利用渴望程度測試分辨毒品使用者

人類具有對事物的衝動與渴求，腦部產生衝動與渴求反應的機制一直令科學家們好奇，然而目前科學家衡量人對某事物渴求程度的方法，主要是讓受試者產生渴望的衝動，然後問受試者對於此事物的渴望程度如何。這個方法最大的缺點是得到的分數無法做統一比較，因為社會背景的不同會影響受試者的回答。而今年發表於Nature Neuroscience的論文提出了解決這項問題的潛在方法，並將此方法用在分辨受試者是否有使用毒品。

首先，研究人員要建立「渴求」的反應產生時，大腦哪些區域產生反應變化。33位女性與66位男性共99位受試者參與這項實驗，實驗分成二個部份，第一個部份讓受試者看食物的照片，然後請受試者先渴望想用照片中的食物，再用意志力抵抗食物的誘惑，然後寫下自己對食物渴望的程度。第二部份分別給不同受試者觀看菸、酒、古柯鹼的圖片(受試者包含有菸癮、酒癮、古柯鹼毒癮的人)，同樣的請受試者先渴望再抵抗，之後寫下渴望程度。實驗過程研究人員也用fMRI記錄這個過程受試者腦部活動的變化，並進後續分析。

根據fMRI記錄的結果，活動變化顯著的腦區如圖所示，黃色表示該區域活動增加，包含額葉腹內側、前扣帶皮層背側、膝下扣帶皮層/紋狀體腹側、壓後皮層、部份頂葉、部份顳葉、小腦、杏仁核；藍色區域表示活動顯著減少，包含枕葉視覺區域、 外側額葉、部份頂葉、運動皮層。接著研究人員利用這些腦區變化的數據進行分類，利用LASSO-PCR方法，研究人員嘗試區分「渴望」的程度、是否渴望使用毒品、渴望毒品與食物反應腦區的差異。將渴望程度分成高渴望與低渴望，準確率約81%(sensitivity = 81%, specificity = 81%, AUC = 0.91)，雖然沒有非常準確，但研究人員認為結果還算不錯，因為分類只用了fMRI的資料，如果加入其他變因，分類結果很可能會更好。在分辨受試者是否使用毒品的部分，fMRI活性記錄發現有使用毒品的受試者[對毒品的渴望程度-對食物渴望程度]顯著大於沒有使用毒品的受試者，預測準確率可達82%(sensitivity = 97%, specificity = 60%, AUC = 0.87)。最後研究人員比較毒品與非毒品使用者fMRI資料差異，並發現只用食物渴望的數據訓練模型，可以大致預測人對某事物表現出渴望，但只用毒品渴望的數據訓練模型預測渴望結果不佳，有一說法可以解釋這些結果：人腦在「渴望」時活化的區域類似，但活化的程度不同，食物對渴望腦區的活化不及毒品。

雖然單純以fMRI測得腦區活性預測受試者是否有使用毒品並非十分準確，但換而言之，以往研究渴望程度僅能過受試者回答，而現在出現一種能科學量化的方法，且效果還算不錯，似乎是未來行為科學技術可以突破的方向之一。

撰文：張誌元

參考文章：

Koban, L., Wager, T.D. & Kober, H. A neuromarker for drug and food craving distinguishes drug users from non-users. Nat Neurosci (2022). https://doi.org/10.1038/s41593-022-01228-w