【摘 要】
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青少年时期对于大脑发育至关重要,在这个时期大脑的结构和功能都在发生巨大的变化。年轻人喜欢享受新奇的经历,喜欢冒险,并且变得更加独立。与此同时,由于青少年大脑的发育不成熟,特别是前额叶皮层相对于其他大脑区域还未发育完全,导致青少年倾向于从事冲动和冒险行为。除此之外还包括一些不安全行为,如尝试成瘾物质,包括烟草、酒精、大麻和其他药物等。事实上,大脑的关键区域还没有充分成熟,这可能会使青少年的大脑更容易
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青少年时期对于大脑发育至关重要,在这个时期大脑的结构和功能都在发生巨大的变化。年轻人喜欢享受新奇的经历,喜欢冒险,并且变得更加独立。与此同时,由于青少年大脑的发育不成熟,特别是前额叶皮层相对于其他大脑区域还未发育完全,导致青少年倾向于从事冲动和冒险行为。除此之外还包括一些不安全行为,如尝试成瘾物质,包括烟草、酒精、大麻和其他药物等。事实上,大脑的关键区域还没有充分成熟,这可能会使青少年的大脑更容易被这些物质在短期和长期内改变,甚至可能是永久性的。长期使用尼古丁会引起大脑奖赏系统的神经适应,从而导致尼古丁依赖性的发展。我们采用基于静息态功能磁共振的功能连接(resting state functional connectivity,RSFC)和效应连接(采用多变量GCA,Granger causality analysis)方法探究青少年吸烟成瘾者和健康对照组大脑奖赏回路的异常变化。我们选取奖赏回路内11个关键节点为感兴趣区域,计算脑区之间无向和有向连接的强度。结果显示,青少年吸烟成瘾者奖赏回路内部的功能连接有显著变化。在对青少年吸烟者奖赏回路的研究中,我们发现吸烟组奖赏回路中重要脑区的静息态功能连接普遍增强。此外,功能连接相关性结果显示,青少年吸烟成瘾者右侧纹状体和左侧脑岛之间的功能连接与匹兹堡睡眠质量指数量表(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)呈正相关。在多变量GCA实验中我们得到了在静息态功能连接结果中未发现的重要连接。奖赏回路中有显著差异的多变量GCA路径的组间差异显示青少年吸烟成瘾者的腹内侧前额叶皮质(ventromedial prefrontal cortex,Vm PFC)对右侧丘脑的影响显著减弱,左侧丘脑对右侧纹状体的活动增强程度显著高于对照组。Pearson相关性分析方法的结果显示,青少年吸烟成瘾者Vm PFC到右侧丘脑之间的多变量GCA连接与PSQI呈负相关。为进一步探究青少年吸烟成瘾者大脑奖赏回路的临床意义,我们采集了吸烟组满足状态和戒断状态下Stroop任务和渴求的数据,并与奖赏回路中的异常连接进行相关性分析。结果显示青少年吸烟成瘾组左侧丘脑到右侧纹状体之间的多变量GCA连接与满足状态Stroop任务的字色不一致条件下的反应时间呈正相关。本文探究了大脑奖赏回路复杂的功能连接情况与吸烟青少年的认知控制、戒断渴求,以及睡眠之间的关系,为青少年吸烟成瘾的成瘾机制和治疗方案提供一个新的视角。
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