研究目的:药物成瘾是世界性的重大公共问题,它严重损害了吸毒者的身心健康,神经科学领域将药物成瘾定义为一种慢性大脑疾病,重复给药会引起神经可塑性变化,将提高大脑对药物线索的反应,降低对非药物奖赏(如自然奖赏)的灵敏度。来自神经科学证据表明自然奖赏和药物奖赏有关的大脑区域存在高度重叠,依赖性药物引起前额抑制控制能力失效,会"劫持"大脑系统的奖赏和惩罚通道,从而导致药物相关刺激被高估,而非药物相关刺激(如自然奖赏)被低估,所以需要一些干预手段促进药物依赖者前额抑制控制能力,以提高对自然奖赏的刺激。同时,自然奖赏之一的食物奖赏,已被用于评估成瘾者的奖赏功能恢复情况。临床前药物与食物选择程序已被用于评估甲基苯丙胺依赖的替代性治疗药物的效果。有氧运动目前被认为是一种潜在的治疗药物滥用的新方法。已有研究发现中等强度的急性有氧运动可以降低甲基苯丙胺依赖个体对药物的渴望,促进药物相关的抑制控制。但是关于有氧运动对药物成瘾者奖赏功能的影响的研究较少。近年来近红外技术因为其外部效度较高,便携,有良好的空间和时间准确性,在认知神经科学领域慢慢兴起。本研究的目的是探讨甲基苯丙胺依赖者在观看高脂和低脂食物图像时,急性中等和高强度有氧运动对大脑前额叶神经活动的影响以及自然奖赏刺激的加工特征。研究方法:将符合DSM-IV甲基苯丙胺依赖标准的56名男性随机分为中等(n=28)组和高等(n=28)组。两组分别完成35分钟运动干预和相同时间的阅读任务,两次实验间隔一周,完成两次实验的顺序平衡。在完成中、高强度有氧运动或静息任务后,要求被试完成视觉食物线索范式,同时利用近红外仪器对前额叶血氧动力学变化进行监测,同时利用VAS(visual analogue scales)量表测量主观食欲敏感性。近红外数据测量:采用了NIRScout台式近红外脑功能成像系统(f NIRS),以检测被试任务期间局部脑区的血氧动力学信号。根据10-20系统法和人脑生理解剖结构佩戴f NIRS光极帽。使用8x7布局,包括8个发射器和7个探测器,对称分布在前额叶。一个发射器和一个探测器之间的连线代表一个通道,共计形成20个通道。采样频率为7.81Hz。视觉食物线索范式:在进行功能性近红外成像时,参与者被要求在扫描过程中仔细观察一系列图片。图片包括食物图片和非食物图片即控制图片。控制图片由具有相似视觉形状、纹理和颜色(如树木、灌木、花朵等)的非食物图片组成。食物图片包括低脂食物图片和高脂食物图片。低脂食物图片包括新鲜水果和蔬菜、全麦谷物、沙拉等。高脂食物图片包括汉堡、炸薯条、冰淇淋、巧克力等。每组包括10张图片刺激,每张图片呈现3秒,每组刺激之间以由10秒十字注视点分隔,整个任务持续240秒。食欲测试:使用电子食欲评分系统在运动或阅读后立即测量主观食欲感觉。参与者被要求在100毫米的视觉模拟量尺上对饥饿感、饱腹感和想吃东西的欲望进行评分,每一端都用"0=一点也不"和"100=极度"来表示。运动干预:有氧运动项目使用功率自行车,包括5分钟的热身,25分钟的主要运动时间和5分钟的放松。在主要的运动中,参与者被要求持续运动,同时保持他们的心率在两种运动强度之一,即中等强度(65%-75%Max HR)和高等强度(≥85%Max HR)。对照组的参与者被要求在一个安静的房间里阅读35分钟有关药物滥用治疗的内容,包括运动和健康相关的信息。研究结果与其他前额通道相比,有氧运动可以增加眶额叶皮质(Orbital Frontal Cortex,OFC)在观察高脂肪食物图片时的含氧血红蛋白信号,并且能够增加主观的饥饿感。同时发现,中等强度的有氧运动可以显著增加左侧OFC对高脂肪食物图像的激活(P<0.05)。在主观食欲感受方面,高强度运动能显著增加饥饿感(P<0.05)。运动对观察高低脂食物图片时的其他脑区,以及对主观食欲中的饱腹感和进食欲望的影响并不显著。研究结论与建议:本研究首次利用近红外技术探讨成瘾者在急性有氧运动后观看食物图片时前额叶奖赏脑区的激活变化。实验证明,急性有氧运动可增加甲基苯丙胺依赖患者的前额食物奖赏脑区神经元反应和主观饥饿感。表明有氧运动促进前额的抑制控制能力,同时可能会改善被依赖性药物损坏的食物奖赏回路,恢复对自然奖赏的敏感性,以促进成瘾者戒毒。未来的研究可以将食物奖赏和抑制功能结合起来作为药物依赖者认知功能修复和运动干预效果的具体指标,从而优化特殊人群的运动处方。