发布:2026-08-30 浏览:143 次
本篇文献发表在Science Bulletin杂志。所发布内容旨在与大家分享学术新知,促进交流学习,版权归原作者或原出处所有,感谢各位学者的辛勤付出与研究成果。
在强大的数字基础设施和快速扩张的在线服务的支持下,中国经历了广泛的互联网普及。短视频平台已成为主要的数字门户,在中国吸引了超过10亿用户,占互联网总人口的95.1%。它们的算法推荐系统提供快速变化、高显著性的刺激,有力地吸引注意力,并与认知受损和较差的心理健康相关,引发了对成人使用问题的担忧。然而,个性化短视频内容塑造大脑功能动态和行为易感性的神经机制仍不清楚。从机制上讲,快速且显著的感官刺激可以触发时相性多巴胺释放,从而调节皮质-纹状体回路和大尺度网络动态。这表明,接触短视频会激活类似的多巴胺能通路,可能重塑功能回路并放大奖励体验。重要的是,算法个性化可能通过引入不可预测的奖励来增强多巴胺能参与。神经影像学研究已经揭示了在短视频观看期间参与的大尺度系统,包括认知控制网络、默认模式网络和腹侧被盖区。然而,目前尚不清楚多巴胺相关的结构是否塑造了这些功能改变或追踪了个体在成瘾样参与特质上的差异。
为了解决这个问题,此研究采用了一个受试者内基于任务的功能磁共振成像框架,该框架整合了条件特异性功能连接、多巴胺能结构和成瘾样参与特质的测量。具体而言,此研究表征了个性化视频(PV)、通用视频(GV)和静息态(Rest)条件下的功能连接。这一设计允许直接比较个性化内容与通用内容如何重塑大脑功能连接。除了内在大脑动态之外,此研究还研究了这些功能连接改变如何映射到多巴胺受体密度和各种短视频参与的行为测量指标上。29名健康大学生(14名男性,15名女性;平均年龄 = 22.44 ± 1.90岁)提供了知情同意,北京大学第六医院伦理委员会批准了该研究(Approval No. Y2024-05-13-13)。所有参与者完成了短视频成瘾倾向量表(SVAPS),该量表包含26个项目,评估强迫、戒断、耐受、人际/健康问题和时间管理,分数越高表示成瘾样参与特质越严重。功能磁共振成像数据在个性化视频、通用视频和静息态条件下采集。更多细节见补充材料。
使用基于246节点图谱和20秒滑动窗的动态功能连接估计,此研究通过基于置换的Wilcoxon符号秩检验(n=5000)比较了个性化视频、通用视频和静息态条件下的区域功能连接强度。采用这种动态方法是为了捕捉由快速变化的短视频刺激诱导的时间依赖性功能重组。群体水平分析揭示了显著的条件依赖性功能连接模式。与静息态相比,个性化视频在大多数显著区域中表现出增加的功能连接,特别是在尾状核、丘脑和额上回。在岛叶和顶上小叶中观察到功能连接降低。相比之下,通用视频在注意网络、躯体运动网络和视觉网络中显示出广泛的功能连接降低,尽管在丘脑和额上回中仍存在功能连接增加。个性化视频与通用视频的直接比较进一步表明,在个性化视频期间,尾状核、颞叶区域和角回的功能连接更强。个性化视频内容优先增强了与奖励相关系统、认知控制和自我参照系统功能相关的区域内的连接,这些系统一直与互联网和媒体成瘾相关。相比之下,在通用视频期间观察到的广泛功能连接降低与非个性化内容下的认知-情感参与减少一致。这些发现表明,个性化内容暴露选择性地参与注意、奖励处理和感觉整合通路,揭示了一种与通用视频观看不同的连接模式。此外,条件依赖模式在不同的滑动窗口长度上保持高度一致(30-S和40-S;见补充材料结果和图),加强了此研究动态功能连接估计的稳定性。
为了将这些功能重组锚定于神经生物学,此研究评估了它们与规范D1和D2受体图像的空间重叠。鉴于宏观受体拓扑结构在健康年轻人中非常稳定,这些图像提供了一个有原则的空间参考,用于识别功能重组与已知多巴胺能区域相交的位置。个性化视频诱发的功能连接变化显示出与D2受体密度的显著正空间关联(个性化视频 vs. 静息态: r = 0.24, Bonferroni校正后 P = 0.0002),而对于D1未观察到这种关联(在线表S1)。通过自旋检验进行空间自相关校正后,这种空间关联未达到显著性(Pspin = 0.72;详细方法见在线补充材料)。然而,观察到的空间模式在多个动态窗口长度(20秒至40秒;在线表S1)下保持稳定。为了定量定义种子区域,此研究从显示显著个性化视频诱发功能连接增强的脑区子集中选择了具有峰值受体密度的节点。这些特定节点在所有时间窗中一致地位于双侧背侧尾状核(DC;图2b)(在线图S1b)。此外,这一发现使用独立的分区(Schaefer 200个皮层区域配合Tian皮层下图谱,共232个区域)得到了证实,该分区一致地将尾状核识别为D2对齐的峰值区域(在线图S2)。随机子采样分析(从29人中抽取25人,共10次迭代)进一步证实了核心群体水平功能连接模式、D2空间相关性和背侧尾状核种子定位的稳定性(在线图S3和在线表S4)。值得注意的是,背侧尾状核是背侧纹状体的一个关键节点,接收密集的中脑多巴胺能投射,并支持习惯形成、行动选择和动机门控。通过调节皮质-纹状体兴奋性和强化学习动态,D2受体调节大尺度网络交互和行为适应性。因此,观察到的个性化视频诱发功能连接变化与D2受体密度之间的对齐,特别是在背侧尾状核内,为多巴胺能结构在个性化视频观看期间塑造大尺度功能重组提供了初步证据。
鉴于背侧尾状核在个性化视频诱发功能连接增强和D2受体对齐中的突出作用,此研究接下来检查了以背侧尾状核为中心的功能连接模式,以评估条件依赖性皮质-纹状体整合。使用背侧尾状核作为种子点,全脑功能连接图显示了个性化视频和通用视频相似的整体模式,但在个性化视频期间耦合更强,特别是与前额叶皮层、基底节和丘脑。这些增强表明在个性化视频观看期间皮质-纹状体-丘脑环路的参与度更高,涉及注意、奖励处理和感觉整合通路。鉴于皮质-纹状体-丘脑环路在支持动机加工和习惯样反应中的既定作用,观察到的以背侧尾状核为中心的功能连接与成瘾行为中涉及的神经机制一致。这些发现提示了个性化内容可能通过选择性放大以纹状体为中心的回整合来驱动持续参与的一种潜在途径。
此研究接下来检验了在视频参与期间,多巴胺敏感的背侧尾状核连接是否追踪个体在成瘾样特质上的差异。考虑到样本量适中,使用基于置换的偏相关分析(n = 5000)评估大脑-行为关联,控制了年龄、性别和头动。为了解决空间多重比较问题,在每个短视频成瘾倾向量表分量表内独立应用错误发现率校正。分量表内错误发现率校正揭示了视觉区域中显著的耐受相关关联(在线表S2)。然而,这些关联未能在跨短视频成瘾倾向量表分量表的额外校正中存活。因此,结果以未校正的置换阈值(P < 0.01;图2c)报告,应被解释为探索性的,耐受维度有部分错误发现率支持。个性化视频揭示了成瘾样特质与背侧尾状核功能连接之间的广泛负相关,特别是在视觉相关区域内。短视频成瘾倾向量表总分增加预测背侧尾状核与视觉网络的耦合降低(腹中侧枕叶皮质,r < -0.51,P < 0.006)。在短视频成瘾倾向量表各维度中,耐受表现出最广泛的关联,显示耐受分数与以背侧尾状核为中心的功能连接呈负相关,涉及默认模式网络内的区域(额上回,r = -0.48,P = 0.01)、背侧注意网络(颞中回,r = -0.56,P = 0.002)以及枕叶视觉区域(r < -0.50,P < 0.0096)。值得注意的是,耐受是成瘾样特质的一个核心行为特征,其特征是奖励敏感性降低和寻求刺激行为升级。因此,其与以背侧尾状核为中心的功能连接的显著关联为行为适应与多巴胺敏感的皮质-纹状体整合之间提供了理论上的联系。此外,人际和健康相关问题与背侧尾状核-丘脑耦合呈负相关。相比之下,通用视频显示出相似但更受限的模式:较高的耐受分数与以背侧尾状核为中心的功能连接降低相关,涉及背侧注意网络(r = -0.49,P = 0.008)和视觉网络(r = -0.57,P = 0.002)内的区域,而戒断和时间管理问题则选择性地与背侧尾状核与视觉网络和丘脑的连接降低相关。此外,这些与成瘾样特质相关的独特纹状体-感觉解耦模式在个性化视频和通用视频条件下均在不同窗口长度下保持稳健(在线表S2和S3)。在静息态期间未发现显著的大脑-行为关联,表明这些神经特征具有条件依赖性,并在刺激驱动条件下优先表达。
在这种背景下,成瘾倾向分数较高的个体中背侧尾状核-视觉网络连接的一贯降低表明,纹状体-视觉解耦可能是问题性参与的一种连接特征,特别是在个性化内容下。背侧尾状核将奖励预测与感觉信息整合以指导注意和行动,因此,与视觉皮层的较弱耦合可能反映了对显著视觉输入的自上而下调节减弱。类似的纹状体-感觉解耦已在物质使用障碍和行为成瘾中报道,其中受损的皮质-纹状体调节控制允许自下而上的奖励线索主导行为。在快速变化、高显著性的短视频内容下,这种背侧尾状核-视觉网络解耦可能反映了难以从奖励刺激中脱离。这一模式与耐受(定义为奖励敏感性降低和寻求刺激行为升级的组合)之间的强相关性支持了这样的模型,即耐受上升反映了多巴胺能反应性降低和皮质-纹状体整合受损。
当前研究有几个局限性。首先,中等样本量的成人样本(n=29)限制了可推广性和大脑-行为相关性的统计功效。大多数关联未能在分量表内错误发现率校正中存活,应被解释为探索性的,尽管在视觉区域观察到了对耐受相关效应的部分支持。然而,随机子采样分析证实,这些主要发现并非由异常参与者驱动。其次,多巴胺受体密度是从规范D2图像推断的,而非个体正电子发射断层扫描测量,并且个性化视频诱发的功能连接变化与D2密度之间的空间关联未能在空间自相关校正中存活,这提示对多巴胺能图像的解释应谨慎。然而,它在20秒至40秒动态窗口中的稳定性支持了多巴胺能组织与功能重组之间的探索性联系。最后,横断面设计限制了因果推断,尚不清楚改变的纹状体连接是代表预先存在的易感性还是由短视频参与引起的。在更大规模队列中的纵向、多模态研究对于解决这些局限性至关重要。
除了短视频使用之外,这些发现还为算法环境如何与大脑的神经调节系统相互作用以塑造行为提供了更广泛的见解。现代数字平台调节奖励显著性和不确定性,这两个特征已知能参与多巴胺能学习机制。此研究的结果表明,背侧纹状体回路可能作为一个关键的神经界面,通过该界面个性化内容影响行为。因此,多巴胺能回路整合的个体差异可能与参与驱动平台上个体间成瘾样参与的变异性相关。这一框架将此研究结果的相关性扩展到更广泛的数字环境。
总之,此研究通过整合条件依赖性功能连接分析、多巴胺受体图像和以背侧尾状核为中心的功能连接,识别了短视频参与的神经特征。个性化短视频暴露优先参与多巴胺敏感的背侧纹状体连接。它重组了大尺度功能交互,突显了背侧尾状核在响应个性化内容时调节动机和注意加工中的核心作用。在个体水平上,以背侧尾状核为中心的功能连接追踪成瘾样参与特质,其中耐受成为与纹状体-视觉解耦最密切相关的维度。这些发现揭示了多巴胺敏感回路与问题性短视频参与之间基于神经生物学的关联,并为未来研究探究多巴胺能对数字媒体环境中成瘾样行为的贡献提供了一个框架。
参考文献:Jing, R., Li, P., Si, J., Wu, F., Li, H., & Liu, Y. (2026). Dopamine-sensitive dorsal striatal connectivity during short-video exposure is associated with addictive-like engagement traits. Science bulletin, S2095-9273(26)00549-9. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.05.047 解读:脑海科技