Diminuta a connectivitat di u funziunatu in i adolescenti cù l'addiction di l'internet (2013)

I MUVRINI

A dipendenza da l'Internet hè stata sempre più ricunnisciuta sia in publicu sia in a cumunità scientifica in u mondu [1], ancu s'ellu hè una situazione relativamente novu è e so caratteristiche psicopatologiche è meccanismi neurobiologichi rimangunu scarsi. Studii recenti di neuroimaging anu riportatu cambiamenti significativi in ​​a funzione cerebrale è a struttura associata à a dipendenza da Internet. A maiò parte di sti studii uttenìvanu imaging a risonanza magnetica funzionale (fMRI) realizzata durante e travaglie, è anu implicatu regioni frontali è striatali è, in una misura inferiore, a corteccia parietale è insula [2]-[5]. Inoltre, usando a tomografia di emissione di positroni (PET), Kim et al. (2011) hà trovatu a diminuzione di u receptoru D2 in dopamina dopu in caudate bilaterale è putamen à destra [6], è Hou et al. (2012) chì utilizza una tomografia computerizzata à emissione di fotone solu (SPECT) hà scupiatu u livello di espressione di u trasportatore di dopamina striatale diminuitu in adulti cù a dipendenza da Internet. [7]. Queste scoperte si basanu in mudelli teorichi attuali di disordini di a dipendenza, chì includenu micca solu a dipendenza da e sostanze, ma ancu a dipendenza comportamentale (per esempio, l'azzione di u patologu), chì ponu enfatizà a patulugia di i circuiti fronto-striatali [8], ma dinò l'insula [9], [10]. Studii strutturali di MRI di Zhou et al. (2011) è Yuan et al. (2011) anu annunziatu insieme anomalie di materia grigia in e regioni di u cervellu, inghjustendu cù a corteccia prefrontale [11], [12], è un studiu di l'image di difusione-tensore da Lin et al. (2012) hà segnalatu anomalie diffuse di biancu di natura in adolescenti chì anu vittime internet [13]. Infine, Liu et al. (2010) hà truvatu omogeneità regiunale alterata in a dipendenza da Internet [14]chì hè a nostra cunniscenza l'unica ricerca di fMRI in u statu di riposa in a letteratura riguardu stu disordine [15]. L'autori anu studiatu l'omogeneità temporale in u segnu dipendente di u Livellu-Ossigenu di Sangu (BOLD) di ogni voxel cù quelli di i so vossimi vicini 26 in un modu voxel-wise.

L'FMRI a ripresu è una tecnica di imaging relativamente novu per investigà e correlazioni inter-regionali di l'attività cerebrale spontanea. esse registratu cum'è quellu chì si trova tranquillamente in u scanner senza esse impegnatu in un compitu specificu [16]. L'approcciu furnisce un metudu robustu per mappà i sistemi funzionale ben definiti [17], [18]. I misure di ripresu sò fiabe [19], [20], sottu u cuntrollu geneticu [21]-[23], è pensatu à indice una proprietà intrinseca di l'urganizazione funzionale di u cervellu [24], sottu à certi avvertenze [25]. In combinazione cù tecniche teoriche di graficu, fMRI di stati di riposa offre un mezu putente per investigà l'organizzazione a grande scala di a dinamica di funzioni di u cervellu è a so interruzione in condizioni psicopatologiche [26].

In questu studiu, avemu usato i dati di fMRI di u stato di riposa per tracciarle e differenze in a connettività funzionale trà un set completo di regioni cortesi e subcorticali di individui sani è adolescenti cun dipendenza da Internet. di stu disordine [27]. Avemu dinò cunfirmatu un'analisi di perturbazioni topologichi in rete [28] evaluà se qualchì differenza tra i gruppi in a forza di connettività hè stata in più associata à una riconfigurazione globale di interazioni funzionale [26], cume hè statu ripurtatu in parechje patulazioni psichiatriche [29], [30].

Basatu annantu à e scucerture in neuroimaging strutturali è funzionali precedenti in a dipendenza da Internet [3], [4], [6], [7], [15], cù i mudelli teorichi stabiliti di disordini di a dipendenza in materia [8], [9], ipotizzendu chì i ghjovani adolescenti cun dipendenza da internet mostrananu una connectività interregionale alterata tra a regioni frontali è striatale, cù un eventuale ulteriore implicazione di a corteccia è l'isula parietale.

Materiale è Metodi

Ethics Statement

Stu studiu hè statu appruvatu da u cunsigliu di revisione istituziunale per i soggetti umani à l'Università Naziunale di Seoul. Tutti i ghjovani adolescenti è i so genitori anu avutu un permissivu informatu scrittu prima di entrà u studiu. L'estudiu hè statu fattu in accordu cù a dichjarazione di Helsinki.

participanti

Dodici adolescenti di lighjini cun tossu d'internet è 11 senza u dirittu è abbinatu à u generu [31] Cunsideri sani anu participatu à stu studiu. A diagnosi di a dipendenza da l'Internet hè stata stabilita cù u Young Young Addiction Scale (YIAS), chì hè un elementu 20, ciascuna basata nantu à una scala di Likert di u punto 5, per avaluà u prublemu di i prublemi causati da l'internet. [32], è a schedula Kiddie per i Disordini Affettivi è a Versione Schizofrenia-Presente è Vita (K-SADS-PL), un strumentu di intervista di diagnosi semi-strutturata cun validità stabilita è fiducialità chì ci ha permettu di scusà altri disturbi psichiatrici [33], [34]. I participanti cù a dipendenza da internet sò stati limitati à quelli chì segnalanu avè sperimentatu i cumpunenti tipichi di a dipendenza (ie, tolleranza, ritruvamentu, preoccupazione per ghjucà di ghjochi in linea, ripetuti tentativi senza successu per riduce o fermà u ghjocu in linea, influenzatu u tempu induve l'umare online negligà relazioni o attività impurtanti à causa di ghjochi online [35], [36]. Tutti i participanti chì anu vittime internet anu annunziatu un ghjocu in linea eccessivo in mezu à i sottotipi proposti di stu disordine. I stessi strumenti anu stati applicati à a recruiting di adolescenti sani. L'informazione demografica è u cociente di intelligenza (IQ) di tutti i participanti sò ancu valutati (v Table 1).

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Table 1. Caratteristiche demografiche è cliniche di i participanti.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.t001

Acquisizione di dati è Elaborazione di l'image

E immagini fMRI di riposo ci sò state acquistate cù un scanner 3T Siemens (Siemens Magnetom Trio Tim Syngo MR B17, Germania) cù i parametri seguenti: tempu di ripetizione (TR) 2700 ms; echo time (TE) 30 ms; matrice di acquisto 64 × 64; u campu di visione (FOV) 192 × 192 mm²; angulu di rotazione 90 °; dimensione voxel 3.0 mm × 3.0 mm × 3.0 mm; fette 40. U tempu tutale di l'acquistamentu era 6 min 45 sec. Una bobina di capu hè stata usata è u muvimentu di a testa hè micca minimizatu riempendu u spaziu vuotu intornu à a testa cù materiale spugna è fissendu a mandibula inferiore cù una cinta.

U preprucatu di e fMRI hè statu fattu cù l'Apulgente di Prucessione di i Dati per fMRI di Statu in Riposa (DPARSF) [37], chì si basa nantu à a Mappimentatura Parametrica Statistica (SPM8) è l'instrumentu d'analisi di dati di fMRI di Riping-State (REST). E prime imagini 5 in ogni sughjettu sò state scartate è e restanti immagini 145 sono state corrette per a tempuratura di una fetta è rializeggiata à u primu volumu per correggere l'artefichi di muvimentu. Tutti i participanti anu mostratu menu 0.5 mm di spostamentu è 0.5 ° di rotazione in i so paràmetri di muvimentu 6. Inoltre, i dui gruppi ùn sò micca stati significativamente diversip<0.05) in i quattru parametri di muvimentu di a testa suggeriti recentemente da Van Dijk et al. [38]: ie, spostamentu mediu di a testa (dipendenza da internet: 0.04 ± 0.01 mm, cuntrollu: 0.04 ± 0.01 mm), spostamentu massimu di a testa (dipendenza da internet: 0.18 ± 0.14 mm, cuntrollu: 0.17 ± 0.07 mm), numeru di micro (> 0.1 mm ) movimenti (micca più di 2 per tutti i participanti, eccettu per dui individui in gruppu di dipendenza da Internet chì anu 5 è 6 micro movimenti), è rotazione di a testa (dipendenza da Internet: 0.04 ± 0.01 °, cuntrollu: 0.04 ± 0.00 °). Prima di a normalizazione spaziale, un mudellu di cervellu in età è sessu hè statu creatu basatu annantu à i dati da u Studiu MI di NIH di Sviluppu Cerebrale Normale, aduprendu Template-O-Matic [39]. E nostre immagini fMRI sò stati normalizzati cù stu mudellu persunalizatu è lisciati cù un nucleo Gaussianu mezu à u massimu di a larghezza di 6 mm. I dati sò dighjà detrended e fluctuazioni à basse frequenza (0.01 – 0.08 Hz) sò state filtrate per scopre i segnali da materia grigia è riduce l'effettu di u rumu. Sei parametri di u mimentu di u capu, i segni di materia bianca, è u signali di u fluidu cefalaspinale sò stati rigirati da u segnale BOLD filtrato. Infine, i residui di sta regressione sò stati estratti da e regioni di u cervellu 90 (nodi) basatu nantu à l'atlasu di l'Autenticazione Anatomatica Anatomatica (AAL) [40], è l'associazioni coppie sò state calculate risultendu in una matrice di connettività 90 per 90 per ogni sughjettu. U coefficiente di correlazione di Pearson (lag lagu zero) hè statu adupratu per quantificà ogni associazione in coppia. Innota chì u signale glubale ùn hè micca statu inclusu cum'è covariate fastidiu, assicurendu chì a proporzione di correlazioni negative sia minima.

Analisi di Dati

A statistica basata su rete (NBS) [41], [42] era adupratu per identificà reti cerebrali righjunali chì mostranu una significativa differenza trà u gruppu in a connettività funzionale interregionale. In particulare, una t-test hè stata fatta per testà una differenza tra i gruppi in u coefficiente di correlazione à ognuna di e 90 × (90-1) / 2 = 4005 assai univelli righjunali unici. Reti interconnessi, formalmente cunnisciuti cum'è i componenti di u graficu, sò allora identificati à e cunnessioni cù una statistica t supranata una soglia di t = 3.0. Un errore p-curatu di famiglia (FWE) hè statu calcolatu per a dimensione di ogni cumpunente risultatu cun un test di permutazione (permutazioni 20000). Ciascuna permutazione cuntene involuntariamente a muvimentu di e etichette di gruppu è identificendu a taglia di u sicondu a rete interconnessa, cundendu quì una distribuzione nula empirica di dimensioni massimi di componenti [43]. Un valore p-correttu FWE hè statu stimatu per ogni rete interconnessa cum'è a proporzione di permutazioni chì anu datu una rete interconnessa più grande, o una di dimensioni uguali. E duie ipotesi alternative (dipendenza> controlli è dipendenza <controlli) sò stati valutati indipindente. Tutti issi passi sò stati realizati cù u pacchettu software NBS, chì hè distribuitu liberamente cum'è parte di u Brain Connectivity Toolbox (http://www.brain-connectivity-toolbox.net/) o NITRC (http://www.nitrc.org/projects/nbs/). Per valutà a ripruditività di ogni situazione significativa à l'atleti alternativi [44], l'analisi di sopra si hè ripetuta separatamente cù l'atlas AAL substituitu da dui atlas alternativi per parcellà a corteccia in regioni non sovrapposte; a ghjente, l'Instituto neurologicu di Montreal (MNI) atlas strutturale (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/data/atlas-descriptions.html) è una parcellazione fortuaria di cumunioni 120 [45]. L'atlasi di MNI hè una parcellazione grossulazione chì rapprisenta otto regioni anatomiche per emisferi cerebrale, facilitendu di conseguenza a caratterizzazione di a connettività inter-lobar.

Dopu, avemu testatu per e differenze nant'à i gruppi nant'à e misure di rete cuncernali [28]; cosi, u coefficientu medianu di raggruppamentu, a lunghezza caratteristica di u parcorsu è u rapportu di mundezità di piccula. L'interpretazione di queste misure in termini di complessità è organisazione di u cervellu si poni truvatu in una numerosa letteratura recente [26], [30], [46]-[49]. I matrici di a cunnessione sò stati primu binarizati rispetto à un serie di densità di cunnessione fissate, chì vene da 10% à 30% [28]. E misure di a rete sò state calcolate à ogni densità aduprendu a funzione appropriata pruposta in a Casetta di Strumenti di Cumpagnia Cerebrale. U coefficimentu di raggruppamentu è a lunghezza di u parcorsu tipica sò stati normalizati rispettendu un inseme di reti aleatori 20 generati cù l'algoritmu di riavule di Maslov-Sneppen [50]. E dipoi in mezu à u gruppu sò allora valutati à ogni densità aduprendu un test b du duie.

Infine, u coefficientu di raggruppamentu è a lunghezza di u parcorsu sò state calcolate localmente per ognuna di e regioni 90. Un test-du duplice t hè stato ancu adupratu per testà e differenze nant'à i gruppi nant'à e misure specifiche di a regione. U tettu di falta scoperta (FDR) [51] era adupratu à corregge per cumparazioni multiple in a famiglia di densità di rete è regioni.

Risposte alla lingua

Caratteristiche di i Partecipanti

Tutti i participanti eranu masciu diritti. Nisuna differenza significativa hè stata truvata in età è IQ tra i dui gruppi, è punteggio YIAS era significativamente più altu in gruppu di dipendenza da Internet (Table 1).

Differenze di gruppo in a Connectivity funzionale

A NBS hà identificatu una sola rete chì mostra in maniera significativa (p<0.05, FWE-correttu) diminuite a connettività in adolescenti cù dipendenza da Internet paragunatu à i controlli. Questa rete affettata cumprende ligami 59, chì participanu à 38 diverse regioni cerebrali (figura 1). A rete hè stata ampiamente replicata quandu l'atlasi AAL hè statu rimpiazzatu per mezu di dui atlas alternativi per parcellà a corteccia in regioni non sovrapposte (vede Figura S1). Malgradu variazioni considerevoli in u numeru totale di e regioni cumprende questi atlasi (AAL: 90, MNI: 16, casuale: 120), a consistenza rimarchevuli si hè evidenti in a struttura globale di a rete. A taglia di a rete aumenterà attendu cù a risoluzione di l'atlasi (vale à dì, u numeru totale di regioni), dendu nascita à una configurazione più cumplessa. Tuttavia, e regioni corticale è sub-corticale (è lobi curretti) implicati sò state replicate largamente à traversu i trè atlasi. I dati sò stati visualizzati cù u Viewer di BrainNet (http://www.nitrc.org/projects/bnv/).

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Figura 1. Rete di connettività funzionale di u cervellu diminuita in adolescenti cù a dipendenza da Internet.

I punti rossi rappresentanu i centroidi stereotattici di e regioni di u cervellu (nodi) definiti da l'atlante di Etichettatura Anatomica Automatisata (AAL), e linee blu rappresentanu legami supratendine (t = 3.0) comprendente a rete affetta identificata cù a statistica basata su rete (NBS) (p<0.05, curretta per cumpunente). A vista assiale illustra l'implicazione di e cunnessioni interemisferiche (vale à dì, cunnessioni chì attraversanu l'emisferu destro è sinistro). A vista sagittale illustra l'implicazione di i lobi frontali, temporali è parietali in a rete affetta.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g001

In seguitu Fornito et al. [52]I regioni AAL sò stati classificati in i lobi principali principali (pe, frontale, temporale, parietal) è a percentuale di cunnessioni chì legheghè queste grandi divisioni era quantificata per ogni coppia di lobi. I collegamenti fronto-temporo-parietali sò stati cullati, ma u lobi occipitale ùn hè micca statu inclusu in a rete affetta. A maiò parte di e cunnessioni chì sò state ridotte in u gruppu di dipendenza da Internet anu riguardava cunnessioni trà regioni subcorticali è frontali (~ 24%) è parietali (~ 27%).figura 2). Per capì megliu chì regioni subcorticale ponu esse contribuendu à sta scoperta, avemu esaminatu a connettività trà ogni lobe corticale è ogni regione subcorticale separatamente in a rete NBS (Figura S2). Questa analisi hà rivelatu chì e regioni subcorticali includenu l'ippocampu, u globus pallidus è u putamen. L'amigdala è u nucleo caudatu ùn sò micca stati inclusi in a rete afectata. A putamen bilaterale hè stata a regione subcorticale più implicata in a mostra, evidenziata una diminuzione di cunnessioni cù i tre lobi cerebrali principali involucati. Stu mudellu hè statu replicatu cù u atlasu MNI, da u quali a rete resultante include solu putamen è insula, oltre à i lobi frontali, parietali è temporali; u nucleo caudatu è u lobi occipitale ùn sò micca stati inclusi in a rete afectata.

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Figura 2. Proporzione di cunnessioni affette in a dipendenza da Internet chì unisce coppie distinte di divisioni largu di u cerebrale.

U numaru di ligami chì implichi ogni coppia di divisioni hè normalizatu per u numaru totale di e ligami pattu-saggiu.Notate chì l'ippocampu, globus pallidus, è putamen sò stati attribuiti à a categoria subcorticale, è u gyrus cingulatu di nanzu hè assignatu à a categoria frontale. L'amigdala è u nucleo caudatu ùn sò micca stati inclusi in a rete disruptu è cusì ùn ci hè micca bisognu di assignà queste regioni à un lobe. U putamen, bilateralmente, era a regione sottucorticale più largamente coinvolta, dimostra di cunnessione diminuita cù i tre lobi cerebrali principali implicati.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g002

Ùn avemu micca identificatu alcuna rete cù una maghjina di connectività in u gruppu di dipendenza da Internet. Ùn si hè micca trovata nisuna correlazione significativa tra a connettività funzionale in a rete identificata è u spartitu YIAS, sia in gruppu di dipendenza da Internet o in i controlli.

Differenze di gruppo in Topologia di Rete

Nisun differenza trà u gruppu hè stata annotata in u coefficiente medio di raggruppamenti, a lunghezza di chjassu caratteristica o u rapportu di mundezità di piccula in alcuna di e densità di rete studiate (p<0.05, correttu FDR) (figura 3). Inoltre, ùn ci hè nunda di differenza trà u gruppu in e misure locali (specifiche à a regiunta) in questu travagliu per a cumparazioni multiple. Applicendu una correzione falsa falsa menu stritta p<(1/90) = 0.011 [53] per cunsultà l'effetti di u livellu di a tendenza hà generatu differenze tra i gruppi nant'à u coefficiente di raggruppamentu lucale è a lunghezza di u caminu locale chì si vede predominantemente in i lobi occipitali (Tabelle S1 e S2).

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Figura 3. Parametri di u mondu picculu di a connettività funzionale di u cervellu in i ghjovani adolescenti cun dipendenza da Internet.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g003

Articulu discussione

L'affluenza di a connettività funzionale di u cervello diminuita hè stata truvata in adolescenti cun dipendenza da Internet. Cunsistente à i mudelli attuali, enfatizendu u rolu di a patulugia cortico-subcorticale in a dipendenza [54], 24% di e cunnessioni in a rete alterata differenzendu individui addicted è cunsenti sani coinvoltu legami tra regioni frontale è subcortical. Un ulteriore 27% hà legatu e aree sottucorticali è parietali, cù evidenze più limitate per a participazione di l'insula, ancu cunferenza cù l'evidenza recente di un implicazione di queste regioni in dipendenza. Nota chì a nostra analisi fornisce un test rigoruu di mudelli cortico-subcortical di a dipendenza, in quantu hà inclusu misure di a connettività funzionale à u pair à mezu à e regioni 90 differenti spartite in u cervellu. U fattu chì i sistemi cortico-subcortical emergini cum'è una patulugia proeminente usando questu analisi cumplettamente basata di dati fornisce un forti appoghju per a participazione di sti sistemi in a dipendenza di Internet. In più, i nostri risultati ghjunghjenu chì a dipendenza da Internet hà a lettura di e caratteristiche neurobiologiche cumunali cù l'altre patologie addictive, è chì e regioni subcorticali in particulare pò rappresentà i siti principali di a patologia di a rete di cervelli. Una nota importante hè a visione da l'Istitutu Naziunale di l'abusu di droghe chì e viste di comportamentu ponu esse mudelli relativamente puru di dipendenza, tenendu cunnessu chì queste condizioni ùn sò micca contaminate da l'effetti di e sostanze [55]. Mentre l 'studi di molti altri disordini di dipendenza hè sempre confusu da effetti di tossicità secondaria di l'abuso di droghe, a dipendenza da l'Internet hè diagnosticata cunsirvariamente è cusì fornisce un mudellu più cunsultatu per studiava a dipendenza chì ùn hà effetti di droghe à longu andà.

In questu studiu, u NBS hè statu adupratu cù a taglia di rete mesurata basata nantu à a so misura; cioè, u numeru totale di cunnessioni chì cuntene a rete. Questa misura di dimensione ùn hè micca adatta per scopre effetti focali chì implichi cunnessioni isolate chì isolanu chì ùn formanu micca in rete una rete. Per pruvà per sti tipi di differenze focali tra i gruppi, l'analisi di NBS hè stata ripetuta testu per e differenze in massa di componenti, anziché dimensioni. A statistica di massa offre maghjine sensibilità à l'effetti focali, intensi chè i testi per e differenze in a dimensione di i componenti. In più, avemu dinò cunferenziati cumminionamenti cun una FDR chì serà assai sensibile à l'effetti focali di alta intensità. Nessuna significativa differenza tra i gruppi era apparente cù u FDR o statistiche di massa, suggerendu chì a connettività aberente in dipendenza da Internet engloba una rete distribuita coinvolge parechje regioni corticali è subcorticali.

Dà chì e prupietà di a rete cerebrale sò cunnisciuti per esse sensibili à u mudellu di scelta di parcellazione, abbiamo investigatu parechji schemi di parcelazioni alternativi per valutà a ripruducibilità di tutti i risultati à e cambiamenti in definizioni nodali [45], [56], [57]. Questo ci hà permesso di scartà a possibilità chì certi ritrovamenti sanuveranu solu per un posizionamentu statisticamente favuribile di nodi, ma ùn si pò ripruduce cù altre partenze note.

In un cuntrastu à a diminuzione di forza di a connettività funzionale, i parametri topulichi ùn anu rivelatu nisuna differenza di gruppu significativa. Ancu quandu avemu effettuatu analisi sperimentative in più basate nantu à un cuntrollu di menu stretti contra l'errore di tipu I, i risultati indicavanu una differenza topologica possibile soprattuttu in u lobi occipitale, chì ùn hè micca influzitu da analisi NBS. Dunque, mentre a dipendenza da l'Internet hè stata associata à una diffusione diffusa è significativa di a connettività funzionale in i circuiti cortico-subcorticali, stu diminuzione ùn era micca associata cù una rotazione globale in a topologia di a rete funzionale di u cervellu. Questu studiu dimostra chì e diffusioni generalizzate in a connettività funzionale ponu esse esistente in mancanza di alterazioni in misure basiche di primu topologie. Pò sembranu rimarchevuli chì e differenze in a forza di connettività eranu tantu diffusuli in mancanza di alcuna differenza topologica significativa. Tuttavia, hè impurtante rimarcà chì topologia è forza di connettività sò pruprietà distinte di u connectome è anomalie in una sola necessità ùn implica micca anomalie in l'altru. Esercizi simile sò stati osservati in altri disordini [52], [58]. Si rimarcanu, ancu, chì e differenze di gruppu in alcune proprietà topologiche tendenu versu a significatività statistica. L'analisi di un campione di più grande pussibule pò dà una putenza necessaria à dichjarà questi effetti significativu. I nostri risultati suggèrenu chì e cambiamenti topulughe ponu esse più sottili di quelli osservati per misure di connettività funzionale.

Nantu à e cunnessioni 59 incluse in a rete alterata, 25 era ligamenti interemisferici è 34 era intremisfermeru, puntendu à a participazione di cunnessioni di larga catena è ciascuna di a poca distanza da u cervellu. Dà chì a dipendenza da internet hè una situazione di sanu mentale appena ricunnisciuta, cù u so cuncce è i criteri di diagnosi sò sempre assai sfuggenti è indeterminati, forse pò esse sorprendente di truvà una rete tantu curata in u cervellu di questi sughjetti. Di recente, Lin et al. (2012) hà studiatu l'integrità di a biancu di u cervellu in i adolescenti chì anu cunvinti da l'internet cù l'immagine di diffusione-tensore, è anu trovatu una diminuzione diffusa di l'anisotropia frazionaria (FA) in tuttu u cervellu, senza zona di maghju FA in gruppu di dipendenza da Internet. [13]. Queste risultati implicanu una possibile basa anatomica per i disordini funzionali osservati in u nostru campione, un'ipotesi chì puderebbe esse testata usando l'IMR combinata è imaging ponderatu da a diffusione in i stessi participanti [59].

Cume ind'è u numeru numeru di cunnessioni interemisferichi truvate in a rete alterata, a cumunicazione interemispherica efficiente hà da crede da a data impurtante chì esse impurtante in funzioni cerebrali [60]-[63]. Tuttavia, relativamente pochi studi di neuroimaging di a tossicità anu risponde à l'integrazione funzionale trà emisferi bilaterali. Di recente, Kelly et al. (2011) hà osservatu una connettività funzionale interhemispherica ridotta in adulti adulti indipendenti [64]. Hè dimustratu impegni primaria di una rete fronto-parietal, cù un paragunatu di regioni temporali, risultati chì paralleli à i nostri ritrovamenti. Benchì i scrittori anu discusitu u ritrattu in quantu esse riflettava l'effetti à longu andà di l'esposizione cronica di cocaina, anu dinò menzionatu a possibilità chì una connettività funzionale interhemispherica ridotta sia stata preceduta da l'esposizione à a cocaina in modu di vulnerabilità à i disordini di dipendenza. I nostri risultati suggerenu chì questi cambiamenti interemisferichi riflettenu o una vulnerabilità per i disordini di dipendenza o un correlatu neurale di comportamentu generativu di i generici, anziché esse secondariamente à l'usu di droghe prolungatu, da chì a dipendenza in u nostru campione hè stata definita in termini puramente comportamentali. Queste possibilità puderianu esse valutate pè pruvate analisi fenotipiche trà parenti cunnessi di individui chì anu perturbati o droghe o dipendenza cummanditale.

Hè interessante, un mudellu simili di diminuità a connettività funzionale di u statu di riposa tra a regioni frontali è parietali hè stata segnalata sia in alienu di a cocaina è di l'uminas [64], [65]. In una revisione recente, Sutherland et al. (2012) hà suggeritu chì a connettività diminuita in i circuiti fronto-parietali pudia esse una componente primaria in a rete di cuntrollu cognitiva disturbata di populazioni dipendenti da droghe. [54]. A nostra scuperta in a dipendenza da Internet supporta dinò a nove chì una diminutività di a connettività funzionale tra a regioni frontali è parietali pò esse una caratteristica cumuna in i diversi tipi di dipendenza, suggerendu a presenza di un fenotipu cumpartitu chì ùn sia micca una conseguenza secondaria di l'usu di droghe. In più, una investigazione recente di a connettività funzionale di u cervellu integrale in schizofrenia hà mostratu cambiamenti fronto-temporali impurtati piuttostu fronto-parietali o fronto-parità. [52], coerente cù i mudelli fisiopatichi classichi di u disordine [66]. Benintesa, a ricerca più impurtante di a situazione presente hè chì a dipendenza da l'Internet hè stata associata à una patulugia di i circuiti striatali in particulare, un sistema cumunamente impurtatu in altre patologie addictive, suggerendu un fenotipu neurobiologicu cumpartitu. L'identificazione di circuiti striatali alterati chì si sovrapponenu à quelli di patologie additive ben stabilite puderebbe esse utule per testà se u mudellu di dipendenza hè un quadru teoricu adeguatu per capisce u disordine [67], [68]. Tuttavia, sì un impurtamentu relativamente più forti di a connettività funzionale fronto-parietal è fronto-striatal pò esse largamente specifiava di e disordini di dipendenza, resta sempre in questione. I futuri studi paralleli directamente à i vari disordini sò fatti per stabilisce a specificità.

Unu di i risultati più interessanti in u attuali studiu era a forte impiegazione di u putamen. Questa struttura cerebrale puderia modulà parechji neurotrasmittenti di a dopamina, è a funzione dopaminergica striatale smuntata hè stata assai implicata cum'è un muvimentu biologicu fondamentale di i disordini di a dipendenza. [8]. La dopamina è un modulatore chiave di a funzione putamen è pò ghjucà un rolu importante in i disturbi di connettività funzionale osservati in stu studiu. Questu hè conforme à e prove recenti chì u trasportatore di dopamina striatale è a disponibilità di u receptoru D2 hè alterata in e persone chì anu vittime internet [6], [7] è chì a modulazione genetica è farmacologica di i livelli di dopamina di u cervellu pò avè un impattu profondo nantu à i mudelli di connectività funzionale [69]-[71]. Tenendu conto di questi precedenti rapporti è di u muvimentu neurobiologicu prupostu di a dipendenza cuncepisce funziuna dopaminergica striatale striatale [8], a comprensione di l'effetti di la dopamina in a rete identificata cum'è di mostra una connettività funzionale alterata in stu travagliu rapprisenta un modu impurtante per capisce i correlati neurobiologichi di a dipendenza da internet.

Ùn hè micca interessante chì a nostra ricerca chì u putamen fù a regione subcorticale più largamente implicata in a rete funzionale diminuita, risparmendu u nucleo caudatu. Entrambe e strutture facenu parte di u striatum, chì a so volta face parte di e strutture subcorticali. U putamen hè tipicamente consideratu una regione cerebrale associata à l'attività motrice, è hè piu sìbula implicata in l'aggiunzione di a sostanza di u caudatu. Nantu à e attività motorie, hè stata dimostrata di avè una sequenza appruvata di movimenti ripetitivi di u dittu cun da attivazione in u putamen [72]-[76]. E persone affette da dipendenza da internet ponu sottu à una frequenza assai più alta di certi comportamenti per un longu tempu, chì includenu manipolazione ripetitiva di mouse è tastiera, è sti spirienze ponu influenzà u so cervellu. Allora, una connettività aberente chì deriva da u putamen indica forse una caratteristica specifica di a dipendenza da Internet. Tuttavia, cum'è ùn avemu micca misuratu u gradu di manipolazione di u dente in i nostri participanti, l'implicazione di diminuzione in quantu di a connettività funzionale in aumentu di u putamen in relazione à a manipolazione mouse / tastiera rimane aperta à e ricerche future. In alternativa, a participazione di u putamen in i nostri ritrovamenti pò riflettà u so rolu in i prucessi cognitivi chì sò spartuti cù u caudate è chì sò miccai da a dipendenza, cume u prucessu di ricompensa [77], [78].

Un altru puntu di meritu di discussione hè a mancanza di ogni connettività funzionale aumentata in u gruppu di dipendenza da Internet. Ancu se avemu amparatu principalmente di truvà una connettività funzionale diminuita in u gruppu di dipendenza, infatti, ùn abbiamo micca scrupolatu a possibilità di osservà a connettività funzionale aumentata, ancu in particulari in u sensu di l'ipotesi chì l'adolescenti cu a dipendenza da Internet puderà mostrà un effettu di pratica da eccessive attività online [79]-[82]. Una pussibule spiegazione per a truvatura negativa puteva esse chì a nostra piccola dimensione di u campu ùn avesse micca u putere per capisce questu aumentu in pratica quantu a connettività funzionale. Tuttavia, ùn hè micca pienu stabilitu se a prestazione cognitiva in certi task o a severità di certi psicopatologie si manifestanu cum'è cunnessione funzionale diminuita o aumentata [83], [84]. Un'altra considerazione dev'essere chì l'effettu di l'usu di Internet ad eccessivu à longu andà pò influenzà in manera differenziale u cervellu secondu a subpopolazione. Per esempiu, a subpopulazione chjamata ghjocatori prufessiunali di ghjocu in linea s'impegna in attività intensive di internet, spende u tempu simile lungu praticà ghjochi in linea è pò daveru megliu in quelli ghjochi chì e persone chì anu vittime Internet, è ancu sembra ùn esse dipendente cum'è evidenziau da u punteggio YIAS [85]. Dunque, pò esse ipotizzatu chì l'effetti di pratiche in l'attività internet ponu forse palesate diversamente secondu l'individuu.

U presente studiu hà qualchi limitazioni impurtanti. Prima, a dimensione di u campu era abbastanza chjucu chì limitava probabile a nostra potenza di rivelà correlazioni significative tra a connettività funzionale è i puniti YIAS. Dunque, a scuperta attuale deve esse replicata in un campione di più grande participanti cun dipendenza da internet è controlli. Hè, però, dignu dì chì a nostra dimensione di e campioni era, in generale, paragunabile à quiddu di i primi studii di neuroimaging funzionali di a dipendenza da internet. U nostru campione era unicu, cum'è a maiò parte di i primi studii era basata nantu à l'adulti [2]-[7]. Dopu, i criteri diagnostichi per a dipendenza da Internet ùn sò ancu solidamente stabiliti, ancu se i nostri risultati ghjunghjenu à una basa neurobiologica potenziale per stu disordine putativo. Terzinu, ancu s'ellu hà scrupidatu patologie mentali comorbili cù K-SADS-PL, i sintomi di u suttumardu di e cundizioni mentali comorbidi pudia esse avutu. Quarto, a raccolta di una gamma più larga di informazioni cliniche cum'è abitudini di dorme pò avè arricchitu i nostri dati è miglioratu u nostru contribuzione à a letteratura [86], [87]. Infine, u travagliu di studiu transversale limita l'interpretazione di una relazione causale tra a connettività funzionale diminuita è u sviluppu di a dipendenza da Internet. Va rimarcatu chì u muvimentu di a testa hè emergutu cum'è una cunfusione impurtante in neuroimaging funzionale [38], [88]. A muvimentazione di u capu hè stata cumplettamente valutata in questu studiu cù una serie di misure di rotazione è di spostamentu proposte di recente [38]. Ùn hè micca scurdata nisuna differenza significativa tra i gruppi per e misure di muvimentu capu considerate.

In hè sommario, i risultati di stu studiu suggerenu chì adolescenti chì anu vittime di l'internet affettenu una connettività funzionale di u cervellu alterata in mancanza di perturbazioni grossi di topologia di rete. A rete alterata hà mostratu un impurtante implicazione di e cunnessioni interemisferichi di lunga distanza, è cunnessioni intremisfermerichi à breve portu in u cervellu. E rigioni sottocorticali di u cervellu pò avè un rolu impurtante in sta rete alterata, in particulare u putamen, chì hà mostratu calà cunnessioni cù i tre lobi cerebrali principali implicati.

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Rete di connettività funzionale di u cervellu diminuita in adolescenti cun dipendenza da Internet (cù atlasi diversi).I punti rossi rappresentanu i centroidi stereotattichi di e regioni di u cervellu (nodi) definiti da l'Atlas strutturale di l'Institutu Neurologicu di Montreal (MNI) (A) è l'atlante di parallelai casuale (B), e le linee blu rappresentanu ligami di supremesi (t = 2.1 e 3.0, rispettivamente). rete identificata cù a statistica basata in rete (NBS) (p<0.05, cumpunente-correttu).

Figura S1.

Rete di connettività funzionale di u cervellu diminuita in adolescenti cun dipendenza da Internet (cù atlasi diversi).I punti rossi rappresentanu i centroidi stereotattichi di e regioni di u cervellu (nodi) definiti da l'Atlas strutturale di l'Institutu Neurologicu di Montreal (MNI) (A) è l'atlante di parallelai casuale (B), e le linee blu rappresentanu ligami di supremesi (t = 2.1 e 3.0, rispettivamente). rete identificata cù a statistica basata in rete (NBS) (p<0.05, cumpunente-correttu).

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Figura S2.

Proporzione di e cunnessioni affette in a dipendenza da Internet chì unisce coppie distinte di grandi divisioni cerebrali (dettagliate per e regioni subcorticale).U numaru di ligami chì implichi ogni coppia di divisioni hè normalizatu per u numaru totale di ligami pattu-sagaci.

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Tabella S1.

Coefficientu di clustering locale.Questa tabella mostra i risultati di u livellu cun una currezione falsa falsa menu stretta p<(1/90) = 0.011; nisun risultatu hè sopravvissutu à a currezzione standard di u tassu di scuperta falsa per paragoni multipli.

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Tabella S2.

A lunghezza di u parcorsu lucale.Questa tabella mostra i risultati di u livellu cun una currezione falsa falsa menu stretta p<(1/90) = 0.011; nisun risultatu hè sopravvissutu à a currezzione standard di u tassu di scuperta falsa per paragoni multipli.

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