2024年3月，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室张锦涛教授课题组在国际著名刊物《Computers in Human Behavior》在线发表了研究成果“Pavlovian-to-instrumental transfer and outcome-devaluation effects in individuals with gaming experience”。

网络游戏障碍（Internet gaming disorder，IGD）涉及即使面对游戏行为的负面后果仍不受控制地持续游戏使用，并造成显著的痛苦和功能损伤。考虑到游戏障碍对个体的损伤及在世界各国的普遍性，其被视为全球的公共精神问题(Meng et al., 2022)。随着反复地游戏行为，环境中曾经的中性刺激与游戏体验产生巴甫洛夫经典联结，从而成为条件刺激，称之为游戏线索（例如：游戏内容、游戏设备相关的各类图片、视频、文字等感官刺激）。网络游戏障碍者时常需要应对环境中的游戏线索，而这些线索可能会促使其习惯性地寻求游戏、参与游戏(Liu et al., 2017; Wu et al., 2022)。这种巴甫洛夫线索对于操作性行为的影响被概念化为巴甫洛夫-操作性转移（Pavlovian-to-instrumental transfer，PIT）效应，并基于巴甫洛夫联结与操作性联结中所关联的结果（outcome）是否一致区分为：结果一致的特异PIT效应（Specific PIT effect）和结果不一致的泛化PIT效应（General PIT effects）(Cartoni et al., 2016)。另一方面，习惯化的操作性行为或对巴甫洛夫线索的影响更加敏感。习惯化的操作性行为涉及到刺激-反应（stimulus-response，S-R）关联，其中促使行为的刺激独立于结果价值，而对结果价值变化不敏感(O’Doherty et al., 2017)。美国国家精神卫生研究所（National Institute of Mental Health, NIMH）倡导的研究领域标准（Research Domain Criteria, RDoC）框架也强调了强化学习和习惯化两个重要概念，提示其在精神障碍中的重要作用。虽然PIT效应以及习惯化被认为是成瘾障碍发展、维持的基础(Everitt & Robbins, 2016; Heinz et al., 2017)，然而其在游戏玩家及游戏行为发展中的关联尚未得到充分探究。

为此，本研究招募了45名网络游戏障碍者以及在性别与年龄上相匹配的42名网络游戏娱乐玩家（图1）。我们基于前人研究改编了包含结果贬值程序的PIT任务，包括了巴甫洛夫训练、操作性训练、转移效应测试以及结果贬值程序。巴甫洛夫训练将中性刺激与货币奖励或惩罚相配对；操作性训练中，行为与货币奖惩之间建立了联结；转移效应测试阶段，参与者在货币线索或游戏线索呈现的情况下，再次完成操作性任务；结果贬值任务在没有条件刺激的条件下，部分操作性行为结果价值降低后再次进行操作性任务。在基线时，参与者完成了包含结果贬值程序的PIT任务，以反映每个个体的操作性行为受到货币线索与游戏线索影响程度（即PIT效应）以及对结果贬值敏感性（对结果贬值越敏感，操作性行为习惯化越低）。并在基线和四个月的追踪中报告了其游戏时长、游戏渴求及成瘾严重程度。

图1. 研究流程图及PIT任务示意图

结果显示，（1）与娱乐玩家相比，游戏障碍者的操作性行为更易受到线索的影响，表现出更高的特异PIT效应（图2）；（2）在两组中，货币线索产生的特异PIT效应与游戏线索产生的泛化PIT效应大小均显著地正相关（图3）；（3）操作性行为的习惯化对PIT效应的影响在娱乐玩家和游戏障碍者中存在相反的关联（图3）；（4）特异PIT效应与游戏障碍者四个月追踪时的游戏时长显著正相关，泛化PIT效应与其游戏渴求也显示出了显著正相关，而娱乐玩家对结果贬值的敏感性与追踪时的游戏时长显著负相关，即操作性行为越表现出习惯化，四个月后的游戏时长越长（图4）。

图2. PIT效应的组间差异比较

图3. PIT效应与习惯化的相关

图4. 行为任务表现与四个月追踪

本研究整合了结果贬值和PIT研究范式，深入探讨了巴甫洛夫联结和操作性联结与网络游戏使用之间的联系，揭示了IGD的PIT效应和习惯化作用。研究显示了强化学习和习惯化在IGD发展中的重要性。这些发现为预防和干预网络游戏障碍提供了积极启示和潜在靶点。更好地理解这些心理机制将为发展出针对性预防和治疗策略、缓解这一社会问题产生积极影响。

本文的第一作者为博士生许琳旋，北京师范大学张锦涛教授为通讯作者。合作者还包括来自耶鲁大学Marc Potenza教授和波茨坦大学的Daniel J. Schad教授。该研究得到了国家自然科学基金委面上项目、科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目、111计划（高等学校学科创新引智计划）等项目的资助支持。

论文及链接:

Xu, L., Zhang, J., Geng, X., Song, K., Zeng, P., Potenza, M. N., Schad, D. J., & Zhang, J. (2024). Pavlovian-to-instrumental transfer and outcome-devaluation effects in individuals with gaming experience. Computers in Human Behavior, 155, 108188.

https://doi.org/10.1016/j.chb.2024.108188

参考文献：

Cartoni, E., Balleine, B., & Baldassarre, G. (2016). Appetitive Pavlovian-instrumental Transfer: A review. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 71, 829–848. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2016.09.020

Everitt, B. J., & Robbins, T. W. (2016). Drug addiction: Updating actions to habits to compulsions ten years on. Annual Review of Psychology, 67, 23–50. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-122414-033457

Heinz, A., Deserno, L., Zimmermann, U. S., Smolka, M. N., Beck, A., & Schlagenhauf, F. (2017). Targeted intervention: Computational approaches to elucidate and predict relapse in alcoholism. NeuroImage, 151, 33–44. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2016.07.055

Liu, L., Yip, S. W., Zhang, J.-T., Wang, L.-J., Shen, Z.-J., Liu, B., Ma, S.-S., Yao, Y.-W., & Fang, X.-Y. (2017). Activation of the ventral and dorsal striatum during cue reactivity in Internet gaming disorder. Addiction Biology, 22(3), 791–801. https://doi.org/10.1111/adb.12338

Meng, S.-Q., Cheng, J.-L., Li, Y.-Y., Yang, X.-Q., Zheng, J.-W., Chang, X.-W., Shi, Y., Chen, Y., Lu, L., Sun, Y., Bao, Y.-P., & Shi, J. (2022). Global prevalence of digital addiction in general population: A systematic review and meta-analysis. Clinical Psychology Review, 92, 102128. https://doi.org/10.1016/j.cpr.2022.102128

O’Doherty, J. P., Cockburn, J., & Pauli, W. M. (2017). Learning, Reward, and Decision Making. Annual Review of Psychology, 68(1), 73–100.  https://doi.org/10.1146/annurev-psych-010416-044216

Wu, L., Xu, J., Song, K., Zhu, L., Zhou, N., Xu, L., Liu, G., Wang, Z., Wang, R., Qin, S., Fang, X., Zhang, J., & Potenza, M. N. (2022). Emotional bias modification weakens game-related compulsivity and reshapes frontostriatal pathways. Brain, 145(12), 4210–4221. https://doi.org/10.1093/brain/awac267