综述:运动成瘾:神经影像学证据的系统评价

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Current Addiction Reports 4.6

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  本综述系统梳理了运动成瘾(Exercise Addiction, EA)的神经影像学研究,揭示了其与行为及物质成瘾相似的神经生物学基础。文章指出,EA涉及奖赏处理(如眶额皮层OFC、前扣带回ACC)、执行控制及情绪调节相关脑区的结构和功能改变,并强调了默认模式网络(DMN)连接异常及白质微结构差异。这些发现为将EA概念化为一种行为成瘾提供了有力证据,并指出未来需开展纵向研究以明确因果机制。

  
引言
在过去的三十年里,学术界的注意力日益转向理解行为成瘾,特别是那些超越传统物质依赖的行为。虽然赌博和游戏障碍等状况已在ICD-11中获得正式承认,但其他具有成瘾潜力的行为,包括互联网使用、智能手机依赖、性、购物和运动,仍在研究之中。其中,运动因其双重性质而备受关注:它通常有益于身心健康,但过度参与却可能 paradoxically 导致有害后果,最终形成所谓的运动成瘾。
运动成瘾(EA),在文献中也称为运动依赖或强迫性运动,反映了一种适应不良的模式,个体在其中体验到失控感,强迫性地从事运动,并遭受心理和生理后果。尽管其在行为上与公认的成瘾(如赌博)相似,但EA目前并未被DSM-5列为正式障碍。这是因为需要更多高质量的证据来阐明其标准化的临床表现和潜在的神经生物学基础。
在某些健身亚文化中,人们普遍认为更多的运动意味着更好的健康。然而,正如Griffiths所指出的,这种心态可能使个体容易形成最终主导其生活并造成心理困扰的病理性运动模式。EA常与情绪障碍、焦虑、睡眠困难和烦躁不安相关,许多个体报告在无法运动时有强烈的运动欲望。当运动被限制时,会观察到易怒、紧张、内疚和负面情绪增强等症状;这些特征类似于其他行为成瘾中描述的类戒断状态。
患病率估计表明,大约3%的规律运动者和高达9%的运动员可能有EA风险,尽管方法学的不一致性导致各研究间存在差异。受影响的个体常常不顾损伤或社交障碍继续运动,表明其自我调节和行为抑制能力减弱。
理论框架表明,EA可能源于执行功能的损害,特别是在额叶。这些损害阻碍了行为抑制和认知灵活性,包括自我控制,而这些对于抵抗强迫模式至关重要。与物质使用障碍类似,从适度参与到强迫性过度使用的转变通常是微妙的,由寻求心理满足或解脱所驱动。
虽然EA的行为和心理维度已被广泛探索,但其神经生物学相关性仍然定义不清。神经影像技术,如功能磁共振成像(fMRI)、正电子发射断层扫描(PET)和扩散张量成像(DTI),提供了评估大脑功能和结构变化的非侵入性方法。虽然已有一些关于运动神经相关性的研究涉及阿片类信号传导以及前扣带回(ACC)和眶额皮层(OFC)等脑区,但目前尚不清楚这些脑区是否也参与EA。
方法
本系统评价遵循PRISMA指南,通过对五个数据库(PubMed、ProQuest、Web of Science、Scopus和Google Scholar)进行全面检索,确定了八项符合条件的使用神经影像技术的研究。纳入标准包括使用神经影像检查运动成瘾个体并报告与该病症相关脑区发现的同行评审期刊文章。研究质量使用混合方法评估工具(MMAT)进行评估。
结果
纳入的八项研究揭示了EA患者在与奖赏处理、执行控制、情绪调节和习惯行为相关的大脑区域存在一致的结构和功能差异。
神经影像方法与分析途径
多种成像模式和分析技术被应用于所评价的研究中。五项研究使用了fMRI,应用于任务态和静息态范式。任务态fMRI涉及刺激呈现,例如视觉运动相关线索,而静息态fMRI用于检查自发的神经活动和连接性。四项研究使用结构MRI通过基于体素的形态学分析(VBM)评估灰质体积(GMV),从而检查与EA相关的神经解剖学差异。一项研究采用扩散张量成像(DTI)和基于束的空间统计(TBSS)来研究与EA相关的白质微结构,使用分数各向异性(FA)和定量各向异性(QA)测量。
与运动成瘾相关的脑区
  • 眶额皮层(OFC):眶额皮层在多项研究中成为一个关键区域。两项独立研究发现,右侧OFC的灰质体积与EA症状呈负相关。在功能上,Kim等人报告了OFC对运动相关刺激的反应激活更高。OFC也扮演了重要的中介角色:Zhang等人证明OFC灰质体积介导了压力与EA之间的关系,而Zhang等人发现较低的OFC灰质体积介导了较强的能力动机与增加的EA风险之间的关联。
  • 前扣带回(ACC):前扣带回对运动相关刺激显示出更高的激活,这与行为成瘾中涉及线索反应性和情绪处理的模式一致。
  • 其他额叶区域:其他额叶区域在不同研究中被涉及。Ding等人观察到,在暴露于运动相关和非运动视觉线索时,EA个体与健康对照组相比,额叶和顶叶区域(包括内侧额上回、额下回和枕叶区域)的激活较低。Schaub等人发现,与对照组相比,EA个体的额下回与顶上小叶之间的功能连接性更高。
  • 默认模式网络(DMN)与功能连接性:发现了与EA症状相关的网络水平差异。Xie等人发现,白质和灰质网络之间的功能连接性,特别是涉及DMN的网络,与负面完美主义和EA均相关。这种连接模式是连接负面完美主义与EA症状的中介因子。
  • 白质完整性:Xie等人发现了与EA相关的白质微结构差异。在包括皮质脊髓束、上丘脑辐射、扣带束和下额枕束在内的白质通路中,较低的分数各向异性(FA)和定量各向异性(QA)值与EA相关。白质微结构也介导了身体满意度与EA之间的关系,额叶-皮层下网络和感觉运动通路中较低的结构完整性与强迫性运动模式相关。
  • 颞叶和边缘区域:在中年和老年人中,Zhang等人报告运动成瘾与右侧颞下回和海马的灰质体积呈正相关,与左侧罗朗多岛盖呈负相关。右侧颞下回在基于自我效能预测EA时充当了双向中介因子。Kim等人也报告了杏仁核对运动相关线索的更高激活。
讨论
本系统评价综合了八项关于EA的神经影像学研究结果,揭示了在与奖赏处理、情绪调节、执行控制和习惯行为相关的大脑区域存在一致的结构和功能差异。这些发现与在行为成瘾和物质成瘾中观察到的神经生物学模式一致。
成瘾神经科学的一个核心问题是这些神经变化是先于成瘾行为还是由其导致。由于纳入的研究多为横断面设计,因果关系仍然是推测性的。然而,即使在相对年轻或健康的运动者中,也发现了成瘾相关脑区的活动改变,这表明某些个体可能存在 predisposing 的神经生物学脆弱性。例如,Kim等人发现,当运动依赖个体暴露于运动相关线索时,OFC、ACC、杏仁核和内侧前额叶皮层的激活增强;这与物质成瘾中的线索反应模式一致。与这些功能发现相反,Schaub等人未观察到纹状体、杏仁核或额下回的灰质体积减少。这种差异表明,功能差异可能先于或独立于EA中可检测到的结构差异而发生。
除了区域性脑变化外,大规模脑网络内的连接性改变模式似乎也与EA相关。Xie等人发现了与负面完美主义和EA相关的白质和灰质DMN节点之间的功能连接异常,表明网络水平差异可能有助于运动行为的强迫性方面。DMN,包括后扣带回(PCC)和楔前叶等区域,参与自我参照思维、内省和情绪调节。DMN连接性差异在其他行为成瘾中也有报道。例如,较低的PCC-楔前叶连接性与赌博障碍的症状严重程度相关,并且在网络游戏障碍中,在风险决策期间观察到DMN参与度升高。类似地,在手机成瘾个体中也发现了较高的DMN连接性,尽管它与成瘾严重程度不相关。这些模式表明,DMN功能障碍可能代表了跨行为成瘾的更广泛的神经特征,可能反映了自我监控和认知脱离的损害。
从白质角度来看,Xie等人发现了执行和感觉运动通路中较低的FA和QA,包括皮质脊髓束、上丘脑辐射和扣带束。这些通路对于协调控制和奖励功能至关重要。类似的白质完整性差异在手机依赖中也有观察到,其中海马扣带束的较低连接性与较高的冲动性和成瘾严重程度相关。跨行为成瘾的研究结果的趋同强化了这样一种假设,即区域间通信受损可能是强迫性和行为调节减弱的基础。
EA研究中最一致的发现之一是OFC的参与。在多项调查中,右侧OFC较低的GMV与运动成瘾症状和动机特质(包括压力和基于能力的动机)相关。这些结果与Qin等人的荟萃分析相呼应,该分析发现各种行为成瘾在OFC和ACC存在共同的GM减少。值得注意的是,OFC体积介导了EA中的关键心理路径,表明它可能作为一个结构网关,认知情绪特质通过它转化为适应不良行为。这一发现与完善的神经认知理论模型一致,该模型认为OFC功能障碍导致奖赏显著性增强和结果评估受损,从而促成强迫性选择。
线索反应性发现进一步支持了EA与其他成瘾之间的相似性。在物质相关渴求中涉及的相同脑区,如OFC、ACC、杏仁核、海马和前额叶皮层,在EA中暴露于运动相关刺激时也被激活。这些结果可以通过成瘾的激励敏化理论来解读,该理论认为,重复参与奖励行为会使中脑边缘“想要”系统敏化,而“喜欢”相对不变,从而随着时间的推移放大线索驱动的动机。一个直接的启示是,成瘾行为应伴随奖励回路(例如,纹状体和眶额叶区域)和前额叶控制网络(例如,ACC/IFG)的改变,这些网络调节激励显著性和抑制控制。与此预测一致,其他行为成瘾的神经影像研究报告了前额叶区域灰质体积降低、默认模式网络连接中断和执行控制受损。
局限性
本评价有几个局限性。尽管采用了广泛的检索策略,没有语言或年份限制,但符合条件的研究数量很少,且大多数(8项中的7项)是横断面设计。虽然两项研究包括了对照组,但没有实验/随机或纵向研究,这限制了下因果推论的能力,并增加了自我报告偏倚的易感性。只有一项研究使用了单组、受试者内线索反应任务,没有对照组,这也排除了因果结论。运动成瘾的定义方式也存在异质性:虽然一些研究明确应用了分界分数,但其他研究依赖于已建立的标准而未报告数值阈值。这种不一致可能影响研究结果的可比性。地理多样性有限,除一项来自瑞士外,所有研究均在亚洲进行。虽然样本年龄范围很广,但文化同质性可能限制普适性。小样本量以及未控制精神共病进一步限制了研究结果的稳健性。未来的研究应采用纵向或实验设计,包含更多样化的人群和标准化方法,以更好地阐明运动成瘾的神经生物学基础。
结论
本系统评价整合了新兴的神经影像证据,表明EA涉及负责奖赏处理、情绪调节、执行控制和强迫行为的大脑区域的明显变异。结构和功能差异,特别是在眶额皮层、前扣带回及相关网络中,与在其他行为和物质成瘾中观察到的结果一致。虽然目前的发现令人鼓舞,但横断面设计占主导、地理多样性有限以及小样本量凸显了需要进行纵向、实验和文化多样性的研究,以更好地理解EA背后的因果和发展机制。增强的神经生物学见解可能为未来针对EA风险个体的研究和干预策略提供信息。
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