与色情消费相关的脑结构和功能连接：色情大脑（2014）

重要性  由于色情出现在互联网上，消费视觉性刺激的可访问性，可负担性和匿名性已经增加并吸引了数百万用户。 基于色情消费与寻求奖励行为，寻求新奇行为和成瘾行为相似的假设，我们假设频繁用户对前纹状网络的改变。

Object.sci-hub.orgive  确定频繁的色情消费是否与前纹状网络有关。

设计，设置和参与者  在德国柏林马克斯普朗克人类发展研究所，64名健康男性成年人的色情消费范围很广，他们每周报告的色情消费时间为数小时。 色情消费与神经结构，任务相关激活和功能性静息状态连接相关。

主要成果及措施  通过基于体素的形态测量法测量脑的灰质体积，并且在3-T磁共振成像扫描上测量静息状态功能连接性。

成果  我们发现每周报告的色情时间与右尾状核的灰质量之间存在显着的负相关（P  <.001，经多次比较校正），以及在左侧壳核的性暗示反应性范例中的功能活动（P <.001）。 右侧尾状核到左侧背外侧前额叶皮层的功能连通性与色情时间的消耗呈负相关。

结论和相关性 自我报告的色情消费与右纹状体（尾状）体积，提示反应期间左纹状体（壳核）激活以及右尾状核与左背外侧前额叶皮质功能连接性的负相关可以反映神经可塑性的变化奖励系统的强烈刺激的结果，以及前额皮质区域的较低的自上而下调制。 或者，它可能是使色情消费更有价值的先决条件。

本文中的数字

近年来，电影，音乐视频和互联网中的性内容描述有所增加。¹ 由于互联网不受法规约束，因此它已成为传播色情内容的工具。 色情图片可通过互联网而非公共成人书店或电影院在家中私密消费。 因此，可访问性，可负担性和匿名性² 吸引了更多的观众。 美国的研究表明，66％的男性和41％的女性每月消费色情内容。³ 估计所有互联网流量的50％与性别有关。⁴ 这些百分比表明，色情制品不再是少数民族问题，而是影响我们社会的大众现象。 有趣的是，这种现象并不局限于人类; 最近的一项研究发现，雄性猕猴放弃果汁奖励观看雌性猴子的底部照片。⁵

色情消费的频率已经被证明可以预测人类的各种负面结果。 瑞典有代表性的一项关于青少年男孩的研究表明，每日消费的男孩对异常和非法类型的色情内容表现出更多的兴趣，并且更频繁地报道希望实现现实生活中所看到的东西。.^1,6– 8 在伙伴关系中，性满意度的下降和采用色情文字的倾向与频繁的互联网色情消费有关.⁹ 一项针对互联网用户的纵向研究发现，在线访问色情内容可预测1年后的强制性计算机使用情况.¹⁰ 总之，上述发现支持了色情对其消费者的行为和社会认知产生影响的假设。 因此，我们假设色情消费，即使是在非专业水平，也可能对大脑结构和功能产生影响。 然而，据我们所知，目前尚未调查与频繁色情消费有关的大脑相关性。

类似于从成瘾研究中获得的理论，在科普文献中已经推测，色情构成了预先线性的，自然有益的刺激，并且高水平的暴露导致奖励网络中神经反应的下调或习惯化。 这被假定为引发大脑被劫持的适应性过程，对色情内容的反应较少.¹¹ 人们普遍认为，成瘾的神经基质包括作为奖赏网络一部分的大脑区域，如中脑多巴胺神经元，纹状体和前额皮质。^12,13 当药物使用向强迫行为发展时，假定纹状体参与习惯形成。¹⁴ 特别是腹侧纹状体已经显示出涉及各种滥用药物的线索反应性处理¹⁵ 而且在处理新奇事物上。¹⁶ 受损的前额皮质功能是在人和动物常见的物质滥用障碍研究中讨论的主要神经生物学修饰之一。¹⁷ 在关于人类药理成瘾的研究中，已经在纹状体和前额皮质中显示出体积改变。^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

招募了64名健康男性参与者（平均[SD]年龄，28.9 [6.62]年，范围21-45年）。 在广告中，没有提到我们对色情消费的关注; 相反，我们致力于参与科学研究的健康参与者，包括磁共振成像（MRI）测量。 我们将样本限制在男性，因为男性在年轻时接触色情内容，消费更多色情内容，²¹ 与女性相比，更容易遇到问题。²² 根据个人访谈（迷你国际神经精神访谈²³参与者没有任何精神疾病。 其他医学和神经系统疾病被排除在外。 物质使用经过仔细筛选。 所有个体的排除标准均为MRI异常。 该研究得到了德国柏林Charité大学诊所当地伦理委员会的批准。 在完整描述研究后，我们获得了参与者的知情书面同意。

扫描程序

使用T3加权磁化制备的梯度回波序列在12-T扫描仪（西门子）上使用1通道头部线圈收集结构图像（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 mm³ 体素大小）。

使用T2 *加权回波平面成像序列收集功能性静息状态图像（重复时间= 2000毫秒，回波时间= 30毫秒，图像矩阵= 64×64，视野= 216 mm，翻转角= 80°，切片厚度= 3.0 mm，距离系数= 20％，体素尺寸3×3×3 mm³，36轴向切片，5分钟）。 指示参与者闭上眼睛放松。 使用相同的序列来获取与任务相关的图像。

调查问卷

我们管理以下问题以评估色情内容的消费：“一个星期内你平均花多少小时看色情材料呢？“ 和 “在周末的一天，你平均花多少时间看色情材料？” 由此，我们计算了一周内色情材料的平均花费时间（色情时间[PHs]）。 因为报告的PH的分布是倾斜的而不是正常分布的（Kolmogorov-Smirnov， Z = 1.54; P <.05），我们通过平方根（Kolmogorov-Smirnov， Z = 0.77; P = .59）。 除了他们目前的消费，我们还询问参与者他们消费了多少年的色情内容。

而且，我们使用了 互联网性别筛选 您的t²⁴ （在其德语翻译中），25项目自评仪器，旨在评估个人对互联网的性使用，以及 性成瘾筛选的简短版本 测试²⁵ （在其德语翻译中）旨在评估性成瘾的症状。 为了控制网络成瘾的影响，我们使用了 网络成瘾 测试²⁶ （其德文版;另见Barke等人的研究²⁷）由20项目组成。 此外，评估精神疾病的标志物，即物质使用和抑郁症， 我们管理了 酒精使用障碍识别 测试²⁸ 和 贝克抑郁量表.²⁹

提示 - 反应性任务

我们用了 来自色情网站和60非性图片的60露骨色情图片在非性活动期间，即体育锻炼，与性图像中个体的数量和性别相匹配。 图像以6块显示，10图像各自用于有性和无性条件。 每个图像都显示530毫秒，以避免详细检查图片内容。 Intertrial间隔以500和5秒之间的6.5毫秒为单位变化。 块中穿插了8个60秒固定期。

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法（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。偏差校正，组织分类和仿射配准与VBM8有关。仿射配准的灰质（GM）和白质（WM）分割用于构建自定义的异形解剖结构通过指数的李代数模板进行配准，创建扭曲的GM和WM段，使用Jacobian行列式进行调制以保留体素中特定组织的体积，从而测量GM体积，并在半最大果核为8毫米，计算GM和WM体积与报告的PH值的全脑相关性，将年龄和全脑体积作为无意义的协变量输入，所得图谱的阈值为 P <.001和统计范围阈值用于校正多个比较，并结合基于排列的非平稳平滑校正。³⁰

提示 - 反应性功能磁共振成像分析

使用SPM8进行功能性MRI数据的预处理，并且包括切片定时校正，对第一体积的空间重新排列，以及对蒙特利尔神经学研究所空间的非线性变形。 然后使用8 mm高度半高的高斯核对图像进行平滑处理。 每个块（性，非性和固定）都建模并与血液动力学反应功能卷积。 运动参数包含在设计矩阵中。 我们对比较性暗示与固定和非性控制条件的对比感兴趣。 我们进行了二级分析，将PH与对比性提示与固定相关联。 高度阈值 P 使用<001，并通过蒙特卡洛模拟进行簇大小校正。 如刚刚描述的，对结果图进行阈值化（集群扩展阈值= 24）。

调解分析

为了研究结构和功能任务相关结果之间的关系，主要分析中来自重要聚类的信号被纳入确认性调解分析，测试2变量之间的协方差（X 和 Y）可以通过第三个中介变量来解释（M）。 一个重要的调解者是一个显着影响其间的关联的调解人 X 和 Y. 我们测试了右侧纹状体中源变量GM体积对色情消费（结果变量）的影响是否是由性染色呈现期间左侧纹状体的功能性激活介导的。 使用基于加速的20150702042221变量路径模型，使用MATLAB代码https://web.archive.org/web/3/http://wagerlab.colorado.edu.sci-hub.org/进行了分析偏差校正的自举测试具有统计学意义。 测试了以下路径：直接路径 a （来源调解员）; 间接路径 b （调解员结果）; 和调解效果 ab，产品 a 和 b，定义为源与结果之间关系的减少（总关系， c）通过将调解员包括在模型中（直接路径， C').

功能连通性分析

第一批5卷被丢弃。 使用SPM8和用于静息功能MRI的数据处理助手进行数据预处理，包括切片定时，头部运动校正和蒙特利尔神经学研究所模板的空间归一化。³¹ 使用4 mm半高全宽的空间滤波器。 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，我们删除了讨厌的协变量的影响，包括全局平均信号，6运动参数，来自脑脊液的信号和WM。³³ 我们进行了探索性分析，计算功能连接图，其中种子区域由尾状群集组成。 得到的功能连通图与PH相关联，以识别根据色情消费称重右侧尾状核共同激活的大脑区域。 如前所述（集群扩展阈值= 39）对映射进行阈值处理。

参与者平均报告了4.09 PH (SD，3.9; 范围，0-19.5; 不是平方根）。 根据互联网性别筛查测试的标准，21参与者被归类为有网络成瘾风险，但没有上瘾。 T他的整体互联网性别筛查测试分数与报告的PH值呈正相关 (r₆₄ = 0.389， P  <.01）。 在性成瘾筛查测试中，参与者平均得分为1.35（SD为2.03）。 在PH和酒精使用障碍识别测试评分之间观察到正相关 (r₆₄ = 0.250， P <.05） 和贝克抑郁症库存分数 (r₆₄ = 0.295， P <.05）。

当将PHs（平方根）与GM分割相关联时，我们发现右侧纹状体即尾状核具有显着的负相关性。 （基于自动解剖标记图谱³⁴; 峰值体素： x = 11， y = 5， z = 3; P <.001; 已针对多个比较进行了更正）（图1A）。 当我们使用较低的阈值 P <.005，左尾状核的另一个簇达到显着性（x = −6， y = 0， z  = 6），表明效果没有明显偏侧。 我们称簇为纹状体。 但是，对于随后的讨论，值得注意的是，该群集与通过内部软件创建的基于奖励处理文献的腹侧纹状体感兴趣区域重叠³⁵ （主要是货币激励延迟任务，见eAppendix in 补充 了解详细信息）。

从右尾状群中提取的GM值与累积的色情消费呈负相关，根据当前报告的PH值和色情使用的年度估计值计算得出的相同程度 (r₆₄ = −0.329， P  <.01）; t他证实，急性消耗和一生中的累积量与纹状体中较低的GM值有关. 没有区域在GM体积和PH之间显示出显着的正相关，并且在WM中没有发现显着的相关性。

因为PHs与网络成瘾和性成瘾分数正相关 （互联网附加测试， r₆₄ = 0.489， P <.001; 性成瘾筛查测试， r₆₄ = 0.352， P  <.01），我们计算了右尾状核中PH（平方根）与GM之间的相关性 控制网络成瘾测试成绩和性成瘾测试成绩，以排除频繁使用互联网和性成瘾的混淆因素的影响. 即使在控制网络成瘾时，我们发现PH与正确的尾状GM量之间存在负相关关系 (r₆₁ = −0.336， P <.01）; 同样，当控制性成瘾时，这种关联仍然很重要 (r₆₁ = −0.364， P <.01）。

I我们在色情网站上收集了明确的性图片，我们发现左壳核血氧水平依赖（BOLD）信号之间存在负相关l（峰值体素： x = −24， y = 2， z = 4; 壳（）数字 1B) 对比性暗示与固定和自我报告的PHs。 当使用较低的阈值时 P <.005，右侧壳中的另一个簇达到了重要意义（x = 25， y = −2， z  = 10）。

当使用相同阈值将PH与对比性无性线索与固定的信号相关联时，未观察到显着的簇。 在性提示期间提取左壳核簇中的百分比信号变化和无性提示块时， 与非性欲线索相比，我们发现性暗示期间的活动明显更高 (t₆₃ = 2.82， P <.01），这表明性影像内容特别激活了左壳核。 此外，我们发现性暗示和固定之间存在显着差异N（t₆₃ = 4.07， P <.001） 并且无性线索和固定之间没有区别 (t₆₃ = 1.30， P = .20）。

为了解开任务相关的BOLD发现与纹状体结构发现之间的关系，我们进行了一项调解分析，测试功能发现是否介导结构发现与色情消费之间假设的因果关系。 右尾状动物的GM之间的联系（X）和PHs（Y）是否在左壳核中由任务相关的BOLD激活组成的介体是重要的（M） 已经包括了 （C' = −11.97， P <.001）是否在分析中（c = −14.40， P <.001）。 之间的路径系数 X 和 M (a = 4.78， P <.05）以及 M 和 Y (b = −0.50， P <.05）显着（图2).

为了研究与PH相关的纹状体右尾状区域功能相关的大脑区域，我们计算了该簇的功能连通性。 得到的连通图与PH（平方根）相关联。 我们发现左背外侧前额叶皮层（DLPFC）内的一个区域 (x = −36， y = 33， z = 48）（图1C） 与PHs呈负相关，暗示使用更多色情材料的参与者右侧尾状体与左侧DLPFC之间的连接性较差。 当全球平均信号没有退化时，结果没有改变。³⁶

在本研究的范围内，我们研究了与男性自我报告的PH相关的结构和功能神经相关性。 我们的研究结果表明，随着色情使用的增加，纹状体右侧尾状核的GM体积变小。 此外，当呈现性显性材料时，发现纹状体左壳核的任务相关功能激活较低，PH值较高。 色情线索期间的信号变化高于匹配的非性语言线索，表明左侧壳核参与处理性问题t.

我们进行了中介分析，以解开PHs与右侧纹状体（尾状核）GM体积减少的结构发现之间的关系，以及观察性显性材料时具有较高PH值的左侧纹状体（壳核）的BOLD减少。 鉴于调解效果非常有限，我们将功能和结构效应视为色情消费的可分解因素. 最后，我们探讨了右尾状结构群的功能连通性，发现左侧DLPFC的连通性随着PH值的增加而降低。

大量研究表明纹状体在奖励处理中的重要性。^37，38 非人灵长类动物纹状体中的神经元已被证明对分娩有反应³⁹ 和期待⁴⁰ 奖励 纹状体神经元编码奖励量级和激励突出性，以及更有力地激发优先奖励。⁴¹ 我们发现在纹状体中观察到的GM簇位于奖励处理中已显示的位置范围内。

我们的性提示 - 反应性范例的结果显示，与固定相比，性别提示期间PHs与左壳核激活之间呈负相关。 这符合以下假设：强烈接触色情刺激会导致对性刺激的自然神经反应下调。¹¹ 先前已在文献中证明了纹状体参与性唤起。 一些研究探索响应性刺激和性唤起的线索反应性，已经报道了与对照刺激相比，纹状体中的活性增强。^42– 46 最近的两项荟萃分析包括表现出性刺激的研究，表明纹状体一致受累.^47，48

功能连通性分析的观察结果与大脑的解剖学组织一致。 尾状核，特别是其侧面核，接收来自DLPFC的连接。^49，50 前额皮质主要与认知控制有关⁵¹ 以及响应抑制，行为灵活性，注意力和未来规划。 特别是DLPFC与前额叶皮层的其他部分很好地相互连接，代表了许多类型的信息，从对象信息到响应和奖励结果以及行动策略。⁵¹ 因此，DLPFC被认为是将感官信息与行为意图，规则和奖励相结合的关键领域。 这种信息整合被认为通过对运动行为进行认知控制，促进了最相关的行动.⁵² 已经提出前纹状网络涉及这种行为。 来自基底神经节的传入连接将关于效价和显着性的信息传达到前额皮质，其包含目标的内部表示和实现它们的手段.^51，53 无论潜在的负面结果如何，该电路的功能障碍都与不恰当的行为选择有关，例如寻求药物.⁵⁴

在本调查中发现的大脑区域与相对频繁但不是定义上瘾的色情消费有关。 纹状体和DLPFC对应于过去研究涉及网络成瘾的大脑区域。 之前关于网络成瘾的研究报道了前额皮质厚度的减少;⁵⁵ 功能减少，⁵⁶ 以及结构， 连接⁵⁷ 前纹状网络; 用单光子发射计算机断层扫描仪测量纹状体中纹状体多巴胺转运蛋白水平的降低。 这与右尾状核转基因的负相关，尤其是右尾状核和侧前额皮质之间较低的功能连接性以及左壳核中与任务相关的BOLD活性的减少相关。 目前的结果清楚地表明，与温和的色情消费相关的观察到的结构相关性并不仅仅是伴随的网络成瘾的副产品，因为右侧尾状体和PHs的GM体积的部分相关性， 控制网络成瘾的影响，具有重要意义。

另一方面，纹状体的体积差异以前与各种药物如可卡因成瘾有关，⁵⁸ 甲基苯丙胺和酒精.⁵⁹ 然而，药物类药物报告的影响方向不太明确; 一些研究报告了与成瘾相关的增加，而另一些研究报告称纹状体量减少可能是由于滥用药物的神经毒性作用。⁵⁹ 如果在当前研究中观察到的纹状体效应确实是色情消费的结果，那么它的研究可能会提供一个有趣的机会来探索在没有神经毒性物质的情况下成瘾的结构变化，用于未来的研究，类似于赌博 行为⁶⁰ 或视频游戏.^61，62 未来的研究需要解开观察到的功能和结构效应与色情消费之间的因果关系。

我们选择避免​​诊断类别或规范性假设，而是研究健康样本中PH的纯剂量效应。 在目前的研究状态下，由于到目前为止尚未明确商定色情成瘾的临床定义，因此无法保证规范性陈述。 PHs和抑郁症以及酒精使用之间的正相关性表明，应该在精神病学研究的背景下进一步探索色情消费。 未来的调查应该将被诊断为患有色情成瘾的个人群体与不上瘾的个人进行比较，以确定是否涉及相同的大脑区域。 我们预计这一系列研究将对色情成瘾是否与普通色情内容的连续性有关，或者应该被视为一个独特的类别。

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。

报道的纹状体簇不仅包含转基因，而且延伸到尾状核和壳核之间的相邻WM。 这是否有意义或正常化问题在现阶段无法解决。 然而，探索弥散张量成像与色情使用之间的关联可能是有趣的。

总之，人们可能会想到，色情暴露引起的频繁大脑激活可能导致潜在的大脑结构的磨损和下调，以及功能，以及对奖励系统的外部刺激的更高需求以及倾向于寻找新颖和更极端的性材料。 这种假设的自我延续过程可以根据拟议的药物成瘾机制进行解释，其中假定具有较低纹状体多巴胺受体可用性的个体用药物治疗自身。.⁶³ 然而，观察到的与纹状体中PHs的体积关联同样可能是一个先决条件，而不是频繁的色情消费的结果。 纹状体体积较小的个体可能需要更多的外部刺激来体验快感，因此可能会将色情消费视为更有益的，这可能反过来导致更高的PH值。 未来的研究应该纵向调查色情内容的影响，或者让天真的参与者接触色情内容，并随着时间的推移调查因果影响，为拟议的强烈接触色情刺激机制提供进一步的证据，从而导致奖励制度下调。