Diffusionstensor-Bildgebung der strukturellen Integrität der weißen Substanz korreliert mit Impulsivität bei Jugendlichen mit Internet-Spielstörung (2017)

. 2017 Aug.; 7(8): e00753.

Veröffentlicht online 2017 Juni 21. doi:  10.1002 / brb3.753

PMCID: PMC5561314

Abstrakt

Einleitung

Unter einer Internet-Gaming-Störung (IGD) versteht man üblicherweise die Unfähigkeit einer Person, das Internet-Glücksspiel zu kontrollieren, was zu schwerwiegenden negativen Folgen führt. Das Merkmal Impulsivität wird als charakteristisches Merkmal der IGD angesehen. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass die strukturelle Integrität der weißen Substanz (WM) eine wichtige Rolle bei der Neuromediation der Impulsivität eines Individuums spielt. Allerdings hat keine Studie den Zusammenhang zwischen WM-Integrität und Impulsivität bei IGD-Jugendlichen untersucht.

Methoden

In dieser Studie wurden 33 Jugendliche mit IGD und 32 gesunde Kontrollpersonen (HCs) rekrutiert und die gruppenübergreifenden Unterschiede in den Beziehungen zwischen Impulsivitäts- und fraktionellen Anisotropie (FA)-Werten im gesamten Gehirn-WM mithilfe voxelweiser Korrelationsanalysen untersucht.

Die Ergebnisse

Unsere Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen in den Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten des rechten Kortikospinaltrakts (CST) und des rechten okzipitalen WM. Auf Interessengebieten basierende Tests ergaben, dass die FA-Werte dieser Cluster bei den IGD-Jugendlichen positiv oder unwesentlich mit der Impulsivität korrelierten, im Gegensatz zu der signifikant negativen Korrelation bei den HCs.

Schlussfolgerungen

Diese veränderten Korrelationen bei IGD-Jugendlichen könnten potenzielle mikrostrukturelle Veränderungen des WM widerspiegeln, die mit der größeren Impulsivität von IGD-Jugendlichen verbunden sein könnten und mögliche therapeutische Ziele für Interventionen in dieser Population darstellen.

Stichwort: Diffusionstensor-Bildgebung, Impulsivität, Internet-Gaming-Störung, weiße Substanz

1. EINFÜHRUNG

Die Internet-Gaming-Störung (IGD) ist die häufigste Form der Internetsucht in Asien (z. B. China und Korea) (Dong, Devito, Du und Cui, 2012) und ist definiert als die Unfähigkeit einer Person, Internetspiele zu kontrollieren, was zu negativen Folgen wie psychologischen, sozialen, schulischen und/oder beruflichen Schwierigkeiten im Leben führt (Cao, Su, Liu & Gao, 2007; Jung, 1998). In den letzten Jahren wurde die IGD aufgrund ihrer Bedeutung für die Öffentlichkeit in Abschnitt III des Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition (DSM‐5) (Association AP, 2013). Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Impulsivität eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und dem Fortschreiten der IGD spielt. Einige Forscher (Cao et al., 2007; Shapira, Goldsmith, Keck, Khosla und McElroy, 2000; Jung, 1998) haben vorgeschlagen, dass Internetsucht, einschließlich IGD, eine Impulsstörung sei oder zumindest mit der Impulskontrolle zusammenhänge. Aktuelle Studien (Cao et al., 2007; Chen et al., 2015; Ko et al., 2014, 2015; Luijten, Meerkerk, Franken, van de Wetering und Schoenmakers, 2015) haben herausgefunden, dass Jugendliche mit IGD/Internetsucht im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen (HCs) eine größere Impulsivität hatten. Verhaltensstudien mit impulskontrollbezogenen Aufgaben (z. B. Go-NoGo-, Go-Stop- und/oder Stroop-Paradigmen) haben Verhaltenskontrollschwierigkeiten bei IGD-Jugendlichen gezeigt (Cao et al., 2007; Dong, Zhou und Zhao, 2010, 2011; Lin et al., 2012; Liu et al., 2014; Luijten et al., 2015). In einer prospektiven Längsschnittuntersuchung hat Gentile (Gentile et al., 2011) ergab, dass Impulsivität ein Risikofaktor für die Entwicklung einer IGD ist. Darüber hinaus wurden Berichten zufolge Impulsivität und selektive Aufmerksamkeit an der Pathogenese von IGD sowie an der Schwere von IGD beteiligt, wie aus einer Studie über die medikamentöse Behandlung von IGD hervorgeht (Song et al., 2016). Angesichts der Tatsache, dass große Impulsivität eine mögliche Ursache für gefährliches Verhalten (z. B. Selbstmordversuche und Kriminalität) bei Jugendlichen ist, werden Untersuchungen zu den neuronalen Substraten der größeren Impulsivität von IGD-Jugendlichen erwartet.

Viele Studien haben signifikante Korrelationen zwischen Impulsivität und Strukturen oder Funktionen mehrerer Regionen der grauen Substanz bei gesunden Probanden aufgedeckt (Boes et al., 2009; Brown, Manuck, Flory und Hariri, 2006; Cho et al., 2013; Dambacher et al., 2015; Farr, Hu, Zhang und Li, 2012; Gardini, Cloninger und Venneri, 2009; Matsuo et al., 2009; Mühlert & Lawrence, 2015; Schilling et al., 2012, 2013, 2013; Van den Bos, Rodriguez, Schweitzer und McClure, 2015). In den letzten Jahren hat sich die Technik der Diffusionstensor-Bildgebung (DTI) als vielversprechend erwiesen, um die Integrität der Bahnen der weißen Substanz (WM) im menschlichen Gehirn zu bewerten (Guo et al., 2012, 2012) und die Integrität der weißen Substanz (WM) der bilateralen Frontal- und Temporallappen war bei gesunden Jugendlichen negativ mit der Impulsivität verbunden (Olson et al., 2009). Suchtbezogene Studien haben auch signifikante Zusammenhänge zwischen größerer Impulsivität und der Integrität vieler WM-Regionen aufgezeigt. Zum Beispiel Herting, Schwartz, Mitchell & Nagel (2010) berichteten über einen Zusammenhang zwischen den FA-Werten im linken Fasciculus longitudinalis inferior und der rechten Sehnervenstrahlung mit größerer Impulsivität, wie mit einer Delay-Discounting-Aufgabe bei Jugendlichen mit familiärer Vorgeschichte von Alkoholmissbrauch festgestellt wurde, was darauf hindeutet, dass eine gestörte Mikrostruktur der weißen Substanz als intrinsische Ursache wirken könnte Risikofaktor für eine Alkoholabhängigkeit. Eine Studie von Fortier et al. (2014) fanden heraus, dass verringerte FA-Werte im gesamten frontostriatalen Schaltkreis impulsives Verhalten bei abstinenten Alkoholikern vermitteln können. Darüber hinaus wurde auch ein Zusammenhang zwischen WM-Integrität und Drogenmissbrauch nachgewiesen. Bei Kokainkonsumenten wurden negative Korrelationen zwischen größerer Impulsivität und den FA-Werten des vorderen Corpus callosum und des frontalen WM gefunden (Moeller et al., 2005; Romero, Asensio, Palau, Sanchez und Romero, 2010). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die gestörte Integrität mehrerer WM-Regionen eine wichtige Rolle bei der Vermittlung größerer Impulsivität bei Suchterkrankungen spielt.

Zahlreiche Neuroimaging-Studien haben auf die neuronalen Substrate der größeren Impulsivität von IGD-Jugendlichen hingewiesen. Kürzlich ergaben funktionelle Neuroimaging-Studien, dass IGD-Jugendliche im Vergleich zu HCs abweichende Aktivierungen im frontostriatalen Netzwerk, im ergänzenden motorischen Bereich, im cingulären Kortex, in der Insula und in den Parietallappen während der Ausführung impulskontrollbezogener Aufgaben aufweisen (Chen et al., 2015; Ding et al., 2014; Dong et al., 2012; Ko et al., 2014; Liu et al., 2014; Luijten et al., 2015). Darüber hinaus kommt es zu einer fehlerhaften effektiven Konnektivität im Reaktionshemmungsnetzwerk (Li et al., 2014) und veränderte funktionelle Konnektivität im Ruhezustand zwischen mehreren Gehirnregionen (Kim et al., 2015; Ko et al., 2015Es wurde auch festgestellt, dass ) mit der Impulsivität bei IGD-Jugendlichen korreliert. Darüber hinaus ergab unsere frühere Studie zu den strukturellen Korrelaten der Impulsivität, dass IGD-Jugendliche im Vergleich zu HCs geringere Korrelationen zwischen Impulsivität und dem Volumen der grauen Substanz in Gehirnbereichen aufwiesen, die an Verhaltenshemmung, Aufmerksamkeit und Emotionsregulation beteiligt sind (Du et al., 2016). Obwohl DTI-Studien Beeinträchtigungen der WM-Integrität bei IGD-Jugendlichen im Vergleich zu HCs gezeigt haben (Dong, DeVito, Huang & Du, 2012; Jeong, Han, Kim, Lee und Renshaw, 2016; Lin et al., 2012; Weng et al., 2013; Xing et al., 2014; Yuan et al., 2011, 2016) ist der Zusammenhang zwischen Impulsivität und WM-Integrität bei IGD-Jugendlichen weitgehend unbekannt. Die früheren Studien zeigten, dass Verhaltensabhängigkeit in Bezug auf Neuropsychologie und Neurophysiologie der Substanzabhängigkeit ähnelt (Alavi et al., 2012). Daher postulierten wir, dass IGD als Verhaltenssucht auch zu veränderten Beziehungen zwischen Impulsivität und WM-Integrität führen könnte, wie sie bei anderen Süchten beobachtet werden (Fortier et al., 2014; Moeller et al., 2005; Romero et al., 2010).

In dieser Studie wollten wir den Zusammenhang zwischen Impulsivität und WM-Integrität anhand einer DTI-Analyse in einer Kohorte von IGD-Jugendlichen im Vergleich zu demografisch passenden HCs bewerten. Basierend auf früheren Studien stellten wir die Hypothese auf, dass die HCs mit besserer Impulsivitätskontrolle eine größere WM-Integrität aufweisen (negative Korrelation). Aufgrund der Eigenschaften von IGD-Jugendlichen mit größerer Impulsivität würde jedoch die WM-Integrität des IGD-Jugendlichen kompensatorisch zunehmen (geändert in die positive Korrelation). . Diese Studie könnte neue Einblicke in die neurobiologische Darstellung der Impulsivität bei IGD-Jugendlichen bringen.

2. MATERIALIEN UND METHODEN

2.1. Themen

Von April bis Dezember 2014 wurden XNUMX männliche Jugendliche mit IGD aus dem psychologischen Rehabilitationszentrum des Linyi Forth People's Hospital rekrutiert, und in unsere Studie wurden XNUMX männliche HCs mit gleichem Alter und Bildungsstand einbezogen. Alle Probanden waren Rechtshänder. Bei den Jugendlichen, die den Young Diagnostic Questionnaire zur Internetaddition mit fünf oder mehr „Ja“-Antworten beantworteten, wurde IGD (Young, 1998). Darüber hinaus mussten alle IGD-Jugendlichen in dieser Studie zwei zusätzliche Einschlusskriterien erfüllen, nämlich eine Online-Spielzeit von ≥ 4 Stunden/Tag und einen Young-Internet-Suchttest (IAT)-Wert von ≥ 50. Keiner der HCs in unserer Studie das diagnostische Kriterium des Young's Diagnostic Questionnaire für Internetaddition erfüllte, nicht mehr als 2 Stunden/Tag mit Online-Spielen verbrachte und einen IAT-Score von weniger als 50 aufwies. Die Ausschlusskriterien für alle Probanden waren die folgenden: ( 1) jede DSM-IV-Achse-I-Diagnose basierend auf dem MINI-International Neuropsychiatric Interview (MINI), (2) das Vorliegen einer neurologischen Erkrankung oder neurologischen Folgeerscheinungen gemäß klinischer Beurteilung und Krankenakten oder (3) der Einnahme psychotroper Medikamente oder Drogen Missbrauch. Darüber hinaus wurde der Fragebogen zur Erfassung des Zigaretten- und Alkoholkonsums genutzt. Angst- und Depressionszustände wurden mithilfe der Self-Rating Anxiety Scale (SAS) und der Self-Rating Depression Scale (SDS) bewertet. Zur Beurteilung der kognitiven Bereiche der Teilnehmer wurde eine Reihe neuropsychologischer Tests durchgeführt. Die Intelligenzquotienten (IQs) aller Teilnehmer wurden mithilfe der progressiven Standardmatrizen von Rawen untersucht. Das Arbeitsgedächtnis wurde mit dem Vorwärts- und Rückwärts-Zifferspannentest bewertet, und das Kurz- und Langzeitgedächtnis wurde mit dem Auditory Verbal Leaning Test getestet. Die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung wurde mit dem Trail-Making-Test (TMT-A) getestet. Die Ausführungsfunktion wurde mit dem TMT-B getestet. Das Protokoll dieser Studie wurde von der Ethikkommission des Tianjin Medical University General Hospital genehmigt und alle Teilnehmer und ihre Erziehungsberechtigten gaben eine schriftliche Einverständniserklärung gemäß den institutionellen Richtlinien ab.

2.2. Beurteilung der Impulsivität

Die Barratt Impulsiveness Scale 11 (BIS‐11) (Patton, Stanford & Barratt, 1995) wurde verwendet, um die Impulsivität aller Probanden in dieser Studie zu bewerten. Der BIS-11 ist ein Selbstberichtsmaß zur Beurteilung der Impulsivität, das aus 30 Elementen besteht und die folgenden drei Unterskalen umfasst: Aufmerksamkeitsimpulsivität (KI, Aufmerksamkeitsdefizite, schnelle Gedanken und Mangel an kognitiver Geduld), motorische Impulsivität (MI, ungestüm). Handeln) und Planlose Impulsivität (NI, mangelnde Zukunftsorientierung). Alle Fragen wurden auf einer 4-Punkte-Likert-Skala beantwortet (selten/nie, gelegentlich, oft und fast immer/immer). Die Summe der drei Subskalenwerte wurde als Raw Impulsiveness (RI) verwendet. Höhere Werte spiegeln ein höheres Maß an Impulsivität wider.

2.3. Datenerfassung

DTI-Daten wurden mit einem Siemens 3.0-T-Scanner (Magnetom Verio, Siemens, Erlangen, Deutschland) mit einer Single-Shot-Spin-Echo-Echo-Planar-Bildgebungssequenz und den folgenden Parametern erfasst: TR = 7000 ms, TE = 95 ms, Flipwinkel = 90°, FOV = 256 mm × 256 mm, Matrixgröße = 128 × 128, Schichtdicke = 3 mm, 48 Schichten ohne Lücke, 64 kodierende Diffusionsrichtungen mit einem ab-Wert von 1,000 s/mm2, und ein Volumen wurde auch ohne Diffusionsgewichtung (b = 0 s/mm) aufgenommen2). Eine T1-gewichtete volumetrische Magnetisierungs-vorbereitete schnelle Gradientenechosequenz wurde verwendet, um eine Serie von 192 zusammenhängenden sagittalen anatomischen Bildern mit hoher Auflösung mit den folgenden Parametern zu erfassen: TR = 2,000 ms, TE = 2.34 ms, TI = 900 ms, Flipwinkel = 9°, FOV = 256 mm × 256 mm, Schichtdicke = 1 mm und Matrixgröße = 256 × 256.

2.4. DTI-Datenverarbeitung

Die DTI-Vorverarbeitung wurde mit der Diffusions-Toolbox von FMRIB (FSL 4.0, http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl) und umfasste die folgenden Schritte: Wirbelstromverzerrungen und Kopfbewegungsartefakte in allen DTI-Daten wurden korrigiert, indem die affine Ausrichtung jedes diffusionsgewichteten Bildes auf das Nichtdiffusionsbild angewendet wurde; Der Schädel wurde mit dem robusten Brain Extraction Tool (BET) aus den DTI-Bildern jedes Teilnehmers entfernt. und FA, radiale Diffusionsfähigkeit (RD) und axiale Diffusionsfähigkeit (AD)-Karten wurden dann mithilfe der FMRIB-Diffusions-Toolbox in FSL berechnet. Die einzelnen Diffusionsindizes (FA, RD und AD) wurden mithilfe einer zweistufigen Methode im MNI-Raum koregistriert. Zunächst wurden die aus dem Gehirn extrahierten b = 0-Bilder jedes Probanden mit seinen T1-Bildern unter Verwendung einer affinen Methode (12 Parameter) koregistriert; Anschließend wurden die T1-Bilder affin in der T1-Vorlage des MNI-Raums registriert. Schließlich wurden die Diffusionsindizes unter Verwendung der aus den obigen Schritten generierten affinen Parameter in den MNI-Raum geschrieben und in 2 × 2 × 2 mm neu geschnitten3. Die normalisierten FA-, RD- und AD-Karten wurden mit einem isotropen Gaußschen Kernel mit einer Halbwertsbreite von 6 mm geglättet.

2.5. statistische Analyse

Zwei Proben t‐Tests wurden verwendet, um die Unterschiede zwischen den Gruppen in Bezug auf Alter, Bildung, Online-Spielzeit (Stunden/Tag), IAT-Score, SAS-Score, SDS-Score, BIS-11-Scores und kognitive Variablen unter Verwendung von SPSS 18.0 zu untersuchen. Der Chi-Quadrat-Test wurde verwendet, um die Unterschiede zwischen den Gruppen in der Raucherquote zu untersuchen. Das Signifikanzniveau wurde auf festgelegt p <05.

Die voxelweise statistische Analyse der Korrelationen zwischen Impulsivität und FA-Werten wurde mithilfe des permutationsbasierten nichtparametrischen Tests von FSL mit 5,000 zufälligen Permutationen durchgeführt. Die FA-Werte wurden als abhängige Variablen, Gruppen- (HCs vs. IGD), BIS-11-Scores (RI, AI, MI und NI) und ihre Wechselwirkungen als interessante unabhängige Variablen sowie Alter, SAS-Score und SDS betrachtet Score wurden als Störvariablen behandelt. Die BIS-11-Werte (RI, AI, MI und NI) jedes Probanden wurden in jeder Gruppe vor dem Eintritt in das Modell herabgesetzt. Als Maske wurde eine A-priori-WM-Vorlage verwendet, die mit einem Schwellenwert > 0.3 binarisiert wurde, um die statistische Analyse auf die WM-Regionen zu beschränken. Zunächst wurden die Korrelationen zwischen der Impulsivität und den FA-Werten jeder Gruppe geschätzt, indem die Regressionskoeffizienten zwischen dem FA-Wert jedes Voxels innerhalb der WM-Maske und den BIS-11-Scores (RI, AI, MI und NI) berechnet wurden. Als nächstes wurden die Unterschiede zwischen den Gruppen in den Regressionskoeffizienten im Modell verglichen. Threshold-free Cluster Enhancement (TFCE) wurde verwendet, um mehrere Vergleiche zu korrigieren (p <05).

Die Regionen mit signifikanten Intergruppenunterschieden in den Korrelationen zwischen den FA-Werten und den BIS-11-Scores (RI, AI, MI und NI) wurden als Regionen von Interesse (Regions of Interest, ROIs) definiert. Anschließend wurden die durchschnittlichen FA-Werte in den ROIs extrahiert. In jeder Gruppe wurden auch ROI-basierte partielle Korrelationsanalysen zwischen den durchschnittlichen FA-Werten und den entsprechenden BIS-11-Scores (RI, AI, MI und NI) durchgeführt, nachdem das Alter und die SAS- und SDS-Scores kontrolliert wurden, um die Ergebnisse zu validieren Voxelweise Analysen. Zur Kontrolle der Mehrfachvergleiche wurde die Bonferroni-Korrektur verwendet.

Die voxelweise statistische Analyse der Intergruppenunterschiede bei FA, AD und RD wurde mithilfe des permutationsbasierten nichtparametrischen Tests von FSL mit 5,000 zufälligen Permutationen durchgeführt. TFCE wurde verwendet, um mehrere Vergleiche zu korrigieren (p <05).

3. ERGEBNISSE

3.1. Demografische und klinische Daten

Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen hinsichtlich Alter, Bildung, kognitiven Variablen oder Raucherquote. Keiner der Probanden konsumierte regelmäßig Alkohol. Die Online-Spielzeit (Stunden/Tag), der IAT-Score, der SAS-Score, der SDS-Score und die BIS-11-Scores (RI, AI, MI und NI) waren in der IGD-Gruppe signifikant höher als in den HCs. Alle demografischen und klinischen Daten sind in der Tabelle aufgeführt 1.

Tabelle 1 

Demographische und klinische Daten

3.2. Voxelweiser Korrelationsvergleich

Die voxelweisen Korrelationsanalysen ergaben, dass in der HC-Gruppe der RI-Score negativ mit den FA-Werten der bilateralen temporalen, parietalen und okzipitalen WM-Regionen und der rechten inneren Kapsel korrelierte. Der MI-Score korrelierte negativ mit den FA-Werten der bilateralen frontalen, temporalen, parietalen und okzipitalen WM-Regionen, des Corpus callosum und des hinteren Crus der rechten inneren Kapsel. Die FA-Werte der bilateralen äußeren Kapsel, des hinteren Crus der rechten inneren Kapsel und der rechten okzipitalen und parietalen WM-Regionen zeigten negative Korrelationen mit dem NI-Score (p < .05, TFCE-Korrektur) (Abbildung 1). Es gab keine signifikante Korrelation der BIS-11-Scores mit den FA-Werten im gesamten WM in der IGD-Gruppe.

Figure 1 

Gehirnregionen, die negative Korrelationen zwischen den FA-Werten und der Impulsivität (RI, MI, NI) in den HCs zeigen

Die voxelweisen Korrelationsanalysen ergaben, dass die IGD-Jugendlichen im Vergleich zu den HCs eine höhere Korrelation zwischen dem RI-Score und den FA-Werten des rechten CST (am hinteren Crus der inneren Kapsel) aufwiesen. Die IGD-Jugendlichen zeigten auch höhere Korrelationen zwischen dem NI-Score und den FA-Werten des rechten CST (am hinteren Crus der inneren Kapsel) und zwischen dem NI-Score und dem FA-Wert der rechten okzipitalen WM-Region (p < .05, TFCE-Korrektur) (Tabelle 2, Abbildung 2). Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen in den Korrelationen der AI- und MI-Scores mit den FA-Werten im gesamten WM.

Figure 2 

Gehirnregionen, die die veränderten Korrelationen zwischen den FA-Werten und den BIS-11-Werten (RI und NI) bei IGD-Jugendlichen im Vergleich zu HCs zeigen. (a), das rechte CST (am hinteren Crus der inneren Kapsel); (b), der rechte CST (am hinteren Crus). ...

Tabelle 2 

Regionen, die signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen in den Korrelationen zwischen den FA-Werten und der Impulsivität aufweisen

3.3. ROI-bezogene Korrelationsanalyse

Als ROIs wurden drei Cluster mit signifikanten Intergruppenunterschieden in den Korrelationen zwischen den FA-Werten und der Impulsivität definiert. ROI-basierte Korrelationsanalysen zeigten signifikante negative Korrelationen zwischen den BIS-11-Scores (RI und NI) und den FA-Werten innerhalb von drei ROIs in den HCs (p < .05/6, Bonferroni-Korrektur), wohingegen signifikante positive Korrelationen zwischen den FA-Werten des rechten CST und den BIS-11-Scores (RI und NI) in der IGD-Gruppe beobachtet wurden (p < .05/6, Bonferroni-Korrektur) (Abbildung 2). Es gab keine signifikante Korrelation zwischen den FA-Werten der rechten okzipitalen WM-Region und den NI-Werten in der IGD-Gruppe.

3.4. Intergruppenvergleiche der FA-, RD- und AD-Werte

Bei den voxelweisen Intergruppenvergleichen im gesamten WM gab es keine signifikanten Intergruppenunterschiede bei den FA-, RD- oder AD-Werten.

4. DISKUSSION

In dieser Studie wurden veränderte Korrelationen zwischen WM-Integrität und Impulsivität bei IGD-Jugendlichen untersucht. In den HCs zeigten die FA-Werte mehrerer WM-Regionen negative Korrelationen mit der Impulsivität, was mit den Ergebnissen einer früheren Studie über die Beziehungen zwischen der Integrität der weißen Substanz und dem Verzögerungsdiskontierungsverhalten bei gesunden jungen Probanden übereinstimmt (Olson et al., 2009). Die IGD-Jugendlichen zeigten positive oder unbedeutende Korrelationen zwischen der Impulsivität und den FA-Werten des rechten CST und der rechten okzipitalen WM-Region, im Gegensatz zu der signifikant negativen Korrelation bei den HCs.

Das CST enthält Fasern, die vom primären motorischen, prämotorischen, ergänzenden motorischen, somatosensorischen, parietalen und cingulären Kortex zur Wirbelsäule verlaufen und spielt eine wesentliche Rolle bei der Übertragung motorischer Informationen, wie z. B. willkürlicher Bewegung und motorischer Kontrolle (Porter, 1985). Frühere Neuroimaging-Studien haben Hinweise darauf geliefert, dass die CST-Projektionsregionen eine wichtige Rolle bei der Modulation der Impulsivität bei gesunden Probanden spielen (Brown et al., 2006; Farr et al., 2012). Eine fMRT-Studie an gesunden Trinkern ergab, dass die Aktivierung der rechten frontalen motorischen/prämotorischen Region während einer Reaktionshemmungsaufgabe umgekehrt mit dem Impulsivitätswert zusammenhängt, was darauf hindeutet, dass die große Impulsivität mit einer Beeinträchtigung des motorischen Kontrollsystems zusammenhängt (Weafer et al., 2015). Eine Studie von Olson et al. (2009) ergab, dass höhere FA-Werte des rechten CST mit einer weniger impulsiven Leistung bei der Verzögerungsdiskontierungsaufgabe bei gesunden Jugendlichen verbunden waren. In unserer Studie wurden negative Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten des rechten CST in den HCs gefunden, was mit den Ergebnissen von Olsons Studien übereinstimmte. Kelvins voxelweise Korrelationsanalyse zeigte auch, dass niedrige FA-Werte des hinteren Crus der inneren Kapsel mit einer erhöhten Impulsivität verbunden sind, wie durch das BIS-11 bei chronischen Kokainkonsumenten gemessen (Lim et al., 2008). Diese Ergebnisse legen nahe, dass die veränderten Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten des CST bei IGD-Jugendlichen mögliche mikrostrukturelle WM-Veränderungen widerspiegeln könnten, die mit der größeren Impulsivität von IGD-Jugendlichen verbunden sein könnten.

In unserer Studie zeigten die IGD-Jugendlichen im Vergleich zu den HCs keine signifikanten Veränderungen der FA-, AD- oder RD-Werte, zeigten jedoch positive Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten im Gegensatz zu der signifikant negativen Korrelation bei den HCs. Es gibt zwei mögliche Erklärungen für die veränderten Korrelationen zwischen Impulsivität und den DTI-Metriken bei IGD-Jugendlichen ohne Änderungen der DTI-Metrik. Genetische Faktoren tragen zur Entwicklung von IGD bei (Li, Chen, Li & Li, 2014). Die in unsere Studie einbezogenen IGD-Jugendlichen befanden sich noch im Prozess der WM-Reifung, und unterschiedliche genetische Hintergründe könnten dazu geführt haben, dass sie im Vergleich zu gesunden Probanden eine WM-Entwicklung und Plastizität auf unterschiedliche Weise durchliefen (Giedd & Rapoport, 2010). Daher können unterschiedliche genetische Hintergründe teilweise für die veränderten Korrelationen zwischen Impulsivität und den DTI-Metriken bei IGD-Jugendlichen verantwortlich sein. Diese Erklärung bedarf jedoch einer Bestätigung durch genetische Studien in der Zukunft. Eine weitere mögliche Erklärung für die veränderten Korrelationen zwischen Impulsivität und den DTI-Metriken bei IGD-Jugendlichen hängt mit der Wirkung von IGD auf WM-Mikrostrukturen zusammen. Eine erhöhte WM-Integrität des CST bei IGD-Personen wurde in früheren Studien nachgewiesen (Jeong et al., 2016; Yuan et al., 2011; Zhang et al., 2015). Obwohl es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen in den DTI-Metriken des CST gab, wurden positive Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten bei den IGD-Jugendlichen gefunden, was auf eine Tendenz bei den IGD-Jugendlichen hindeutet, relativ höhere FA-Werte für die Impulsivitätshemmung aufzuweisen. Die an unserer Studie teilnehmenden IGD-Jugendlichen zeigten keine signifikanten Veränderungen der kognitiven Leistungen, was darauf hindeutet, dass IGD zum Zeitpunkt der Untersuchung einen subtalen Einfluss auf ihre kognitiven Funktionen hatte und eine Längsschnittstudie erforderlich ist, um die dynamische Wirkung von IGD auf WM-Mikrostrukturen zu bestätigen. Darüber hinaus haben mehrere fMRT-Studien zur Hemmungskontrolle bei IGD-Jugendlichen im Vergleich zu gesunden Probanden eine größere Impulsivität und eine geringere Hemmungskontrolle, begleitet von abweichenden Gehirnaktivierungen im präzentralen Gyrus und im ergänzenden motorischen Bereich, gezeigt (Chen et al., 2015; Ding et al., 2014; Dong et al., 2012; Liu et al., 2014; Luijten et al., 2015). Zusammengenommen machen diese Ergebnisse die Annahme plausibel, dass die funktionellen und strukturellen Zustände des motorischen Systems, einschließlich des Kortex und der WM-Faserbahnen, mit einer größeren Impulsivität bei den IGD-Jugendlichen verbunden waren.

Darüber hinaus verschwanden im Gegensatz zu den HCs die Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten der rechten okzipitalen WM-Region bei den IGD-Jugendlichen in unserer Studie. Bei IGD-Jugendlichen wurden erhöhte FA-Werte des okzipitalen WM nachgewiesen, die als Folge wiederholter Online-Spiele auftreten können (Jeong et al., 2016). Das Volumen der grauen Substanz im okzipitalen Kortex korrelierte positiv mit dem Videospielsucht-Score und der Anzahl lebenslanger Videospiele (Kuhn & Gallinat, 2014). Außerdem hing eine riskantere Leistung bei der Iowa Gambling Task mit einer verminderten okzipitalen WM-Integrität bei alkoholabhängigen Probanden zusammen (Zorlu et al., 2013). Es ist plausibel zu postulieren, dass der rechte okzipitale subkortikale WM als visueller Informationsübertragungstrakt potenzielle mikrostrukturelle Veränderungen bei IGD-Jugendlichen aufweisen könnte, die zur veränderten Korrelation zwischen Impulsivität und den FA-Werten beigetragen haben.

Einige Einschränkungen dieser Studie sollten ebenfalls beachtet werden. Erstens verhinderte das Querschnittsdesign unserer Studie, dass wir Rückschlüsse auf den kausalen Zusammenhang zwischen den fehlenden Korrelationen und der IGD ziehen konnten. Um herauszufinden, ob die fehlenden Korrelationen bei den IGD-Jugendlichen auf eine bereits bestehende abnormale strukturelle Entwicklung zurückzuführen sind oder auf die IGD zurückzuführen sind, sind genetische Studien und Längsschnittstudien erforderlich. Zweitens wurden nur männliche Jugendliche in unsere Studie einbezogen, da die Prävalenz von IGD bei jungen Männern im Vergleich zu Frauen und anderen Altersgruppen wesentlich höher ist. Unsere Ergebnisse sollten als spezifisch für männliche Jugendliche mit IGD betrachtet werden. Schließlich ist die Klassifizierung der IGD, die ausschließlich auf den Selbstberichtsmaßen (YDQ und IAT) basierte, nicht angemessen genug. Detailliertere klinische Interviews sollten in die Beurteilung der IGD in der zukünftigen Forschung einbezogen werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die negativen Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten in mehreren WM-Regionen in den HCs auf einen normalen Neuromechanismus der Impulskontrolle bei gesunden Probanden hindeuten. Die veränderten Korrelationen zwischen Impulsivität und den FA-Werten des CST und des okzipitalen WM bei IGD-Jugendlichen könnten mögliche mikrostrukturelle Veränderungen des WM widerspiegeln, die möglicherweise mit der größeren Impulsivität von IGD-Jugendlichen verbunden sind. Berichten zufolge sind Impulsivität und selektive Aufmerksamkeit an der Pathogenese von IGD beteiligt und stehen in Zusammenhang mit der Schwere von IGD in einer Studie zur medikamentösen Behandlung von IGD (Song et al., 2016). Unsere Studie definierte die neurobiologischen Signaturen für Impulsivität bei IGD-Jugendlichen weiter und implizierte, dass die Behandlung, die auf die Verbesserung der veränderten Korrelation zwischen Impulsivität und WM-Integrität abzielt, weitere Untersuchungen erfordern würde.

INTERESSENKONFLIKT

Keine erklärt.

Notizen

Du X, Liu L, Yang Y, et al. Die Diffusionstensor-Bildgebung der strukturellen Integrität der weißen Substanz korreliert mit der Impulsivität bei Jugendlichen mit Internet-Gaming-Störung. Gehirnverhalten. 2017;7:e00753 https://doi.org/10.1002/brb3.753

Teilnehmerinformationen

Xiaodong Li, E-Mail: moc.621@9189918dxl.

Quan Zhang, E-Mail: moc.361@2190nauqgnahz.

REFERENZEN

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