A gravità di u ghjocu predice a rispunsenza midbrain à miss outcomes (2010)

J Neurosci. 2010 May 5;30(18):6180-7. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5758-09.2010.

Chase HW1, Clark L.

Autore infurmazione

  • 1Scola di Psicologia, Università di Nottingham, Nottingham NG7 2RD, Regnu Unitu.

astrattu

U ghjocu hè una attività recreativa cumuna chì diventa disfunzionale in un sottogruppu di individui, cù u "gambling patologicu" DSM cunsideratu cum'è a forma più severa. Durante u ghjocu, i ghjucatori sperimentanu una serie di distorsioni cognitive chì prumove una soprastima di e probabilità di vincere. I risultati quasi miss sò pensati chì alimentanu queste distorsioni. Avemu osservatu in precedenza chì i casi mancanti reclutavanu circuiti sovrapposti à vittorie monetarie in un studiu in vuluntarii sani (Clark et al. 2009).

U studiu prisenti circava di allargà queste osservazioni in i ghjucatori regulari è di mette in relazione e risposte cerebrali à un indice di gravità di u ghjocu. Vinti ghjucadori regulari, chì variavanu in a so participazione da i ghjucatori recreativi à i probabili ghjucadori patologichi, sò stati scannati mentre realizanu un compitu simplificatu di slot-machine chì furnisce vittorie monetarie occasionali, è ancu risultati quasi miss è senza vittorie. In u gruppu generale, i risultati quasi miss sò assuciati cù una risposta significativa in u striatum ventral, chì era ancu reclutatu da vittorie monetarie. A gravità di u ghjocu, misurata cù u Screen di Gambling South Oaks, hà previstu una risposta più grande in u midbrain dopaminergicu à i risultati quasi miss. Questu effettu hà sopravvissutu à cuntrullà i co-morbidità cliniche chì eranu prisenti in i ghjucatori regulari. A gravità di u ghjocu ùn hà micca previstu risposte vittorie in u midbrain o in altrò.

Questi risultati dimustranu chì l'avvenimenti quasi miss durante u ghjocu reclutanu circuiti cerebrali ligati à a recompensa in i ghjucatori regulari. Una associazione cù a gravità di u ghjocu in u midbrain suggerisce chì i risultati quasi missori ponu rinfurzà a trasmissione di dopamina in i ghjoculi disordinati, chì estende e similitudini neurobiologiche trà u ghjocu patologicu è a dipendenza da droghe.

Segni: Gambling, Cognitive, Addiction, Dopamine, Striatum, Midbrain

I MUVRINI

U ghjocu hè una forma di divertimentu chì pò esse disfunzionale in certi individui: "u ghjocu patologicu" hè un Disordine di Controlu di Impulsi DSM-IV (Associazione Psychiatrice Americana, 2000) cù sintomi chì includenu ritirata è tolleranza (Potenza, 2006). L'accumulazione di dati indicanu alterazioni neurobiologiche in u sistema di ricumpensa cerebrale in i ghjucatori di prublemi (Reuter et al., 2005, Tanabe et al., 2007, Potenza, 2008). Per esempiu, un studiu fMRI utilizendu un compitu di guessing cù vittorie è perdite monetarie hà truvatu una attenuazione di l'attività ligata à a vittoria in u striatum ventrale è a corteccia prefrontale mediale (PFC) di i ghjucatori patologichi (Reuter et al., 2005). Cambiamenti simili sò stati descritti in i consumatori di droga (Goldstein et al., 2007, Wrase et al., 2007), è sò pensati per indicà a disregulazione di l'input dopaminergicu à queste strutture. L'implicazione dopaminergica in u ghjocu hè sustinutu da i rapporti di prublemi di ghjoculi cum'è un effettu secundariu di medicazione in i malati cù a malatia di Parkinson (Dodd et al., 2005, Steeves et al., 2009).

L'investigazioni di neuroimaging di u ghjocu problematicu finu à a data anu trascuratu e cugnizioni cumplessi chì i ghjucatori spessu sperimentanu (Ladouceur è Walker, 1996). Nant'à i ghjoculi di casu cum'è a roulette o a lotteria, i ghjucatori spessu percenu male un certu livellu di implicazione di cumpetenze (l'"illusione di cuntrollu") (Langer, 1975). Queste distorsioni cognitive sò più prevalenti in i ghjucatori di prublemi (Miller è Currie, 2008) è sò direttamente favuriti da certe caratteristiche di i ghjochi di ghjocu (Griffiths, 1993), cumpresa a prisenza di quasi miss: risultati non-win chì sò proximali à un jackpot. I casi scontri sò capaci di prumove u ghjocu cuntinuu malgradu u so statutu obiettivu di non-win (perdita) (Kassinove è Schare, 2001, Cote et al., 2003). I meccanismi neurali chì sustenenu l'effetti vicinu à u missaghju anu una rilevanza più larga per a capiscitura di l'apprendimentu di rinfurzamentu: nantu à i ghjoculi d'abilità (per esempiu, u football), i casi miss (per esempiu, colpisce u postu) furniscenu un signalu validu di acquisizione di cumpetenze è ricumpensa imminente, è cusì. un sistema di apprendimentu di rinfurzamentu pò utilmente assignà valore à questi risultati. In ogni casu, in i ghjoculi di casu, i casi mancanti ùn indicanu micca successu futuru, è a so putenza suggerisce chì i ghjoculi di ghjocu ponu sfruttà i meccanismi cerebrali chì trattanu naturalmente situazioni di cumpetenza (Clark, 2010).

Aduprendu un compitu di slot-machine in vuluntarii sani, avemu trovu chì quasi misss eranu assuciati cù una attività significativa in e regioni cerebrali (striatum ventrale, insula anteriore) chì rispondenu à vittorie monetarie (Clark et al., 2009). U presente studiu hà u scopu di allargà queste osservazioni in un gruppu di ghjucatori regulari. Prima, avemu u scopu di corroborà a nostra scuperta chì i risultati quasi miss reclutaranu cumpunenti di u sistema di ricumpensa cerebrale in i ghjucatori regulari. Siconda, avemu cercatu di identificà e zone in stu sistema induve l'attività cerebrale durante u ghjocu era assuciata à a gravità di u ghjocu. Ancu se studi precedenti di fMRI anu esploratu u prublema di ghjocu cù disinni di cuntrollu di casu, hè sempre più ricunnisciutu chì u ghjocu disordinatu hè di natura dimensionale: i ghjucatori chì ùn rispondenu micca à i criteri DSM spessu descrizanu danni evidenti legati à u ghjocu (per esempiu, debitu, cunflittu interpersonale), è questi. i danni aumentanu constantemente cù l'implicazione di ghjoculi (per esempiu, a freccia di u ghjocu o spesa) (Currie et al., 2006). Per riflette stu cuntinuu di ghjoculi disordine, avemu usatu a regressione voxel-sàvia per identificà e zone di u cervellu induve l'attività ligata à a vittoria è a quasi miss era prevista da a variazione individuale in a gravità di u ghjocu.

mètudi

participanti

I ghjucatori regulari (n = 24, 3 femine) sò stati recrutati via publicità. Quattru sughjetti sò stati esclusi da l'analisi per via di u muvimentu eccessivu durante u scanning, lassendu un gruppu rappurtatu di 20 (2 femine). I sughjetti anu assistitu à una sessione di scanning fMRI à u Wolfson Brain Imaging Center, Cambridge, UK. U protokollu hè statu appruvatu da u Cumitatu Eticu di Ricerca di Norfolk & Norwich (COREC 06/Q0101/69) è tutti i vuluntarii furnianu un accunsentu infurmatu scrittu. I vuluntarii sò stati rimbursati £ 40 per a participazione, è anu avutu l'uppurtunità di vince più soldi nantu à u compitu (senza sapè à i sughjetti, questu era una quantità fissa di £ 15).

U cumpurtamentu di u ghjocu hè statu valutatu cù u SOGS (Lesieur et Blume, 1987), una scala d'autoreportu di 16 elementi chì valute i sintomi core è e cunsequenze negative di u ghjocu (per esempiu, a caccia di perdita, prestitu soldi, menti nantu à u ghjocu, cunflittu famigliali). Prima di a sessione di scanning, i sughjetti anu assistitu à una sessione di screening chì implicava una entrevista psichiatrica strutturata cù un psicologu postdoctorale (Intervista Clinica Strutturata per Disordini DSM-IV Axis I; SCID) (First et al., 1996). Data l'alta co-morbidità trà u ghjocu di prublema è altri prublemi di salute mentale (Kessler et al., 2008), avemu optatu per tollerà co-morbidità psichiatriche per evità a selezzione eccessiva di una mostra clinicamente micca rappresentativa. I co-morbidità eranu i seguenti: distimia attuale è / o disordine di l'umore ligatu à a droga (n = 5), disordine depressivu maiò di a vita (n = 4), disordine bipolari attuale (n = 1), ansietà o disordine di panicu (n = 2). ), dipendenza da droghe per a vita (n = 3), dipendenza attuale di l'alcohol / droga (n = 8), dipendenza attuale di l'alcohol (n = 1). Trè sughjetti anu ricivutu attualmente medicazione psicotropica (antidipressant n=2, benzodiazepine n=1). Inoltre, l'analisi di urina (SureStep™, Bedford, UK) u ghjornu di a scansione fMRI hà rilevatu testi pusitivi per cannabis (THC) in 4 participanti. E misure di questionnaire d'autoreportu sò state aduprate per quantificà i sintomi psichiatrici attuali: Beck Depression Inventory (versione 2) (Beck et al., 1996), Beck Anxiety Inventory (BAI) (Beck et al., 1988), Scala d'autoreportu di ADHD per adulti (Kessler et al., 2005), Inventariu di Padova per i sintomi OCD (Burns et al., 1996), è u Questionnaire di l'usu di l'alcolu (AUQ) (Townshend è Duka, 2002).

prucedura

Durante a scansione fMRI, i sughjetti anu cumpletu 3 blocchi di 60 prucessi nantu à a Slot Machine Task (Clark et al., 2009), chì dura circa 45 minuti. I sughjetti sò stati praticati nantu à u compitu (10 prucessi cù 2 vittorie ipotetiche) prima di entre in u scanner, è durante a scanning, i risposti sò stati registrati cù una casella di buttone. A struttura di prova è a pantalla di visualizazione sò affissate in figura 1. In ogni prucessu, duie bobine sò presentate nantu à u screnu, cù una "linea di pagamentu" horizontale visibile in u centru. Sei icone sò affissate nantu à ogni bobina in u listessu ordine. I sei icone sò stati scelti da 16 alternative à l'iniziu di u compitu di scansione, per aumentà u sensu di implicazione.

figura 1 

Task Design. U compitu di a slot machine presenta duie bobine, cù sei icone di ghjocu identiche affissate nantu à ogni bobina, è una "linea di pagamentu" horizontale in u centru di u screnu. In prucessi cù un fondo di schermu biancu (cum'è mostratu), u vuluntariu ...

Ogni prucessu hà procedutu cusì: durante a fase di selezzione, una di e sei icone hè stata selezziunata nantu à a bobina di manca (fase di selezzione; 5s durata fissa). Dopu a selezzione, a bobina ghjustu hè stata filata per 2.8-6s (fase di anticipazione), è hà rallentatu à un fermu, cuminciendu u fase di risultatu (4s fissu). À a fine di ogni prucessu, ci era un intervallu inter-trial di durata variabile (2-7s). In a fase di u risultatu, se u reel right si firmò nantu à l'icona selezziunata (vale à dì l'icone currispondenti sò stati affissati in a linea di pagamentu), una vittoria di £ 0.50 hè stata consegnata; tutti l'altri risultati ùn anu vintu nunda. I prucessi induve a bobina dritta ferma una pusizioni sopra o sottu à a linea di pagamentu sò stati designati "quasi miss". I prucessi non-win induve a bobina si ferma in una di e trè pusizioni rimanenti (vale à dì più di una pusizione da a linea di pagamentu) sò stati designati "full-misses". Durante a fase di selezzione, in prucessi cù un fondo di schermu biancu, u participante hà sceltu l'icona di ghjocu cù dui buttoni per scorri à traversu e forme, è un terzu buttone per cunfirmà a selezzione (prucessi scelti da i participanti) in a finestra 5s. In prucessi cù un fondo di schermu neru, l'urdinatore hà sceltu l'icona di ghjocu, è u sughjettu era dumandatu à cunfirmà a selezzione premendu u terzu buttone in a finestra 5s (prucessi sceltu da urdinatore). I prucessi scelti da i participanti (n = 90) è scelti per computer (n = 90) sò stati presentati in un ordine pseudo-aleatoriu fissu. Se a selezzione / cunferma ùn hè micca stata cumpleta in a finestra di 5s, un "Troppu tardi!" missaghju hè statu prisentatu, seguitu da l'intervallu inter-trial. I risultati sò stati pseudo-randomizzati per assicurà un bellu numeru di vittorie (1/6, totale 30 = £ 15), quasi miss (2/6, totale 60) è full-misses (3/6, totale 90).

In prucessi 1/3, e valutazioni subjective sò state acquistate in dui punti durante a prova, utilizendu scale analogiche visuali di 21 punti nantu à u screnu. Dopu a selezzione, i sughjetti anu qualificatu "Cumu valutate e vostre chance di vincite?" è dopu à u risultatu, i sughjetti anu classificatu "Quantu vulete cuntinuà à ghjucà à u ghjocu?". Nisun limite di tempu hè statu impostu per e valutazioni subjective. I dati da e valutazioni subjective sò cunvertiti in un puntu z standardizatu, basatu annantu à a media è a deviazione standard di ogni individuu per quella valutazione, per cuntà a variabilità in l'ancorazione trà i sughjetti. E valutazioni subjective sò state analizate utilizendu teste t accoppiate (per "uppurtunità di vincite") è analisi di varianza di misure ripetute (per "cuntinuà à ghjucà") cù u risultatu (3 livelli: vittoria, quasi miss, full-miss) è cuntrollu ( 2 livelli: participant-sceltu, computer-sceltu) cum'è fattori.

Prucedura di imaging

A scansione hè stata realizata nantu à un magnetu Siemens TimTrio 3 Tesla utilizendu una sequenza obliqua assiale di 32 fette, cù un tempu di ripetizione di 2s (TE 30ms, flip angle 78 °, voxel size 3.1 × 3.1 × 3.0mm, size matrix 64 × 64, field of vista 201mm × 201mm, larghezza di banda 2232Hz/Px). Trè corse di 60 prucessi sò stati cumpletati (630 ripetizioni), cù 6 scans dummy scartati à l'iniziu di ogni corsa per permette effetti di equilibriu. Un'immagine strutturale di una sequenza di gradiente-eco (MP-RAGE) d'acquisizione rapida preparata per magnetizazione d'alta risoluzione hè stata acquistata dopu à e corse funziunali per l'usu in a normalizazione spaziale.

I dati FMRI sò stati analizati cù SPM5 (Statistical Parametric Mapping, Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK). A preprocessazione consistia in a correzione di u tempu di a fetta, u riallineamentu in u sughjettu, a normalizazione spaziale è u lisciamentu spaziale utilizendu un kernel gaussian di 10 mm. I paràmetri di u muvimentu di i sughjetti sò stati schermati per u muvimentu eccessivu (definitu cum'è> 5 mm in una corsa), chì hà risultatu in l'esclusione di i participanti 4 (1 femina) da tutte l'analisi. A serie di u tempu hè stata filtrata passa alta (128s). I volumi sò stati nurmalizzati à i mudelli di u Consorziu Internaziunale per a Cartografia di u Cervellu (ICBM) chì approssimavanu Talairach & Tournoux (1988) spaziu, aduprendu una matrice calculata normalizendu l'immagine strutturale MP-RAGE segmentata per ogni sughjettu nantu à i mudelli di materia grisa è bianca ICBM.

Una funzione di risposta hemodinamica canonica (HRF) hè stata modellata à l'iniziu di a fase di selezzione, a fase di anticipazione è a fase di risultatu in ogni prucessu, per minimizzà a varianza inspiegata in a matrice di design. Per analizà e risposti cerebrali in relazione à u risultatu, l'avvenimenti sò stati classificati in 8 tippi di prova, cumpresi un 2 (scelta: participant-sceltu, sceltu da l'urdinatore) da 4 (win, near-miss before the payline, near-miss passatu a payline, full-miss) disignu fattoriale. I paràmetri di u muvimentu da u riallineamentu sò stati inclusi in a matrice di disignu cum'è covariate senza interessu. L'HRF hè stata utilizata cum'è covariate in un mudellu lineale generale, è una stima di paràmetru hè stata ottenuta per ogni voxel, per ogni tipu d'avvenimentu, riflettendu a forza di covarianza trà e dati è l'HRF canonicu. L'imaghjini di cuntrastu sò stati calculati trà stimi di parametri da diversi tipi di prucessu, è l'imaghjini di cuntrastu individuali sò stati poi purtati à un analisi di gruppu di effetti aleatorii di u sicondu livellu.

Quattru cuntrasti sò stati calculati per valutà e risposti cerebrali in relazione à u risultatu in u gruppu generale di ghjucatori regulari: 1) Tutti i vittori monetari (vale à dì i prucessi scelti da i participanti è l'urdinatore) minus all outcomes non-win. 2) Near-misses (in i prucessi scelti da i participanti è da l'urdinatore) minus i risultati full-miss (in i prucessi scelti da i participanti è da l'urdinatore). 3) Near-miss per interazzione di cuntrollu persunale: aree reclutate in modu differenziale da quasi miss in paragunà à full-misses in funzione di participant versus cuntrollu di l'urdinatore (ie. 1, -1, -1, 1). 4) L'attività di vince nantu à i prucessi scelti da i participanti minus l'attività di vincere in i prucessi di l'urdinatore. Per spiegà questi effetti in funzione di a gravità di u ghjocu, i regressioni univariate di voxel-sàvi sò stati eseguiti utilizendu u puntuazione SOGS cum'è una variabile predittore. Dati i nostri ipotesi a priori nantu à u rolu di i circuiti di ricumpensa di u cervellu in i distorsioni di u ghjocu è u prublema di u ghjocu, avemu implementatu u cuntrastu di vittoria (tutte i vittorie monetarie minus tutte e non-vittorie, sogliate à p.FWE<.05 currettu) da u nostru studiu precedente (Clark et al., 2009) cum'è una maschera per questi cuntrasti, è ancu l'analisi di regressione, utilizendu l'uttellu PickAtlas (Maldjian et al., 2003). Queste analisi di a regione d'interessu sò state thresholded à p <.05 currettu per parechje paraguni utilizendu a teoria di u campu aleatoriu (Worsley et al., 1996), vale à dì Family Wise Error (FWE) currettu, cù un limitu di cluster di 10 voxels per riduce a rata di falsi pusitivi (Forman et al., 1995). Stu sogliu di cluster hè statu sceltu per a causa chì a regione più chjuca d'interessu a priori (substantia nigra di u midbrain / area tegmentale ventrale) hà una dimensione stimata di 20-25 voxels (Duzel et al., 2009). U cambiamentu di signale hè stata estratta da i fochi attivati ​​cù l'utillita MARSBAR (Brett et al., 2002) per i scopi di tracciare i dati. L'analisi di u cervellu sanu sò ancu presentati cù un limitu esploratore di p <.001 senza correzione.

Risposte alla lingua

Variazione in a gravità di u ghjocu

I ghjucadori regulari eranu principarmenti maschili (n = 18) cù una età media di 33.7 (sd 1.8), anni di educazione media di 14.5 (sd 0.5) è un QI mediu stimatu da NART di 111.5 (sd 7.3). A forma preferita di ghjocu in u gruppu era l'aposta sportiva fora di u cursu (corsa di cavalli o football), ma i slot machines, carte è lotterie eranu ancu cumuni (vede. Table Supplementary 1). Tutti, ma un sughjettu, eranu attualmente ghjucadori attivi, ghjucanu almenu una volta à settimana nantu à a so forma preferita di ghjocu; u participante chì ùn era più ghjucatu era astinatu per un annu. Tredeci di u gruppu hà riunitu u limitu SOGS di> = 5 per probabili Pathological Gambling (range generale 0-20, media 7.25, median 6.5) (vede Figura complementare 1). A spesa massima in un ghjornu hà variatu da £ 10-£ 100 (n = 5), £ 100-£ 1000 (n = 8), £ 1000-£ 10,000 (n = 5), à più di £ 10,000 (n = 2). ). I dati descrittivi per e misure di questionnaire di sintomi clinichi sò riportati in Table Supplementary 2.

Valutazioni subjective durante a Slot Machine Task

E valutazioni post-selezzione di "Cumu valutate e vostre probabilità di vincite?" eranu significativamente più altu nantu à i prucessi scelti da i participanti cumparatu cù i prucessi scelti per computer (t (19) = 5.2, p <0.001). Stu effettu di u cuntrollu persunale hè statu attenuatu in funzione di a gravità di u ghjocu cum'è misurata da u SOGS (r20= -0.53, p = 0.016). E valutazioni post-risultati di "Quantu vulete cuntinuà à ghjucà?" sò stati analizati cù l'ANOVA bidirezionale per revelà un effettu principale di feedback (F (2,38) = 40.179, p <0.001), nisun effettu principale di l'agenza (F (1,19) <1), è una agenza per feedback interazione (F(2,38)=3.604, p=0.037) (vede Table Supplementary 3). I vittorie scelti da i participanti sò stati valutati più altu ch'è i vittorie scelti da l'urdinatore (t (19) = 2.199, p = 0.040), ma u cuntrollu persunale ùn hà micca influenzatu i valutazioni per quasi miss (t (19) = -1.272, p = 0.217. ) o full-miss (t(19)=−0.998, p=0.331) risultati. E valutazioni "Cuntinuà à ghjucà" eranu più altu dopu vittorie paragunate à qualsiasi tipu di non-win, indipendentemente da u cuntrollu persunale (t (19)> 3.889, p <0.002 in tutti i casi), mentri quasi miss è miss pieni ùn sò micca diffirenti nantu à i participanti. - prucessi scelti (t (19) = 1.104, p = 0.283) o prucessi scelti per computer (t (19) <1). Cusì, ùn ci era micca un effettu detectable di i risultati quasi miss in i valutazioni di l'autore in i ghjucatori regulari.

Risposte fMRI à i risultati di u ghjocu

E regioni cerebrali sensibili à vittorie monetarie imprevisible sò state identificate cuntrastendu tutti i risultati vincenti contr'à tutti i risultati non vincenti, in un ROI indipendente definitu da u cuntrastu di vittoria in u nostru studiu precedente (Clark et al., 2009). Un cambiamentu di signale significativu hè statu osservatu in parechje spazii ligati à l'apprendimentu di ricumpensa è di rinforzu: striatum ventral right (putamen) (voxel di punta: x, y, z = 20, 10, -6, Z = 3.66, 133 voxels, p.FWE=.029) è thalamus (x, y, z = 2, −6, 2; Z=4.71, 14 voxels, pFWE=.001), cù i fochi subthreshold in u striatum ventral left (x, y, z = -16, 2, -6, Z=3.39, pFWE=.065), insula anteriore bilateralmente (x, y, z = 28, 20, -6, Z=3.46, pFWE=.054; x, y, z = 36, 16, -8, Z=3.36, pFWE=.070; x, y, z = −36, 18, −6, Z=3.47, pFWE=.052), è mesencefalo prossimale à substantia nigra / area tegmentale ventrale (SN / VTA) (x, y, z = -8, -20, -14, Z = 3.36, pFWE=.071) (visibile in Figura 2A, soglia à p <.001 per scopi di visualizazione). Un cuntrastu indipendente hà valutatu e risposte di u cervellu à i risultati quasi miss, cumparatu cù i misss pieni. Ci hè statu un cambiamentu di signale significativu in u striatum ventral right (putamen) (x, y, z = 18, 6, -2, Z = 3.67, 52 voxels, pFWE=.032) è u gyrus paraippocampale di sinistra (BA 28) cunfina cù u striatu (x, y, z = -16, -2, -10, Z=4.32, 27 voxels, pFWE=.003) (vede Figura 2B). I cuntrasti di vittorie scelte da i participanti minus vittorie scelte da l'urdinatore, è u cuntrastu di l'interazzione per l'attività quasi miss in funzione di u cuntrollu persunale, ùn hà micca cedutu alcuna attivazione significativa in a maschera ROI.

figura 2 

A) Attivazione legata à a vittoria (vittoria> risultati non vincenti) in i ghjucatori regulari, utilizendu una maschera di regione di interessu di l'attività di vittoria da un campione indipendente (Clark et al. 2009). L'attività hè visualizata à p<0.001 senza correzione, k = 10, per illustrà ...

Effetti di a gravità di u ghjocu di i risposti fMRI à i risultati di u ghjocu

A gravità di u ghjocu (puntu SOGS) hè stata entrata cum'è un regressore unicu in u cuntrastu di vittorie monetarie minus tutti i non-vittorie, utilizendu a maschera ROI sensibile à a vittoria. Ùn ci era micca voxels significativu induve u punteghju SOGS hà previstu o aumenti o diminuzioni in l'attività in relazione à a vittoria. In ogni casu, un analisi di regressione per u cuntrastu quasi miss minus full-miss indicò chì a gravità di u ghjocu SOGS era positivamente ligata à a risposta cerebrale à i risultati quasi miss in u midbrain (48 voxels: x, y, z = -6, -18). , -16, Z=4.99, pFWE<.001; x, y, z = 10, −18, −12, Z=3.90, pFWE=.014) (vede figura 3). Inoltre, avemu ancu osservatu chì a gravità di u ghjocu era negativamente ligata à a risposta di u cervellu à i risultati quasi miss in u caudate di sinistra (x, y, z = -12, 8, 6, Z = 3.91, 11 voxels, p).FWE=.013). Stu cluster si trova à a punta dorsale di u ROI, sovrapponendu a capsula interna, è ùn pudemu micca identificà l'attività win- (cuntrastu 1) o quasi miss- (cuntrastu 2) à questu focus in u presente dataset, ancu à un liberale. threshold (p<.005 uncorrected). Inoltre, u signale estratto da striatum ventrali è clusters midbrain eranu positivamenti correlati nantu à i dui vittorie (r20= 0.72, p < 001) è risultati quasi miss (r20= 0.43, p = 06), cum'è vistu in studii precedenti (D'Ardenne et al., 2008, Schott et al., 2008, Kahnt et al., 2009). Dunque, ancu s'è stu piccu caudate hà righjuntu u nostru sogliu di significazione, simu prudenti per inferisce un rolu per questa regione in i casi di ghjoculi d'azzardo.

figura 3 

A) Effettu di a gravità di u ghjocu (South Oaks Gambling Screen; SOGS) nantu à l'attivazione vicinu à a manca, in a regione di a maschera di interessu (mostratu à p <0.001 senza correzione, k = 10). B) Segnale estratto per u cuntrastu quasi miss minus full-miss in u ...

U kernel di smoothing (10mm) implementatu in a nostra analisi primaria hà limitatu a nostra capacità di risolve l'attivazione in u midbrain. Avemu rimodellatu i dati fMRI utilizendu un kernel di lisciamentu più chjucu di 4 mm. In una analisi di u cervellu sanu utilizendu un sogliu esplorativu (p<.001 senza correzione), duie attivazioni in u midbrain (x = -8, y = -18, z = -18, Z = 3.37, p <0.001; x = 12). , y = -16, z = -12, Z = 3.28, p = 0.001) hà riflettutu l'effettu di a gravità di u ghjocu SOGS nantu à l'attivazione vicinu à a manca (visualizata in Figura 4A à un sogliu di p<.005 senza currettu). Queste attivazioni sò cunsistenti cù un signalu cumpostu SN / VTA (Duzel et al., 2009).

figura 4 

A) L'associazione trà a gravità di u ghjocu (score SOGS) è l'attivazione vicinu-miss (near-miss minus full-miss) in u midbrain (z = -18 è z = -12), utilizendu un kernel di lisciamentu più chjucu (4 mm). Attività sogliata à p <0.005 senza correzione ...

I ghjucadori regulari anu mostratu una quantità di co-morbidità cliniche chì variavanu moderatamente cù a so gravità di u ghjocu. Per esaminà se l'associazione midbrain era specificamente assuciata à a gravità di u ghjocu piuttostu à queste co-morbidità, avemu inclusu misure cuntinue di depressione (BDI), ansietà (BAI), sintomatologia ADHD (ASRS), impulsività (BIS), sintomi OCD (scala di Padova). ) è l'usu / abusu di l'alcohol (scala AUQ) cum'è regressori di covariate supplementari in a regressione SOGS. In ogni casu, l'attivazione di u midbrain (piccu voxel: x = -6, y = -18, z = -16) per l'associazione SOGS era detectable cun una statistica Z trà 2.20-2.56 (p = .014 à p = .005). senza currettu). In cuntrastu, l'associu negativu trà SOGS è attività ligata vicinu à a manca in u caudatu ùn hà micca sopravvive à u cuntrollu di i sintomi depressivi (BDI) è OCD (scala di Padova), à un limitu liberale di p<0.05 senza correzione.

Questi dati indicanu chì in un disignu correlazionale, una risposta di u midbrain più forte à i risultati quasi miss hè stata assuciata à u ghjocu disordine. Studi precedenti di cuntrollu di casu di i ghjucatori patologichi indicanu un generale attenuazione di l'attività di ricumpensa (Reuter et al., 2005). Per investigà sta discrepanza apparente, avemu realizatu una analisi post-hoc trà i gruppi paragunendu a risposta generale di u cervellu à a ricumpensa (vittorie minus risultati non-win) in i nostri ghjucatori regulari contr'à i vuluntarii senza ghjoculi di u nostru studiu precedente (Clark et al., 2009). Questu hè statu realizatu cum'è un analisi di u cervellu sanu utilizendu un limitu di significazione esplorativa (p <.001 uncorrected). In cunfurmità cù Reuter et al, i ghjucadori regulari anu mostratu una risposta più debule à e vittorie monetarie in parechje regioni sensibili à a ricumpensa cumprese u striatum è a corteccia cingulata anteriore rostrale (vede Figura 4B e Table Supplementary 5), dopu à covaria per e differenze di gruppu in età. Ùn ci era micca differenze in u gruppu generale in a risposta quasi miss. Un ANOVA di mudellu mistu di i dati di valutazioni subjective in i ghjucatori regulari è i non-gamblers sani ùn anu revelatu nisuna differenza significativa di u gruppu, anche se notevolmente, in u gruppu cumulatu (n = 34) ci era un effettu marginalmente significativu di i participanti scelti vicinu à miss. i risultati per aumentà e valutazioni di "Continuà à ghjucà" (t (33) = 1.87, p = 07) relative à i misss full-scelti da i participanti (vede Materiale Supplementariu è Tavola Supplementaria 6).

Articulu discussione

U presente studiu hà investigatu e risposte cerebrali durante un compitu di slot machine computerizata in un gruppu di ghjucatori regulari chì variavanu in a so participazione da attori ricreativi, suciali à ghjucatori patologichi probabili moderatamente gravi. Vittorie monetarie imprevisible nantu à u compitu reclutate una reta di regioni sensibili à a ricumpensa cumpresu u striatum ventrale. U nostru compitu hà ancu permessu a comparazione diretta di quasi-miss non vittorie contr'à piena miss non-vittorie, è stu cuntrastu palesa una risposta à quasi-misses in regioni striatal dinù rispunsevuli à vittorie, malgradu u statutu objettivu non-win di sti outcomes. Questa analisi in i ghjucatori regulari estende i nostri risultati recenti in vuluntarii sani cù una participazione modesta di ghjoculi (Clark et al., 2009), mettendu in risaltu u reclutamentu di i circuiti di ricumpensa di u cervellu da i risultati quasi miss. U scopu specificu di u presente studiu era d'associà sti risposti fMRI cù variazioni individuali in a gravità di u ghjocu, per esaminà a rilevanza di queste risposte à una literatura emergente nantu à a neurobiologia di u prublema di ghjoculi.Reuter et al., 2005, Potenza, 2008). I punteggi nantu à u nostru indice di gravità di u ghjocu (SOGS) variavanu da 0 à 19 (vede Figura complementare 1), cù un puntuatu di 5 indicativu di probabili ghjocu patologicu. Questu enfatizeghja a natura cuntinuu di i danni di u ghjocu in a pupulazione non clinica (Currie et al., 2006), è indica chì un metudu di analisi basatu in regressione hè appruvatu per l'esplorazione di i marcatori neurali di u ghjocu disordine. Mentre chì u puntu SOGS ùn era micca assuciatu cù a risposta di u cervellu à e vittorie monetarie, a gravità di u ghjocu era prevista da a risposta neurale à i risultati quasi miss, in u midbrain. Questa attivazione era prossimale à i nuclei dopaminergici in u SN / VTA, una scuperta chì hè stata ulteriormente sustinuta da una ri-analisi di i nostri dati utilizendu un kernel di lisciamentu più chjucu (4 mm).Bunzeck è Duzel, 2006, D'Ardenne et al., 2008, Murray et al., 2008, Shohamy è Wagner, 2008, Duzel et al., 2009). Inoltre, l'associu trà l'attività di u midbrain à quasi misss è a gravità di u ghjocu ùn era micca facilmente spiegata da altri sintomi clinichi (depressione, impulsività, OCD, usu di l'alcoolu) chì sò moderatamente prevalenti in i ghjucatori regulari.Kessler et al., 2008).

L'associazione midbrain osservata hè coherente cù u rolu di a trasmissione di dopamina in u ghjocu disordine, indicatu da studii precedenti di marcatori periferici (Bergh et al., 1997, Meyer et al., 2004) è u fenomenu di u ghjocu patologicu indottu da i medicazione in a malatia di Parkinson (Dodd et al., 2005, Steeves et al., 2009). Stu sindromu hè particularmente ligatu à i medicazione agonista di dopamina D3-preferente, è hè notu chì i receptori D3 sò abbundanti in SN umanu.Gurevich è Joyce, 1999). L'abilità di i risultati quasi miss per rinfurzà a trasmissione di dopamina in i ghjucatori di prublemi più severi puderia sottumette a putenza di questi risultati per rinvigorisce i ghjoculi d'azzardo (Kassinove è Schare, 2001, Cote et al., 2003, Clark et al., 2009). Studi elettrofisiologichi chì registranu da i neuroni midbrain anu dimustratu u rolu ben cunnisciutu di stu sistema in a signalazione di ricumpensa è di codificazione di errori di prediczione di ricumpensa (Schultz, 2002, Montague et al., 2004). Studi di neuroimaging umani cunfirmanu risposti BOLD midbrain in compiti di ricumpensa monetaria (per esempiu Bjork et al., 2004, D'Ardenne et al., 2008, Schott et al., 2008), chì correlanu cù un indice direttu di liberazione di dopamina striata ([11C] spostamentu di raclopride) (Schott et al., 2008). Certamente, hè prubabile chì l'errori di prediczione di ricumpensa sò stati generati in prucessi quasi miss in u compitu attuale: un errore di predizione pusitiva si trova cum'è a bobina rallenta è u sughjettu anticipa un risultatu vincitore. Questu hè subitu seguitu da un errore di prediczione negativu, postu chì a bobina ferma una pusizioni da a linea vincente. Dati recenti indicanu chì u signale BOLD di u midbrain pò esse particularmente allinatu cù errori di predizioni pusitivi (D'Ardenne et al., 2008), in cunfurmità cù u stilu più generale di i ghjucatori di sopravvalutà e so probabilità di vincere (Ladouceur & Walker 1996). Dui altri aspetti di u focu midbrain vistu in i dati elettrofisiologichi ponu esse rilevanti per i risultati attuali di fMRI. Prima, i neuroni di u midbrain mostranu a generalizazione, induve sparanu à stimuli chì sò simili à quelli predittivi di ricumpensa (Tobler et al., 2005, Shohamy è Wagner, 2008). Hè una ipotesi verificabile chì i ghjucatori di prublemi mostranu una generalizazione eccessiva di stimuli predittivi di ricumpensa, mediata da l'iper-reattività midbrain. Siconda, i neuroni di u midbrain ponu mostrà una codificazione adattativa in un compitu, induve a so risposta massima hè scalata à a ricumpensa dispunibule (Tobler et al., 2005). Questu pò spiegà perchè ùn avemu micca osservatu una associazione midbrain cù a gravità di u ghjocu nantu à i risultati vincenti, malgradu una risposta generale di u midbrain à i vittorie. Tuttavia, ùn avemu micca dimustratu esplicitamente un significativu diffarenza in a forza di l'associu SOGS-midbrain nantu à i prucessi vicinu-miss è vince. Da a linea di tendenza pusitiva in Figura 3C, hè cuncepimentu chì una associazione SOGS-midbrain pò esse detectable per vincere risultati in una mostra più grande.

Un studiu precedente di cuntrollu di casu in i ghjucatori patologichi hà riportatu riduzzione Segnale BOLD in striatum ventrale è PFC mediale in risposta à vittorie monetarie (Reuter et al., 2005). Questa scuperta hè stata interpretata cum'è evidenza per un cuntu di carenza di ricumpensa di u ghjocu patologicu, induve un sistema di ricumpensa ipoattivu conferisce vulnerabilità à una serie di addictions (Bowirrat è Oscar-Berman, 2005). U compitu impiegatu in u Reuter et al. U studiu era un compitu simplice di indovinazione à duie scelte chì hè improbabile di suscitarà e distorsioni cumplesse di a probabilità è a percepzione di l'abilità chì sò centrali à u cumpurtamentu di u ghjocu (Ladouceur è Walker, 1996, Clark, 2010). Avemu realizatu una analisi trà i gruppi paragunendu i ghjucatori regulari da u presente studiu contr'à vuluntarii cù una modesta participazione di ghjoculi da u nostru studiu precedente (Clark et al., 2009). Ancu s'è u circuitu reclutatu da vittorie monetarie era sorprendentemente simili in i dui gruppi, i ghjucatori regulari mostranu una risposta attenuata à a vittoria chì era significativa in u striatum ventrale è PFC mediale, corroborendu. Reuter et al (2005). Criticamente, i dati prisenti mostranu chì stu statu di carenza di ricumpensa generale hè assuciatu eccessivu reclutazione di circuiti di ricumpensa di u cervellu in cundizioni di distorsioni cognitive (quasi-misses), chì varieghja in funzione di a gravità di u ghjocu. Hè prubabile chì sti dui effetti anu annullatu in a comparazione trà i gruppi di l'attività quasi miss, induve ùn sò state osservate differenze.

Dui altri punti di paraguni cù u nostru studiu precedente sò degne di nota. Prima, u nostru studiu precedente hà riportatu una interazzione trà quasi misss è cuntrollu persunale in u PFC mediale (Clark et al., 2009). Ùn pudemu micca sustinà stu effettu di interazzione in i ghjucatori regulari. Infatti, i ghjucadori regulari ùn anu micca mostratu un reclutamentu significativu di sta regione ancu in u cuntrastu di vincite di basa, è i studii neuropsicologichi indicanu disfunzioni specifiche nantu à e sonde di integrità PFC mediale in i ghjucatori problemati.Goudriaan et al., 2006, Lawrence et al., 2009). U nostru studiu precedente hà ancu insinuatu à un rolu chjave di l'insula in l'effettu motivazionale di quasi miss. In u presente studiu, l'attivazioni di l'insula sò state limitate à u cuntrastu generale di vittoria, à un livellu ghjustu sottu à u significatu FWE, è queste risposte ùn anu micca covary cù a gravità di u ghjocu. Cridemu chì sti risposti insula trasmettenu infurmazione nantu à a fisiologia periferica (per esempiu, aumenta a freccia cardiaca) durante u ghjocu (per esempiu. Craig, 2003), è pò esse più difficiuli di engendrà questu arousal in gamblers regulare chì anu assai spirienza cù ghjochi d'alta stimulazione. Studi psicofisiologichi in i ghjucatori regulari anu dimustratu differenze qualitative trà u ghjocu in ambienti di laboratoriu versus paràmetri naturali (per esempiu, casinò) (Anderson è Brown, 1984, Meyer et al., 2004). U travagliu futuru chì combina fMRI è u monitoraghju psicofisiologicu hè necessariu per valutà a relazione trà l'excitazione evocata è l'attività cerebrale durante u ghjocu (cf. Critchley et al., 2001).

Alcune limitazioni di u studiu attuale deve esse nutate. Prima, mentre avemu covariatu per parechje co-morbidità cumuni, alcune cundizioni pertinenti, cumprese a dipendenza da nicotina è i disordini di personalità (Cunningham-Williams et al., 1998) ùn sò micca stati valutati. Siconda, a paraguni trà i gruppi contru à u nostru studiu precedente ùn era micca pianificatu è i gruppi ùn eranu micca bè cumminati per età è genere. Avemu covariatu per l'età ma micca u sessu, postu chì u nostru gruppu di ghjucatori regulari era quasi esclusivamente maschile. U ghjocu disordine hè più prevalente in l'omi (Kessler et al., 2008), ma più studii sò richiesti per pruvà se i nostri effetti generalizanu à i ghjucatori femini. In terzu, i valutazioni di l'autore ùn anu micca dimustratu un effettu subjectivu significativu di i casi mancanti in i ghjucatori regulari. Questu hè prubabilmente un prublema di putenza statistica datu a fragilità di qualificazioni analogiche visuali: in u nostru studiu precedente, l'effetti subjectivi sò stati osservati in un esperimentu di cumportamentu più grande in 40 vuluntarii. Un effettu marginalmente significativu di i casi (scelti da i participanti) per aumentà a motivazione à ghjucà hè statu osservatu in una analisi cumuna di i dui datasets fMRI (n = 34, vede. Table Supplementary 6). Infine, a nostra inferenza chì a dopamina hè implicata in i casi di ghjoculi d'azzardo deve esse trattata cun un gradu adattatu di prudenza datu a natura indiretta di u signale BOLD è a risoluzione spaziale limitata di fMRI (vede Duzel et al., 2009 per rivista). L'altri neurotrasmettitori implicati in u cumpurtamentu di u ghjocu, cumpresa a serotonina, sò prisenti in u midbrain, è sò modulati da stimuli motivazionali, anchi senza risposti fasichi.Nakamura et al., 2008). I disinni di sfida farmacologica seranu necessarii per scopre queste dumande direttamente; per esempiu, Zack & Poulos (2004) hà dettu chì l'agonistu indirettu di dopamina, l'anfetamina, hà aumentatu l'urgenza di ghjucà è a preghjudiziu attentale in i ghjucatori problemati. Una implicazione clinica di tali risultati hè chì e droghe chì riducenu a trasmissione di dopamina ponu avè un benefiziu terapeuticu in a riduzione di distorsioni cognitive in i ghjucatori di prublemi.

Material Supplementary

Supp1

Acknowledgements

Supportatu da una borsa di prughjettu da u Cunsigliu di Ricerca Economica è Soziale è Responsabilità in Gambling Trust à LC è TW Robbins (RES-164-25-0010). Completatu in l'Istitutu di Neuroscienza Comportamentale è Clinica, sustinutu da un premiu di cunsorziu da u Cunsigliu di Ricerca Medica (UK) è u Wellcome Trust. Semu grati à i participanti, è u staffu radiugraficu di u Wolfson Brain Imaging Center, Cambridge, UK

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