视觉性刺激 - 提示或奖励? 解读人类性行为脑成像结果的视角(2016)

面前。 哼。 Neurosci。,15 August 2016 | http://dx.doi.org/10.3389/fnhum.2016.00402

Mateusz Gola1,2 *, MałgorzataWordecha2,3, Artur Marchewka3Guillaume Sescousse4

  • 1加利福尼亚大学圣地亚哥分校神经计算研究所Swartz计算神经科学中心,美国加利福尼亚州圣地亚哥
  • 2波兰华沙科学院心理学研究所,波兰华沙
  • 3波兰华沙科学院Nencki实验生物学研究所神经生物学中心脑成像实验室
  • 4荷兰奈梅亨Radboud大学脑,认知和行为研究所

越来越多的使用视觉性刺激(VSS)的神经影像学研究,特别是在新兴的强迫性行为研究领域(CSB)。 这一领域的一个核心问题是,过度色情消费等行为是否与广泛研究的物质和行为成瘾共享共同的大脑机制。 根据VSS的概念化,可以在强化学习或激励突显理论的框架内制定不同的预测,其中在 空调无条件 刺激(分别与奖励预期和奖励消费相关)。 调查40最近的人类神经影像学研究,我们显示了关于VSS概念化的现有模糊性。 因此,我们认为重要的是要解决VSS是否应被视为条件刺激(cue)或无条件刺激(奖励)的问题。 在这里我们提出自己的观点,即在大多数实验室环境中VSS发挥作用 奖励,如下所示:

(1)观看VSS时的愉悦体验,可能伴有生殖器反应;

(2)奖励相关的大脑活动与这些响应VSS的愉悦感相关;

(3)愿意努力观察VSS,就像金钱等其他有益的刺激一样; 和

(4)调节预测VSS的线索。

我们希望这篇观点文章将对这个重要且被忽视的主题展开科学讨论,并增加对使用VSS对人类神经影像学研究结果的适当解释的关注。

越来越多的使用视觉性刺激的神经影像学研究(VSS,图 1A)。 VSS通常被用作具有内在正值的令人愉快的唤醒刺激(参见 Wierzba等,2015)。 由VSS引发的大脑反应通常在流行的理论框架内解释,描述学习过程或激励行为,如强化学习(Sutton和Barto,1998; Botvinick等,2009)或激励突显理论(Robinson和Berridge,1993; Berridge,2012)。 重要的是,这些理论之间有一个关键的区别 条件刺激(CS)无条件刺激(UCS),分别与奖励预期/想要与奖励消费/喜好有关。 因此,重要的是要明确VSS是否扮演CS或UCS的角色,即,它们是否是预测即将到来的奖励的激励线索,或者它们是否是自己奖励的。 尽管这一问题具有重要意义,但在过去的研究中却出人意料地忽略了这一问 我们回顾了40和2013之间发表的2016人体研究,使用VSS结合神经科学方法(fMRI,EEG,ERP,PET,MEG或TMS;图 1B):

•九项研究将VSS描述为cues / CS :(Minnix等,2013; Politis等,2013; Steele等人,2013; Kühn和Gallinat,2014; Oei等,2014; Voon等人,2014; Wetherill等,2014; Prause等人,2015; Seok和Sohn,2015).

•16项研究将VSS描述为奖励/ UCS :(Costumero等人,2013, 2015a,b; Graf等,2013; Klucken等,2013, 2015, 2016; Sescousse等,2013a; Cassidy等,2014; Li等人,2014; Mascaro等人,2014; Oei等,2014; Lee等人,2015; Banca等,2016; Brand等,2016; Schöne等人,2016).

•一项研究将VSS描述为CS和UCS :(Oei等,2014).

•15项研究未使用任何此类标签:(Abler等,2013; Chung等人,2013; Habermeyer等,2013; Hernández-González等人,2013; Sylva等,2013; Wehrum等,2013; Borg等,2014; Prause等人,2014; Kim和Jeong,2013, 2014; Wehrum-Osinsky等,2014; Flaisch等,2015; Amezcua-Gutiérrez等人,2016; Kim等人,2016; Knott等人,2016).

 
图1
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图1。 (一个) 蓝条表示根据PubMed(在3月2000st 2016上访问)使用神经科学方法(fMRI,EEG,ERP,PET,MEG或TMS)和在31和2016之间发表的视觉性刺激(VSS)的人类研究的数量。 红色条表示强迫性行为(CSB)的神经科学研究数量:1中的2013(Steele等人,2013),2中的2014(Kühn和Gallinat,2014; Voon等人,2014),1中的2015(Prause等人,2015)和3中的2016(Banca等,2016; Brand等,2016; Klucken等,2016). (B) 在2013和2016之间发布的研究数量,将VSS解释为提示,奖励或没有这些标签(未指明)。 请注意 Oei等。 (2014) VSS被定义为“奖励线索”和“奖励刺激”,因此它被计入“提示”和“奖励”两个类别。

激励突显理论框架,由提出 罗宾逊和贝里奇(1993),区分动机行为的两个基本组成部分 - “想要”和“喜欢”。 后者直接与 有经验 奖励的价值(UCS),而前者则与之相关 预期 奖励的价值,通常由预测线索(CS)承担。 关于物质和赌博成瘾的研究表明,与成瘾相关的学习线索(CS)引起腹侧纹状体的反应增加以及上瘾的个体中的动机行为(即,更短的反应时间,更高的准确性)增加,而对奖励本身的反应仍然存在随着时间的推移不变或变钝(Berridge,2012; Robinson等,2015).

因此,将VSS概念化为实验设计中的线索或奖励不仅仅是一种语义争论,因为它对神经影像学结果的解释具有重要影响。 一个重要的后果是关于强迫性行为的神经科学研究的新兴领域(CSB; Love等人,2015; Kraus等,2016a,b; 数字 1)。 这个领域的一个核心问题是CSB是否过度(如过度色情消费) Gola等人,2016a,b)与广泛研究的物质和行为成瘾共享共同的大脑机制(Love等人,2015; Gola和Potenza,2016; Gola等人,2016c; Kraus等,2016b)。 根据VSS的概念化,可以制定不同的预测。 如果假设VSS起到提示的作用,那么CSB受试者(与对照组相比)增加的腹侧纹状体反应性将支持成瘾假设,而在假设VSS发挥奖励作用的情况下,它是相反的结果(降低的腹侧纹状体反应性)会支持相同的假设。 因此,我们认为解决在人类研究中是否应将VSS视为线索(CS)或奖励(UCS)的问题非常重要。 在这里,我们提出自己的观点,希望它能够就这一主题展开科学讨论。

为了回答这个问题,我们认为区分VSS在现实生活中与实验室环境中的含义是很重要的(图 2)。 在许多现实生活中,VSS(如性吸引力伴侣的裸体)会增加性唤起并导致接近行为,初始化二元性活动并以性高潮结束(Georgiadis和Kringelbach,2012; Gola等人,2015a)。 在这种情况下,我们认为VSS起着提示(CS)的作用,而性高潮起着(主要)奖励(UCS)的作用。 在大多数孤独的性活动中,推理是相似的。 最常见的VSS是色情视频或照片(提示/ CS),它会增加性唤起,导致以性高潮结束的手淫(奖励/ UCS)。 相反,在实验室实验期间,通常不允许受试者发起任何性活动(例如手淫)和自然UCS-性高潮 - 不可用。 即使在研究期间允许受试者手淫,实验室条件也不如通常的色情消费或二元性活动环境舒适。 因此,参与实验室实验的个人不会期望获得任何其他奖励而不是接触VSS。 因此,我们认为在实验室设置中VSS起到了奖励的作用(UCS;图 2)。 在实验室实验的背景下,VSS作为奖励的概念化伴随着几个预测。 在健康受试者中,我们应该观察:(1)在观看VSS时的愉悦体验,可能伴有生殖器反应; (2)奖励相关的大脑活动与这些响应VSS的愉悦感相关; (3)愿意努力观察VSS,就像金钱等其他有益的刺激一样; 和(4)条件(CS)预测VSS。 下面我们回顾支持这些预测的证据。

 
图2
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图2。 视觉性刺激(VSS)在现实生活中充当线索,但在实验室中获得奖励。 根据我们的观点,在大多数现实生活中(例如与伴侣的性活动或孤独的色情内容消费)VSS,如性吸引力的伴侣的裸体或色情内容起着提示(CS)的作用。 VSS增加性唤起并导致行为初始化二元或单独的性活动并以奖励结束 - 即性高潮(UCS)。 相反,在大多数实验室环境中,性活动和性高潮是不可用的。 我们声称VSS然后扮演奖励角色(UCS),类似于一些现实生活中的情况,例如参观脱衣舞俱乐部。 在这种情况下,个人不会期望获得任何其他奖励而不是接触VSS,并且愿意付出努力或付钱来接收期望的VSS,同时易于调节预测这些VSS的线索。 为了说明我们的想法,这个图提供了现实生活的简化表示,其中VSS使用的其他场景是可能的,即色情消费可能导致二元性活动,反之亦然。 照片样本:Lies Thru a Lens; 位于魁北克省蒙特利尔的圣亨利自治市镇的脱衣舞俱乐部; Lola Bel Aire,来自Exotic World 2008小姐的脱衣舞,CC BY 2.0。 有关许可条款,请参阅:CC BY 2.0(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

 

在收集VSS的享乐评分的研究中,受试者一致报告说,观看VSS是一种主观愉悦的体验,当这些体验符合受试者的性欲时(Chivers和Bailey,2005; Rupp和Wallen,2009; Jacob等,2011; Wierzba等,2015)。 此外,这些特征评分已被证明伴有男性参与者的阴茎体积描记法测量的生殖器反应(Stoléru等人,1999; Redouté等人,2000; Ferretti等,2005)。 男性之间的勃起反应需要一些时间,因此使用持久的VSS(如视频或长时间的图片展示)更容易观察它(Ferretti等,2005但是,即使是静态性照片的简短介绍也与主观愉悦和唤醒有关(Ferretti等,2005; Wierzba等,2015).

许多研究表明,被动VSS观察会引起腹侧纹状体活动(Arnow等,2002; Stark等,2005; Sabatinelli等人,2007; Demos等,2012; Georgiadis和Kringelbach,2012; Stoléru等人,2012; Wehrum-Osinsky等,2014)。 很难评估纹状体活动是否反映了线索的相关性 希望 或奖励相关 喜欢 在这些研究中,已知腹侧纹状体对食欲线索(CS)和奖励(UCS; Flagel等,2011; Liu等人,2011)然而,在各种研究中观察到由VSS引发的纹状体活动和特征评分之间的相关性(Walter等,2008; Sescousse等,2010, 2013b)赞成VSS就像奖励刺激一样的假设。 在这方面,VSS扮演着类似于金钱奖励的角色:它们激活类似的大脑区域,包括腹侧纹状体,并触发可比较的享乐反应和动机行为(Sescousse等,2010, 2013b, 2015)。 主要区别在于VSS是主要奖励(即,它们具有内在和先天的奖励价值),而货币则是次要奖励(其价值通过与其他奖励的交换来学习)。 这种差异导致了对大脑奖励系统的部分不同映射,以及不同的激活优势(Sescousse等,2010, 2013b, 2015).

尽管大多数使用VSS的研究使用了被动观察范例,但一些研究采用了更先进的实验设计,旨在衡量参与者为VSS付出努力的意愿。 在一系列研究中,我们使用了货币激励延迟任务的修改版本(Knutson等,2001)包括VSS(Sescousse等,2010, 2013a, 2015; Gola等,2015b, 2016c)。 在这个任务中,受试者看到两种类型的线索,可以预测VSS或货币收益。 这些提示之后是一个歧视任务,其中受试者必须在1的时间限制内按下正确的按钮(两个中的一个)。 收到货币收益或VSS部分取决于他们在此任务中的表现,以便反应时间可以被解释为获得这些奖励的动机的间接衡量标准。 重要的是,预测VSS的线索会引发与预测货币奖励相似的反应时间,表明参与者愿意努力观察VSS,并且他们的动机与两种奖励相似(Sescousse等,2010)。 这种努力的意愿,这是奖励的标志(桑迪克,1965),在其他研究中观察到使用VSS(但也延迟)折扣范式(Prévost等,2010)。 此外,我们已经证明,对于金钱与VSS的努力的个体差异与腹侧纹状体中相应的线索引起的相对大脑活动密切相关(Sescousse等,2015; Gola等人,2016c)。 通过VSS预测线索对大脑活动和反应时间的精确微调进一步证实了VSS具有本质上有益的特性。

最后,最近的研究表明,与VSS相关的抽象CS(如彩色图案或点)即使不再能预测VSS,也能保持其激励显着性(Banca等,2016; Klucken等,2016)。 在研究中 Banca等人。 (2016),抽象视觉模式分别通过与VSS或中性刺激重复配对获得阳性预测值(CS +)或中性预测值(CS-)。 在实验的下一阶段,受试者必须在CS和新颖的抽象刺激之间做出选择,而两个CS现在都与增加的货币收益机会(但不再是VSS)配对。 尽管两个CS都有相同的机会获得货币收益,但CS +的平均选择频率高于CS-(主要是CSB的主体),证明了VSS的强大回报特性。

正如我们上面所示,有一致的证据支持我们的观点,即在实验室环境中,VSS起到奖励而非提示的作用。 而且,即使在日常生活中,VSS并不总是扮演性活动和性高潮的角色。 早在摄影发展之前,人们就喜欢艺术,如雕塑和描绘裸体的绘画。 也许(与现代相似)这种类型的艺术是快乐的源泉而不是性活动的暗示。 在摄影时代,人们表示愿意为色情和色情内容的图片和视频付费,然后互联网技术为每个人提供了轻松,免费的各种VSS(Cooper,1998)。 也许大多数当代VSS(如互联网色情)都扮演着孤独或二元性活动的角色,但在某些情况下,VSS会为自己寻求帮助,再次证明了其内在的回报价值。 日常生活中的一个很好的例子是带有色情图片的日历,人们在工作场所或家中购买和曝光。 同样地,脱衣舞俱乐部的流行,人们愿意付钱观看不允许他们从事性活动的裸体舞者,说明了VSS作为享乐刺激的效力(图 2).

基于上述论点,我们认为VSS在大多数实验设置中扮演奖励而非提示的角色,在这些设置中,性活动和高潮体验都无法获得。 如上所述,观看VSS是一种令人愉快的体验,人们愿意工作和等待(Prévost等,2010),并激活相同的大脑奖励区域作为货币收益(Sescousse等,2010, 2013a, 2015; Gola等,2015b, 2016c)。 此外,通过巴甫洛夫条件反射与VSS相关的中性刺激获得了激励价值(Sescousse等,2010, 2013a, 2015; Banca等,2016; Gola等人,2016c; Klucken等,2016)。 将VSS概念化为奖励而不是提示要求重新检查 - 并且可能重新解释 - 在早期研究中报告的结果将VSS定义为线索。 当然,它可能对调查CSB和成瘾之间神经生物学相似性的神经影像学研究的解释产生强烈影响; 例如,基于流行的激励显着性理论框架,可以预期VSS的腹侧纹状体反应性取决于它们是否被概念化为提示或奖励(作为这种模糊解释的一个例子,见: Prause等人,2015, 2016另见 Gola,2016 讨论)。 如果在大多数实验设置中,正如我们所说,VSS起到奖励的作用,那么在有色情使用问题的个体中,VSS的腹侧纹状体反应性减弱(而不是增加)(Gola等人,2016a)会说赞成瘾假设(Robinson等,2015)。 我们预计这将伴随着CS的腹侧纹状体激活增加,这可以预测VSS,以及增加努力或缩短反应时间以获得这些VSS。 在未来的研究中,我们希望VSS在所使用的特定协议中所起的作用将得到更多的关注,并且相应地对结果进行适当的解释。

附加信息

研究方法选择

我们搜索了Pubmed数据库,从2000到2016,用VSS识别神经科学出版物(关键词:fMRI,EEG,ERP,PET,MEG或TMS)(关键词:VSS,性刺激,色情刺激,性图片,色情图片,性图片) ,色情图片,色情视频,色情影片)。 仅选择了完整的同行评审出版物(没有会议摘要)。 对于2013(有问题的色情使用的第一次出版年份)和2016之间发表的研究,我们将它们分为三类,取决于VSS是否被描述为:(1)“cue / CS”; (2)“奖励/奖励刺激/ UCS”; 和(3)否则。

相关问题

在这里,我们要强调几个问题,如果进行适当调查,可以在使用VSS的研究解释辩论中提供有价值的信息,并有助于扩展未来研究的重要性。

其中一个关键点是,当VSS被用作线索与奖励时​​,检查行为和神经反应的差异。 这可以通过比较两个实验条件来完成,其中VSS起到奖励的作用(大多数当前实验设置)或提示(允许受试者在研究期间或之后达到高潮的设置)。

另一个有趣的假设是,VSS在典型的实验环境中引发的行为和大脑活动可能部分反映了抑制性控制。 这种抑制性对照可以在实验结束时除去,之后受试者可以开始寻求性接触或开始单独的性活动。 例如,一项旧的行为研究 布朗等人。 (1976) 已经表明,在异性恋男性中,实验室观察的VSS在实验当天在24.5%的受试者中引起手淫,而在其他日子,只有12.5%的人参与手淫。 这一观察结果表明,对于一小部分受试者而言,在实验室中观察VSS可能是一种诱发性动机的线索,必须予以抑制。 为了检验这种可能性,在实验研究后控制性活动是很重要的。 此外,它提出了几个问题:这个小组是否与其他参与者不同,即在性唤起方面(Gola等人,2015a)? 如果是这样,它会影响大脑活动吗?

我们希望这些问题能激发研究人员的兴趣,并将在未来的研究中得到解决。

作者贡献

所有作者都讨论了这个想法 MG准备了数字。 MW和MG对文献进行了回顾。 MG和GS撰写了手稿。 AM和MW评论了手稿。

资金

MG获得波兰国家科学中心Opus资助(2014 / 15 / B / HS6 / 03792; MG)和波兰共和国科学和高等教育部奖学金(469 / STYP / 10 / 2015); MW由波兰国家科学中心的Opus资助(2014 / 15 / B / HS6 / 03792; MG)提供支持; GS得到了荷兰研究组织(NWO,参考编号016.155.218)的Veni资助。

利益冲突声明

作者声明,研究是在没有任何可被解释为潜在利益冲突的商业或金融关系的情况下进行的。

审稿人RS和TK宣布他们有共同的关系,处理编辑表示该流程符合公平客观审查的标准。

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关键词:视觉性刺激,神经影像学,强迫性行为,行为成瘾,激励突显,强化学习,性行为

引用:Gola M,Wordecha M,Marchewka A和Sescousse G(2016)视觉性刺激 - 提示或奖励? 解读人类性行为脑成像结果的视角。 面前。 哼。 神经科学。 10:402。 doi:10.3389 / fnhum.2016.00402

收到:27 April 2016; 接受:26 July 2016;
发布时间:15 August 2016。

编辑:

米哈伊尔·列别杰夫,美国杜克大学

点评人:

鲁道夫·史塔克,德国吉森大学
蒂姆克鲁肯,德国吉森大学
Janniko Georgiadis,荷兰格罗宁根大学医学中心
Shane W. Kraus,退伍军人事务部和美国马萨诸塞大学

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*通讯:Mateusz Gola, [电子邮件保护]