经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用

doi:10.12307/2023.574

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (23): 3736-3741.doi: 10.12307/2023.574

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经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用

姜学敏，王钰，孙延林

天津体育学院，教育与心理学院，天津市 301617

收稿日期:2022-07-25 接受日期:2022-09-24 出版日期:2023-08-18 发布日期:2023-01-16
通讯作者: 孙延林，博士，教授，天津体育学院，教育与心理学院，天津市 301617
作者简介:姜学敏，女，1996年生，辽宁省开原市人，汉族，天津体育学院在读硕士。
基金资助:
天津市研究生科研创新项目(2021YJSS317)，项目负责人：姜学敏

Transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex improves attentional bias in mobile phone addicts

Jiang Xuemin, Wang Yu, Sun Yanlin

School of Education and Psychology, Tianjin University of Sport, Tianjin 301617, China

Received:2022-07-25 Accepted:2022-09-24 Online:2023-08-18 Published:2023-01-16
Contact: Sun Yanlin, PhD, Professor, School of Education and Psychology, Tianjin University of Sport, Tianjin 301617, China
About author:Jiang Xuemin, Master candidate, School of Education and Psychology, Tianjin University of Sport, Tianjin 301617, China
Supported by:
Tianjin Municipal Graduate Reseach and Innovation Project, No.2021YJSS317 (to JXM)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

经颅直流电刺激：是一种使用在头皮上的2个或多个电极通过微弱直流电(1.0-2.0 mA)，调节大脑皮质神经元活动的非侵入性脑刺激技术。单次的经颅直流电刺激背外侧前额叶皮质，可有效减轻成瘾行为的心理依赖性。
背外侧前额叶：对注意偏向的调节至关重要，外侧前额叶皮质在控制个体注意偏向的传入信息方面发挥重要作用。

背景：经颅直流电在成瘾行为的矫正方面起到显著的作用，往往行为成瘾都会伴随对特定刺激物习惯性行为的注意偏向，手机成瘾作为行为成瘾的一种，也不例外。
目的：试图通过经颅直流电刺激干预对手机成瘾者的左侧背外侧前额叶进行以阴极为中心极(2 mA，20 min)的刺激，旨在发现对手机成瘾者注意偏向的影响。
方法：招募天津体育学院39名健康大学生为试验对象，其中手机成瘾组被试21名，非手机成瘾组被试18名。两组被试均对背外侧前额叶进行2 mA阴极为中心极的经颅直流电刺激，刺激20 min，采用2×3混合设计，分别从生理指标、行为反应指标、眼动指标等3个方面论证经颅直流电刺激对于手机成瘾者的注意偏向起到干预作用。

结果与结论：①受试者的心率、血压干预前、后均没有显著变化；②干预前，手机成瘾组在点探测任务中的反应时长于非手机成瘾组，正确率低于非手机成瘾组，且差异有显著性意义(P < 0.05)；干预后手机成瘾组被试的反应时缩短、正确率提升，相较于干预前差异有显著性意义(P < 0.05)；③干预前，手机成瘾组与非手机成瘾组在反眼跳任务中的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视次数等指标相比差异均有显著性意义(P < 0.05)；④干预后，手机成瘾组的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视次数等指标相较于干预前均显著改善(P < 0.05)；⑤提示经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向可起到改善作用。

https://orcid.org/ 0000-0002-0997-5694(姜学敏)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 经颅直流电刺激, 背外侧前额叶, 注意偏向, 手机成瘾, 行为反应

Abstract: BACKGROUND: Transcranial direct current stimulation plays a significant role in the correction of addictive behaviors. Behavioral addiction is often accompanied by attentional bias to habitual behaviors of specific stimuli. As a kind of behavioral addiction, mobile phone addiction is no exception.
OBJECTIVE: To explore the effect of transcranial direct current stimulation on the attentional bias of mobile phone addicts through the transcranial direct current stimulation (2 mA, 20 minutes) of the left dorsolateral prefrontal lobe with cathode as the center pole.
METHODS: A total of 39 health college students from Tianjin University of Sport were recruited as experimental subjects. Among them, 21 were assigned into mobile phone addiction group and 18 assigned into non-mobile phone addiction groups. All the subjects underwent transcranial direct current stimulation (2 mA, 20 minutes) of the left dorsolateral prefrontal lobe with cathode as the center pole, at a 2×3 mixed design. The interventional effects were demonstrated from three aspects: physiological indicators, behavioral response indicators, and eye movement indicators.
RESULTS AND CONCLUSION: There were no significant changes in heart rate and blood pressure before and after intervention. Before intervention, compared with the non-mobile phone addiction group, the mobile phone addiction group showed significantly longer response time and lower accuracy in the dot-probe task (P < 0.05). After intervention, the response time and accuracy of the mobile phone addiction group were both significantly improved (P < 0.05). Before intervention, there were significant differences in total fixation times, total fixation time, fixation correction time, saccade correction time, forward saccade time, and saccade times between the mobile phone addiction group and the non-mobile phone addiction group in the anti-saccade task (P < 0.05).
After intervention, the total fixation times, total fixation time, fixation correction time, saccade correction time, forward saccade, and saccade times were all improved in the mobile phone addiction group compared with those before the intervention (P < 0.05). To conclude, transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex can improve attentional bias in mobile phone addicts.

Key words: transcranial direct current stimulation, dorsolateral prefrontal lobe, attentional bias, mobile phone addiction, behavioral response

中图分类号:

姜学敏, 王钰, 孙延林. 经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(23): 3736-3741.

Jiang Xuemin, Wang Yu, Sun Yanlin. Transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex improves attentional bias in mobile phone addicts[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(23): 3736-3741.

图/表（结果） 7

2.1 试验流程图见图1。

2.2 基线资料比较通过对纳入的两组被试进行性别与年龄比较，研究发现两组之间差异无显著性意义(P > 0.05)，因此被试群体之间具有可比性。手机成瘾组与非手机成瘾组各个维度间进行独立样本t检验，在4个维度中，发现在戒断性与低效性间差异有显著性意义(P < 0.05)，这对于此次试验研究起到一定理论基础，见表2，3。

2.3 tDCS干预前后及不同组别间血压、心率的结果干预前对手机成瘾组与非手机成瘾组进行独立样本t检验，结果发现，两组被试间均的心率、血压差异均无显著性意义，这说明被试间的生理指标均在正常范围内，组间差异无显著性意义，有较高的一致性，见表4。

对手机成瘾组与非手机成瘾组组内干预前后的血压、心率进行配对样本t检验，手机成瘾组与非手机成瘾组在tDCS干预前后，差异无显著性意义(P > 0.05)，见表4。显示手机成瘾组与非手机成瘾组在tDCS干预后，被试的心率与血压之间无明显变化，说明被试在试验过程中保持平稳的心境，证明干预前后外周环境与被试自身间并无明显干扰因素，影响试验的进程。
2.4 tDCS干预前后及不同组别间反应时、正确率的结果干预前对于手机成瘾组与非手机成瘾组进行组间的独立样本t检验，手机成瘾组与非手机成瘾组组间反应时和正确率间差异有显著性意义(P < 0.05)。干预前手机成瘾组的反应时大于非手机成瘾组，正确率低于非手机成瘾组，见表5。

干预前与干预后进行配对样本t检验，手机成瘾组及非手机成瘾组的反应时在干预前、后差异有显著性意义(P < 0.05)；手机成瘾组及非手机成瘾组正确率在干预前、后差异有显著性意义(P < 0.05)，见表5。
2.5 tDCS干预前后及不同组别间眼动数据的结果干预前，手机成瘾组与非手机成瘾组反眼跳试验范式中，针对眼动行为指标进行差异性检验，结果发现手机成瘾组与非手机成瘾组的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视的次数等指标相比差异均有显著性意义(P < 0.05)，见表6。

tDCS干预后各组别内的眼动数据指标进行配对样本t检验，研究结果显示，手机成瘾组干预前、后的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视时间、扫视的次数等指标差异有显著性意义(P < 0.05)；非手机成瘾组干预前、后的总体注视次数、总体注视时间、注视修正时间、朝前的扫视、扫视的次数等指标差异有显著性意义(P < 0.05)，但非手机成瘾组干预前、后扫视修正时间差异不显著，见表6。
2.6 不良事件干预及测试过程中均无不良事件发生。

参考文献

[1] 朱有为, 赵敏. 药物依赖所致认知偏向及其研究进展[J]. 中华精神科杂志,2017,50(4):260-263.
[2] 程帅. 智能手机依赖者对其依赖源相关线索的注意偏向研究[D]. 杭州:浙江师范大学,2019.
[3] FIELD M, COX WM. Attentional bias in addictive behaviors: a review of its development, causes, and consequences. Drug Alcohol Depend. 2008;97(1-2):1-20.
[4] 郝晨蕊, 李小青, 高宜. 心理虐待与忽视对青少年手机依赖的影响:依恋与述情障碍的中介作用[C].proceedings of the 第二十届全国心理学学术会议--心理学与国民心理健康摘要集, F, 2017.
[5] KNIGHT HC, SMITH DT, ELLISON A. The role of the left dorsolateral prefrontal cortex in attentional bias. Neuropsychologia. 2020;148: 107631.
[6] LUIGJES J, SEGRAVE R, DE JOODE N, et al. Efficacy of invasive and non-invasive brain modulation interventions for addiction. Neuropsychol Rev. 2019;29(1):116-138.
[7] SANTOS FERREIRA I, TEIXEIRA COSTA B, LIMA RAMOS C, et al. Searching for the optimal tDCS target for motor rehabilitation. J Neuroeng Rehabil. 2019;16(1): 1-12.
[8] SIMONETTI D, ZOLLO L, MILIGHETTI S, et al. Literature review on the effects of tDCS coupled with robotic therapy in post stroke upper limb rehabilitation. Front Hum Neurosci. 2017;11:268.
[9] HALKO M, DATTA A, PLOW EB, et al. Neuroplastic changes following rehabilitative training correlate with regional electrical field induced with tDCS. Neuroimage. 2011;57(3):885-891.
[10] RODELLA C, CESPÓN J, REPETTO C, et al. Customized application of tDCS in clinical rehabilitation of Alzheimer’s Disease. Frontiers in Human Neuroscience. 2021;15:422.
[11] LUO YP, LIU Z, WANG C, et al. Anodal transcranial direct current stimulation alleviates cognitive impairment in an APP/PS1 model of Alzheimer’s disease in the preclinical stage. Neural Regen Res. 2022; 17(10):2278-2285.
[12] WU LL, POTENZA MN, ZHOU N, et al. Efficacy of single-session transcranial direct current stimulation on addiction-related inhibitory control and craving: a randomized trial in males with Internet gaming disorder. Journal of Psychiatry and Neuroscience, 2021;46(1):E111-E118.
[13] SEELEY WW, CRAWFORD RK, ZHOU J, et al. Neurodegenerative diseases target large-scale human brain networks. Neuron. 2009;62(1):42-52.
[14] FREDRICKSON BL, COHN MA, COFFEY KA, et al. Open hearts build lives: positive emotions, induced through loving-kindness meditation, build consequential personal resources. J Pers Soc Psychol. 2008;95(5):1045.
[15] BOGGIO PS, ZAGHI S, VILLANI AB, et al. Modulation of risk-taking in marijuana users by transcranial direct current stimulation (tDCS) of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). Drug Alcohol Depend. 2010;112(3):220-225.
[16] NAKAMURA‐PALACIOS EM, SOUZA RS, ZAGO‐GOMES MP, et al. Gray matter volume in left rostral middle frontal and left cerebellar cortices predicts frontal executive performance in alcoholic subjects. Alcoholism. 2014;38(4):1126-1133.
[17] VOLKOW ND, KOOB GF, MCLELLAN AT. Neurobiologic advances from the brain disease model of addiction. New Eng J Med. 2016;374(4): 363-371.
[18] LEUNG L. Linking psychological attributes to addiction and improper use of the mobile phone among adolescents in Hong Kong. J Child Media. 2008;2(2):93-113.
[19] NITSCHE MA, BOGGIO PS, FREGNI F, et al. Treatment of depression with transcranial direct current stimulation (tDCS): a review. Exp Neurol. 2009;219(1):14-19.
[20] KONDO H, OSAKA N, OSAKA M. Cooperation of the anterior cingulate cortex and dorsolateral prefrontal cortex for attention shifting. Neuroimage. 2004;23(2):670-679.
[21] ORTUNO F, OJEDA N, ARBIZU J, et al. Sustained attention in a counting task: normal performance and functional neuroanatomy. Neuroimage. 2002;17(1):411-420.
[22] YOSHIDA W, FUNAKOSHI H, ISHII S. Hierarchical rule switching in prefrontal cortex. Neuroimage. 2010;50(1):314-322.
[23] VANDERHASSELT MA, DE RAEDT R, BAEKEN C, et al. The influence of rTMS over the left dorsolateral prefrontal cortex on Stroop task performance. Exp Brain Res. 2006;169(2):279-282.
[24] GAZZALEY A, RISSMAN J, D’ESPOSITO M. Functional connectivity during working memory maintenance. Cogn Affect Behav Neurosci. 2004;4(4):580-599.
[25] HOPPENBROUWERS SS, DE JESUS DR, STIRPE T, et al. Inhibitory deficits in the dorsolateral prefrontal cortex in psychopathic offenders. Cortex. 2013;49(5):1377-1385.
[26] LAVEY R, SHERMAN T, MUESER KT, et al. The effects of yoga on mood in psychiatric inpatients. Psychiatr Rehabil J. 2005;28(4):399-402.
[27] BROWNING M, HOLMES EA, MURPHY SE, et al. Lateral prefrontal cortex mediates the cognitive modification of attentional bias. Biol Psychiatry. 2010;67(10):919-925.
[28] CISLER J M, KOSTER E H. Mechanisms of attentional biases towards threat in anxiety disorders: An integrative review. Clin Psychol Rev. 2010;30(2):203-216.
[29] CLARKE P J, BROWNING M, HAMMOND G, et al. The causal role of the dorsolateral prefrontal cortex in the modification of attentional bias: evidence from transcranial direct current stimulation. Biol Psychiatry. 2014;76(12):946-952.
[30] DUBUSON M, KORNREICH C, VANDERHASSELT M-A, et al. Transcranial direct current stimulation combined with alcohol cue inhibitory control training reduces the risk of early alcohol relapse: A randomized placebo-controlled clinical trial. Brain Stimulation. 2021;14(6):1531-1543.
[31] SHAHBABAIE A, GOLESORKHI M, ZAMANIAN B, et al. State dependent effect of transcranial direct current stimulation (tDCS) on methamphetamine craving. Int J Neuropsychopharmacol. 2014; 17(10):1591-1598.
[32] SHAHBABAIE A, HATAMI J, FARHOUDIAN A, et al. Optimizing electrode montages of transcranial direct current stimulation for attentional bias modification in early abstinent methamphetamine users. Front Pharmacol. 2018;9:907.
[33] CLARKE PJ, VAN BOCKSTAELE B, MARINOVIC W, et al. The effects of left DLPFC tDCS on emotion regulation, biased attention, and emotional reactivity to negative content. Cogn Affect Behav Neurosci. 2020;20(6):1323-1335.
[34] IRONSIDE M, O’SHEA J, COWEN PJ, et al. Frontal cortex stimulation reduces vigilance to threat: implications for the treatment of depression and anxiety. Biol Psychiatry. 2016;79(10):823-830.
[35] YANG SN, MCCONKIE GW. Eye movements during reading: A theory of saccade initiation times. Vision Res. 2001;41(25-26):3567-3585.
[36] DJAMASBI S, SIEGEL M, TULLIS T. Generation Y, web design, and eye tracking. Int J Human Computer Studies. 2010;68(5):307-323.
[37] NELSON JM, PHILLIPS CA, MCKINLEY RA, et al. The effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on multitasking performance and oculometrics. Military Psychol. 2019;31(3):212-226.
[38] FILMER HL, MATTINGLEY JB, DUX PE. Improved multitasking following prefrontal tDCS. Cortex. 2013;49(10):2845-2852.

引言

注意偏向个体依据自身的认知特点优先对某些信息进行注意资源加工，属于选择性注意的一种特殊形式，由于个体对于特定信息具有较高敏感度，从而表现出不同的注意分配或优先加工的偏好[1]。对于成瘾性刺激的注意偏向是成瘾行为的主要特征之一。越来越多研究结果表明成瘾者的注意偏向存在差异化，注意偏向性也逐步发展为判定行为成瘾的关键指标[2-3]。随着手机功能的不断完善，手机成瘾行为已经成为当今社会最受关注的成瘾行为之一。前人将手机成瘾界定为一种不断重复进行的行为习惯内驱力，这种行为习惯会损害个体自身身心健康，长期下去会使个体出现心律不齐、脑血管疾病等[4]。以“手机成瘾&注意偏向”为检索词进行CNKI的文献检索，检索的时间为近十年的手机成瘾研究，在最终共选取200篇来自中国知网的文章进行文献检索，使用CiteSpaceV对近10年间的手机成瘾的进行聚类统计分析，分析得出认知功能的研究是国内近几年来的研究热点。在注意偏向的研究范式中较为常见的有点探测范式、反眼跳范式等，此次研究将针对这两个研究范式，展开对于手机成瘾者注意偏向研究的讨论与分析。
人们在进行选择性注意时会产生特定的大脑震荡，神经调控技术改变大脑皮质活动水平进而影响选择性注意的作用机制[5]。前额叶皮质是人的各种高级心理活动如注意、记忆、决策等的重要功能区。前额叶皮质在认知控制和选择性注意过程中发挥着重要作用，功能性磁共振成像的结果表明，前额叶、尤其是背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC)对注意偏向的调节至关重要，DLPFC在控制个体注意偏向的传入信息方面发挥重要作用[5]。
随着神经科学研究技术手段的发展，经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)作为一种简单、有效的非侵入性脑刺激技术，阳极tDCS增强皮质兴奋性，阴极tDCS会抑制皮质的兴奋性[6]，这种脑刺激方法已在健康受试者和各种神经病理学中进行了深入研究[7]。在运动康复领域中通过阳极为中心极进行tDCS干预，可使神经系统性疾病包括脑卒中、帕金森、阿尔茨海默病等病症获益[8-11]。对于不良行为的戒断往往通过阴极刺激来抑制大脑对于成瘾性信号的注意偏向。有研究表明tDCS对成瘾者的DLPFC 进行刺激，可有效降低成瘾者对成瘾物质或成瘾行为的依赖[12]。网络成瘾的静息态脑功能成像发现，DLPFC 结构和功能的变化是解释网络成瘾的切入点[13]。研究表明通过对DLPFC 的单次tDCS刺激干预，可有效减少线索诱导的吸烟欲望[14]、毒品复吸的欲望[15]，以及酒精的摄取欲望[16-17]。鉴于背外侧前额皮质对于注意偏向高度关联，又由于手机成瘾作为行为成瘾中的一种，此次研究试图通过tDCS干预手机成瘾者的左侧DLPFC 进行以阴极为中心极(2 mA，20 min)的刺激，旨在发现tDCS对手机成瘾者注意偏向的影响，并探讨其潜在作用机制。研究假设为：通过3个试验分别从生理指标(心率指标)、行为反应指标(反应时)、眼动指标(眼跳潜伏期、眼跳速率峰值、方向错误率、矫正时间)3个方面进行论证，说明tDCS对于手机成瘾者的注意偏向起到抑制作用。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计观察对照试验，手机成瘾与非手机成瘾组间采用独立样本t检验进行比较，各组组内干预前后采用配对样本t检验进行比较。
1.2 时间及地点试验于2022年4-6月在天津体育学院心理学眼动实验室完成。
1.3 对象研究对象均来自天津体育学院在校大学生，年龄(20±2)岁，采用手机成瘾指数量表对受试者进行评价与筛选[18]，共筛选出104份有效问卷数据，问卷的内部一致性系数为0.95。选取受试者均为右利手，无tDCS禁忌证，受试者在试验前无剧烈运动，试验前4 h内未服用含有咖啡因等兴奋神经的饮料。受试者均在知晓试验所有流程及潜在风险的情况下签署知情同意书，此次研究已通过天津体育学院伦理委员会审查。
手机成瘾指数量表采用5级评分标准，量表共有4个维度，分别为失控性(指使用者在手机上花费大量时间而不能自控)、戒断性(无法正常使用手机时出现挫败的情绪反应)、逃避性(指利用手机逃避孤独、焦虑等现实问题)和低效性(指过度使用手机影响日常生活学习的效率)。量表分数越高代表个体手机成瘾程度越严重，0-34分为非手机成瘾；35-50分为轻度手机成瘾；51-67分为中度手机成瘾；68-85分为重度手机成瘾。

根据手机成瘾指数量表的评分情况对被试进行分组(见表1)，其中非手机成瘾组共计19名，轻度手机成瘾者37名，中度手机成瘾者为45名，重度手机成瘾者3名。根据G-Power推算出此次研究最小每组样本量为11名，最终选取手机成瘾组(手机成瘾指数51-85分)21名，非手机成瘾组(手机成瘾指数≤34分)18名。

1.4 方法
1.4.1 点探测试验范式设计采用E-Prime编写点探测试验程序，试验简述流程如下：首先屏幕中央会出现注视点“+”；随后注视点消失，屏幕左右的矩形框内出现一对图片；紧接着屏幕随机出现“白色圆”；当“白色圆”出现在右边时迅速按“J”键，出现在左边时迅速按“F”键。试验过程中保持全程安静，保证被试不受到任何外在因素干扰。待被试熟悉具体操作后，先进行练习试验，待练习试验结束后，直接进入正式试验中。
1.4.2 眼动仪进行反眼跳任务测量选用EyeLinkⅡ编写类似于点探测的反应程式，受试者佩戴采样率和精准度最高的头戴式视频眼动仪EyeLinkⅡ。受试者将头部放在固定位的下巴托上，下巴托与显示器之间的距离为70 cm，因此垂直轴的视角为17°，水平轴的视角为22°，刺激图片大小设置为500×280像素，注视标记大小设置为34×34像素。每次测试之前，首先进行眼动仪的校对。参与者被要求观看屏幕上出现的灰色背景的注视标记500 ms，然后当图像出现时，将它们的视线移到反眼跳中的图像镜像位置。反眼跳任务中，首先会在屏幕中央呈现一个中央注视点500 ms，在200 ms的刺激间隔后，刺激图片随机呈现在屏幕的左侧或右侧1 000 ms，刺激图片随机呈现，刺激图片一出现，参与者必须尽快看向屏幕的另一侧(在反向眼跳任务中，要求被试不去注视外围目标刺激，而是要注视与之相反的镜像位置)。被试熟悉规则后进入正式试验阶段。
1.4.3 tDCS 试验选取美国 Soterix Medical 公司生产的 MXN-9 高分辨率经颅电流。受试者在刺激干预前，先用乙醇棉布清洁头皮，保证头皮的清洁干爽。随后受试者佩戴tDCS电极帽，选择波形直流电，研究证实DLPFC与多种认知功能相关，因此刺激部位阴极选择F4为中心电极，FP2、F8、C2、C4为返回电极，刺激强度为2 mA，刺激时间为20 min，选取模式为Active Stim。受试者在刺激过程中保证静默，避免外界干扰和其他刺激。
1.4.4 心率、血压检测此次研究选用臂式血压计B65T便携式家用血压测量仪(Heal Force)对受试者进行心率和血压的测定。
1.5 主要观察指标分别从生理指标、行为反应指标、眼动指标等3个方面论证tDCS对于手机成瘾者的注意偏向起到干预作用。
1.6 统计学分析此次研究使用SPSS 25.0软件对收集的数据进行统计分析，试验结果数据以x±s的形式表示，手机成瘾与非手机成瘾组间采用独立样本t检验进行比较，各组组内干预前后采用配对样本t检验进行比较，P < 0.05为差异有显著性意义。此文统计学方法得到天津体育学院通讯学专家审核。

讨论

tDCS是一种神经调节技术，使用非常弱的电流(1.0-2.0 mA)以阴极或阳极改变潜在的静息膜电位。电流通过头皮电极传输，以刺激或抑制神经元活动[19]。据研究DLPFC涉及对多任务行为的认知控制，例如注意力转移、持续注意力、任务转换、选择性注意、工作记忆和抑制控制[20-25]。DLPFC 通过将杏仁核对成瘾性刺激信号的反馈、动机、抑制控制等高级认知功能联系起来，进而形成对成瘾信息加工的皮质通路[26]。BROWNING等[27]的研究表明，正向心理干预DLPFC可实现对于刺激信息的注意偏向。注意偏向的矫正训练改善了对于刺激信息的注意偏向，也提高了DLPFC 的活动水平[28-29]。
在酒精成瘾者的戒断中对DLFPC 施加 2 mA二级直流电，据 10-20 国际脑电图电极放置系统(垂直放置)，阳极放置在 F4(右 DLFPC)上，阴极放置在 F3(左 DLFPC)上[30]。可以有效抑制行为的复发与渴望；多次对于右侧(F4)进行DLFPC刺激会导致甲基苯丙胺使用者的渴望减少[31-32]。单次的tDCS可以改善手机成瘾者的DLPFC活性，影响被试的认知功能。注意偏向作为一种高级认知功能，常被作为手机成瘾者成瘾行为改善的重要指标。此次研究针对试验组(手机成瘾组)与对照组(非手机成瘾组)通过阴极为中心极对左侧DLPFC施加tDCS(2 mA，20 min)。
从生理指标角度，在点探测任务、反眼跳任务中对手机成瘾者左侧DLPFC脑区进行干预，探究与注意偏向之间的因果关系。结果发现，当以阴极为中心极进行tDCS干预，可抑制左侧DLPFC改善患者对于手机成瘾信息的注意偏向。为了排除被试群体间的差异性，还在干预前、后分别测量了被试的心率、血压，手机成瘾组与非手机成瘾组在干预前均不存在显著性差异，说明被试间生理指标无差异性，进而表明被试在干预前后的试验阶段，不存在周围环境与被试自身的干扰因素造成试验误差。
从行为反应角度，通过点探测的试验任务作者发现，手机成瘾者在基线测量阶段的反应时均高于非手机成瘾组，而正确率低于非手机成瘾组，且组间均存在显著性差异；这与前人研究结果相一致，即在成瘾无关刺激或中性刺激的环境中，成瘾者可能存在对成瘾相关刺激的注意偏向，表现为对成瘾刺激的注意偏向[29]。当采用(20 min、2 mA)的tDCS刺激抑制左侧DLPFC之后，表现为干预前、后手机成瘾者被试组反应时与正确率均有显著性差异，具体表现为干预后被试的反应时间缩短且正确率提升。CLARKE等[33]的研究显示tDCS刺激DLPFC区域的神经活动可以减少对于特定信息的注意偏向。在对于负面情绪内容的注意偏向研究中tDCS干预一直都是一个重要的认知过程。通过tDCS 刺激DLPFC区域的皮质活动有助于减少对于负面信息的注意偏向[34]。以阴极为中心极tDCS(2 mA，20 min)刺激被试的DLPFC区域皮质可以提升被试点探测任务的反应时及正确率。
从眼动指标角度，进一步探讨干预前后点探测任务在手机成瘾群体中反应时、正确率的变化。此次研究通过反眼跳任务来探讨tDCS刺激左侧DLPFC区域皮质手机成瘾者眼动行为指标的变化。在反眼跳试验任务中，干预前试验组(手机成瘾组)和对照组(非手机成瘾组)进行独立样本t检验，研究发现干预前手机成瘾组总体注视次数高于非手机成瘾组，手机成瘾组总体注视时间时长高于非手机成瘾组；在反眼跳任务中以手机成瘾图片为兴趣区，在此区间内注视修正时间(Current FIX)、扫视修正时间(Current Sac)等均高于非手机成瘾组且存在显著性差异，但在兴趣区内手机成瘾组扫视的次数(Saccade Count)低于非手机成瘾组，且存在显著性差异。综上试验组被试在手机成瘾图片为兴趣区的反眼跳任务中，表现出对于成瘾性信息的注视时间长、注视次数多，且在反眼跳任务中试验组被试因为受到兴趣图片的吸引，因此表现出与对照组相比注视修正时间长，对于兴趣区的扫视次数少，说明手机成瘾被试因为在兴趣区的注视时间长，进而眼跳跳向目标注视点的变化次数少。眼跳和注视可以深入了解一个人的认知状态[35]。眼跳是在注视点之间发生的快速眼球运动，DJAMASBI等[36]研究表明，眼睛注视与信息处理能力直接相关。大脑处理可行信息的时间越长，注视的持续时间就越长。在前人的研究试验中，阳极tDCS对于左侧DLPFC的刺激干预将改变眼球的跟踪指标(眼球运动模式、眼跳、注视)，从而可以提高信息的处理能
力[37]。FILMER等[38]评估阳极tDCS、阴极tDCS和假刺激对左侧DLPFC的影响，数据表明与阳极tDCS和假刺激相比，阴极tDCS可以更好地提高被试处理信息的能力；但也有研究与其结果相反，有研究显示阳极的tDCS干预可以更好地提高处理信息的能力[37]。此次研究采用阴极tDCS为中心极的刺激干预，手机成瘾组被试的眼动数据指标在干预后注视修正时间、扫视修正时间、朝前的扫视、扫视的次数显著降低，反眼跳任务中手机成瘾组在干预后总体注视时间和总体注视次数均显著降低。
此次研究的主要贡献在于，结合前人和此文报告的2项试验，证明了单次tDCS阴极刺激左侧DLPFC可以减缓手机成瘾者对于成瘾信息的摄取。与非手机成瘾组对比，干预后的手机成瘾组被试在反眼跳范式任务中对于以刺激图片为兴趣区：总体注视时间、总体注视次数均显著降低，并且在点探测的试验任务中被试的反应时下降、正确率也提升。这些结果表明，眼动行为的提升可以解释点探测反应时、正确率有所提升的根本原因。此次研究发现，单次tDCS刺激不影响被试的血压和心率。后续研究可以从以下几点展开：第一，增加脑观测技术指标，此次研究发现刺激左侧DLPFC可改善被试对于手机成瘾相关信息的注意偏向；第二，可以增加干预的时长，此次试验采用单次tDCS干预，因此可以通过对被试进行长期的tDCS 干预来探究相关的行为数据变化。未来研究需要继续探究并考察多次甚至多疗程的tDCS方案，尽量提高并保持长期治疗效果。
结论：由于被试的眼动行为中(反眼跳试验任务)对于兴趣区(刺激信息)的注视时长减少，总体注视次数减少，进而在行为任务中(点探测任务) 被试的反应时、正确率相较于干预前都有显著改善，因此手机成瘾者通过单次的(2 mA，20 min)的tDCS刺激左侧DLPFC，可以有效改善手机成瘾者的注意偏向。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

经颅直流电刺激背外侧前额叶对手机成瘾者注意偏向的作用

Transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex improves attentional bias in mobile phone addicts

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[1]	乔淇淇, 吴翊馨, 王新, 夏忠梁. 高精度经颅直流电刺激对人体动态平衡能力的影响[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(26): 4192-4198.
[2]	郝志新, 吴翊馨, 王新, 夏忠梁. 阳极经颅直流电刺激对肌肉力量及肌肉耐力影响的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(20): 3273-3280.
[3]	李智伟, 伍朝明, 顾心雨, 何颖. 经颅直流电刺激下健康成人肌肉力量及耐力表现的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(29): 4750-4756.
[4]	胡惠莉, 李丹阳, 聂秋, 倪丽丽, 陈依依. 双侧大脑运动区经颅直流电刺激可提高双下肢最大输出功率[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(26): 4180-4185.
[5]	俞雪鸿，田学隆，李一言，蒋巍巍，钱龙. 重复经颅直流电刺激帕金森病模型大鼠的旋转行为[J]. 中国组织工程研究, 2012, 16(24): 4471-4475.
[6]	刘盼，刘世文. 经颅直流电刺激的研究及应用[J]. 中国组织工程研究, 2011, 15(39): 7379-7383.