海洛因成瘾者的风险决策缺陷及其脑电非线性特征的研究

摘要

海洛因成瘾者存在着决策缺陷，在行为上表现为倾向于追求高风险的活动。在这种行为特点下，进一步研究海洛因成瘾的神经机制。研究海洛因成瘾患者的行为和神经机制,不仅有助于了解药物对成瘾患者认知的影响，而且对于成瘾者的治疗也有着重要意义。
　　本文研究海洛因成瘾者神经活动的特点主要从以下两个方面：(1)静息态脑电，使用非线性动力学算法C0复杂度和功率谱熵，对静息态脑电进行特征计算；(2)采用风险决策赌博范式结合事件相关电位技术，研究海洛因成瘾患者的风险决策能力。本文结合非线性动力学和事件相关电位技术的分析方法，研究海洛因成瘾者的风险决策。主要工作如下：
　　1、使用64导联脑电帽采集被试在闭眼安静和完成任务过程中的两组脑电信号。参与人员包括37名男性海洛因成瘾患者和37例男性健康对照人群。对脑电信号进行预处理：首先使用带通滤波器对原始数据滤波，去除工频噪声；然后使用独立成分分析法去除眼电，从而得到干净的脑电数据。
　　2、对于静息态脑电数据，分析前额叶脑区的全波段(1-48Hz)和alpha(8-13Hz)节律的非线性动力学特征，采用非线性算法C0复杂度和功率谱熵进行特征提取。使用SPSS统计分析软件对所提取的特征进行独立样本T检验，统计结果显示两组人群的特征具有显著的差异。
　　3、选取前额叶区三导联的脑电特征组成特征向量，构造KNN和SVM分类器，对海洛因成瘾患者和健康对照组两组人群的特征进行分类。分类结果表明，此次实验所提取的特征为有效特征，其中C0复杂度和KN N分类器的组合，可使分类准确率高达80.56％。
　　4、行为数据表明，在风险决策过程中，海洛因成瘾患者对高风险的决策时间显著短于低风险的决策时间。海洛因成瘾患者的快速决策表明他们对风险的敏感性降低。此外，海洛因成瘾者更倾向于选择高风险选项，但是在健康对照组没有此现象。这表明海洛因成瘾者更喜欢追求风险行为，而不考虑它所带来的负向结果。基于行为结果，我们认为海洛因成瘾患者不能利用反馈结果调整和指导他们的行为。
　　5、研究两组人群的事件相关电位，包括与动机水平有关的刺激前负波(SPN)，与奖赏加工有关的反馈相关负波(FRN)以及与认知和注意力有关的P300。结果发现健康人群左右大脑的SPN幅值存在着显著的差异，即大脑右侧的幅值显著大于左侧，但是海洛因成瘾患者没有这种差异；此外，海洛因成瘾者相比较于健康对照组，无论是在正反馈还是负反馈的条件下，都诱发出了较大的FRN波幅；研究还发现，海洛因成瘾者在负反馈条件下，所诱发出的P300幅值显著低于健康对照组，但是在正反馈条件下，海洛因成瘾者的P300幅值虽然低于健康对照组，但是无显著差异，没有统计学意义。这些发现表明，在决策过程中，海洛因成瘾患者的奖赏和认知过程可能被损伤。

目录

声明

第一章 绪论

1. 1 毒品成瘾

1. 2 吸毒问题研究现状

1. 3 海洛因成瘾者的风险决策缺陷以及大脑的异常

1. 4 论文的主要工作和结构

第二章 脑电信号的分析方法

2. 1 脑电信号的概述

2. 2 脑电信号的采集方式

2. 3 脑电的分析方法

2. 4 脑电信号的非线性动力学分析算法

2. 5 分类的方法

2. 6 本章小结

第三章 非线性特征提取和特征分类结果分析

3. 1 实验被试

3. 2 数据的采集及预处理

3. 3 全波段的复杂度和功率谱熵值的统计结果

3. 4 alpha节律的复杂度和功率谱熵值的统计结果

3. 5 结果讨论

3. 6 分类结果分析

3. 7 本章小结

第四章 海洛因成瘾者的风险决策缺陷的研究

4. 1 实验方法

4. 2 结果检验

4. 3 结果讨论

4. 4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢