Neurobiologická korelace v internetové herní poruše: Systematická revize literatury (2018)

Daria J. Kuss,^* Halley M. Pontes, a Mark D. Griffiths

Internet Gaming Disorder (IGD) je potenciální duševní porucha, která je v současné době zahrnuta do třetí části posledního (pátého) vydání Diagnostické a statistické příručky pro duševní poruchy (DSM-5), což je podmínka, která vyžaduje, aby byl do výzkumu zařazen další výzkum. hlavní příručka. Ačkoli se výzkumné úsilí v této oblasti zvýšilo, stále probíhá debata o příslušných kritériích, která mají být použita, a stavu zdravotního stavu. Místo použití diagnostických kritérií, která jsou založena na subjektivních příznakových zkušenostech, Národní ústav pro duševní zdraví obhajuje použití kritérií Research Domain Criteria (RDoC), které mohou podporovat klasifikaci duševních poruch na základě dimenze pozorovatelného chování a neurobiologických opatření, protože duševní poruchy jsou považovány za biologické poruchy, které zahrnují mozkové obvody, které implikují specifické domény poznání, emocí a chování. V důsledku toho by IGD měla být klasifikována podle své základní neurobiologie a také podle subjektivního příznakového zážitku. Cílem této práce je proto přezkoumat neurobiologické koreláty zapojené do IGD na základě současné literární báze. Celkově byly studie 853 o neurobiologických korelacích identifikovány na ProQuestu (v následujících vědeckých databázích: ProQuest Psychology Journals, PsycARTICLES, PsycINFO, Applied Social Sciences Index and Abstracts a ERIC) a na MEDLINE, s uplatněním kritérií vyloučení vedoucím k přezkoumání celkem 27 studií pomocí metod fMRI, rsfMRI, VBM, PET a EEG. Výsledky ukazují, že existují významné neurobiologické rozdíly mezi zdravými kontrolami a jedinci s IGD. Zahrnuté studie naznačují, že ve srovnání se zdravými kontrolami mají narkomani horší odezvu - inhibici a regulaci emocí, zhoršenou funkci prefrontální kůry (PFC) a kognitivní kontrolu, horší pracovní paměť a schopnosti rozhodování, sníženou vizuální a zvukovou funkci a nedostatek v jejich neuronálním systému odměňování, podobné těm, které se vyskytují u jedinců se závislostmi na látkách. To naznačuje, že závislost na látce i závislost na chování sdílejí společné predispoziční faktory a mohou být součástí syndromu závislosti. Budoucí výzkum by se měl zaměřit na replikaci hlášených zjištění v různých kulturních kontextech, na podporu neurobiologického základu klasifikace IGD a souvisejících poruch.

Funkční magnetická rezonance (fMRI)

Pomocí fMRI se měří změny hladiny krevního kyslíku (BOLD) v mozku, protože označují neuronální aktivitu. Poměr oxyhemoglobinu (tj. Hemoglobinu, který obsahuje kyslík v krvi) k deoxyhemoglobinu (tj. Hemoglobinu, který uvolnil kyslík) v mozku, se měří, protože průtok krve v „aktivních“ oblastech mozku se zvyšuje, aby transportoval více glukózy, zatímco transportuje další okysličený molekuly hemoglobinu. Měření této metabolické aktivity v mozku umožňuje jemnější a podrobnější zobrazení mozku vzhledem ke strukturální MRI. Výhody fMRI navíc zahrnují rychlost zobrazování mozku, prostorové rozlišení a žádné možné zdravotní riziko ve srovnání s PET skenováním (26). Byly identifikovány celkem čtyři studie, které používaly fMRI ve studii IGD (27-30). Podrobnosti o těchto studiích jsou uvedeny v tabulce Table11

Dohromady studie fMRI využívající adolescentní vzorky v Číně s diagnózou IGD (28, 30) naznačují, že mezi těmito jedinci existují rozdíly ve srovnání se zdravými kontrolami s ohledem na jejich neurobiologii. Konkrétně bylo zjištěno, že adolescenti s IGD mají vyšší aktivitu v nadřazeném středním čelním gyrusu, pravém předním cingulate cortex (ACC), pravém nadřízeném a středním čelním gyrusu, levém dolním parietálním laloku, levém precentrálním gyrusu a levém precuneu a cuneus, což naznačuje horší inhibici reakce a zhoršenou funkci prefrontální kůry (PFC) (28) vzhledem k předchozímu výzkumu, jak ukazuje, že levá frontoparietální síť je zodpovědná za inhibici reakce (31). V bilaterálních prostředních a nižších časových gyrich bylo méně aktivity, které jsou odpovědné za vizuální zpracování (jako je rozpoznávání obličeje), a správný nadřazený parietální lalok (zodpovědný za prostorovou orientaci), což naznačuje snížené vizuální a sluchové fungování (28). Další studie fMRI zahrnutá v tomto přehledu zahrnovala hráče mužského pohlaví v Nizozemsku (29) a použili úkoly Go-NoGo a Stroop k posouzení impulzivity a inhibiční kontroly a zjistili, že problémoví hráči videoher mají nižší mozkovou aktivitu v levém dolním čelním gyrusu, pravém dolním temenním laloku ve srovnání s odpovídajícími příležitostnými ovládacími prvky her, což naznačuje, nižší inhibiční kontrola [podobné výsledkům týkajícím se snížené inhibiční kontroly uvedené ve studii Ding et al. (28)], přičemž nebyly nalezeny žádné rozdíly v kontrole pozornosti a zpracování chyb.

Navíc zobrazování difúzní kurtózy (měření difúzních procesů vody v mozku pro hodnocení mikrostruktur) a morfometrie založená na voxelu ukázaly, že adolescenti s IGD měli nižší parametry kurtózy v šedé hmotě (GM) v různých neuronálních oblastech, zatímco jejich objem GM v časové a parahippocampální gyri byli vyšší a nižší v levém precentrálním gyru. Na základě rozdílů zjištěných v hodnocené průměrné metrice kurtózy (tj. Difúze vody) mezi závislými na internetu a zdravými kontrolami a oblastmi mozku podrobně uvedenými výše (30), zdá se, že mezi těmito skupinami existují významné rozdíly v mikrostruktuře mozku, což ukazuje na konkrétní patofyziologii IGD (30). [Pro podrobné znázornění maximálních souřadnic MNI voxelu a shlukové analýzy této studie si prosím přečtěte shrnutí týkající se změn MK, rozdílů v axiální a radiální kurtóze mezi závislostí na internetu a kontrolními skupinami (Sun et al. ., str. 48ff.)].

Konečná studie fMRI využívající dospělé hráče masivně multiplayerových online her na hraní rolí (MMORPG) s IGD v Německu (27) ukázali, že se ztotožňují se svým avatarem ve hře (tj. s jejich virtuálním charakterem), což vede k aktivaci oblastí mozku spojených se samoidentifikací a zpracováním sebepojetí, tj. levým úhlovým gyrem, což naznačuje avatar-identifikaci může být důsledkem kompenzace sociální úzkosti, která vede k rozvoji IGD.

Zobrazování magnetické rezonance v klidovém stavu (rsfMRI)

rsfMRI je podtyp fMRI, který měří hladiny kyslíku v krvi (BOLD) pro hodnocení mozkové aktivity, zatímco subjekt je v klidovém stavu (tj. není zapojen do specifické aktivity). Cílem je prozkoumat, zda existují rozdíly ve funkci mozku u jedinců se zvláštními podmínkami ve srovnání se zdravými kontrolami (32). Do tohoto přehledu bylo zařazeno celkem sedm studií, které rsMRI používaly ke studiu IGD (33-39). Podrobnosti studie jsou uvedeny v tabulce Table22.

Souhrnně studie rsfMRI identifikované v tomto přehledu naznačují, že jedinci s IGD mají zhoršenou kognitivní kontrolu [(34) - (36, 38, 39)] a nedostatek jejich systému odměňování ventrálního striatu (33). Kognitivní kontrola u jedinců IGD byla hodnocena pomocí Stroopova úkolu s barevným slovem, snížené frakční anizotropie (FA) v pravé síti salience, což ukazuje na sníženou hustotu vláken, průměr axonů a myelinaci v bílé hmotě (WM), což může vysvětlit problém v regulaci síť salience u jedinců s IGD, která může být spojena s narušenou kognitivní kontrolou (36). Snížená hustota WM v dolním čelním gyru, insulach, amygdale a předním cingulátu byla prokázána u jedinců se závislostí na internetu ve srovnání se zdravými kontrolami, což ukazuje na sníženou kapacitu rozhodování, inhibici chování a regulaci emocí ve skupině IGA (34). Kromě toho bylo prokázáno, že jedinci s IGD snížili frakční amplitudy nízkofrekvenčních fluktuací (měření lokální mozkové aktivity, která byla spojena s psychiatrickými poruchami) v mozečku a zvýšené hodnoty v nadřazeném časovém gyru, což naznačuje zhoršenou výkonnost funkce, pracovní paměť a rozhodování u subjektů IGD ve vztahu ke zdravým kontrolám, ale také větší mozková aktivita, která může být spojena se zvýšenou koordinací smyslových motorů v IGD (35). Výzkum také ukázal zvýšený objem pravého kaudátu a nucleus accumbens (pohánějící zážitek potěšení v lidském mozku) a sníženou sílu funkční konektivity v klidovém stavu v PFC, vázanou na sníženou kognitivní kontrolu, podobnou těm, které se vyskytují v látce - související poruchy (38). Výzkum dále zjistil, že jedinci s IGD snížili homotopickou konektivitu zrcadlenou voxelem (měřili propojení mezi mozkovými hemisférami) mezi levým a pravým nadřazeným frontálním gyrem, frontálním a prostředním frontálním gyrem, což naznačuje sníženou interhemispherickou komunikaci v mozku jedinců s IGD relativní ke zdravým kontrolám, ovlivňujícím rozhodování, touhy a inhibiční chyby (39). Kromě toho bylo zjištěno, že jednotlivci, kteří často hrají MMORPG, jako je World of Warcraft, mají ve ventrálním striatu nižší fyziologickou odezvu, když očekávají peněžní odměny s aktivitou ventrálního striatu, která se liší jak u fMRI založených na úkolech, tak v klidovém stavu, nedostatečná citlivost odměňovat predispozice jednotlivců k nadměrnému hraní her (spíše než odměňovat nedostatek systému, který je výsledkem nadměrného hraní her) (33).

Morfometrie založená na Voxelu (VBM)

VBM je užitečná technika pro porozumění IGD, protože pomáhá charakterizovat jemné strukturální změny v mozku bez nutnosti předchozího poznání (40). To je zvláště důležité vzhledem k tomu, že použití videoher může ovlivnit fungování mozku různými způsoby, což může vést ke změnám na úrovni chování a kognitivní úrovně (41). Tento pododdíl stručně nastíní některá klíčová zjištění získaná ze studií IGD pomocí VBM a další informace jsou uvedeny v tabulce Table33.

Lee a kol. (42) využili VBM ke zkoumání asociace mezi abnormalitami GM a impulzivitou v IGD a zjistili, že subjekty IGD vykazovaly menší objem GM v mozkových oblastech souvisejících s výkonnou kontrolou, jako je ACC a doplňková motorická oblast (SMA). Bylo také zjištěno, že objemy GM v ACC a SMA byly negativně spojeny s impulzivitou a že subjekty IGD vykazovaly menší objem GM v laterálních prefrontálních a parietálních kortexech obsahujících levý ventrolaterální PFC a levý dolní parietální lobule ve srovnání se zdravými kontrolami . Lee a kol. (42) také zjistili, že objemy GM v levém ventrolaterálním PFC byly negativně korelovány s celoživotním používáním videoher. Podobně další výzkum ukázal souvislost mezi GM a impulzivitou u jedinců IGD. Konkrétněji, Du et al. (43) zjistili, že jedinci IGD vykazují vyšší úrovně impulzivity spojené s objemem GM pravého dorsomediálního prefrontálního kortexu (DMPFC), bilaterální ostrovní a orbitofrontální kůry (OFC), pravého amygdaly a sníženého levého fusiformního gyru. Celkově tato zjištění naznačují, že abnormality GM v oblastech souvisejících s výkonnou kontrolou mohou přispívat k větší impulsivitě mladých dospělých mužů s IGD a že dysfunkce těchto oblastí mozku zapojených do inhibice chování, pozornosti a regulace emocí může přispívat k problémům s řízením impulsů u dospívajících s IGD (44).

Další výzkum ukázal, že hustota GM oboustranného amygdaly se snížila a konektivita mezi PFC / insula a amygdala se zvýšila u jedinců IGD, což naznačuje dysregulaci emocí (44). Kromě toho změněné korelace mezi impulzivitou a objemem GM v DMPFC, OFC, insulach, amygdale a fusiformě u adolescentů IGD ukazují, že dysregulace v mozkových sítích zapojených do inhibice chování, pozornosti a regulace emocí může přispívat k vyšším úrovním impulsivity u adolescentů s IGD.

Výzkum VBM pomohl identifikovat specifické oblasti mozku s GM změnami v IGD. Jin et al. (45) zjistili, že adolescenti IGD vykázali snížený objem GM v frontálních regionech včetně bilaterálního dorsolaterálního PFC, OFC, ACC, správného SMA a mozečku po kontrole vlivu věku a pohlaví. Tato zjištění jsou v souladu s předchozími studiemi, které naznačují, že u jedinců IGD mohou nastat deficity GM v OFC (46), zapojení několika PFC regionů a souvisejících PFC -striatálních obvodů do procesu IGD a IGD může sdílet podobné nervové mechanismy s látkovou závislostí na úrovni obvodu.

Výzkum VBM také identifikoval potenciální škodlivé účinky IGD na fungování kognitivní kontroly. Wang a kol. (39) uvedli, že u jedinců IGD se významně snížil objem GM bilaterálního ACC, precuneus, SMA, vynikajícího parietálního kortexu, levého dorzálního laterálního PFC, levého izolátu a bilaterálního mozečku. Tato studie naznačuje, že změna objemu GM je spojena se změnou výkonu kognitivní kontroly u adolescentů s IGD, což zdůrazňuje podstatné účinky mozkového obrazu vyvolané IGD.

Předchozí výzkum VBM zaznamenal neobvyklý objem GM a WM v IGD. Lin a kol. (34) zjistili, že jedinci IGD vykazovali významně nižší GM hustotu v dvoustranném dolním čelním gyru, levém cingulátním gyrusu, insulach, pravém prekurnu a pravém hippocampu. Bylo také zjištěno, že jedinci IGD vykazovali výrazně nižší hustotu WM v dolním čelním gyru, insulátu, amygdale a předním cingulátu než zdravé kontroly (34). Tato zjištění se shodují se zjištěními uvedenými v dřívějších studiích, kde bylo prokázáno, že subjekty IGD vykazují menší ostrovní hustotu GM [např. (46, 47)] a IGD mohou negativně ovlivnit procesy zapojené do rozhodování, inhibice chování a emocí.

Celkově byl výzkum VBM užitečný při prokazování potenciálních strukturálních mozkových změn u jedinců IGD. Mnoho z mozkových oblastí, u nichž bylo zjištěno, že jsou u jedinců IGD změněny, bylo dříve spojeno s funkcemi přispívajícími k rozvoji návykových nebo nutkavých chování (48). Například u jedinců s poruchami užívání návykových látek a závislostmi na chování byla zjištěna například snížená tloušťka OFC, což znamená, že rozvoj IGD může zahrnovat mozkové oblasti podobné těm, které se podílejí na těchto stavech (49, 50). Ačkoli některé ze studií uváděly zjištěné změny napříč různými oblastmi mozku, tyto nesrovnalosti pomáhají ilustrovat různé způsoby, jak IGD může ovlivnit celkové fungování mozku a změny, které může způsobit na behaviorální a kognitivní úrovni (41), což dále zdůrazňuje složitost tohoto jevu. Navíc vzhledem k tomu, že mnohé z přezkoumávaných studií VBM byly provedeny u dospívajících vzorků a že jejich mozek se stále vyvíjí, nemusí být hlášené výsledky zobecnitelné ve všech věkových skupinách. Jednou z možných cest, jak to zvládnout, by bylo provedení podobných studií na vzorcích dětí a dospělých za účelem porovnání získaných poznatků.

Pozitronová emisní tomografie (PET)

PET byl použit k prokázání, že dopamin je uvolňován v lidském striatu během hraní videoher a že hraní videoher může vést k významným změnám v chemii mozku podobným farmakologicky indukovaným změnám (51). Studie PET jsou shrnuty v tabulce Table4.4. Mnoho důkazů zapletlo dopaminergní systém do regulace odměňujících chování a závislostí na chování, jako je IGD (52, 53).

V ¹⁸Studie PET F-fluorodeoxyglukózy prováděná Parkem a kol. (54) s použitím samčího vzorku devíti zdravých kontrol a hráčů 11 IGD zjistili autoři větší impulsivitu u hráčů IGD ve srovnání se zdravými kontrolami. Kromě toho zobrazovací data ukázala, že hráči IGD měli signifikantně zvýšený metabolismus glukózy v pravém středním orbitofrontálním gyru, v levém jádru caudate a v pravé insula, a snížili metabolismus v dvoustranných postcentrálních gyrus, levých precentrálních gyrus a bilaterálních okcipitálních oblastech ve srovnání s kontrolní skupinou. . Souhrnně tato zjištění naznačují, že IGD může sdílet psychologické a nervové mechanismy s jinými typy poruch kontroly impulzů a závislostmi na návykových látkách / substancích.

Další výzkum pomocí PET byl proveden ve snaze objasnit neurobiologické mechanismy IGD. Tian a kol. (55) zkoumal mozkový dopamin D₂ (D₂) / Serotonin 2A (5-HT_2A) funkce receptoru a metabolismus glukózy a zda existuje souvislost mezi D₂ metabolismus receptorů a glukózy ve vzorku dospělých mužů dosud neléčených léky 12 splňujících kritéria pro zdravé kontroly IGD a 14 pomocí PET a ¹¹CN-methylspiperon k posouzení dostupnosti D₂/ 5-HT_2A receptory as ¹⁸F-fluorodeoxyglukóza k hodnocení regionálního metabolismu glukózy v mozku, což je marker mozkové funkce. Zjištění naznačují, že jednotlivci s IGD vykazovali významně snížený metabolismus glukózy v prefrontálním, časovém a limbickém systému. Dále, dysregulace D₂ receptory byly pozorovány ve striatu a byly spojeny s historií nadměrného hraní videoher. Dále, nízké hladiny D₂ receptory ve striatu byly významně spojeny se sníženým metabolismem glukózy v OFC. Celkově tato zjištění naznačují D₂/ 5-HT_2A Receptorem zprostředkovaná dysregulace OFC je základem mechanismu ztráty kontroly a kompulzivního chování u jedinců IGD.

Přestože existuje všeobecný nedostatek PET studií na IGD, pokud jde o použité zobrazovací techniky, fMRI je výhodnější než PET, protože nevyžaduje vystavení jednotlivců záření (56). Mezi výhody studií PET však může patřit jeho užitečnost pro zjištění účinnosti farmakoterapie a predikce výsledků léčby (57).

Elektroencefalografie (EEG)

Studie využívající EEG se používají k detekci nervové aktivity ze základních kortikálních oblastí (přední, zadní, pravá a levá) v mozkové kůře jedince pomocí elektrod připojených k pokožce hlavy. Pomocí této techniky se měří fluktuace napětí (tj. Tok proudu vytvářený excitací neuronových synapsí) mezi páry elektrod (58). Přesněji řečeno, vztahy mezi mozkem a chováním jedince jsou hodnoceny pomocí elektrofyziologických neuronálních odpovědí na podněty (59). Ve srovnání s jinými technikami neuroimagingu (jako je fMRI) je však prostorové rozlišení v subkortikálních oblastech horší. Až do 2013, většina publikovaných studií využívajících EEG [např. (60-64)] posoudili mladé dospělé muže s internetovou závislostí spíše než IGD, i když použité vzorky zahrnovaly hráče. Pokud jde o novější studie IGD používající EEG, hlavní typy studií zahrnují studie zkoumající (i) nadměrné a návykové hry, (ii) závislost na hraní her a další komorbidní poruchy a (iii) závislost na hrách (různé). Zahrnuté studie jsou uvedeny v tabulce Table55.

Prohlášení o střetu zájmů

Autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez obchodních či finančních vztahů, které by mohly být považovány za potenciální střet zájmů.