甲基苯丙胺依赖者奖赏环路影响风险决策的脑功能机制

The risky-decision deficits of the methamphetamine (MA) addicts promotes the addiction and relapse, some research proved that maladaptive changes of the rewarding loop might induce risky-decision deficits of MA addicts. Our previous researches found that there existed risky-decision deficits in MA users, and during the word-color interference task the MA addicts showed more activation in rewarding brain region but less activation in cognitive control brain region compared with healthy controls. The study hypotheses that the neural mechanisam of impact of rewarding loop on risky-decision: hyper-activation in cognitive control region (such as prefrontal cortex, cingulate), hypo-activation in rewarding region (such as striatum, insula), and the decreased functional connectivity of the risky-decision region and rewarding region, even after abstinence the maladaptive rewarding loop does impact on risky-decision deficits. Under longitudinal event-related functional magnetic resonance scanning (fMRI), the study will recruit 30 MA addcits and 30 healthy controls, the resting data and task-related fMRI data (rewarding picture task, Balloon Analogue Risk Task (BART). Rewarding picture combined with BART) would explain the brain function related with risky decision of MA addicts, clarify the neural mechanism of the impact of rewarding loop on risky-decision deficits, and its relationship with abuse indexes, duration of abstinence, cognitive function and impulsiveness. This research will clarify the impact of the rewarding loop on risky-decision deficits, and to provide evidences of MA addiction and relapse.

甲基苯丙胺（MA）依赖者风险决策缺陷促进依赖和复吸形成，有研究提示MA依赖者奖赏环路改变可引起风险决策缺陷。本课题组前期研究发现MA依赖者有风险决策固着，功能核磁共振（fMRI）提示在字色干扰任务时MA依赖者较对照组奖赏及认知脑区功能异常。本研究假设MA依赖者奖赏环路影响风险决策，其神经机制在于决策脑区（如前额叶）激活减少、奖赏脑区（如纹状体、岛叶）激活增加、决策-奖赏脑区功能连接减弱，且戒断后奖赏环路仍影响风险决策。本课题采用纵向随访、事件相关fMRI方法，招募MA依赖者及对照者各30例，通过静息态、任务态（奖赏图片任务、仿真气球冒险任务BART、图片任务结合BART）的fMRI数据确定MA依赖者风险决策相关脑区功能，并明确奖赏环路对其影响的神经机制，及其与滥用指标、戒断、认知功能、冲动性的相关性。本项目将明确MA依赖者奖赏环路对风险决策的影响，为MA依赖及复吸的形成提供理论依据。

甲基苯丙胺（methamphetamine, MA）滥用是全球严重的公共卫生问题，MA依赖者存在风险决策能力下降，可能与依赖及复吸形成有关。该研究为了明确MA依赖者渴求及风险决策能力变化的特征及其相关的脑机制，采用混合研究设计：（1）定性焦点访谈小组明确MA渴求诱发的相关因素(MA使用动机、特定地点、同伴、特定工具四大类)并构建MA渴求访谈清单，利于相关人员识别MA相关渴求问题；（2）临床对照研究发现MA依赖者存在决策冲动、高风险偏好的特点，且风险决策能力下降与其额叶的反馈相关负波（feedback related negativity, FRN）峰值下降、潜伏期延长有关；（3）通过纵向随访研究，发现MA依赖者存在右侧中央前回、左侧梭状回、尾状核头部及右侧小脑灰质体积减小，且与MA累计使用正相关，经过6月戒断小脑灰质体积增加，扣带回灰质体积减小。提示戒断后MA依赖者脑结构可能有代偿性恢复及迟发性损伤。（4）脑功能连接分析提示，MA依赖者较健康对照额叶到奖赏脑区功能连接减弱，包括左侧伏隔核到左侧中央前回/左侧额下回/岛叶，尾状核到额中回，提示自上而下控制减弱。（5）基于我们研究发现额叶在风险决策及渴求中的作用，我们针对MA依赖者左侧背外侧前额叶进行为期5天的高频（10Hz）重复经颅磁刺激，干预1月后MA依赖者左侧DLPFC到左侧尾状核/壳核功能连接减弱，且与言语记忆提高有关；左侧楔前叶与尾状核功能连接增强，且与渴求得分有关；提示自上而下的控制增强而奖赏环路中脑区功能连接减弱。我们研究揭示了MA依赖者渴求及风险决策能力的特征，并通过核磁共振、事件相关电位等手段，揭示了前额叶在风险决策及奖赏环路调节中的脑机制，为今后针对MA依赖者的物理干预提供的可能的靶点。