,结果发现手机成瘾组与非手机成瘾组的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视的次数等指标相比差异均有显著性意义 (P < 0.05),见表6。

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tDCS干预后各组别内的眼动数据指标进行配对样本t检验,研究结果显示,手机成瘾组干预前、后的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视的次数等指标差异有显著性意义(P < 0.05);非手机成瘾组干预前、后的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、朝前的扫视、扫视的次数等指标差异有显著性意义 (P < 0.05),但非手机成瘾组干预前、后扫视修正时间差异不显著,见表6。


讨论与结论

此次研究的主要贡献在于,结合前人和此文报告的2项试验,证明了单次tDCS阴极刺激左侧DLPFC可以减缓手机成瘾者对于成瘾信息的摄取。与非手机成瘾组对比,干预后的手机成瘾组被试在反眼跳范式任务中对于以刺激图片为兴趣区:总体注视时间、总体注视次数均显著降低,并且在点探测的试验任务中被试的反应时下降、正确率也提升。这些结果表明,眼动行为的提升可以解释点探测反应时、正确率有所提升的根本原因。此次研究发现,单次 tDCS 刺激不影响被试的血压和心率。后续研究可以从以下几点展开:第一,增加脑观测技术指标,此次研究发现刺激左侧 DLPFC 可改善被试对于手机成瘾相关信息的注意偏向;第二,可以增加干预的时长,此次试验采用单次 tDCS 干预,因此可以通过对被试进行长期的tDCS干预来探究相关的行为数据变化。未来研究需要继续探究并考察多次甚至多疗程的tDCS方案,尽量提高并保持长期治疗效果。

结论:由于被试的眼动行为中 ( 反眼跳试验任务 ) 对于兴趣区 ( 刺激信息 ) 的注视时长减少,总体注视次数减少,进而在行为任务中 ( 点探测任务 ) 被试的反应时、正确率相较于干预前都有显著改善,因此手机成瘾者通过单次的(2mA,20min)tDCS刺激左侧DLPFC,可以有效改善手机成瘾者的注意偏向。


参考文献

姜学敏,王钰,孙延林.经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用[J/OL].中国组织工程研究:

1-6[2022-12-09].http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1581.R.20221125.1138.004.html



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 来源/华恒京兴


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