默认模式网络的前后分离可预测智能手机使用的问题行为：一项多站点纵向研究及转录组分析

《Computers in Human Behavior》：Anterior-Posterior Dissociation of Default Mode Network Predicts Problematic Smartphone Use: A Multi-site Longitudinal and Transcriptomic Analysis

本研究通过多地点纵向设计（n=282，随访5个月至5年），揭示默认模式网络（DMN）结构及功能特征对智能手机成瘾（PSU）发展的预测作用，发现前DMN（尤其是vmPFC）灰质体积及后DMN（PCC）功能连接性显著预测PSU严重程度，并通过恐惧遗漏（FoMO）和负面情绪（NA）的双分离机制发挥作用，转录组学分析进一步发现兴奋性与抑制性神经元表达失衡及与DMN代谢相关的基因模块。

　　智能手机使用已成为全球范围内的重大问题，对人们的心理健康和生活质量产生了深远影响。随着科技的快速发展，智能手机的普及程度不断提高，其使用频率和依赖程度也在上升。这种过度使用不仅可能引发生理上的不适，如视觉疲劳、睡眠障碍，还可能导致心理上的负面影响，如焦虑、抑郁、社交功能受损等。因此，理解智能手机使用背后的心理机制和神经生物学基础，对于制定有效的干预措施和预防策略至关重要。

本研究采用多中心纵向设计，共纳入282名年轻成年人，随访时间跨度从5个月到5年。通过分析个体在智能手机使用中的行为模式及其与大脑结构和功能特征之间的关系，研究者试图揭示问题性智能手机使用（PSU）的发展路径。PSU被定义为一种强迫性的智能手机使用行为，这种行为不仅影响个人的日常功能，还可能对社会关系和心理健康造成损害。研究发现，PSU的发展与大脑默认模式网络（DMN）的结构和功能特征密切相关。

DMN是大脑中一组在休息状态下高度活跃的区域，主要包括前默认模式网络（aDMN）和后默认模式网络（pDMN）。前DMN主要涉及自我参照处理和情感评估，而后DMN则与内部注意力和反刍思维相关。研究发现，基线时前DMN的灰质体积（GMV）和后DMN的区域同质性（ReHo）可以显著预测后续PSU的严重程度。具体而言，前DMN的GMV，尤其是前扣带回皮层（PCC）区域，与PSU的严重程度存在显著相关性；而后DMN的ReHo，尤其是后扣带回皮层（PCC）区域，同样显示出对PSU的预测作用。

这些神经特征不仅在结构上具有预测作用，还通过不同的心理机制影响PSU的发展。研究指出，前DMN的结构特征主要通过“错过恐惧”（FoMO）这一心理因素影响PSU的发生和加重。FoMO是指个体对可能错过重要信息或事件的强烈担忧，这种心理状态在PSU的发展过程中扮演了重要角色。而后DMN的功能特征则主要通过负面情绪（NA）影响PSU的严重程度。NA包括焦虑、抑郁、不愉快记忆等，这些情绪状态与PSU之间存在密切联系。

进一步的转录组分析揭示了PSU相关大脑功能模式所涉及的基因表达特征。研究发现，与PSU相关的基因表达模式主要集中在突触传递和谷氨酸能通路中，表现出兴奋性和抑制性神经元之间的表达失衡。这种失衡可能与PSU的神经生物学基础密切相关，尤其是在从婴儿期到青少年期这一关键发育阶段，相关基因的表达水平显著上升。此外，GAMBA分析识别出三个与DMN代谢活动相关的基因模块，这些模块可能在PSU的发展过程中发挥重要作用。

研究还探讨了前DMN和后DMN在PSU发展中的双解离效应。前DMN的结构特征通过FoMO影响PSU，而后DMN的功能特征则通过NA影响PSU。这种双解离效应表明，前DMN和后DMN在PSU的发展过程中扮演了不同的角色，且它们的相互作用可能构成了PSU的神经生物学基础。同时，研究还指出，现有文献大多基于横断面研究，缺乏对PSU长期发展过程中DMN结构和功能特征的系统性分析，尤其是在纵向研究中，如何通过这些特征预测PSU的发生和严重程度仍需进一步探讨。

在心理过程方面，FoMO和NA被认为是PSU发展的关键因素。FoMO在行为成瘾中已被证实为一种易感因素，特别是在赌博障碍和互联网游戏障碍中。而NA则与成瘾的严重程度密切相关，尤其是在情绪调节受损的情况下。PSU作为一种复杂的成瘾行为，可能受到多种心理因素的共同影响，包括情绪状态、动机水平和社会互动等。研究者认为，PSU的发展路径可能涉及前DMN和后DMN的不同心理机制，其中前DMN的结构特征通过FoMO影响PSU，而后DMN的功能特征则通过NA影响PSU。

此外，研究还指出，现有文献对PSU的神经生物学基础研究较为有限，尤其是在转录组层面。虽然其他成瘾类型，如互联网成瘾、酒精使用障碍和短视频成瘾，已经有一些关于其基因表达模式的研究，但PSU的转录组特征尚未被充分探讨。因此，本研究通过结合神经影像学和转录组分析，试图填补这一知识空白，为理解PSU的生物学基础提供新的视角。

研究结果表明，PSU的发展不仅与大脑结构和功能特征相关，还与特定的心理机制密切相关。前DMN的结构特征和后DMN的功能特征分别通过FoMO和NA影响PSU的严重程度，这种双解离效应可能揭示了PSU的神经生物学基础。同时，转录组分析提供了PSU相关基因表达模式的分子框架，这些基因可能在突触传递和神经元发育过程中发挥关键作用。

本研究的发现对于PSU的诊断和治疗具有重要意义。通过识别PSU的关键神经和心理特征，可以为临床提供更精准的评估工具，帮助医生和研究人员更好地理解PSU的成因和发展过程。此外，研究结果还可能为开发新的干预策略提供理论依据，例如针对FoMO和NA的心理干预措施，以及基于神经影像学的个性化治疗方案。

在方法论上，本研究采用了多中心纵向设计，确保了样本的多样性和研究结果的可靠性。通过收集基线时的大脑结构和功能数据，以及后续的PSU行为数据，研究者能够追踪PSU的发展轨迹，并分析其与大脑特征之间的关系。这种设计不仅有助于揭示PSU的长期发展规律，还能提供更全面的视角，理解不同心理机制如何影响PSU的发生和加重。

研究中使用的工具和方法也具有一定的代表性。神经影像学分析采用了公开可用的工具包，如fMRIPrep、FSL-VBM和ComBat Harmonization，这些工具在处理和分析大脑数据方面具有较高的准确性和可重复性。此外，研究还通过结合转录组分析，探索了PSU的分子机制，这种多学科交叉的方法有助于更深入地理解PSU的生物学基础。

尽管本研究提供了重要的见解，但仍存在一些局限性。首先，样本主要来自年轻成年人，因此研究结果可能不适用于其他年龄段的人群。其次，随访时间跨度较大，可能导致个体间的差异性增加，影响研究结果的普遍性。此外，研究中使用的心理量表和神经影像学指标可能存在一定的主观性和局限性，需要进一步的验证和优化。

未来的研究可以进一步扩展样本范围，包括不同年龄段和不同文化背景的人群，以提高研究结果的普适性。同时，可以采用更长的随访时间，以更准确地追踪PSU的发展过程。此外，结合更多的心理和生理指标，如荷尔蒙水平、神经递质浓度等，可能有助于更全面地理解PSU的生物学基础。最后，探索PSU与其他成瘾类型之间的相似性和差异性，也将为制定更有效的干预措施提供理论支持。

综上所述，本研究通过多中心纵向设计，结合神经影像学和转录组分析，揭示了PSU发展的神经生物学和心理机制。研究发现，前DMN的结构特征和后DMN的功能特征分别通过FoMO和NA影响PSU的严重程度，这种双解离效应可能为理解PSU的复杂性提供了新的视角。同时，转录组分析揭示了PSU相关基因表达模式的分子基础，这些发现不仅有助于深化对PSU的认识，还可能为未来的诊断和治疗提供新的思路和方法。