病理赌徒中“近乎失踪”效应的神经行为证据(2010)

J Exp Anal Behav。 2010 May; 93(3):313-328。

DOI:  10.1901 / jeab.2010.93-313

PMCID:PMC2861872

Reza HabibMark R Dixon

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抽象

这项转化研究的目的是双重的:(1)对比病理性和非病理性赌徒之间的行为和大脑活动,以及(2)检查与老虎机旋转结果有关的差异,主要侧重于“ “接近缺失” —当两个转轴停在同一个符号上,并且该符号恰好位于第三个转轴上的放线上方或下方时。 11位参与者(11位非病理性; XNUMX位病理性)通过评估老虎机显示各种结果(获胜,失败和未命中)的接近程度来完成研究。 两组参与者之间没有观察到行为差异,但是在左中脑,黑质附近和腹侧被盖区(SN / VTA)附近发现了大脑活动的差异。 几乎未命中的结果会唯一激活与病理赌徒获胜相关的大脑区域以及与非病理赌徒亏损相关的区域。 因此,投币式游戏机上的未命中结果可能包含病理赌徒获胜的功能和神经特性。 这种研究赌博行为的翻译方法可以视为一个实例,为BF Skinner对未来生理学家的概念化赋予了生命。

关键词: 病态赌博,功能磁共振成像,近距离投射,老虎机,成瘾

BF Skinner将赌博描述为在给定的强化时间表下人类行为最自然的例子之一(Skinner,1974)。 他说:“所有赌博系统都基于可变比率的强化计划,尽管其效果通常归因于感觉”(第60页)。 对于投币游戏机,该设备类似于一个简单的操作室,因为它由单个杠杆(投币游戏机臂),加固料斗(投币托盘)和一系列视觉刺激(投币盘和显示器组成)组成),以及钢筋的交付。 后者,即老虎机卷轴显示,经常被赌徒误解,但是,这是一种歧视性刺激,提供有关即将到来的补给的交付的信息。 斯金纳(Skinner)指出,在赌徒方面存在这种误解,他指出,当输家看上去与输家相似时,可能会产生强化效果,而赌场却没有为此付出任何代价(Skinner,1953).

在斯金纳最初发表评论之后的几年中,从行为角度出发,涉及老虎机赌博的概念和实验研究越来越多。 Weatherly和Dixon(2007) 介绍了过度赌博的全面概念,其中包括除游戏设备的编程强化之外的其他变量。 这些作者指出,或许病态赌博是程序性突发事件,言语行为和各种语境刺激(即财务状况;种族;共病心理障碍)之间的动态相互作用。 虽然纯粹是概念性的,但这个模型已经被其他人注意到在理解病态赌博的复杂性方面具有很大的实用性(卡塔尼亚,2008; 范蒂诺和斯托拉兹-范蒂诺,2008年)。 Fantino和Stolarz-Fantino也开发了一种病态赌博的概念模型,该模型源于延迟后果的折扣,一些研究人员支持这种模式作为指导实证研究的潜在框架(DeLeon,2008; Madden,2008)。 总之,似乎赌博的当代行为分析表明,赌博设备内单独的程序性突发事件不足以维持偶尔目击的病态行为。

支持这种说法的经验数据继续出现。 当暴露于并发老虎机或这些设备的计算机模拟时,参与者通常不会将他们的响应分配给相对的强化率(天气晴朗,在媒体上而且经常根据各种指示改变偏好(Dixon,2000),或通过条件歧视培训和测试程序发生的刺激功能变化的结果(Hoon,Dymond,Hackson和Dixon,2008年; Zlomke&Dixon,2006年)。 结果,似乎产生了额外的数据,这些数据表明参与者的行为发生了变化,而与老虎机的已编程应急情况无关, 斯金纳的(1974) 应急分析只能为人们赌博的原因提供部分答案。

也许是最具挑衅性的方面 斯金纳(1953; 1974) 老虎机游戏的描述是几乎获胜的参考。 在过去的20年中,赌博研究人员进行了广泛的调查,将近乎获胜的结果称为“近乎失误”。 当投币机的两个转轴显示相同的符号,而第三个滚轮在放款线的正上方或正下方显示该符号时,就会出现这种丢失结果。 在技​​巧游戏中,未遂事件为玩家提供有用的信息,以评估其表现。 但是,在诸如老虎机这样的机会游戏中,未命中事件不会向玩家提供任何有用的信息,并且在某些情况下,可能会被证明具有误导性,例如当赌徒将未命中事件解释为他们的积极信号时策略或当它提升了胜利“指日可待”的观点时(帕克和格里菲斯,2004年)。 从行为上讲,近乎未命中可能具有辨别功能,即在不久的将来可以使用强化物。 对这种行为的迷恋强化(即,胜利到期的信念)只会加强假定的判别控制。

之前关于近乎未命中的研究表明,如果这些机器包含特定的接近未命中频率,则老虎机玩家将倾向于播放更长的时间段(卡西诺夫与沙雷,2001年; 麦金(MacLin),迪克森(Dixon),道尔蒂(Daugherty)和Small(小),2007; 斯特里克兰&格罗特,1967年)。 近乎未命中的密度(超过所有损失的40%)可能会削弱效果,而太低的密度(小于20%)可能不会产生影响(MacLin等人)。 有人认为,近乎失误对行为具有与实际胜利相同的调节作用(帕克和格里菲斯,2004年)。 另外, Dixon和Schreiber(2004) 事实证明,老虎机玩家将近乎失败的机会比传统的失败者更接近胜利,克拉克等人。 (2009年)表明,与未完成的损失相比,未命中的选手对厌恶的评价更高,但是在未结束的情况下希望继续比赛的得分高于传统的失败。 这些研究表明,近乎失误不仅仅是损失的另一种形式,而且近乎失误可以改变和加强赌徒的行为,就像赢得胜利一样。

虽然我们对赌博病理学和近乎未命中效应的理解大多来自行为研究,但行为主义者,认知心理学家和认知神经科学家越来越认识到,为了全面了解病态赌博和有效治疗方案,它是必须了解大脑如何响应各种类型的赌博线索,例如近乎未命中以及病态赌徒的大脑如何与非病态赌徒的大脑不同,而两者都参与赌博。 为此,研究人员已开始利用现代脑成像工具,如正电子发射断层扫描(PET)和功能磁共振成像(fMRI)来研究病理性赌博。 在早期的研究中, Potenza等。 (2003) 比较非病理性和病态赌徒之间的大脑活动。 他们的研究结果显示,在赌博线索的最初呈现过程中,与非病态赌徒相比,病态赌徒表现出皮质,纹状体和丘脑区域内活动的相对减少。 路透社等。 (2005) 观察到腹侧纹状体有类似的效果。 此外,他们指出该地区的活动与赌博病理的严重程度呈负相关(即随着病理学增加,活动减少)。 最近,Clark等人。 (2009)直接在一组非病态赌徒中检​​查了近乎未命中的神经相关性。 他们发现,相对于所有形式的损失(接近未命中和完全丧失),获胜结果双侧腹侧纹状体,双侧前岛叶,前扣带,丘脑和靠近黑质/腹侧的中脑簇被盖区。 在获胜结果后被激活的区域内,Clark等人。 (2009)观察到近侧未命中的活动比双侧腹侧纹状体以及右前岛叶的损失更大。 总之,这些研究表明,作为不同赌博结果的函数的大脑活动在病理和非病态赌徒之间是不同的。

这项研究的主要目的是检查当病理和非病态赌徒在计算机化的老虎机任务中经历获胜,接近错过和失去旋转时公开的行为反应以及大脑活动。 到目前为止,还没有使用与实际老虎机非常相似的赌博刺激(即三个旋转卷轴,在支付线上方和下方显示符号)进行已发表的研究。 此外,迄今为止没有研究比较病理性和非病态性赌徒中大脑激活的近乎未命中效应。 在某种程度上,病态赌徒可能会经历近乎失误,因为更多的胜利和非病态赌徒经历了更多类似损失的赌博,我们假设大脑活动接近未命中将更类似于非病态赌徒的损失,但更类似于胜利在病态的赌徒。 通过将传统行为程序与fMRI技术的补充利用相结合,我们试图在暴露于实际的老虎机任务时对人体组织的行为进行更全面的分析。

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方法

参与者,设置和装置

通过South Oaks赌博屏幕(SOGS)评估潜在的病理性赌博。 11名健康的右手非治疗寻求病态赌徒(男性 = 10; 年龄 = 19–26; SOGS> 2)和11位健康的右撇子非病态赌徒(男性 = 4; 年龄 = 19–27; 索格斯= 2)每人都收到一张$ 30礼品卡,用于参与该研究。 在对受试者进行完整的研究描述后,获得了书面知情同意书。 该研究得到了南伊利诺伊大学卡本代尔人类受试者委员会的批准。

该实验在Carbondale纪念医院综合护理医院的成像中心进行。 参与者被放置在包含fMRI扫描仪的扫描室以及各种其他医疗设备中,包括刺激呈现和受试者反应记录所需的设备(MRI兼容的LCD屏幕,气动耳机和响应按钮)。 实验员,技术员和研究生助理都在相邻的控制室里。

FMRI扫描在飞利浦Intera 1.5 T磁体上获得,具有以下参数:T2* 单发EPI,TR = 2.5 s,TE = 50毫秒,翻转角度 = 90°,FOV = 220×220毫米2,64×64矩阵,3.44×3.44×5.5 mm体素,26×5.5 mm轴向切片,0 mm间隙,前八张图像被丢弃。 常规高分辨率T1 在功能成像阶段结束时获取了加权的3D结构图像。 使用在Matlab 2(Mathworks)中实现的SPM 6.51分析数据。 图像经过以下处理:(1)针对获取顺序校正的切片时间;(2)重新校正并针对会话的第一张图像进行运动校正;(3)归一化为通用模板(MNI EPI模板);(4)裁剪为2×2× 2毫米体素,以及(5)使用10毫米高斯滤镜进行空间平滑。 为了消除低频噪声,每个时间序列均采用了128s高通滤波器。 使用通用线性模型(GLM)创建单对象统计对比。 使用规范的血液动力学响应函数对非病理性和病理性赌徒的关注条件(获胜,险胜,失败)进行建模。 使用随机效应模型创建组比较。 对比度的阈值为 p <0.001,未经校正可进行多次比较。 坐标显示在 Talairach和Tournoux(1988) 坐标系。

预扫描程序

在扫描之前,所有参与者均完成了一系列知情同意书和人口统计学调查表,评估了整体健康,医学,心理和神经系统病史,以及近期使用的药物,惯用的惯用手法和任何MRI禁忌症。 然后要求所有参与者从其身体上清除任何金属物体(珠宝等),然后将其引导到装有fMRI扫描仪的9米x 7.5米房间内。 接下来的参与者被指示躺下2.5米的桌子上,并由主持技术人员插入扫描仪中。 参加者通过与头部线圈内侧相连的镜子(距离约18厘米)在15厘米(对角线)MRI兼容LCD屏幕上观看刺激。 每个参与者的右手都固定在MRI兼容的响应垫上,该响应垫由五个键组成,在扫描活动中,相应的手指将在五个点上按下这些键。 参加者在每次扫描开始之前阅读以下说明:“请评价您当前的老虎机显示在从1(根本没有)到5(一次胜利)的等级上的感觉,而拇指是1和小指5。”

扫描程序

在查看计算机老虎机的轮子时,对病理和非病理赌徒进行了扫描。 老虎机的车轮旋转1.5 s,停止(持续2.5 s)三种可能的结果之一:(1)获胜(支付线上有三个相同的符号),(2)几乎未命中(两个相同)支付线上的符号以及在支付线上方或下方的第三个匹配符号),以及(3)损失(支付线上的三个不同符号; 图1a)。 计算机化的老虎机任务是在E-Prime 1.0软件(心理软件工具,宾夕法尼亚州匹兹堡)中编程的。 每次旋转都包含一系列快速连续显示的静态图像,以产生运动的错觉。 前七个图像显示30毫秒,后两个图像显示45毫秒,后四个图像显示50毫秒,后四个图像显示100毫秒,最后三个图像显示200毫秒。 这种显示速度给人一种幻象,即旋转的老虎机车轮,逐渐放慢速度并最终停止结果。 然后,该图像在屏幕上停留2.5 s,此时,要求参与者使用五点制的比例来表明他们离胜利有多“接近”。

图1

图1

(a)每次跑步期间向受试者提供的刺激样本。 最重要的刺激描绘了胜利的结果; 中间刺激描绘了近乎未命中的结果; 底部刺激描绘了失败的结果。 (b)平均接近“胜利”回应 ...

总共获得了五个功能运行。 每次运行持续5分钟20 s,前20 s是稳定磁场所必需的。 来自该部分的图像被丢弃。 在每次运行中,参与者以随机顺序查看了20个获胜结果,20个未遂结果和20个失败结果。

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结果

行为效应

在行为任务上,要求受试者在1到5量表上指出每种类型的自旋结果如何“接近”胜利。 病理和非病态赌徒都将接近失误的结果评定为胜利的“更接近”(即更像胜利)而不是损失结果(F(2,32) = 191.6, p <0.001; 图1b)。 没有其他行为影响达到意义。 因此,两组都同样地证明了先前在文献中报道的“近乎未命中”效应。

病理性和非病态性赌徒之间脑活动的差异

我们首先检查了病理和非病态赌徒之间大脑活动的差异,而不考虑老虎机的结果。 为实现这一目标,我们对所有三个老虎机结果中平均病态和非病态赌徒之间的BOLD(血氧水平依赖)活动进行了对比。 这种对比显示左中脑区域的活动更大(xyz = -12 -20 -6; ž = 3.23; ķ = 6)用于与病理赌徒相比的非病理学(图2a)。 这项活动位于黑质和腹侧被盖区附近。 因为来自黑质和腹侧被盖区域的神经元主要投射到腹侧纹状体的伏隔核(罗宾斯和埃弗里特,1999年我们接下来检查了这个左中脑部位的活动是否与腹侧纹状体的活动相关。 使用左中脑的活动作为协变量,我们进行了全脑回归分析,显示右侧腹侧纹状体的活动呈正相关(r = .95)病理性而非非病态赌徒在左中脑活动(图2b)。 在病理赌徒中与左中脑部位相关的其他区域包括右下额回和右中颞回。 虽然腹侧纹状体中没有区域与非病态赌徒左中脑的活动相关,但许多其他部位确实如此。 这些包括内侧额回,双侧颞中回,舌回,双侧中额回,左上额叶和左岛叶(完整的坐标列表,见 表1).

图2

图2

(a)在冠状MRI切片上描绘的左中脑活动比病态赌徒更为正常。 图表显示正常的平均和个体主题标准化回归β权重(N. = 11)和病理学 ...

表1

表1

与病理和非病理赌徒左中脑活动显着正相关的坐标。

我们还检查了病态赌徒的大脑活动是否与SOGS确定的病态赌博的严重程度有关。 在所有老虎机结果中使用SOGS作为协变量,我们观察到右侧额中回的活动呈负相关(xyz) = 44 36 -14; ž = 3.13; ķ = 45; r = -82),腹侧内侧额回(xyz = -6 29 -10; ž = 2.85; ķ = 43; r = -.78)和丘脑(xyz = -2 -2 2; ž = 2.99; ķ = 31; r = -.80; 图3)。 这些相关性表明,在病态赌徒中,随着赌博严重程度的增加,这些地区的活动减少。

图3

图3

右侧中额叶回(a),腹侧内侧额回(b)和丘脑(c)的活动与病态赌徒中南橡树赌博调查(SOGS)的得分相关。 散点图上的纵坐标表示标准化回归β ...

获胜,近乎失败和失去旋转的整体效果

我们采用保守的方法来识别与获胜,接近未命中和损失自旋结果相关的与组无关的激活。 而不是计算两组之间的胜利(赢 - 输),近 - 未命中(接近失误 - 损失)和损失(损失 - 胜利)的主要影响,这可能揭示主要由一个群体或另一个群体驱动的激活的分析,我们采用了连词分析方法(Nichols等,2005)确定两组之间的共同胜利,接近失败和损失网络。 连接分析比检查自旋结果主效应更保守,因为激活需要超过统计阈值 在结合对比中显示之前的组。 使用这种方法,我们进行了连接分析,以检查在病理和非病态赌徒中常见的胜利(胜利 - 失败),接近失败(接近失败 - 损失)和损失(损失 - 获胜)网络。

对胜利结果的联合分析显示没有显着活跃的体素,表明在非病态赌徒中赢得旋转的区域网络完全不重叠,并且网络活跃于病态赌徒中。 近期未命中结果的联合分析揭示了几乎相同的结果。 唯一的例外(即病理和非病态赌徒共同的区域)在枕下回的双侧激活中观察到(左:xyz) = -24 -99 -2; ž = 3.45; ķ = 21; 右:xyz = 24 -99 -2; ž = 3.64; ķ = 41)。 对损失结果的联合分析揭示了病理和非病态赌徒之间更大的共同激活。 常见的损失网络包括双边前体的重叠激活(左:xyz = -12 -59 56; ž = 4.13; ķ = 125; 右:xyz = 18 -63 60; ž = 5.63; ķ = 406),双侧中/上枕部回(左:xyz = -26 -85 19; ž = 3.84; ķ = 262; 右:xyz = 36 -80 30; ž = 4.07; ķ = 57)和双侧上额回(左:xyz = -26 6 49; ž = 3.11; ķ = 54; 右:xyz = 30 8 56; ž = 3.67; ķ = 102)。

在病理和非病态赌徒中获胜,近乎失败和失败的独特影响

在确定了病态和非病态赌徒的共同(或缺乏)胜利,接近错过和失败激活之后,我们接下来转向检查每组中的独特获胜,接近未命中和失去活动。 为了识别唯一活动并排除两个组共有的活动,我们在分析另一组中的相同对比度时排除了在一个组中活动的区域。 例如,为了识别与病态赌徒独有的获胜旋转(胜利 - 失败)相关的活动,我们分析了非病态赌徒中的赢 - 输对比,然后在检查病态赌徒的胜负时从这种对比中排除了活动区域。 。 这样,病理组中的胜利 - 失败对比中的任何活动对于该组而言将是唯一的。 该过程称为独占掩蔽,是针对所有结果特异性分析进行的,以便识别每组特有的活动。 用于独家面具的对比度是阈值 p <0.05,未经校正可进行多次比较。 因为掩模对比用于识别要从分析中排除的区域,所以此阈值用于自由排除每个组中可能处于活动状态的区域,从而确保由对比识别的区域对于每个组都是唯一的。

对于胜利(胜利 - 失败),非病态赌徒独特地激活右上颞回,而病态赌徒独特地激活扩展的区域网络,包括双侧颞中回,左下顶叶,扣带回,双侧楔,左中央回, uncus延伸到杏仁核双侧,双侧小脑,左脑干和右下额叶(见 表2; 图4 顶行)。 对于近乎未命中(接近失误 - 损失),非病理性赌徒独特地激活下顶叶小叶,而病态赌徒独特地激活右下枕叶,右侧uncus延伸到杏仁核,中脑和小脑(见 表3; 图4 中排)。 对于损失(损失 - 胜利),非病理性赌徒独特激活广泛的大脑区域网络,包括内侧顶叶皮层,双侧下顶叶小叶,左下/中额回,双侧中额回,以及后视区域包括右梭形回,右中枕叶和左下枕叶。 病理性赌徒只能独特地激活上顶叶小叶(见 表4; 图4 底行)。

图4

图4

非病态(由橙色边界表示)和病态赌徒(由红色边框表示)的Wins-Loss(顶行),Near Misses-Loss(中间行)和Lossses-Wins(底行)的独特活动。 第一行:活动 ...

表2

表2

在病理和非病态赌徒中进行独特的特定胜利(胜利 - 失败)激活的协调。

表3

表3

在病理和非病态赌徒中进行独特的近乎错失特定(近期失误 - 失败)激活的坐标。

表4

表4

病理和非病态赌徒中独特的特定损失(损失 - 胜利)激活的坐标。

病态和非病态赌徒中的近乎未遂与胜负之间的重叠

首先,我们预测在非病理性赌徒中,未命中与损失的重叠会更大,但在病理性小组中,与失败者的重叠会更大。 这种预测意味着,几乎未击中的东西既具有胜利样的品质,又具有损失样的品质。 为了确定近乎失败的胜利品质,我们将近乎失败与损失(近乎失败–损失)进行了对比。 在可加性的假设下,这种对比应该通过减去近似失误的损失样分量来揭示类似胜利的近似失误活动。 相反,为了确定近似失误的类似损失性质,我们将近似失误与获胜进行了比较(近似失误-获胜)。 与此形成对比的是,应该减去近乎未命中的获胜性质,这表明损失似的近遇活动。 遵循Clark等人(2009)的方法,这些对比中的每一个都被各自的赢(输赢)或亏损(输赢)网络所掩盖,以便研究与该网络的重叠。

关于近乎未命中的胜利质量,在我们的假设是正确的程度上,我们应该观察到病理组中的近乎未命中和胜利之间的重叠比非病态组中更大的重叠。 实际上,这就是我们观察到的。 在病理组中,在双侧枕下回中观察到接近失误的活动大于损失(由赢 - 损对比掩盖)(右:xyz) = 28 -97 -2; ž = 4.77; ķ = 171; 左:xyz = -20 -99 -5; ž = 4.07; ķ = 126),右解开(34 1 -25; Z. = 4.04; ķ = 267),双侧背侧纹状体(右:xyz = 6 -2 -2; ž = 3.34; ķ = 57; 左:xyz = -22 -2 -3; ž = 3.17; ķ = 93),小脑(xyz = 0 -45 -13; ž = 3.18; ķ = 60),左中颞回(xyz = -60 -43 -6; ž = 3.13; ķ = 75),以及黑质附近的左中脑(xyz = -10 -18 -16; ž = 3.04; ķ = 27)。 在非病理性赌徒中进行的相同对比显示,右枕叶中仅有一个显着的峰值(xyz) = 24 -100 -2; ž = 3.64; ķ = 45; 图5 顶行)。

图5

图5

在病理和非病态赌徒中,近小姐活动与胜利(上排)和损失(下排)活动之间重叠。 Top Row:与非病态赌徒相比,病态赌徒在Near Miss和Win活动中表现出更大的重叠。 底部 ...

接下来我们检查了每组中近乎未命中的类似丢失的质量。 对于这些分析,我们曾预测,非病理性的近乎未命中和损失之间的重叠将大于病理组。 同样,结果证实了我们的预测。 在病理组中,在双侧上顶叶小叶中观察到比胜利更多的活动(比由损失 - 胜对比掩盖)(左:xyz) = -32 -60 51; ž = 3.49; ķ = 181; 右:xyz = 18 -67 59; ž = 3.30; ķ = 88),双侧中上额叶(右:xyz = 30 12 51; ž = 3.25; ķ =31; 左:xyz = -28 12 45; ž = 3.17; ķ = 49),右前躯(xyz = 8 -57 -54; ž = 3.17; ķ = 27)延伸到上顶叶小叶(xyz = 30 -54 56; ž = 3.18; ķ = 12)和右上枕叶(xyz = 38 -80 28; ž = 3.37; ķ = 38)。 相比之下,在非病理组中进行的相同比较激活了包括双侧下顶叶小叶的广泛网络(右:xyz) = 40 -40 40; ž = 5.42; ķ = 180; 左:xyz = -28 -47 44; ž = 4.81; ķ = 166),内侧顶骨/前壁(xyz = -5 -68 49; ž = 5.42; ķ = 293),左下(xyz = -48 46 -6; ž = 4.81; ķ = 141),双边中间(右:xyz = 34 18 47; ž = 4.73; ķ = 569; XYZ = 44 38 20; ž = 3.66; ķ = 217; 左:xyz = -32 16 54; ž = 3.92; ķ = 301; XYZ = -48 30 26; ž = 4.54; ķ = 345)和内侧上司(xyz = -4 22 49; ž = 4.63; ķ = 605)额叶回,双侧小脑(右:xyz = 30 -63 -24; ž = 4.10; ķ = 202; XYZ = 4 -77 -16; ž = 3.75; ķ = 136; 左:xyz = -38 -71 -15; ž = 3.25; ķ = 11),左下枕叶(xyz = -18 -96 -7; ž = 3.87; ķ = 17),右下颞回(xyz = 59 -53 -12; ž = 3.91; ķ = 86)和后扣带回(xyz = 6 -32 20; ž = 3.52; ķ = 12; 图5 底行)。

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讨论

这项研究的目的有两个:(1)对比病理和非病态赌徒之间的行为和大脑活动,以及(2)检查差异作为老虎机旋转结果的函数,特别关注近距离 - 错过 - 当两个卷轴停在相同的符号上时,该符号恰好在第三个卷轴上的支付线上方或下方。 以前的研究已经检查了病理和非病态赌徒之间以及近乎未命中和胜负之间的神经活动差异(Potenza等,2003; Reuter等,2005; 然而,Clark等人,2009)没有我们所知的研究将这两个方面结合到一个研究中。 基于近乎未命中的概念,具有胜负的地形和/或功能特性(见 Dixon,Nastally,Jackson和Habib即将出版),我们假设病态赌徒可能会倾向于接近未命中的胜利属性,而非病态赌徒则更容易看到近乎未命中的真正原因 - 失败的结果。 虽然行为数据不支持这一发现,即病理性和非病理性赌徒将近似失误评定为接近获胜,但fMRI结果提供了关于行为和神经生理学的独特相互作用的额外见解。 成像数据显示,在病理学上比非病态赌徒更接近未命中(接近失去损失)和胜利网络(胜利 - 失败)的胜利方面之间的重叠更大。 相反,近乎未命中(接近错过胜利)和损失网络(损失 - 获胜)的类似损失的方面在非病理学上表现出比病态赌徒更大的重叠。

对于活跃的特定胜利,接近漏洞和损失网络,我们的目标是确定每个组独有的组和区域共有的区域。 对于胜利(胜利 - 损失),用于识别两组之间的共同区域的联合分析未能揭示任何显着的激活,表明网络潜在的胜利对于病理和非病态赌徒是完全分开的。 关于独特的激活,我们确定了右侧颞上回的区域,这在非病态赌徒中是独一无二的。 在病态赌徒中,获胜网络由uncus和后扣带回的独特激活组成,这两个区域在扩展的内侧颞叶系统内。 对于损失(损失 - 胜利),在双侧内侧顶叶区域(前躯),双侧中/上枕叶和双侧上额回位中注意到病理性和非病态性赌徒的常见激活。 非病态赌徒的独特激活在一个广泛的网络中被注意到,该网络包括内侧和双侧外侧顶叶皮质以及内侧,双侧中间额叶和左侧额下回转,在更广泛的网络中。 这种网络在病态赌徒中大大减少,唯一的区域显示在右侧顶叶皮质中发生显着的激活。 对于接近未命中(接近失误 - 损失),只有最小的共同激活。 非病态赌徒的激活发生在左下顶叶小叶的一个区域,靠近一个类似的区域,当损失与胜利形成对比时。 也就是说,在非病态赌徒中,当这些人看到损失和接近未命中时,类似的区域被激活。 相反,病理赌徒的激活发生在右前内侧颞叶和右枕下回的右侧。 与非病态赌徒相比,病理组中的近乎未命中激活与获胜 - 失败对比中看到的激活重叠得更多。 总之,这些分析支持了我们的假设,即非病态赌徒更有可能看到他们真正失去结果的近乎失误,而病态赌徒的大脑活动表明,近乎未命中似乎激活了一些相同的大脑区域,当他们经历获胜旋转时,在这个组中激活。

关于获胜网络的两个观察值得注意。 首先,该网络在病理上比非病理赌徒更为广泛。 其次,虽然右上颞颞回在非病理性赌徒中被激活,但病理性赌徒中的网络包括内侧颞叶的区域,包括双侧伸入扁桃体的扣状骨和扣带回以及中脑。 鉴于所有受试者都因参加实验而获得了相同的货币补偿,并且获胜旋转与任何其他支出无关,因此这些激活特别有趣。 尽管如此,病理性但非病理性的赌徒却激活了大脑的情感区域以及大脑的奖励系统一部分的中脑部分(罗宾斯和埃弗里特,1999年)。 一种可能的解释可能是病态赌徒发现获胜旋转更令人愉快,积极或有益,即使没有提供额外支付。 另一种可能性是,病态赌徒在其生命中赌博的次数远远多于非病态赌徒,因此近距离漏斗的功能相对较好(如大脑激活的不同模式所反映的)。 一个相关的想法是,赌博可能会在病态赌徒中形成更广泛的环境 - 行为关系(例如,启用关系,例如隐藏赌博债务和撒谎赌博活动),从而在实验中产生更广泛的大脑激活网络赌博等条件,包括改变近距离失误重要性的条件。 这些需要大量研究甚至开始解决的推测强调了大脑行为相互作用的可能双向性。

事实上,在病理性而非非病态赌徒的前内侧颞区域中获胜和接近未命中旋转期间发现更大活动的发现与该区域中的结构在异常学习中的作用是一致的,该异常学习被假设成为各种形式的成瘾的基础(罗宾斯和埃弗里特,1999年)。 过去的研究表明,杏仁核和海马体从中脑边缘奖赏途径接受多巴胺能预测(Adinoff,2004; 罗宾斯和埃弗里特,1999年; Volkow,Fowler,Wang和Goldstein,2002年并向伏隔核发送投射(罗宾斯和埃弗里特,1999年)。 因此,杏仁核和海马体在多巴胺能中脑边缘奖励系统中发挥着不可或缺的作用,神经系统是快乐和奖励以及成瘾经验的基础。 此外,杏仁核与特定线索和药物诱导状态之间的关联学习有关(罗宾斯和埃弗里特,1999年; Kalivas和Volkow,2005年),以及因压力引起的寻求药物行为(Kalivas和Volkow)。 总之,这些发现表明,病理赌徒在前内侧颞叶区域的活动可能与中奖老虎机结果异常的情绪高涨有关,并且在娱乐场环境中,这种类型的大脑反应可能会增加病理性赌博的可能性,尤其是因为赌博的主要动机是应对日常压力的一种手段(Petry,2005).

关于损失,关于这组结果的两个观察值也值得注意。 首先,激活区域网络在非病理学上比病态赌徒更广泛,其次,非病理性赌徒的网络涉及内侧和外侧顶叶皮质,以及双侧额叶皮质。 在病态赌徒中,唯一独特活跃的区域是顶级顶叶皮层。 网络的更广泛性质可能意味着非病态赌徒比病态赌徒更能对损失做出反应。 涉及损失网络的区域很有趣,因为类似区域与延迟折扣程序中较少冲动的选择相关联。 例如, McClure,Laibson,Loewenstein和Cohen(2004) 当受试者更喜欢具有较大延迟奖励的试验而不是较小的即时奖励时,观察到背外侧前额叶和后顶叶皮质内的活动更大。 有趣的是,当受试者表示他们更喜欢较小的直接奖励而不是较大的延迟奖励时,McClure等人。 观察到边缘系统内多巴胺受神经支配区域的活动 - 杏仁核,伏隔核,腹侧苍白球和相关结构 - 当病理赌徒看到获胜结果时,本研究中的区域活跃。 Bechara(2005) 将这两个系统标记为“冲动”和“反射”系统。 似乎当病态赌徒经历获胜旋转时招募冲动系统,而当非病态赌徒面临失去旋转时反射系统被招募。 关于冲动边缘系统和反射/执行额叶/顶叶系统之间的区别的兼容发现也已在其他一些fMRI研究中报道(巴拉德与纳特森,2009年; Boettiger等,2007; Hariri等,2006; 霍夫曼等人,2008; Kable&Glimcher,2007年; Wittmann,Leland和Paulus,2007年).

除了类似的激活区域,延迟折扣文献是相关的,因为先前的研究表明病态赌徒倾向于比非病态赌徒更大程度地减少延迟奖励。 例如, Petry和Casarella(1999) 研究了有和没有滥用药物问题和控制对象的病态赌徒的延迟折扣。 他们发现没有药物滥用问题的病态赌徒比对照科目打折; 然而,药物滥用问题的病态赌徒比没有药物滥用问题的对照组和病态赌徒都要大打折扣。 同样的, Alessi和Petry(2003) 证明了以SOGS衡量的病理性赌博的严重程度与延迟贴现呈正相关:病理性赌博行为较严重的受试者(SOGS> 13)较病理性赌博较轻的受试者具有更大的折扣(6 <SOGS <13)。 最后, Dixon,Marley和Jacobs(2003) 据报道,即使是温和的病态赌徒(也就是SOGS = 5.85)在延迟折扣程序上比非病态赌徒打折更多。 鉴于激活的大脑区域存在更大的折扣和重叠倾向,这些发现表明病态赌博可能被视为冲动控制问题。

病理和非病理赌徒之间的活动差异在左中脑,黑质和腹侧被盖区(SN / VTA)附近被注意到。 SN / VTA是mesostriatal和mesolimbic途径的起源(Adinoff,2004)。 中脑边缘通路的多巴胺能神经元主要针对腹侧纹状体的NA(罗宾斯和埃弗里特,1999年)。 我们发现在病理赌徒中,左中脑的活动与伏隔右核的活动相关。 伏隔核通过神经递质多巴胺被证明可以介导食物和性爱等自然奖励的体验(Adinoff)。 在吸毒成瘾中,伏隔核与苯丙胺和可卡因(罗宾斯和埃弗里特)等非法药物的奖励作用(“高”)以及对奖励发生的预测(Volkow&Li,2004年)。 据推测,中脑边缘奖励途径对天然强化物的敏感性降低可能导致个体寻找非法药物以激活这种奖励系统(Volkow等人,2002)。 与此假设一致,中脑多巴胺能系统中较低水平的活动与伏隔核的正相关性表明,病态赌徒也可能具有低敏感性奖励系统(Reuter等,2005)。 以类似于药物成瘾的发展的方式,这可能导致个人寻求赌博作为激活中脑边缘奖励系统的手段,可能导致随着时间的推移病态赌博的发展。 但是,应该提到关于这组结果的两个警告。 首先,虽然我们更喜欢对现有数据的这种解释,但应该注意的是,由于研究中未包括非基线条件,因此不清楚SN / VTA中病理和非病态赌徒之间观察到的差异是否与赌博有关刺激或它们是否是大脑活动的全球差异。 其次,关于在SN / VTA内本地化BOLD信号的能力存在争议(参见 D'Ardenne,McClure,Nystrom和Cohen,2008年; Düzel等人,2009),激活的位置以及它与腹侧纹状体(SN / VTA多巴胺能神经元的投射部位)的活动相关的事实向我们表明,BOLD信号的来源确实在SN / VTA中。 未来的研究将需要更详细地研究这两个问题。

发现病理性赌博的严重程度与右中额叶回,腹侧内侧额叶和丘脑的活动呈负相关(见 图3)。 因此,随着赌博严重程度的增加,这些地区的活动减少。 腹内侧额叶皮质是第三中脑多巴胺能道的投射部位(Adinoff,2004),中脑皮质通路,并已被证明在药物中毒过度活跃,而在药物戒断期间是低活性的(Volkow等人,2002)。 药物成瘾中腹内侧额叶皮层的一个推定功能是抑制性控制(Volkow等人) - 抑制适应不良行为所必需的过程,如冲动和强迫性给药(罗宾斯和埃弗里特,1999年; Volkow等人。 腹内侧额叶皮层神经活动与病理性赌博严重程度之间的负相关可能与其在抑制过程中的作用有关。 这种相关性表明,随着成瘾的严重程度的增加,这些人控制他们的渴望并抑制他们冲动和强迫性赌博需求的能力可能会减弱。

总之,我们的数据显示虽然近乎未命中效应的行为测量表明在病理学和非病理学赌徒之间做出响应的同质性,但似乎效果只是“皮肤深层”。正如Skinner指出的那样,皮肤内的世界很重要为了全面分析行为,当我们有探索这个世界的工具时,我们应该这样做。 当分析中添加了神经活动的补充依赖性测量值时,我们两组参与者之间出现了明显的差异。 这种研究传统(行为和神经科学)的融合已经在行为社区中争论了一段时间(见 Timberlake,Schaal和Steinmetz,2005年 讨论),我们的研究结果表明这种转化研究方法的三个特定优势。 首先,我们通常测量的行为不是生物体中与环境事件相关的唯一可测量活动。 正如我们所展示的那样 斯金纳(1974) 请注意,皮肤内部的世界值得分析,不应成为我们科学的边界。 他说:“生理学的希望是另一种。 新的仪器和方法将继续被设计,我们最终将更多地了解人的行为发生时发生的生理过程的种类(化学的或电的)。” (第214–215页)。 在当前的研究中,各组之间针对未遂事件(其评级与获胜相似)的可观察到的行为没有变化。 然而,病理赌徒的相关脑事件明显不同。 因此,在这种情况下 瞬间 近期失误的影响,在延长的赌博事件中可能是一个强大的事件(卡西诺夫与沙雷,2001年; MacLin等,2007; 斯特里克兰&格罗特,1967年),只能在大脑水平上加以区分。 我们认为这为将神经科学方法纳入人类行为调查提供了有力的支持。 其次,对有机体补充神经系统活动的附带收集使当前数据可以与传统行为社区以外的科学家交流。 尽管行为科学家可能会对速率或响应分配感到满意,因为它是衡量生物活动的充分方法,但行为分析范围之外的行为者会在当代的和基于生物学的行为度量中找到更多的安慰。 尽管我们不主张放弃比率和其他非常常见的因变量,但我们建议可以对许多此类分析进行神经行为标记的补充,以增加对科学界的影响。 第三,我们的数据提供了行为分析如何与神经系统分析共存的示例,而后者不必是前者的原因。 与行为分析对神经系统分析的依赖性相反,分析水平的共存可能是斯金纳在表达“宇宙的一小部分包含在我们每个人的皮肤中”时所希望的。 它没有任何特殊的身体状态,因为它处于这个边界之内,最终我们应该从解剖学和生理学角度对其进行完整的解释”(1974年,第21页)。 Skinner的“未来生理学家”今天可能在这里,这有助于人们更全面地了解行为。 在本研究中,在理解未命中效应的动力学及其对各种赌徒类型的影响时,这是正确的。 当此类研究的最终目标是治疗患有实际临床疾病的实际人群时,最终结果似乎证明了这种转化手段的合理性。

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致谢

作者感谢Valeria Della Maggiore和Lars Nyberg对早期草案的评论。 作者还感谢Jessica Gerson,Olga Nikonova和Holly Bihler在数据收集方面的帮助以及Julie Alstat和Gary Etherton在MRI扫描方面的帮助。

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