青少年风险性饮酒与错误处理的电生理标记关联：一项大规模队列研究的发现

本研究针对青少年普遍存在的风险性饮酒行为，通过大规模人群队列（N=1525）首次系统探讨了错误处理电生理标记（ERN、Pe、FM-theta）与酒精使用行为的关联。研究发现早期饮酒启动和高频暴饮行为与减弱的错误相关负波（ERN）振幅显著相关，而高频暴饮却意外增强错误正波（Pe）振幅。这些关联在调整性别、智商、社会经济及家族风险等混杂因素后依然稳定，为利用大规模脑电技术探索脑-酒精交互机制提供了重要证据，对酒精使用障碍（AUD）的早期识别和干预具有临床意义。

　　

在青春期这一大脑发育的关键时期，酒精使用常常悄然开始。这一时期，负责决策和冲动控制的大脑皮层区域发育相对滞后，而与奖赏处理相关的边缘系统则较为活跃，这种发育不平衡可能导致青少年更容易出现冒险行为，包括过早开始饮酒和暴饮。早期饮酒与日后酒精使用障碍（AUD）的风险增加密切相关，但以往研究多集中于临床人群或小样本，对普通青少年群体中神经生理功能与饮酒行为的关系知之甚少。

特别值得关注的是错误处理这一认知控制过程。理论上，难以识别和从错误中学习可能会增加过量饮酒或使用升级的风险，甚至导致依赖症状。双过程成瘾模型强调，认知控制降低和奖赏敏感性增加的结合是物质使用障碍的关键风险因素。因此，青春期被视为发展或预防物质使用问题的关键窗口。

在此背景下，研究人员利用一个基于人群的大规模队列——Generation R研究，招募了1525名青少年（平均年龄18.4岁，女性806名），探讨了酒精使用行为与错误处理电生理标记之间的关系。这些标记包括错误相关负波（ERN）、错误相关正波（Pe）和前额中线θ波（FM-theta）功率。ERN是错误反应后约100毫秒内出现的尖锐负峰，反映了快速的隐性错误处理；Pe则在错误反应后200-500毫秒出现，与意识错误感知和注意过程相关；而FM-theta功率则通过时频分析揭示错误处理中的振荡成分。

为了全面评估酒精使用，研究涵盖了饮酒启动（是/否）、启动年龄、近期饮酒量以及暴饮频率。同时，研究还控制了性别、智商、社会经济因素（母亲教育水平、家庭收入）、迁移背景以及酒精相关风险因素（产前酒精和烟草暴露、父母物质使用障碍史）等混杂变量。

主要技术方法包括：使用BioSemi Active-Two放大器系统采集四通道（FCz、Cz、C3、C4）脑电数据；通过Go/No-Go任务诱发错误处理反应（160次试验，80%为Go试次，20%为No-Go试次）；采用线性回归分析脑电标记与酒精使用变量的关联，并进行了多重插补处理缺失数据。

研究结果揭示了一系列重要发现：

在样本描述方面，分析组包括1525名参与者，84.9%报告曾开始饮酒，78.2%报告最近三个月内饮酒。男性参与者平均ERN振幅为-2.5μV，女性为-3.8μV，表明女性的隐性错误处理略强。

酒精启动分析显示，是否开始饮酒与ERN、Pe或FM-theta功率没有显著关联。然而，在已经开始饮酒的参与者中（N=1295），启动年龄与ERN振幅存在显著线性趋势：较早开始饮酒（13岁或更小）的参与者比较晚开始饮酒（15岁或以上）的参与者表现出更小的绝对ERN振幅（表明隐性错误处理减少）。这一关联在调整所有混杂因素后仍然存在。

酒精使用频率和量分析表明，较高的暴饮频率与较小的绝对ERN振幅相关，表明隐性错误处理减少。令人惊讶的是，较高的暴饮频率也与较大的Pe振幅相关，表明意识错误处理增强。每周暴饮一次或多次的参与者比最近三个月没有暴饮的参与者Pe振幅更大。总体饮酒频率/量与Pe振幅的关联在未调整模型中显著，但在调整混杂因素后不再显著。

FM-theta功率与酒精使用变量之间存在复杂的非线性关系，需要进一步研究。

敏感性分析显示，性别没有调节这些关联。

研究结论表明，青少年酒精使用与错误处理的电生理标记之间存在稳健关联。较小的绝对ERN振幅（表明隐性错误处理减少）与酒精使用障碍风险因素（如早期饮酒启动和高暴饮频率）相关。而较大的Pe振幅（表明意识错误处理增强）与高暴饮频率相关。这些发现不能用性别、智商、社会经济因素或酒精相关风险因素来解释。

讨论部分指出，ERN发现与报告年轻成年人重度或暴饮与ERN振幅减小相关的文献一致，反映了认知控制减少与SUD风险之间的理论联系。这是首次显示减少的ERN与酒精使用早期启动相关的研究，早期启动是日后SUD的重要预测因子。尽管ERN也与家族风险相关，但关联在控制父母SUD史后仍然存在，表明减少的ERN可能是早期启动的特定标记。

令人惊讶的Pe发现可能反映了ERN和Pe反映了具有独立功能的不同过程，而不是错误处理的高度重叠方面。对于暴饮等特定行为模式，Pe的动机方面和ERN的隐性错误处理之间的区别可能更加明显。或者，补偿假说表明，定期暴饮者招募额外的认知资源（反映为较大的Pe）以维持任务表现，可能补偿减少的隐性错误处理（反映为较小的ERN）。

FM-theta功率与酒精使用变量之间的复杂非线性关系需要进一步研究。

该研究的关键优势在于其独特的大样本量，利用了脑电标记的可靠性，并提供了酒精使用测量的足够变异性。该研究还是首批在从基于人群的队列中抽取的不同样本中检查认知控制脑电标记与酒精使用的研究之一，增加了当前发现的普遍性。几十年的数据被用来调整智商、社会经济因素、性别和酒精相关风险因素等混杂因素，加强了报告的脑电-酒精使用联系的有效性。

然而，这些联系是横断面的，并受到潜在残留混杂的影响，不能假设脑电标记与酒精使用之间的因果关系。因此，当前研究无法解决脑电测量的变化是形成青少年酒精使用的责任还是结果的问题。另一个重要的限制是脑电测量持续时间短，这需要相对较低的最小错误阈值以保留足够的参与者并最小化选择偏差，但仍然导致大量排除，可能引入选择偏差。最后，酒精使用是用非标准化问题评估的，限制了与现有和未来研究的可比较性。

总之，当前研究表明错误处理的电生理标记与AUD相关风险因素（如早期启动和频繁暴饮）之间存在稳健关联。这标志着采用大规模脑电研究脑-行为关系的重要一步，由于其可扩展性和成本效益，被认为对临床影响非常有希望。需要纵向研究来检查脑电-酒精使用关联的方向性（即脑电变化是先于还是酒精使用的结果）和潜在机制。此外，任何向个体水平临床效用的转换可能取决于多变量和机器学习方法的应用以及预测方法的使用。与当前发现一起，这些研究工作可能对早期检测、预防和目标干预有发展AUD风险的个体产生重要贡献。

该研究发表在《Biological Psychiatry Global Open Science》上，由荷兰伊拉斯姆斯大学鹿特丹学院的Olga D. Boer、Hanan El Marroun、Doga Ultanir和Ingmar H.A. Franken合作完成，为理解青少年酒精使用的神经机制提供了重要见解。