网络成瘾的遗传学研究述评

李蒙蒙 甘 雄

（长江大学教育学院，荆州 434023）

1 引言

2018年1月，中国互联网信息中心（CNNIC）发布第41次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示，截至2017年12月，我国网民规模达7.72亿，全年共计新增网民4074万人。人们在享受网络便利的同时，越来越多的人沉迷网络。大量实证研究表明，过度使用和沉迷网络会造成严重的生理和心理问题。1996年，Goldberg根据 DSM－Ⅳ（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders－Ⅳ）中药物成瘾的诊断标准，首次提出网络成瘾的概念，认为网络成瘾是一种会导致严重临床症状的、非适应性的网络使用模式。1996年，Young开始对网络成瘾展开系统的研究，根据DSM－Ⅳ中关于病理性赌博的诊断标准，Young将网络成瘾定义为：网络成瘾是一种由于过度使用网络，对网络产生心理依赖且冲动控制失常的行为（Young，1996）。

2013年5月，物质使用失调工作组建议美国精神病协会（American Psychiatric Association， APA）在最新出版的 《精神疾病诊断与统计手册》第五版（DSM－5）中将网络成瘾的重要亚型——网络游戏成瘾（internet gaming disorder，IGD）纳入到第三章“新出现的测量方法与模型”中的 “有待更多研究的疾病”部分。2018年6月，世界卫生组织（WHO）在最新发布的《国际疾病分类》第11版（ICD－11）中将游戏障碍 （gaming disorder）纳入成瘾性疾患章节部分。从2013年美国精神疾病协会的“进一步研究”，到2018年被WHO正式列入精神疾患，网络游戏成瘾无疑已引起了国际社会的重视。APA呼吁聚焦网络成瘾，进一步明晰网络成瘾的病因。在人类生活越来越离不开互联网的时代大背景下，如何让人们在充分利用互联网技术优势的同时而不会对网络成瘾，将是人类社会当前及未来面临的一个重大科学及实践课题。研究者普遍认同个体的发展是遗传与环境相互作用的结果 （Ellis，Boyce，Belsky，Bakermans－Kranenburg， ＆ van Ijzendoorn， 2011；Hohmann， Adamo， Lahey， Faraone， ＆ Banaschewski，2015），当前关于网络成瘾的研究集中在环境因素和心理因素上，关于网络成瘾遗传基础的研究目前还不多见。本文将通过梳理和总结国内外相关研究，对网络成瘾的遗传学基础研究进行述评。

2 网络成瘾的双生子研究

早期的定量遗传学研究简单地把个体差异分解为遗传影响与环境影响两个部分。随着研究的深入，学者们意识到此类划分的局限。20世纪90年代开始，定量行为遗传学方法通过将观察到的人与人之间的表现型差异分成三个子成分（遗传、共享环境和非共享环境）来分离遗传影响和环境影响。经典双生子设计采用平等环境假设，这一假设表明，共享环境对同卵双生子和异卵双生子具有相同的影响。虽然平等环境假设的有效性一直存在争议，但其有效性在最近的研究中得到了证实。双生子研究作为一种定量遗传学的研究模式，可以通过生物统计的方法将遗传对行为表现型的影响和环境对行为表现型的影响区分开。在某种行为表现上（如网络成瘾），如果同卵双生子之间的相似度比异卵双生子高，则提示该行为表现型中遗传起作用；如果同卵双生子之间的相似度不高于异卵双生子，则提示该行为表现型中共享环境的效应更大；如果同卵双生子之间的相似性较低，则说明存在非共享环境效应。

在土耳其的一项研究中，研究者招募了237对土耳其双胞胎，包括80对同卵双胞胎（49对女性，31对男性），157对异卵双胞胎 （98对为相同性别，59对为不同性别）。被试均需要填写病理性网络使用（problematic internet use，PIU）问卷。 随后的相关性分析显示，对于男性双胞胎，同卵双胞胎的相关系数是异卵同性双胞胎相关系数的两倍多。但对于女性双胞胎，同卵双胞胎的相关系数小于异卵同性双胞胎的相关系数，表明遗传因素在女性双胞胎中没有发挥作用。另外，数据还显示异卵异性双胞胎间的相关系数比异卵同性双胞胎间的相关系数小得多，这表明异卵双胞胎的配对内相似性随性别而变化。对男性双胞胎进行单变量模型拟合分析，结果显示，最佳拟合模型为 ACE模型（genetic—environmrntal—non－shared environmental model），遗传因素能够解释PIU总分 41.7%的变异，共享环境解释16.7%的变异，非共享环境解释 41.5%的变异（Deryakulu ＆ Ursava， 2014）。

研究者以中国青少年作为被试，825对中国青少年双胞胎参与实验，参与者包括449对女性双胞胎 （328对同卵、121对异卵），376对男性双胞胎（279对同卵、97对异卵）。所有被试都需要填写PIU问卷，得分高的被试表明病理性网络使用情况更严重。随后的单变量模型拟合分析结果显示，与独立估计模型相比，控制性别参数时，模型拟合程度显著下降，表明PIU的遗传倾向具有显著性别差异。模型拟合的结果为，对于男性和女性，AE模型（genetic—non－shared environmental model） 都是最佳拟合模型。对男性来说，PIU的遗传效应占大部分（66%），其余（34%）归因于非共享环境差异。对于女孩来说，PIU的遗传力为58%，略低于男孩，其余的变异（42%）归因于非共享环境 （Li，Chen，Li，＆ Li，2014）。另外，该研究还发现，男性比女性表现出更多的PIU症状。有元分析表明，这可能与男性表现出更多的动机反应有关，动机反应与奖励敏感性、冒险和感觉寻求有关 （Cross，Copping，＆ Campbell，2011）。研究提示，两性在网络成瘾行为的形成上可能存在不同的机制，不同的基因可能影响两性的同一性状，也就是说，网络成瘾的病因有显著的性别差异。这些发现与现有分子遗传学研究的结果一致，主要表明网络成瘾的生物学或遗传倾向更可能发生在男性身上 （Han，Lee，Yang，Kim，Lyoo，＆ Renshaw，2007； Kim ＆ Kim， 2015）。

Deryakulu和Li等人的研究都是小样本范围内的研究，随后有研究者采用大样本作为研究被试，参与者来自澳大利亚昆士兰2012年的BLTS项目，这一项目从1992年开始在大布里斯班地区招募双胞胎和他们的家庭成员。Long等选取了2059对双生子（1034对同卵、1025对异卵）为研究对象，参与者需要在线上填写网络使用（internet use，IU）问卷，此问卷包括四个衡量标准：每天花在互联网上的时间 （HOURS）；晚上十一点之后使用互联网的频率（AFTER 11）；是否使用互联网来联系同伴和／或其他年轻人（CONTACT）；在互联网上大部分的时间是在做什么（SNW），每个问题的计分和选项都不同。单变量模型拟合结果显示，“HOURS”这一衡量标准的最佳拟合模型为AE模型（genetic—non－shared environmental model），遗传因素能解释41%的变异，其余59%归因于非共享环境。其他三个衡量标准有各自的最佳拟合模型，“AFTER 11”这一维度的变异36%由遗传因素决定，16%由共享环境决定，“CONTACT”这一维度完全由共享环境决定，“SNW”这一维度的39%由遗传因素决定，其余部分由非共享环境决定（Long et al.， 2016）。

综上，双生子研究表明，遗传对网络成瘾有重要作用，提示网络成瘾具有生物学基础，目前关于网络成瘾的家族研究和收养研究尚较为缺乏。

3 网络成瘾的分子遗传学研究

早期行为遗传学研究表明，遗传因素能在一定程度上解释网络成瘾的变异。随着分子遗传学的发展，人类复杂行为的基因研究不断涌现。有大量关于酒精及其他类型药物成瘾的基因研究，然而，很少有人研究非药物成瘾的遗传机制。网络成瘾是我国最受关注的非药物成瘾类型，具有重要的遗传基础。在网络成瘾相关基因的研究中，由于单胺类神经递质系统与情绪加工及努力控制存在紧密联系，首先得到了研究者的关注，之后陆续出现网络成瘾备选基因的研究。文献中最多见的包括5－羟色胺转运（5－HTTLPR）基因、多巴胺受体基因和烟碱乙酰胆碱受体（CHRNA4）基因。

3.1 5－HTTLPR 基因

5－HTT 是位于染色体 17q 11.1－q12 上的 5－羟色胺再摄取转运蛋白基因，对脑内5－羟色胺的水平有重要的调节作用。5－HTT基因在神经突触内含量很高，通过再摄取的方式来控制突触间隙中5－羟色胺的量及5－羟色胺与突触后膜上受体作用时间。在5－HTT启动子区域有一处多态性位点5－HTTLPR，对5－HTT基因的转录具有重要的调节作用。5－HTTLPR位点上有两种等位基因，分别为长（L）等位基因和短（S）等位基因，长（L）等位基因具有更高浓度的5－HTT信使RNA，转录效率更高，5－羟色胺的再摄取率也更高（Greenberg， Tolliver， Huang， Li，Bengel， ＆ Murphy， 1999）。 这一发现也提示，5－HTTLPR（特别是S等位基因的存在）可能与药物成瘾有关。

有研究表明，携带S等位基因的个体更容易酒精成瘾、尼古丁成瘾 （Cope，Munier，Trucco，Hardee， Burmeister， ＆ Heitzeg， 2016； Li， Chen，Li， ＆ Li， 2014）。 随后，有学者指出，5－HTTLPR 与非药物成瘾也有一定关系，如在一项关于病理性赌博的研究中，对68名病理性赌博患者和68名正常被试进行实验，结果发现，5－HTTLPR的S等位基因与男性的病理性赌博症状有关（Pérez， Ibáez， Saiz－Ruiz， ＆ Fernández－Piqueras， 2002）。 随后的研究发现，与对照组相比，网络成瘾组中SS‐5HTTLPR出现的频率更高，人格量表中避免伤害的得分更高，贝克抑郁量表得分更高，SS‐5HTTLPR与过度使用网络者的避免伤害有关，过度使用网络者携带的SS‐5HTTLPR基因及人格特质和抑郁患者相似 （Lee et al.，2008）。另一项研究表明，对于男性而言，携带短（S）等位基因的被试在网络成瘾量表上的得分显著高于携带长 （L）等位基因被试的得分 （Sun，Spathis，Chan，Sankaranarayanan，＆ Lum，2016）。这表明，5－HTTLPR（特别是S等位基因的存在）可能与网络成瘾有关。

3.2 多巴胺受体基因

多巴胺是大脑内重要的神经递质，它传递兴奋及开心的信息。多巴胺系统参与学习、强化行为、注意力和感觉－运动整合。多巴胺也与各种成瘾行为有关，它通过各种机制，如形成条件信号联想、强化刺激事件记忆、刺激动机和行为等，完成药物或行为对个体的强化和奖励作用 （Berridge＆ Robinson，1998）。

现今发现的多巴胺受体有五种，在成瘾行为研究领域，以往研究表明，多巴胺的D2受体（DRD2）基因多态性和酒精成瘾及病理性赌博有关。D2受体基因的邻近基因 ANKK1上 TaqI A的多态性会影响D2受体基因的表达，因此，TaqIA位点的多态性也一直是研究的焦点。TaqIA位点上有两个等位基因 （A1、A2），TaqIA1等位基因会降低纹状体内DRD 2密度，进而导致多巴胺的代谢率降低，多巴胺再摄取不足，个体对奖励的敏感性降低。在此基础上研究者提出A1等位基因携带者更有可能表现出成瘾、强迫行为（Blum， Wood， Braverman， Chen，＆ Comings，1995）。随后一些研究证实了这种说法，一项成瘾研究发现，与对照组相比，烟瘾组中携带TaqIA1等位基因个体的比例更高，且饮食障碍组对奖赏的敏感性更低 （Freire，Marques，Hutz，＆Bau， 2006）。

此外，关于网络成瘾的研究也得到类似的发现，韩国的一位学者研究了韩国网络游戏玩家的奖励依赖性和多巴胺D2受体的TaqIA1等位基因，结果发现，多巴胺D2受体的TaqIA1等位基因在过度使用游戏者组中明显更为普遍。在该组中，TaqIA1等位基因的存在与较高的奖赏依赖得分相关。过多使用网络游戏的玩家可能具有高回报依赖性以及相关多巴胺基因的更高流行率。最近的一项针对网络成瘾个体的多巴胺基因多态性与气质特征的研究也得到了类似的发现，63名网络成瘾成年个体及87名网络成瘾个体参与了此次研究，研究数据表明，网络成瘾组携带TaqIA1等位基因个体的比例更高（Paik et al.，2017），这表明DRD2 TaqIA1可能与网络成瘾有关。

COMT基因在多巴胺的降解中起到关键作用，COMT基因有两种等位基因 （COMTL、COMTH），两种等位基因有不同的功能，COMTH的酶活性比COMTL的酶活性高3到4倍。研究表明，与控制组相比，早期酒精依赖患者携带的COMTL比率更高（Wang et al.，2001）。由于摄入酒精所引起的兴奋感与大脑边缘多巴胺的分泌有密切联系，携带COMTL的个体，多巴胺的失活率更低，体验到的奖励幅度更大，奖励持续的时间会更长，因此更容易酒精成瘾。一项关于尼古丁成瘾的研究也得到类似的结果（Beuten， Payne， Ma， ＆ Li， 2006）。在非药物成瘾研究领域，COMTL也是研究的焦点，Han等对154名高中男生进行研究，结果表明，低活性MET（COMTL）等位基因在过度使用游戏者组中明显更为普遍。

3.3CHRNA4 基因

在关于网络成瘾的遗传学研究中，烟碱乙酰胆碱受体基因的亚基4（CHRNA4基因）也是研究者的关注对象。在一项关于小鼠的研究中，研究者发现，CHRNA4影响多巴胺神经能的传递 （Parish et al，2005）。另外两项关于认知的研究也表明，多巴胺能系统和烟碱系统之间存在相互作用（Markett，Montag， Walter， ＆ Reuter， 2011）。 CHRNA4 位于染色体20的q13.3位点上，研究显示，CHRNA4上RS 1044396多态性的T变体（CC基因型）与焦虑和注意力不集中有关，也对认知、情感等产生影响，特质焦虑及注意力不集中的个体更容易网络成瘾 （张晔，刘勤学，隆舟，艾婷，2016）。

鉴于此，有研究者假设，CHRNA4上RS 1044396多态性的T变体（CC基因型）与网络成瘾存在关联，随后有研究证明了这种假设。国外研究者对82名男性，52名女性进行研究，根据网络成瘾量表的得分将被试分为网络成瘾组和控制组，结果表明，网络成瘾组CHRNA4上RS 1044396多态性的T变体（CC基因型）出现的频率更高，且这一结果只在女性中成立（Montag， Kirsch， Sauer， Markett， ＆Reuter，2006）。 结合以往的研究， 可以表明CHRNA4上RS 1044396多态性的T变体（CC基因型）可能与网络成瘾有关。

综上所述，多巴胺能和5－羟色胺能的基因多态性及烟碱乙酰胆碱受体（CHRNA4）基因在网络成瘾中发挥的作用似乎与药物成瘾类似。对于网络成瘾的个体而言，多巴胺能、5－羟色胺能基因的多态性，及烟碱乙酰胆碱受体（CHRNA4）基因和奖赏依赖的关系也与药物成瘾个体类似。目前，关于行为成瘾的遗传学研究还不多见，未来需要更加深入的研究，尤其是药物成瘾与行为成瘾的相似性研究。

4 未来研究与展望

网络成瘾是当前的研究热点之一，探索网络成瘾的遗传学基础将有利于研究者不断丰富研究内容，完善研究框架。目前，这一领域的研究较少，未来针对网络成瘾遗传学基础的研究还可以从以下几方面着手。

首先，虽然目前的遗传学研究表明，网络成瘾具有中等程度的遗传度，但对网络成瘾的遗传学讨论仍然需要注意一些问题：（1）行为遗传学研究的结果不仅表明了遗传因素对网络成瘾的作用，也表明网络成瘾会受到家庭、学校、同伴等环境因素的影响，因此，今后应加强环境因素对网络成瘾的作用机制研究；（2）当前关于网络成瘾分子遗传学研究的结论还存在差异，一方面是由于有的研究样本量不足或集中选取男性样本，会造成研究结果的不一致，被试的年龄段也会对结果的一致性产生影响，未来的研究应考虑选取女性及多个年龄段的被试进行研究。另一方面，多个基因间可能存在交互作用，所以网络成瘾的实验结果往往难以重复验证，未来的研究可以探讨不同基因间的交互作用。除了基因间的交互作用，基因和环境之间可能也存在交互作用，因此，基因和环境的交互作用也是未来网络成瘾作用机制研究需要重视的方面。（3）由于被试获取具有一定的困难，目前关于网络成瘾的家庭研究及双生子研究依然不多，需要针对网络成瘾设计更多定量遗传学研究，探讨遗传和环境对网络成瘾的影响程度。随着实验仪器的更新换代，基因研究有了更多的选择，这也为遗传学研究的开展提供了便利。

其次，除了遗传学上的特征，网络成瘾还会表现出决策、冲动控制、奖赏等认知特征，这些特征都与一定的脑区紧密联系。未来的研究可以结合网络成瘾患者的认知特征对特定脑区进行分析，进而与药物成瘾脑机制进行比较，有利于对网络成瘾的作用机制更深入的理解。近10年，出现了很多神经科学研究，但有关网络成瘾的神经机制研究和遗传学研究都是分开的，未来的研究可以考虑将神经科学的研究技术与分子遗传学的方法相结合，探讨不同基因型个体网络成瘾的相关脑区的活动水平与结构，达到从分子遗传学的视角探讨网络成瘾神经机制的个体差异的期望。

总之，未来的研究除了分别从遗传学、神经生物学的角度对网络成瘾的机制进行研究，还可以将认知神经科学的技术与方法整合到双生子研究、基因研究中。在此基础上，对网络成瘾的临床表现、遗传机制及认知神经环路特点进行系统的理解，进一步明确网络成瘾的作用机制。