Internet Game Oordrag word geassosieer met 'n verandering van Fronto-Striatal funksionele konnektiwiteit tydens belonings terugvoer verwerking (2018)

Swakker vmPFC-verbinding met die kaudaatkern

Dit is bekend dat die vmPFC betrokke is by die vertaling van belonings na voorstellings van subjektiewe waarde (39, 42). Dit het wederkerige verbindings met die striatum vir kognitiewe en affektiewe/emosionele funksies (43, 44). Ons bevindinge toon 'n gedissosieerde funksionele koppeling van die vmPFC met substreke van die striatum wat met IGO geassosieer word: swakker funksionele konnektiwiteit met die dorsale striatum (dws die caudate nukleus), en sterker konnektiwiteit met die ventrale striatum (dws die NAcc).

Die caudaatkern is die teikengebied van dopamienprojeksieneurone in die substantia nigra, en dit is bekend dat dit betrokke is by die kodering van aksie-uitkoms-assosiasies tydens beloningsleer (45). Dit is een van die breinstreke waar IGD-geassosieerde abnormaliteite wyd gerapporteer is in molekulêre (46), strukturele (47, 48), en funksionele studies (17). Byvoorbeeld, jong volwassenes met internetverslawing vertoon verminderde dopamien D2 reseptor beskikbaarheid in die bilaterale dorsale caudaat, en die erns van internetverslawing gemeet deur IAT skale word negatief geassosieer met dopamien D2 reseptor beskikbaarheid in die linker caudate (46). Dit lyk ook asof IGD-individue verhoogde grysstofvolume in die caudaat het, tesame met verswakte kognitiewe beheerprestasie (47). Dong et al. (17) het verminderde caudate-aktivering aangemeld by individue met internetverslawing tydens besluitneming in die konteks van "voortdurende" oorwinnings, wat dui op onvoldoende aandag aan vorige gedragskeuses en hul uitkomste.

Breinaktiverings in reaksie op positiewe terugvoer is in beide die kaudaatkern en vmPFC gerapporteer, veral wanneer terugvoer inligting vir toekomstige gedrag bevat (49). Daar is getoon dat die anatomiese sterkte van die caudate-vmPFC-verbinding die buigsaamheid van doelgerigte aksie voorspel (50). Die verswakte funksionele kommunikasie tussen die dorsale striatum en vmPFC wat in die IGO-groep van hierdie studie gevind is, impliseer dat daar abnormale besluitneming of mislukking van gedragsaanpassing vir geldelike beloning moet wees, veral aangesien soortgelyke bevindings vir ander tipes verslawing gerapporteer is. Byvoorbeeld, Lee et al. (51) het verminderde funksionele koppeling tussen die dorsale striatum en orbitofrontale streek rondom die vmPFC gerapporteer tydens 'n Odd-Even-Pass-taak by individue met alkoholafhanklikheid, in samewerking met hul aanhoudende keuse van wanaangepaste keuses. Ons het egter nie 'n verband gevind tussen die swak vmPFC-dorsale striatum-konnektiwiteit van IGO en leerprestasie vir geldelike beloning nie.

Sterker vmPFC-konnektiwiteit met die nucleus accumbens

In teenstelling met vmPFC-kaudaatkernkonnektiwiteit, is vmPFC-NAcc-konnektiwiteit in die IGO-groep verbeter. Die NAcc, as een van die hoofkomponente van die ventrale striatum, is voorgestel om betrokke te wees by die toekenning van aansporingsopmerklikheid aan 'n lonende stimulus. Die vmPFC-NAcc kring is voorgestel om 'n neuropatologiese meganisme van verslawing te wees (52). Byvoorbeeld, daar is verhoogde funksionele konnektiwiteit tussen die ventrale striatum en die vmPFC by heroïenafhanklike individue tydens die rustende toestand (53). 'n Verhoogde vmPFC-NAcc-konnektiwiteit is ook gerapporteer by alkoholafhanklike jong volwassenes tydens beloningverwerking, en individuele verskille in hierdie konnektiwiteit is geassosieer met die frekwensie van alkoholgebruik (54).

Ons bevindinge stem ooreen met die gevolgtrekkings van Volkow et al. (55), wat voorgestel het dat verslawing verband hou met "NOW"-kringe, waarin verhoogde vmPFC/NAcc-kring die keuse van 'n onmiddellike beloning bevoordeel. Die huidige bevinding van vmPFC-NAcc-koppeling in die IGO-groep stem ooreen met patologiese veranderinge in die neuronale meganismes wat betrokke is by beloningswaardeverwerking in substansverslawing, veral binne die "wil" kringe.

Alhoewel daar 'n negatiewe korrelasie was tussen vmPFC-NAcc funksionele konnektiwiteit en die korrekte verblyfkoers vir geldelike beloning, moet versigtigheid aan die dag gelê word met die interpretasie van hierdie bevinding. Let daarop dat twee individue van die IGO-groep wie se sterkpunte van vmPFC-NAcc funksionele konnektiwiteit hoogs verbeter is tydens die aflewering van geldelike belonings, die laagste korrekte verblyfkoers getoon het. In die besonder kan een deelnemer in die IGO-groep geïdentifiseer word as 'n statistiese uitskieter [Cook's Distance-metode; (56)]. Die negatiewe korrelasie wat oorspronklik in die IGO-groep gevind is [r₍₁₆₎ = -0.516, p = 0.028] is nie meer betekenisvol as hierdie uitskieter uit die analise verwyder word nie [r₍₁₅₎= -0.233, p = 0.369]. Alternatiewelik dink ons ​​hierdie uitskieter is net die uiterste voorbeeld van hierdie negatiewe verhouding, waarin die deelnemer met die mees verbeterde vmPFC-NAcc funksionele koppeling vir geldelike beloning die grootste kognitiewe inmenging in beloningterugvoerverwerking sal ervaar. Hierdie deelnemer se lae prestasie was slegs spesifiek vir geldelike beloning (0.65: gemiddelde korrekte verblyfkoers van IGO-groep = 0.941; SD = 0.094), nie na simboliese beloning nie (0.77: gemiddelde korrekte verblyfkoers van IGO-groep = 0.822; SD = 0.179). Dit dui daarop dat die uitskieter se swak gedragsprestasie nie geassosieer is met 'n wanbegrip van taakinstruksies of swak leervermoë in die algemeen nie. Boonop het 'n soortgelyke neiging van 'n negatiewe verwantskap selfs in die normale kontrolegroep bestaan ​​[r₍₁₈₎ = -0.440, p = 0.052], wat aandui dat die verhoogde vmPFC-NAcc funksionele koppeling geassosieer is met swak leerprestasie vir geldelike beloning, ongeag IGO-probleme. Hierdie interpretasie word ondersteun deur 'n vorige verslag dat onder gesonde deelnemers individue met verhoogde ventrale striatum-vmPFC-konnektiwiteit groter impulsiewe gedragsneiging tydens 'n vertragingsafslagtaak getoon het (57). Die huidige bevinding van versterkte vmPFC-NAcc funksionele konnektiwiteit in die IGO-groep kan verstaan ​​word as 'n soortgelyke patologiese meganisme van 'n verhoogde opvallendheid binne "wil" stroombane (58). Met ander woorde, die verbeterde vmPFC-NAcc-koppeling vir die beloning-aansporing in IGO-individue kan verband hou met 'n groter opvallende reaksie vir beloning, wat 'n moontlike onderliggende meganisme van problematiese internetoorgebruikgedrag vir opvallende aansporings kan wees.

Swakker VS-konnektiwiteit met die dorsale anterior cingulate korteks

Ons ondersoek van taakgebaseerde VS-funksionele konnektiwiteit het aan die lig gebring dat IGO-individue swakker VS-dACC-koppeling het in vergelyking met die kontrolegroep. Hierdie verminderde funksionele koppeling tussen die ventrale striatum en dACC stem ooreen met vorige bevindings. Daar is getoon dat intrinsieke konnektiwiteit van die ventrale striatum-dACC geassosieer word met groter erns van nikotien (59) en kokaïenverslawing (60). Ook Crane et al. (61) het gerapporteer dat die hoërisikogroep in alkoholgebruikversteuring (dws binge drinkers) probleme ondervind om hierdie netwerk tydens beloningverwerking te betrek.

In die konteks van leer speel die dACC 'n belangrike rol in die kodering van aksie-uitkoms-assosiasies, insluitend die integrasie van beloningsgeskiedenis om besluite vir potensiële belonings te lei (62, 63). Dit is ook voorgestel om betrokke te wees by die aanduiding van die behoefte aan aandag tydens leer (64). Abnormaliteite in dACC-funksie vir terugvoerverwerking in IGD-individue is aangemeld. Yau et al. (65) het opgemerk dat adolessente met problematiese internetgebruik terugvoerverwante negatiwiteit en P300-amplitudes tydens risikoneming afgestomp het, wat abnormale ACC-funksie in vroeë en laat terugvoerverwerking voorstel. Gegee dat VS ook 'n kritieke breinstreek is vir beloningsverwante leer (66) sowel as vir beloningverwerking (67), moet die funksionele koppeling tussen VS en dACC 'n kritieke rol speel in terugvoerleer, waarin die uitkomswaardes vir geselekteerde response opgedateer word. Daarom kan veranderde VS-dACC funksionele koppeling in die IGO-groep 'n probleem aandui om waardeseine wat aan aksie-uitkomsverhoudings geheg is, voor te stel, wat op sy beurt tot leerprobleme kan lei, alhoewel verswakte leerprestasie nie vir geldelike beloning waargeneem is nie.

Swakker VS-konnektiwiteit met ander kortikale en subkortikale streke

Ons het wydverspreide abnormale funksionele koppelings gevind in die vlPFC, precuneus en linguale gyrus in assosiasie met IGO. Hierdie streke is betrokke by verskeie kognitiewe kontroles tydens terugvoerleer. Die vlPFC is byvoorbeeld bekend daarvoor dat hy buigsame doelgerigte gedrag lei deur motiveringsinligting van subkortikale gebiede te integreer (68, 69). Die precuneus en linguale gyrus word geaktiveer in reaksie op geldelike beloning tydens omkeerleer wanneer 'n beloning gegee word as 'n sein om die rolle om te keer (70). Volgens Dong et al. (71), is daar verminderde inferior frontale korteksaktivering by IGD-individue wanneer hulle riskante keuses maak. Die verminderde funksionele konnektiwiteit tussen VS en die verskillende kortikale streke in die IGO-groep van die huidige studie dui op verswakte kognitiewe kontroles van terugvoerverwerking wanneer 'n geldelike beloning as positiewe terugvoer gegee word.

Ons het ook gevind dat die IGO-groep swakker VS-funksionele verbinding met die pallidum getoon het tydens monetêre beloningverwerking. Die pallidum ontvang efferente verbindings vanaf die ventrale striatum, veral vanaf die NAcc, en stuur 'n sein na die korteks via relais deur die talamus (72). Dit is hoofsaaklik bekend dat die pallidum met motoriese funksies geassosieer word, maar 'n rol in beloningsverwerking is ook wyd bespreek (73). Zhai et al. (74) berig dat IGD geassosieer word met verminderde witstofdoeltreffendheid in die pallidum. Die VS en pallidum is albei betrokke by die hedoniese impak van verslawing, wat vermoedelik deur opioïede sisteme bemiddel word (75), spekuleer ons dat verminderde VS-Pallidum-funksionele konnektiwiteit in IGO-individue verminderde hedoniese plesier vir geldelike beloning kan weerspieël. Hierdie interpretasie is in lyn met 'n teoretiese model van verslawing wat verminderde hedoniese stelpunte insluit (76).

Waarom is effekte op funksionele verbinding slegs vir geldelike beloning?

Slegs vir geldelike belonings het die IGO-groep veranderde funksionele verbindings getoon, met óf swakker sterker óf sterker patrone. Tydens terugvoerleer was deelnemers bewus daarvan dat 'n korrekte reaksie óf 'n geldelike óf 'n simboliese beloning tot gevolg kan hê. Omdat hulle nie ingelig is oor watter leerstimulus deur 'n geldelike, in teenstelling met simboliese beloning, gevolg sou word nie, sou die lewering van 'n geldelike beloning groter motiveringsbelangrikheid gehad het in vergelyking met 'n simboliese beloning. Dat hierdie effekte tot die IGO-groep beperk was, dui daarop dat hierdie opvallendheid meer impak op IGO-individue as kontroles gehad het.

Ten spyte van die funksionele konnektiwiteitseffekte wat in IGO-individue vir geldelike beloning waargeneem is, het ons nie 'n leergestremdheid vir geldelike beloning in die IGO-groep relatief tot kontroles opgespoor nie. Een moontlike rede hiervoor kan 'n plafon-effek wees. In hierdie terugvoer-leerparadigma, waar elke terugvoer gegee is op grond van 'n deterministiese stimulus-uitkomsgebeurlikheid, was die gemiddelde korrekte verblyfkoers vir geldelike beloning baie hoog in beide groepe (IGO-groep: M = 0.94, SD = 0.09; kontrolegroep: M = 0.95, SD = 0.04). Gevolglik sou dit moeilik wees om enige leergestremdheid op te los vir leer uit geldelike beloning, selfs in die IGO-groep. Nog 'n moontlikheid is dat IGO-individue op ander kompenserende kognitiewe hulpbronne kan staatmaak om die SR-assosiasies te leer, wat lei tot prestasie soortgelyk aan die kontroles. Ons het egter geen bewyse gevind om die kompenserende hipotese te ondersteun nie, want die meeste van die funksionele netwerke wat ondersoek is, was swakker in die IGO-groep as in kontroles. Vir die enigste geval van verhoogde funksionele konnektiwiteit in die IGO-groep (dws vmPFC-NAcc-koppeling), was die verhouding met die gedragsprestasie die teenoorgestelde van verwagting: individue met sterker vmPFC-NAcc-koppeling vir geldelike beloning het 'n verminderde neiging getoon om die dieselfde reaksie in daaropvolgende geleenthede. Dus, as daar 'n kompenserende meganisme is om leergestremdheid te oorkom vir beloningterugvoer in IGO, moet dit buite die vmPFC- of VS-koppelnetwerke bestaan. Laastens moet ons die moontlikheid oorweeg dat kompenserende meganismes van IGO nie plaasvind tydens die tyd van terugvoerverwerking, soos ondersoek in die huidige studie nie, maar tydens die inter-proef interval (werkgeheue strategie) of tydens stimulus aanbieding/respons seleksie. In ooreenstemming met hierdie idee, 'n vorige verslag (1) stel voor dat IGO-individue 'n werkgeheuestrategie spesifiek vir geldelike beloning gewerf het om te vergoed vir hul beloningsleergestremdheid.

Waarskuwings en beperkings

Alhoewel ons verskillende funksionele verbindingspatrone van VS en vmPFC in die IGO-groep waargeneem het, was die graad van hierdie abnormaliteite nie geassosieer met die erns van simptome van internetspeletjieverslawing nie. Die abnormaliteite wat gevind word in die funksionele netwerke betrokke by die verwerking van beloningsinligting kan die gevolg wees van die swaar gebruik van internetspeletjies van die IGO-individue. Hierdie moontlikheid word egter nie deur ons data ondersteun nie, aangesien ons geen korrelasie kon vind tussen die tyd wat aan speletjies bestee word en die sterkpunte van konnektiwiteit nie. 'n Alternatiewe moontlikheid is dat die erns van verslawing dalk nie 'n lineêre verband toon met die mate van abnormaliteite in beloningsverwerking nie. Nog een is dat individue met sekere inherente, reeds bestaande funksionele netwerkkenmerke meer geneig is om in speloorgebruikprobleme te val. Toevallige speelaktiwiteite kan byvoorbeeld problematies word vir diegene wat relatief ondoeltreffend is in die verwerking van kognitiewe/aandagvereistes om die omgewing te beheer wanneer hulle plesier ervaar vir hoogs opvallende belonings, wat sulke andersins normale individue in gevaar stel vir IGD. Longitudinale studies sal nodig wees om die langtermyn-effekte van internetspeletjiegebruik of risikofaktore in inligtingverwerking aan te spreek.

Depressie en aandagafleibaarheid/hiperaktiwiteitsversteuring (ADHD) is betrokke by beloningsverwerking (77, 78), wat albei ook bekende psigiatriese comorbiditeite van IGD (79). Die veranderinge in funksionele konnektiwiteitspatrone wat ons in die IGO-groep waargeneem het, was nie geassosieer met enige van die comorbiditeite van IGD, soos depressie of impulsiwiteit nie. Aangesien groepsverskille vir geldelike beloning waargeneem is in funksionele breinnetwerke wat bekend is dat hulle betrokke is by opvallendheid en kognitiewe beheer van beloning, is dit redelik om te aanvaar dat hierdie verskille verband hou met die verwerking van beloningsinligting. Daarom is die verskille in inligtingsverwerking vir geldelike beloning waarskynlik kritieke IGD-kenmerke wat onafhanklik van persoonlikheidseienskappe of emosionele versteurings kan voorkom.

Dit is belangrik om 'n paar beperkings van hierdie verslag te bespreek. Ons IGO-groep het bestaan ​​uit jong mans wat as "gevaar" vir IGD beskou is. 'n Mens moet versigtig wees om ons bevindinge te veralgemeen na IGO-wyfies, of na mans of vrouens wat klinies met IGD gediagnoseer is (80). Nog 'n probleem is ons gebruik van 'n vaste interstimulus-interval tussen die leerstimuli en terugvoervertoning, soos tipies is van SR-assosiasie-leerparadigmas. Hierdie vaste interval kon veroorsaak het dat die beelddata vir terugvoerverwante aktivering beïnvloed word deur oorblywende aktiwiteit van die terugvoerverwagtingsperiode (dws leidraadaanbieding of reaksie-inisiasie). Inderdaad, 'n vorige studie wat die beloningsvoorspellingsfout in IGD ondersoek het, het afgestompde VS-aktivering tydens cue-verwerking aan die lig gebring (81). Ten slotte moet 'n mens in gedagte hou dat die funksionele konnektiwiteitsbenadering nie direkte of oorsaaklike verwantskappe tussen twee streke openbaar nie, alhoewel sommige van ons interpretasies ingelig is deur spesifieke anatomiese interkonneksies wat in dierestudies gevind is.