目前药物成瘾的种类有很多,其中最受关注的则是海洛因成瘾。海洛因是目前严重威胁公共健康的成瘾药品,长期服用海洛因会对大脑造成很严重的损伤,这种损伤通常是不可逆转的。研究发现,海洛因引起脑部最大的变化是使得大脑灰质密度变大,神经元活动频率明显降低,这些变化可能会导致成瘾者出现决策和认知方面的障碍。目前诸多的文献着重从事件相关电位(ERP)、时频分析的角度出发来研究成瘾人群的成瘾机制,但是运用脑网络方法的还比较少。因此,为了进一步了解海洛因成瘾者的风险决策障碍以及认知功能方面的损伤,本文基于线性和非线性方法,分别对海洛因成瘾者的大脑功能网络做出了以下两方面的研究:1.在进行高低风险决策实验过程中,本文采用了34名受试者在风险决策反馈结果出现之前400ms到决策反馈结果出现的后1000ms的数据作为要研究的脑电数据,其中反馈结果出现之前的400ms是实验的奖赏预期阶段,反馈结果出现的后1000ms是实验的结果评估阶段。实验中海洛因成瘾组17人,正常对照组17人。行为数据结果表明,海洛因成瘾者更倾向于高风险的选择。脑网络结果表明,在奖赏预期阶段,正常对照组的电极相关性大小、聚集系数具有明显的大脑右半球偏侧化效应,而海洛因成瘾组的偏侧化效应消失。同时研究发现,海洛因成瘾组的网路特征属性比正常组更偏离“小世界”属性。在结果评估阶段,两组人群的相关性大小与风险等级和得失有关。结合最小生成树(MST)分析,在奖赏预期阶段和结果评估阶段,两组人群主要存在差异的脑区为右侧脑岛、前额叶、中央顶区,并且发现这些脑区与风险决策与后期的加工认知方面都存在密切的联系。综合以上结果表明,在两个阶段下,海洛因成瘾者的风险决策机制存在一定程度的障碍,使其面对风险选择时,无法有效的规避风险,调整选择方式,来避免风险带来的不良后果。2.由于线性方法主要在时域上进行研究,而非线性方法主要在频域内进行研究并且处于不同状态下的脑电信号具有不同的特性。因此为了更准确地研究两类人群的差异,本文采集了20名海洛因成瘾组和20名正常对照组在静息态下的脑电信号,并使用非线性方法(互信息法和相位同步法)计算不同脑区之间的相干性。在Theta、Alpha、Beta、Gamma这四个频段上分别构建两组人群的脑网络,并计算相应的网络特征属性,从复杂网络角度进行分析。结果显示,四种频段下,正常对照组的全局相干性均大于海洛因成瘾组,统计结果发现,在Alpha频段下,两组人群的三类网络特征属性均存在显著性差异,具体表现为海洛因成瘾组的平均聚集系数、平均节点度低于正常对照组,而平均路径长度则高于正常组。接着在节点度的基础上计算出两组人群在特定阈值范围内的节点效率、节点中心度、节点度的AUC,并将其作为局部特征。又计算出两组人群在相同阈值范围内的特征路径长度和聚集系数,将其作为全局特征。最后使用SVM作为分类器,在不同特征的组合下,得到不同的分类准确率,通过比较得出最优的特征组合。一方面,本文采用了脑网络的方法研究成瘾的机制,了解了海洛因成瘾者风险决策相关的脑功能障碍,这为成瘾的相关研究提供了新的思路。另一方面,本文使用脑网络中的小世界属性作为特征进行分类,得到最佳的分类特征组合。这为海洛因成瘾的进一步诊断和戒断提供了新的方向。