与色情消费相关的脑结构和功能连接：色情大脑（2014）

重要性：自从色情内容出现在互联网上以来，获取视觉性刺激的便利性、低成本和匿名性都显著提高，吸引了数百万用户。基于色情消费与寻求奖励行为、寻求新奇行为和成瘾行为具有相似性的假设，我们推测频繁使用色情内容的人群的前额纹状体网络会发生改变。

Object.sci-hub.orgive确定频繁观看色情片是否与额纹状体网络有关。

设计、设置和参与者：德国柏林马克斯·普朗克人类发展研究所的64名健康成年男性参与了这项研究，这些男性的色情内容消费情况各不相同，他们报告了每周的色情内容消费时长。研究发现，色情内容消费与神经结构、任务相关激活以及功能性静息态连接有关。

主要结果和测量指标：采用基于体素的形态测量法测量大脑灰质体积，并采用 3T 磁共振成像扫描测量静息态功能连接。

结果：我们发现，每周观看色情片的时长与右侧尾状核灰质体积呈显著负相关（P < .001，已校正多重比较），并且与左侧壳核在性线索反应范式下的功能活动也呈显著负相关（P < .001）。右侧尾状核与左侧背外侧前额叶皮层的功能连接与观看色情片的时长呈负相关。

结论与意义：自我报告的色情消费与右侧纹状体（尾状核）体积、线索反应期间左侧纹状体（壳核）激活以及右侧尾状核与左侧背外侧前额叶皮层功能连接性降低呈负相关，这可能反映了奖赏系统受到强烈刺激后神经可塑性的变化，以及前额叶皮层区域自上而下调节的减弱。或者，这可能是一种使色情消费更具奖赏性的前提条件。

本文中的数字

近年来，电影、音乐视频和互联网上性内容的描绘日益增多。^¹由于互联网不受监管，它已成为色情内容传播的渠道。人们无需前往公共成人书店或电影院，即可通过互联网在家中私密地观看色情图片。因此，其便捷性、价格低廉和匿名性^²吸引了更广泛的受众。美国的研究表明，66%的男性和41%的女性每月都会观看色情内容。^³据估计，所有互联网流量中有50%与性相关。^⁴这些百分比表明，色情内容不再是少数群体的问题，而是一种影响我们社会的普遍现象。有趣的是，这种现象并非人类独有；最近一项研究发现，雄性猕猴会放弃果汁奖励来观看雌性猕猴臀部的图片。^⁵

研究表明，色情消费频率能够预测人类的多种负面结果。一项针对瑞典青少年男孩的代表性研究显示，每日消费色情内容的男孩对变态和非法色情内容更感兴趣，并且更频繁地表示希望将所见内容在现实生活中实现。 ^{^{1 , 6-8}}在伴侣关系中，性满意度下降和倾向于模仿色情剧本与频繁的网络色情消费有关。^⁹一项追踪互联网用户的纵向研究发现，一年后，在线访问色情内容可以预测强迫性电脑使用^。 ^¹⁰综上所述，上述研究结果支持了色情内容会对消费者的行为和社会认知产生影响的假设。因此，我们推测，即使是非成瘾性的色情消费，也可能对大脑结构和功能产生影响。然而，据我们所知，目前尚未有研究探讨与频繁色情消费相关的脑部活动。

与成瘾研究的理论类似，科普文献中推测，色情内容构成了一种预先设定的、天然的奖励性刺激，而高水平的接触会导致奖赏网络中神经反应的下调或习惯化。这被认为会引发适应性过程，使大脑被“劫持”，从而降低对色情内容的反应。^¹¹人们普遍认为，成瘾的神经基础包括奖赏网络中的脑区，例如中脑多巴胺神经元、纹状体和前额叶皮层。^{^12,13纹状体}被认为参与了药物使用发展为强迫行为时的习惯形成。^¹⁴ 特别是腹侧纹状体已被证明参与了多种滥用药物的线索反应处理^¹⁵，以及新奇事物的处理。 ^¹⁶ 前额叶皮层功能受损是人类和动物常见物质滥用障碍研究中讨论的主要神经生物学改变之一。^{17在对人类药物成瘾的研究中，纹状体和前额叶}皮层的体积发生了改变^。18-20

在本研究中，我们开始研究与健康人群中频繁使用 - 不一定上瘾 - 色情的神经相关性，以探究这种常见行为是否与某些大脑区域的结构和功能相关。

参与者成员

我们招募了64名健康男性参与者（平均年龄[标准差]为28.9[6.62]岁，年龄范围21-45岁）。在广告中，我们并未提及研究重点是色情消费；相反，我们面向的是有兴趣参与一项包含磁共振成像（MRI）测量的科学研究的健康参与者。我们将样本限定为男性，因为男性接触色情内容的年龄更小，消费量更大^²¹，并且与女性相比，更容易遇到相关问题^²² 。根据个人访谈（迷你国际神经精神访谈^²³），所有参与者均无精神疾病。其他内科和神经系统疾病也被排除在外。我们仔细筛查了物质使用情况。所有参与者的排除标准均为MRI检查结果异常。该研究已获得德国柏林夏里特大学医院当地伦理委员会的批准。在向参与者完整说明研究内容后，我们获得了他们的书面知情同意。

扫描程序

使用 3T 扫描仪（西门子）和 12 通道头线圈，采用 T1 加权磁化准备梯度回波序列（重复时间 = 2500 毫秒；回波时间 = 4.77 毫秒；反转时间 = 1100 毫秒；采集矩阵 = 256 × 256 × 176；翻转角 = 7°；1×1×1 mm ³体素大小）采集结构图像。

采用T2*加权回波平面成像序列（重复时间=2000毫秒，回波时间=30毫秒，图像矩阵=64×64，视野=216毫米，翻转角=80°，层厚=3.0毫米，层间距因子=20%，体素大小为3×3×3毫米^³，36层轴位切片，采集时间5分钟）采集功能性静息态图像。受试者被要求闭眼放松。采用相同的序列采集任务相关图像。

调查问卷

我们通过以下问题评估了色情内容的消费情况：“您平均每天观看色情内容多少小时？”以及“您平均每天观看色情内容多少小时？”由此，我们计算了每周平均观看色情内容的小时数（色情观看时长[PHs ]）。由于报告的PHs分布呈偏态而非正态分布（Kolmogorov-Smirnov检验，Z = 1.54；P < .05），我们对其进行了平方根转换（Kolmogorov-Smirnov检验，Z = 0.77；P = .59）。除了询问当前的消费情况外，我们还询问了参与者观看色情内容的年限。

此外，我们使用了互联网性行为筛查测试（Internet Sex Screening Test，简称IST） ^²⁴（德语版），这是一份包含25个项目的自评量表，旨在评估个体对互联网的性行为使用情况；以及性成瘾筛查测试（Sexual Addiction Screening Test ，简称STS）^²⁵（德语版），旨在评估性成瘾症状。为了控制互联网成瘾的影响，我们使用了互联网成瘾测试（Internet Addiction Test，简称IAT）^{²⁶ （德语版；另见Barke等人²⁷}的研究），该测试包含20个项目。此外，为了评估精神疾病的指标，即物质滥用和抑郁症，我们使用了酒精使用障碍识别测试（Alcohol Use Disorder Identification Test，简称AUDIT） ^²⁸和贝克抑郁量表（Beck Depression Inventory，简称BDI）^²⁹。

提示 - 反应性任务

我们使用了60张来自色情网站的露骨性爱图片和60张非性爱图片，非性爱图片中的人物数量和性别与性爱图片中的人物数量和性别相匹配。这些图片是在非性活动（即体育锻炼）期间呈现的。图片分6个组块呈现，每组包含10张性爱图片和非性爱图片。每张图片呈现530毫秒，以避免受试者仔细观察图片内容。组间间隔以500毫秒为步长，在5秒到6.5秒之间变化。组块之间穿插了8个60秒的注视期。

数据分析

基于体素的形态测量学

结构数据采用基于体素的形态测量学（VBM8，http://dbm.neuro.uni-jena.de.sci-hub.org/vbm.html）和统计参数映射（SPM8，使用默认参数）进行处理。VBM8 包括偏差校正、组织分类和仿射配准。仿射配准后的灰质（GM）和白质（WM）分割结果用于构建自定义的微分同胚解剖配准，该配准基于指数李代数模板。由此生成了扭曲的 GM 和 WM 分割结果。应用雅可比行列式进行调制，以保持体素内特定组织的体积，从而测量 GM 体积。图像使用 8 mm 的半高全宽核进行平滑处理。计算了 GM 和 WM 体积与报告的 PH 值的全脑相关性。年龄和全脑体积作为无关协变量纳入模型。所得图谱的阈值设定为P < .001。采用统计范围阈值校正多重比较，并结合基于置换的非平稳平滑性校正^。30

提示 - 反应性功能磁共振成像分析

使用SPM8软件对功能磁共振成像数据进行预处理，包括层间时间校正、空间重配准至第一卷以及非线性配准至蒙特利尔神经学研究所（MNI）空间。随后，使用半高全宽为8 mm的高斯核对图像进行平滑处理。每个数据块（性刺激、非性刺激和注视）均被建模并与血流动力学响应函数进行卷积。运动参数包含在设计矩阵中。我们关注的是性刺激与注视和非性刺激对照条件之间的对比。我们进行了第二层分析，将峰值高度（PH）与性刺激与注视的对比进行相关性分析。使用P < .001的高度阈值，并通过蒙特卡罗模拟进行簇大小校正。所得图谱的阈值处理如上所述（簇扩展阈值 = 24）。

调解分析

为了探究结构和功能性任务相关发现之间的关系，我们将主要分析中显著聚类的信号纳入验证性中介分析，检验两个变量（X和Y ）之间的协方差是否可以由第三个中介变量（ M ）解释。显著中介变量是指其纳入后会显著影响X和Y之间关联的变量。我们检验了源变量（右侧纹状体灰质体积）对结果变量（色情消费）的影响是否由性线索呈现期间左侧纹状体的功能激活所中介。该分析使用 MATLAB 代码（https://web.archive.org/web/20150702042221/http://wagerlab.colorado.edu.sci-hub.org/）进行，基于三变量路径模型，并采用加速偏差校正的 bootstrap 统计显著性检验。我们检验了以下路径：直接路径a（源变量中介变量）；间接路径b（中介变量结果变量）；中介效应ab ，即a和b的乘积，定义为通过将中介变量纳入模型（直接路径，c′ ）来减少源和结果之间的关系（总关系，c ） 。

功能连通性分析

前5个扫描卷被舍弃。数据预处理，包括层间时间校正、头部运动校正以及空间标准化至蒙特利尔神经学研究所（MNI）模板，均使用SPM8和静息态功能磁共振成像数据处理助手（DSPA）完成。^³¹空间滤波器采用4 mm半高全宽（FWHM）。预处理后去除线性趋势，并使用时间带通滤波器（0.01-0.08 Hz）。^³²此外，我们还去除了包括全局平均信号、6个运动参数、脑脊液信号和白质信号在内的干扰协变量的影响。^³³我们进行了一项探索性分析，计算了以尾状核簇为种子区域的功能连接图。将所得功能连接图与PH值进行相关性分析，以识别与右侧尾状核共同激活的脑区，并根据色情消费情况赋予权重。图谱的阈值处理方法如前所述（簇扩展阈值=³⁹）。

参与者平均报告了 4.09 个性行为（标准差 3.9；范围 0-19.5 ；未开平方根）。根据互联网性行为筛查测试的标准，21 名参与者被归类为有互联网性成瘾风险，但尚未成瘾。互联网性行为筛查测试的总分与报告的性行为呈正相关（r _₆₄ = 0.389，P < .01）。在性成瘾筛查测试中，参与者的平均得分为 1.35（标准差 2.03）。性行为与酒精使用障碍识别测试得分（r _₆₄ = 0.250，P < .05）和贝克抑郁量表得分（r _₆₄ = 0.295，P < .05）均呈正相关。

将峰值（平方根）与灰质分割结果进行相关性分析时，我们发现右侧纹状体（即尾状核）存在显著的负相关性（基于自动解剖标记图谱^³⁴ ；峰值体素：x = 11，y = 5，z = 3；P < .001；已校正多重比较）（图1A）。当我们使用较低的阈值P < .005时，左侧尾状核中另一个簇也达到了显著性水平（x = −6，y = 0，z = 6），表明该效应并非明显侧向化。我们将该簇称为纹状体；然而，值得注意的是，在后续讨论中，该簇与基于奖赏加工文献的腹侧纹状体概率感兴趣区存在重叠，该感兴趣区由我们自主开发的软件^{³⁵创建（主要基于金钱激励延迟任务，详见}补充材料中的eAppendix ）。

从右侧尾状核簇中提取的灰质值与累积色情消费量呈负相关，累积色情消费量是基于当前报告的PH值和估计的色情使用年限计算得出的（r _₆₄ = −0.329，P < .01）；这证实了急性消费和终生累积量均与纹状体灰质值降低相关。没有区域显示灰质体积与PH值之间存在显著的正相关性，白质中也未发现显著相关性。

由于PH值与网络成瘾和性成瘾评分呈正相关（网络成瘾测试，r _₆₄ = 0.489，P < .001；性成瘾筛查测试，r _₆₄ = 0.352，P < .01），我们计算了PH值（平方根）与右侧尾状核灰质体积之间的相关性，同时控制了网络成瘾测试评分和性成瘾测试评分，以排除频繁上网和性成瘾等混杂因素的影响。即使控制了网络成瘾，我们仍然发现PH值与右侧尾状核灰质体积呈负相关（r _₆₁ = −0.336，P < .01）；同样，即使控制了性成瘾，这种相关性仍然显著（r _₆₁ = −0.364，P < .01）。

在一项线索反应范式实验中，我们向受试者呈现了从色情网站收集的露骨性爱图片，结果发现，在性爱线索与注视点对比中，左侧壳核血氧水平依赖（BOLD）信号（峰值体素：x = -24，y = 2，z = 4；壳核）（图1B）与受试者自述的性欲低下（PHs）呈负相关。当使用较低的阈值P < .005时，右侧壳核中另一个显著性相关的脑区簇（x = 25，y = -2，z = 10）也达到了显著性水平。

使用相同阈值将PH值与非性线索与注视对比的信号进行相关性分析时，未观察到显著的簇。提取性线索和非性线索组期间左侧壳核簇的信号变化百分比时，我们发现性线索组的激活程度显著高于非性线索组（t _₆₃ = 2.82，P < .01），表明左侧壳核特异性地被性图像内容激活。此外，我们发现性线索组与注视组之间存在显著差异（t _₆₃ = 4.07，P < .001），而非性线索组与注视组之间无显著差异（t _₆₃ = 1.30，P = .20）。

为了厘清任务相关BOLD信号与纹状体结构性发现之间的关系，我们进行了中介分析，检验功能性发现是否在假定的结构性发现与色情消费之间的因果关联中起中介作用。无论分析中是否包含由左侧壳核任务相关BOLD激活（M）构成的中介变量（c′ = −11.97，P < .001；c = −14.40，P < .001），右侧尾状核灰质（ X）与色情消费（Y ）之间的关联均显著。X与M之间的路径系数（a = 4.78，P < .05）以及M与Y之间的路径系数（b = −0.50，P < .05）均显著（图2）。

为了研究与纹状体右侧尾状核区域（与色情内容相关）功能相关的脑区，我们计算了该脑区的功能连接性。所得连接图与色情内容（平方根）进行相关性分析。我们发现左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）内的一个区域（x = −36，y = 33，z = 48）（图1C）与色情内容呈负相关，表明观看更多色情内容的参与者右侧尾状核与左侧DLPFC之间的连接性较弱。即使不剔除全局平均信号，结果仍然不变。^³⁶

在本研究中，我们探讨了男性自我报告的色情成瘾（PH）相关的结构和功能性神经关联。研究结果表明，随着色情使用量的增加，纹状体右侧尾状核的灰质体积减小。此外，当呈现性露骨内容时，我们发现，随着色情成瘾量的增加，纹状体左侧壳核的任务相关功能激活降低。色情线索引起的信号变化高于匹配的非性线索引起的信号变化，表明左侧壳核参与了性内容的处理。

我们进行了中介分析，以厘清观看色情内容时，PHs（色情内容消费）与右侧纹状体（尾状核）灰质体积减少以及左侧纹状体（壳核）BOLD信号降低之间的关系。鉴于中介效应非常有限，我们认为功能效应和结构效应是色情消费的独立解释因素。最后，我们探索了右侧尾状核结构簇的功能连接，发现PHs越多，与左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）的连接性越低。

大量研究表明纹状体在奖赏加工中发挥着重要作用。^{^37,38}非人灵长类动物纹状体中的神经元已被证实会对奖赏的到来^³⁹和预期^⁴⁰做出反应。纹状体神经元编码奖赏的强度和激励显著性，并且对偏好奖赏的激活更为活跃。^⁴¹我们发现的纹状体灰质簇位于已证实参与奖赏加工的区域范围内。

我们的性线索反应范式结果显示，与注视相比，在呈现性线索时，PHs 与左侧壳核激活呈负相关。这与以下假设相符：过度接触色情刺激会导致对性刺激的自然神经反应下调。^¹¹文献已证实纹状体参与性唤起。多项研究探讨了对性刺激和性唤起的线索反应，结果显示纹状体活动增强，而对照刺激则无此现象。^{^42-46两项近期纳入呈现性刺激研究的}荟萃分析也一致表明纹状体参与其中。^{^47,48}

功能连接分析的观察结果与大脑的解剖结构相符。尾状核，尤其是其外侧部分，接受来自背外侧前额叶皮层（DLPFC）的连接。^{^49,50}前额叶皮层主要参与认知控制^⁵¹，以及反应抑制、行为灵活性、注意力和未来规划。DLPFC尤其与其他前额叶皮层区域连接紧密，并代表多种类型的信息，涵盖从物体信息到反应和奖励结果以及行动策略等各个方面。^⁵¹因此，DLPFC被认为是整合感觉信息与行为意图、规则和奖励的关键区域。这种信息整合被认为可以通过对运动行为进行认知控制来促进最相关的行动。^⁵²有研究提出额纹状体网络参与了这一行为。来自基底神经节的传入连接将有关效价和显著性的信息传递至前额叶皮层，前额叶皮层负责存储目标及其实现方式的内部表征。^{^51,53}该回路功能障碍与不恰当的行为选择有关，例如不顾潜在的负面后果而寻求毒品。^⁵⁴

本研究发现的脑区与相对频繁的色情内容消费相关，但并非必然导致成瘾。纹状体和背外侧前额叶皮层（DLPFC）与既往研究中与网络成瘾相关的脑区相对应。以往关于网络成瘾的研究报告称，前额叶皮层厚度减少^⁵⁵；额纹状体网络的功能连接性^⁵⁶和结构连接性^⁵⁷均降低；以及纹状体多巴胺转运蛋白水平降低（通过单光子发射计算机断层扫描测量）。这与本研究发现的右侧尾状核灰质体积与网络成瘾呈负相关（尤其是与右侧尾状核和外侧前额叶皮层之间较低的功能连接性相关）以及左侧壳核任务相关BOLD信号活动降低的结果相吻合。本研究结果清楚地表明，观察到的与适度色情内容消费相关的结构性改变并非伴随的网络成瘾的副产品，因为在控制网络成瘾的影响后，右侧尾状核灰质体积与色情内容消费之间的偏相关性仍然显著。

另一方面，纹状体体积差异此前已被证实与各种药物成瘾相关，例如可卡因^⁵⁸ 、甲基苯丙胺和酒精^⁵⁹。然而，已报道的药物成瘾效应的方向尚不明确；一些研究报告称，成瘾会导致纹状体体积增大，而另一些研究则报告称，成瘾会导致纹状体体积减小，这可能是由于滥用药物的神经毒性作用所致^⁵⁹ 。如果本研究中观察到的纹状体效应确实是色情消费的结果，那么对色情消费的研究或许能为未来的研究提供一个有趣的契机，以探索在不涉及神经毒性物质的情况下，成瘾的结构性变化，类似于赌博行为^⁶⁰或电子游戏^{^61,62}的研究。未来需要开展更多研究，以厘清观察到的功能性和结构性效应与色情消费之间的因果关系。

我们选择不采用诊断分类或规范性假设，而是研究了健康人群中色情内容的纯粹剂量效应。在目前的研究阶段，由于尚未就色情成瘾的临床定义达成明确共识，因此不宜做出规范性陈述。色情内容与抑郁症以及饮酒之间的正相关性表明，应在精神病学研究的背景下进一步探讨色情消费。未来的研究应比较被诊断为色情成瘾的人群与未成瘾人群，以确定是否涉及相同的脑区。我们预期，这项研究将有助于我们深入了解色情成瘾是否与正常的色情使用处于同一连续谱，或者是否应被视为一个独立的类别。

该研究的潜在局限性在于我们不得不依赖自我报告的PH，并且该主题可能对某些参与者敏感。 然而，在参与之前的电话采访中，个人被告知参与将包括填写与性行为和色情使用相关的问卷，我们在此阶段没有辍学。 作为防止漏报的预防措施，我们让参与者在计算机上填写调查问卷，以防止潜在的担心，即实验者可能将答案与个人联系起来。 此外，实验者反复强调所使用的机密性和匿名化程序。 未来的研究可能会考虑使用互联网上个人搜索历史的客观数据。

所报道的纹状体簇不仅包含灰质，还延伸至尾状核和壳核之间的邻近白质。目前尚无法确定这是否具有实际意义，或者仅仅是标准化问题。然而，探索弥散张量成像与色情内容使用之间的关联可能很有意义。

综上所述，人们可能会倾向于认为，频繁接触色情内容导致的大脑激活可能会造成大脑结构和功能的损耗和下调，从而增加对外部奖赏系统刺激的需求，并促使个体寻求更新颖、更极端的性内容。这种假设的自我强化过程可以从药物成瘾的机制来解释，即纹状体多巴胺受体可用性较低的个体被认为会通过药物来缓解自身症状。^⁶³然而，观察到的纹状体体积与性欲亢进（PHs）之间的关联也可能是频繁接触色情内容的先决条件，而非结果。纹状体体积较小的个体可能需要更多的外部刺激才能体验到愉悦感，因此可能会觉得色情内容更有益，这反过来又可能导致更高的性欲亢进。未来的研究应该纵向调查色情内容的影响，或者让未接触过色情内容的参与者接触色情内容，并研究其随时间推移的因果效应，从而为上述机制提供更多证据，以支持高强度接触色情刺激导致奖赏系统下调的假设。