Behav Gehirnfunkt. 2013; 9: 11.
4Abstrakt
Hintergrund
Der orbitofrontale Kortex (OFC) ist konsequent in die Pathologie sowohl von Drogen- als auch von Verhaltensabhängigkeiten involviert. Bisher hat jedoch keine Studie die OFC-Dicke bei der Internetsucht untersucht. In der aktuellen Studie untersuchten wir das Vorhandensein von Unterschieden in der kortikalen Dicke des OFC bei Jugendlichen mit Internetsucht. Auf der Grundlage kürzlich vorgeschlagener theoretischer Modelle der Sucht prognostizierten wir eine Verringerung der Dicke der OFC von internetabhängigen Personen.
Befund
Teilnehmer waren männliche 15-Jugendliche, bei denen eine Internet-Sucht diagnostiziert wurde, und männliche gesunde 15-Vergleichspersonen. Gehirn-Magnetresonanzbilder wurden mit einem 3T-MRT aufgenommen und die Gruppendifferenzen der kortikalen Dicke wurden mit FreeSurfer analysiert. Unsere Ergebnisse bestätigten, dass männliche Jugendliche mit Internetabhängigkeit die kortikale Dicke im rechten lateralen OFC signifikant verringert haben (p
Zusammenfassung
Diese Feststellung stützt die Ansicht, dass die OFC-Veränderungen bei Jugendlichen mit Internetsucht einen gemeinsamen neurobiologischen Marker für durch Sucht bedingte Störungen im Allgemeinen widerspiegeln.
Einleitung
Die Internetabhängigkeit wurde zunehmend als psychische Störung erkannt. Jüngste Schätzungen der hohen Prävalenz bei jungen Menschen in Kombination mit dem Nachweis, dass eine problematische Internetnutzung ein schlechtes Anpassen mit potenziell schwerwiegenden Folgen für die Arbeit und die psychische Gesundheit darstellt, untermauern die Gültigkeit der Diagnose [1]. Trotzdem gab es in der Planung für DSM-V viel Uneinigkeit darüber, wie dieser relativ neue Zustand oder seine Kernpsychopathologie begriffen werden sollte.2]. Vor diesem Hintergrund würde die Feststellung etwaiger biologischer Marker zur Verbesserung der diagnostischen Validität beitragen [3].
Die neuronale Basis der Substanzabhängigkeit wurde eingehender untersucht und ist im Vergleich zu anderen Formen der „Sucht“ (z. B. Verhaltenssucht) besser etabliert. Zahlreiche Literaturstudien haben bisher die Rolle des orbitofrontalen Kortex (OFC) bei der Sucht impliziert [4-6]. Volkow und Kollegen (2000, 2002) weisen darauf hin, dass der OFC einer der am stärksten betroffenen kortikalen Bereiche der Drogensucht ist [4,7]. Vor kurzem haben Forscher unserer Gruppe ein Längsschnitt prospektiver Studienergebnisse berichtet, die darauf hindeuten, dass strukturelle Anomalien im OFC vorzeitig sind und zu einem Risiko für den späteren Cannabiskonsum bei jungen Menschen beitragen können [8]. In ähnlicher Weise waren, obwohl nur wenige Studien durchgeführt wurden, die berichteten funktionalen und strukturellen Veränderungen, die bei der Internetsucht beobachtet wurden, relativ konsistent beim Nachweis der veränderten OFC-Funktion (insbesondere in der rechten Hemisphäre) und der Struktur [9-14].
Wir stellten die Hypothese auf, dass Jugendliche mit Internetsucht strukturelle Anomalien der OFC aufweisen würden, vorzugsweise in der rechten Hemisphäre. Wir haben insbesondere einen Fall-Kontroll-Vergleich der kortikalen Dicke bei Jugendlichen mit und ohne Internetabhängigkeit durchgeführt, wobei wir uns insbesondere auf übermäßiges Online-Gaming konzentrierten, das zu den wichtigsten Subtypen dieser Störung gehört.15].
Material und Methoden
Themen
15 rechtshändige männliche Jugendliche mit Internetsucht wurden durch Werbung im Seoul National University Hospital eingestellt. Die Rekrutierung wurde zwischen Februar und Juni 2011 durchgeführt. ichUm die Diagnose der Internetsucht zu ermitteln, haben wir die Young Internet Addiction Scale (YIAS) [16]. Darüber hinaus waren die Teilnehmer auf diejenigen beschränkt, die berichteten, dass sie mit ihrem Online-Spiel typische Suchtfaktoren erlebt haben, darunter Toleranz, Rückzug, Beschäftigung mit dem Spiel, wiederholte erfolglose Versuche, sie zu reduzieren oder zu stoppen, die Stimmung beim Versuch, sie zu reduzieren, negativ beeinflusst Vernachlässigung wichtiger Beziehungen oder Aktivitäten [17,18].
Um komorbide psychiatrische Störungen auszuschließen, verwendeten wir den Kiddie-Zeitplan für affektive Störungen und Schizophrenie-Gegenwarts- und Lebenszeitversion (K-SADS-PL) [19]. Gesunde männliche Jugendliche wurden durch Werbung in örtlichen Schulen rekrutiert und mit den oben beschriebenen Bewertungsinstrumenten überprüft. Ausschlusskriterien für beide Gruppen waren jegliche psychiatrische Störung der Achse I, einschließlich Drogenmissbrauch, Epilepsie oder andere neurologische Störungen und schwere Kopfverletzungen in der Vergangenheit. Es wird geschätzt, dass die Prävalenz der Internetsucht bei Männern viel höher ist als bei Frauen [1]. Angesichts der Tatsache, dass Männer in internetabhängigen Bevölkerungsgruppen überrepräsentiert sind, und aufgrund von Zeit- und Budgetbeschränkungen, haben wir uns entschieden, nur männliche Jugendliche zu beschäftigen. Diese Studie wurde vom Institutional Review Board für menschliche Probanden der Seoul National University genehmigt. Alle Jugendlichen und ihre Eltern haben vor dem Studienbeginn eine schriftliche Einwilligungserklärung abgegeben.
Datenerfassung
T1-gewichtete MR-Bilder des gesamten Gehirns wurden mit einem 3T-Siemens-Scanner (Siemens Magnetom Trio, Tim Syngo MR B17, Deutschland) mit folgenden Parametern aufgenommen: TR 1900 ms; TE 2.36 ms; Inversionszeit 700 ms; Kippwinkel 9 °; Voxelgröße 1.0 mm3; schneidet 224. Die Kopfbewegungen wurden minimiert, indem der leere Raum um den Kopf mit Schwammmaterial gefüllt und der Unterkiefer mit Klebeband fixiert wurde.
Bildverarbeitung
Die kortikale Dicke wurde mit FreeSurfer 5.1.0 (Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA) geschätzt, einem Satz von Softwaretools, der eine halbautomatische Methode zur Untersuchung der Gehirnmorphometrie bietet. Der oberflächenbasierte Strom beinhaltet (i) Normalisierung der Gehirnsignalintensität, (ii) Schädelstrippen, (iii) Segmentierung der grauen und weißen Substanz, (iv) Abgrenzung der grau-weißen Grenzfläche (innere Oberfläche) und (v ) Verfolgung der pial (äußeren) Oberfläche. Der Abstand zwischen äquivalenten Scheitelpunkten in diesen beiden Oberflächen repräsentiert die Kortikalisdicke. Der gesamte Kortex jedes Probanden wurde visuell untersucht und systematisch blind auf den Gruppenstatus der Teilnehmer korrigiert. Wir verwendeten unsere Stichprobe, um eine durchschnittliche Zieloberfläche zu generieren, und die Daten für jeden Teilnehmer wurden vor der statistischen Analyse mit einem halbmaximalen Gaußschen Kern von 10 mit voller Breite vorgeglättet.
Datenanalyse
Auf Region of Interest (ROI) basierende Analysen wurden durchgeführt, indem die von FreeSurfer erzeugte kortikale Dicke des OFC basierend auf dem Desikan-Killiany-Atlas verglichen wurde.20]. Insbesondere definiert der Desikan-Killiany-Atlas die lateralen und medialen Abteilungen des OFC. Die rostralen / kaudalen und medialen / lateralen Grenzen dieser beiden Strukturen sind die rostrale Ausdehnung des lateralen Orbitalgyrus / des caudalen Teils des lateralen Orbitalgyrus und der Mittelpunkt des olfaktorischen Sulcus / der lateralen Bank des lateralen Orbitalulcus (und / oder der kreisförmige Insular-Sulcus) für das laterale OFC; und die rostrale Ausdehnung des medialen Orbitalgyrus / des caudalen Teils des medialen Orbitalgyrus (oder Gyrus rectus) bzw. des cingulierten Cortex / der Medialbank des oberen Frontgyrus für den medialen OFC [20]. Die Analyse der Kovarianz (ANCOVA) unter Verwendung des allgemeinen linearen Modells (GLM) wurde mit SPSS 19.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) durchgeführt, und der Haupteffekt der Gruppe (Internetabhängigkeit vs. gesunde Kontrolle) wurde unter Kontrolle des Alters analysiert Intelligenzquotient (IQ) und Intracranialvolumen (ICV). Die Ergebnisse dieser Analyse wurden mit einer Signifikanzschwelle von gezeigt p<0.05 (zweiseitig).
Die Ergebnisse
Teilnehmermerkmale
Die Gruppen der Jugendlichen mit und ohne Internetsucht unterschieden sich signifikant im Alter (13.33 ± 2.84 für Internetsucht; 15.40 ± 1.24 zur Kontrolle; p= 0.018). Der IQ war in beiden Gruppen vergleichbar (103.80 ± 15.84 für Internetsucht; 109.06 ± 9.84 zur Kontrolle; p= 0.283), und es wurde ein signifikanter Unterschied in der ICV gefunden (1434.42 ± 158.33 cm3 für Internet-Sucht; 1577.21 ± 183.12 cm3 zur Kontrolle; p= 0.030). Der YIAS-Score war in der Internet-Suchtgruppe signifikant höher (57.26 ± 16.11 für Internetsucht; 37.60 ± 9.72 zur Kontrolle; p= 0.000).
ROI-basierte Analysen
Die Analyse ergab vier ROIs mit signifikanten Unterschieden in der kortikalen Dicke (p<0.05), bei denen es sich um den lateralen OFC, den Isthmus des cingulären Kortex und den Pars orbitalis in der rechten Hemisphäre und den lateralen Occipitalcortex in der linken Hemisphäre handelte, die alle bei Jugendlichen mit Internetabhängigkeit im Vergleich zu gesunden Kontrollen eine kortikale Ausdünnung zeigten (Tabelle)
1).
Sekundäre Analyse
Um eine ergänzende Perspektive für unser Ergebnis zu erhalten, wurde eine oberflächenbasierte Ganzhirnanalyse mit FreeSurfer's Qdec (Version 1.4) durchgeführt, indem an jedem Oberflächenscheitelpunkt eine GLM zwischen den Subjekten angebracht wurde, um die kortikale Dicke zwischen den Gruppen zu vergleichen (nicht korrigierte, p<0.001). Wie in Abbildung dargestellt1Die Verringerung der lateralen OFC-Dicke wurde durch diese Analyse wiederholt.
Diskussion
Dies ist die erste strukturelle Gehirnbildstudie zur kortikalen Dicke bei Jugendlichen mit Internetsucht. In Übereinstimmung mit unserer Hypothese zeigten die Ergebnisse im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen eine verringerte Dicke von OFC in der Internetsuchtgruppe. Dieser Befund steht im Einklang mit den Ergebnissen früherer Neuroimaging-Studien zur Internetsucht [9-14] und unterstützt das theoretische Modell der Suchtstörungen, das die Beteiligung des OFC betont.
Die aktuellen Erkenntnisse zur Internetsucht stützen die Ergebnisse früherer Studien zur Substanzabhängigkeit, einschließlich unserer8], die argumentiert haben, dass die richtige OFC eine breitere Rolle beim biologischen Mechanismus von Suchtstörungen spielt. Das Ergebnis dieser Studie stimmt nicht nur mit zahlreichen anderen Befunden in der Literatur überein, die die Rolle der OFC bei der Sucht implizieren [4-6], aber auch bei denen, die darauf hinweisen, dass diese Hirnregion in der rechten Hemisphäre besonders wichtig sein könnte [21].
In dieser Studie wurde gezeigt, dass sich nur der laterale und nicht der mediale OFC bei Jugendlichen mit Internetsucht signifikant unterscheidet. Der Grund für diese Feststellung ist nicht klar, aber es gibt mehrere Studien, in denen unterschiedliche Funktionen zwischen der lateralen und der medialen OFC beschrieben wurden, insbesondere bei belohnungsabhängigen Entscheidungsfindungen [22]. Zum Beispiel wurde festgestellt, dass der mediale OFC bevorzugt bei Entscheidungen mit sofortiger Belohnung aktiviert wird, während der laterale OFC bei Entscheidungen bezüglich verzögerter Belohnungen oder der Unterdrückung zuvor belohnter Antworten beteiligt war [23,24]. Es ist bemerkenswert, dass Pars orbitalis, das seitlich an das laterale OFC angrenzt, auch bei Jugendlichen mit Internetsucht eine signifikante Ausdünnung der Kortikalis zeigte. Diese Feststellung spricht dafür, dass sich die kortikale Ausdünnung insbesondere im seitlichen Teil des OFC befindet, ohne dass der mediale OFC betroffen ist. Weitere Arbeiten sind mit möglicherweise unterschiedlichen lateralen und medialen OFC-Funktionen gewährleistet.
Seitliche OFC wurde auch in kognitive Flexibilitätsdefizite und in die Entstehung pathologischer Gewohnheiten einbezogen [25]. In diesem Zusammenhang haben Chamberlain und Kollegen (2008) gezeigt, dass die laterale OFC für neurobiologische Modelle von Zwangsstörungen (OCD) von zentraler Bedeutung sein kann.26]. Es wird oft angenommen, dass Verhaltensabhängigkeiten ähnliche Merkmale mit anderen bekannten Erkrankungen aufweisen, einschließlich OCD [2], die spezifische Schwierigkeiten mit sich bringt, ein bestimmtes Verhalten zu unterlassen, das schwerwiegende Rotge und Kollegen (2008, 2010), basierend auf ihren vorherigen Metaanalysen [27,28] untersuchten sich überlappende Hirnregionen zwischen den anatomischen und funktionellen Gehirntabellen, die während der Symptomprovokation eine signifikante Änderung der Dichte der grauen Substanz und Aktivität bei Patienten mit OCD zeigten: Die Autoren stellten fest, dass die einzige überlappende Hirnregion die laterale OFC war. Vor kurzem zeigten Zhou und Kollegen (2012) eine Beeinträchtigung der geistigen Beweglichkeit sowie eine schlechte Reaktionshemmung bei jungen Erwachsenen mit Internetsucht [29]. Die Auswirkungen einer verringerten kortikalen Dicke auf die laterale OFC in Bezug auf ihre Rolle bei der Internetsucht sowie auf andere Erkrankungen mit ähnlichen neurobehavioralen Merkmalen unterliegen zukünftigen Studien.
Die vorliegende Studie weist einige wichtige Einschränkungen auf. Vor allem eine unterschiedliche Altersverteilung zwischen den Gruppen war eine kritische Einschränkung dieser Studie. Frühere Berichte über die normale Entwicklung des Gehirns haben jedoch gezeigt, dass die Dicke der kortikalen Schicht etwa im Alter von 8 – 9 liegt und danach die globale kortikale Ausdünnung einsetzt [30]. Bemerkenswert ist, dass alle Teilnehmer an unserer Studie älter waren. Daher neigen jüngere Personen bei Jugendlichen dazu, einen dickeren Cortex zu haben; Unsere Feststellung einer dünneren rechten OFC in der jüngeren Internet-Sucht-Gruppe legt daher nahe, dass der Altersunterschied in den Gruppen die Ergebnisse wahrscheinlich nicht beeinflusst hat. Zweitens haben wir die Dauer der Internetsucht nicht gemessen. Drittens waren die Studienteilnehmer in der Internet-Suchtgruppe übermäßig viele Online-Spieler. Daher können die aktuellen Ergebnisse eine eingeschränkte Generalisierbarkeit auf andere Subtypen der Internet-Sucht nach sich ziehen [15].
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie vorläufige Ergebnisse einer reduzierten Dicke des rechten OFC bei Jugendlichen mit Internetsucht. Die Ergebnisse deuten weiter auf einen gemeinsamen neurobiologischen Mechanismus zwischen Internetsucht und anderen Suchterkrankungen hin.
Konkurrierende Interessen
Alle Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.
Autorenbeiträge
SBH führte die Datenanalysen durch und schrieb den ersten Entwurf des Manuskripts. JWK, CDK und SHY waren für das Studienkonzept und -design verantwortlich. SBH, EJC, HHK und JES waren für die Erfassung klinischer und bildgebender Daten verantwortlich. PK und SW unterstützten die Bilddatenanalyse. PK, SW, MY und CP trugen zur endgültigen Version des Manuskripts bei. JWK, CDK, MY, CP und SHY halfen bei der Interpretation von Daten und lieferten wichtige intellektuelle Inhalte. Alle Autoren haben den Inhalt kritisch überprüft und die endgültige Version zur Veröffentlichung vorgelegt.
Danksagung
Diese Arbeit wurde vom Forschungsfonds des Seoul National University Brain Fusion Program unterstützt. SBH wurde von einer National Research Foundation of Korea (NRF) (Global Internship Program) unterstützt, die von der koreanischen Regierung (MEST) finanziert wurde. MY wurde durch ein NHMRC-Stipendium (#1021973) unterstützt. Die Geldgeber hatten keine Rolle bei der Gestaltung, Erhebung, Analyse oder Interpretation der Daten, beim Schreiben des Manuskripts oder bei der Entscheidung, das Papier zur Veröffentlichung einzureichen.
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