Ruhezustandsaktivität von präfrontal-striatalen Schaltkreisen bei Internet-Spielsyndrom: Veränderungen mit kognitiver Verhaltenstherapie und Prädiktoren für die Therapieantwort (2018)

Frontpsychiatrie. 2018 Aug 3; 9: 341. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00341

Han X.¹, Wang Y¹, Jiang W², Bao X², Sonnig¹, Ding W¹, Cao M¹, Wu X¹, Du Y², Zhou Y¹.

Abstrakt

Die kognitive Verhaltenstherapie (CBT) ist für die Behandlung von Internet-Gaming-Störungen (IGD) wirksam. Die Mechanismen, durch die CBT IGD-bedingte klinische Symptome verbessert, sind jedoch noch nicht bekannt. Diese Studie zielte darauf ab, den therapeutischen Mechanismus von CBT bei IGD-Probanden unter Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (rsfMRI) im Ruhezustand zu entdecken. 26 IGD-Patienten und 30-Matched-Healthy-Controls (HCs) erhielten einen rsfMRI-Scan und klinische Beurteilungen. 20-IGD-Probanden absolvierten die CBT und wurden erneut gescannt. Die Amplitude der niederfrequenten (ALFF) Werte und die funktionale Konnektivität (FC) zwischen der IGD-Gruppe und der HC-Gruppe wurden zu Beginn der Studie sowie die ALFF-Werte und FC vor und nach der CBT in der IGD-Gruppe verglichen. Vor der Behandlung wies die IGD-Gruppe signifikant erhöhte ALFF-Werte im bilateralen Putamen, im rechten medialen Orbitofrontalkortex (OFC), im bilateralen ergänzenden motorischen Bereich (SMA), im linken postzentralen Gyrus und im linken anterioren Cingulat (ACC) auf die HC-Gruppe. Die HC-Gruppe zeigte signifikant erhöhte FC-Werte zwischen dem linken medialen OFC und dem Putamen im Vergleich zur IGD-Gruppe. Die FC-Werte der IGD-Gruppe waren vor der Behandlung negativ mit den BIS-11-Werten verbunden. Nach der CBT war die wöchentliche Spielzeit signifikant kürzer und die CIAS- und BIS-II-Werte waren signifikant niedriger. Die ALFF-Werte in den IGD-Probanden nahmen im linken oberen OFC und im linken Putamen signifikant ab, und der FC zwischen ihnen stieg nach der CBT signifikant an. Der Grad der FC ändert sich (Δ_{FC / Pre-FC}) korrelierte positiv mit der Skala der CIAS - Score - Änderungen (Δ_{CIAS / Pre-CIAS}) in den IGD-Probanden. CBT könnte die abnormen niederfrequenten Schwankungen in präfrontal-striatalen Regionen von IGD-Patienten regulieren und IGD-bedingte Symptome verbessern. Veränderungen des Ruhezustands in präfrontal-striatalen Regionen können den therapeutischen Mechanismus von CBT bei IGD-Patienten aufzeigen.

KEYWORDS: Amplitude der niederfrequenten Schwankung; kognitive Verhaltenstherapie; funktionale Konnektivität; funktionellen Magnetresonanztomographie; Internet-Spielstörung

PMID: 30123144

PMCID: PMC6085723

DOI: 10.3389 / fpyt.2018.00341

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Einleitung

Internet Gaming Disorder (IGD), auch problematische Internetnutzung genannt, ist die übermäßige und wiederkehrende Nutzung von Online-Internetspielen (1). In jüngerer Zeit wurde IGD als dauerhaftes oder wiederkehrendes Spielverhalten aufgeführt, das durch eine beeinträchtigte Kontrolle über das Spielen gekennzeichnet ist. Erhöhung der Priorität, die dem Glücksspiel vor anderen Aktivitäten eingeräumt wird, soweit Glücksspiel Vorrang vor anderen Interessen und täglichen Aktivitäten hat; und die Fortführung des Glücksspiels trotz negativer Folgen (2, 3). Obwohl in der vierten Ausgabe des Diagnostic and Statistical Manual (DSM-IV) (DSM-IV) keine formalen Diagnosekriterien für eine psychiatrische Erkrankung enthalten sind, die durch übermäßige und störende Nutzungsmuster im Internet gekennzeichnet ist (4) Der DSM-V-Ausschuss erwägt die Verwendung der generierten Kriterien für Sucht- und Suchterkrankungen bei IGD und hat IGD in den Abschnitt zur weiteren Untersuchung aufgenommen (5).

Forscher haben IGD mit Impulskontrollstörungen verglichen (6). Neuroimaging-Studien haben gezeigt, dass übermäßiges Spielen im Internet mit einer anormalen Aktivität des Ruhezustands im Frontallappen, der für kognitive Prozesse verantwortlichen Hirnregion, wie der inhibitorischen Kontrolle (7). Die beeinträchtigte Funktion des präfrontalen (PFC) kann sich auf eine hohe Impulsivität beziehen, die wiederum zu der mit IGD verbundenen gestörten Hemmwirkung beitragen kann (8). Effektive kognitive Kontrolle ist mit der koordinierten Rekrutierung verschiedener top-down-präfrontaler-striataler Schaltkreise verbunden (9, 10). Frühere Studien zeigten den Zusammenhang zwischen strukturellen und funktionellen Anomalien im präfrontalen Kortex (PFC) und einer gestörten Hemmung der IGD (11-16). Zum Beispiel wurde festgestellt, dass eine reduzierte kortikale Dicke und eine erhöhte Amplitude des niederfrequenten (ALFF) -Wertes in der OFC mit der Beeinträchtigung der kognitiven Kontrollfunktion bei jungen Patienten mit IGD korreliert (12). Eine Studie mit der Reho-Methode ergab, dass IGD-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen (HCs) eine erhöhte Synchronisation im oberen Gyrus frontal zeigten, was auf eine Erhöhung der neuronalen Aktivität im Zusammenhang mit der kognitiven Kontrollfunktion hinweist (17). Ko et al. (10) zeigten, dass die gestörte Funktion in präfrontalstriatalen Regionen die Abnahme der Hemmkapazität bei IGD erklären kann. Diese bildgebenden Untersuchungen charakterisierten, wie sowohl die Frontallappenstrukturen als auch ihre Funktionen in Verbindung mit einer gestörten Hemmungskontrolle bei IGD verändert werden. Darüber hinaus wurde eine Beeinträchtigung der Dopamin-Funktion im Striatum (Abnahme der Dopamin-D2-Rezeptoren und verminderte Dopamin-Freisetzung) und deren Assoziation mit einem reduzierten Glucosestoffwechsel zu Beginn der PFC beobachtet (18, 19).

Die kognitive Verhaltenstherapie (CBT) hat sich bei der Behandlung von Impulskontrollstörungen, einschließlich pathologischem Glücksspiel (20). Studien zur Substanzsucht haben gezeigt, dass die CBT die Versuchspersonen dazu ermutigt, Situationen zu erkennen und zu vermeiden, in denen sie wahrscheinlich Substanzen verwenden, und Bewältigungsstrategien zu verwenden, um dem Drogenkonsum zu widerstehen und die inhibitorische Kontrollfunktion zu verbessern (21, 22). Eine Studie mit der Stroop-Aufgabe ergab, dass CBT mit einer Verringerung des Substanzkonsums einhergehen kann und die neuronalen Systeme beeinflussen kann, die an der kognitiven Kontrolle, der Impulsivität, der Motivation und der Aufmerksamkeit beteiligt sind (23). In einer weiteren Studie zur funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI), die eine Aufgabe der monetären Anreizverzögerung (MID) in Abhängigkeit von der Cannabisabhängigkeit einsetzte, wurde berichtet, dass Cannabis-abhängige Teilnehmer nach der CBT ein vermindertes bilaterales Putamenvolumen aufwiesen Ergebnisse (24). Young glaubt, dass die Intervention bei Internet-Sucht (IA) sich auf die Beschränkung der Internetnutzung konzentrieren sollte. Darauf basierend schlägt er den Ansatz der kognitiven Verhaltenstherapie-IA (CBT-IA) vor, der sich bei der Behandlung von IGD als wirksam erwiesen hat (6). Die Gruppe von Dr. Du stellte fest, dass die schulbasierte Gruppe CBT für Jugendliche mit IGD wirksam ist, insbesondere bei der Verbesserung des emotionalen Zustands und der Regulationsfähigkeit, des Verhaltens und des Selbstmanagementstils (20). Obwohl CBT eine beträchtliche Wirksamkeit bei der Behandlung von IGD gezeigt hat, haben nur wenige Studien den therapeutischen Mechanismus von CBT bei IGD-Patienten unter Verwendung von fMRI untersucht. Die Untersuchung der Gehirnveränderungen vor und nach der Behandlung kann nicht nur das Verständnis für die Pathogenese von IGD und den therapeutischen Mechanismus von CBT bei IGD verbessern, sondern kann auch dazu beitragen, Behandlungseffekte zu überwachen.

Wir verwendeten die Barratt-Impulsivitätsskala-11 (BIS-11), um die Verhaltensinhibitionsfunktion von IGD zu bewerten. Basierend auf früheren Studien haben wir die Hypothese aufgestellt, dass (1) -Personen mit IGD abnormale Gehirnaktivität / -konnektivität in präfrontal-striatalen Regionen zeigen können, die für den kognitiven Prozess verantwortlich sind, z. (2) CBT könnte die abnormale Funktion von präfrontalen Striatalregionen regulieren.

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Material und Methoden

Teilnehmer und klinische Bewertungen

Die vorliegende Studie wurde von der Forschungsethikkommission des Ren Ji Krankenhauses und der School of Medicine der Shanghai Jiao Tong Universität, China, Nr. [2016] 097k (2) genehmigt. Alle Teilnehmer und Erziehungsberechtigten unterzeichneten vor der Studie schriftliche Einverständniserklärungen. Die eingeschriebenen Teilnehmer, der diagnostische Fragebogen und die Ausschlusskriterien wurden alle in unserer vorherigen Veröffentlichung beschrieben (15). 26 IGD-Probanden, die die Standards des von Beard und Wolf geänderten Diagnosefragebogens für Internetsucht (dh YDQ) erfüllten (25) wurden von der Abteilung für Kinder- und Jugendpsychiatrie des Shanghaier Zentrums für psychische Gesundheit rekrutiert. Dreißig alters- und geschlechtsspezifische gesunde Personen ohne persönliche oder familiäre Vorgeschichte von psychiatrischen Störungen wurden als gesunde Kontrollgruppe (HC) durch Werbung eingestellt. Angesichts der höheren Prävalenz von IGD bei Männern gegenüber Frauen wurden nur männliche Teilnehmer eingeschlossen (26). Alle Teilnehmer waren Rechtshänder und keiner von ihnen rauchte.

Alle Teilnehmer wurden einer einfachen körperlichen Untersuchung unterzogen, die Blutdruck- und Herzfrequenzmessungen umfasste, und wurden von einem Psychiater bezüglich ihrer Anamnese bezüglich nervöser, motorischer, Verdauungs-, Atem-, Kreislauf-, endokriner, Harn- und Fortpflanzungsprobleme interviewt. Sie wurden dann mit dem Mini International Neuropsychiatrischen Interview für Kinder und Jugendliche (MINI-KID) auf psychiatrische Erkrankungen untersucht.27). Die Ausschlusskriterien waren in der Vergangenheit Substanzmissbrauch oder Abhängigkeit; vorheriger Krankenhausaufenthalt für psychiatrische Erkrankungen; oder eine schwerwiegende psychiatrische Störung, wie Schizophrenie, Depression, Angststörung und / oder psychotische Episoden.

Ein Fragebogen mit grundlegenden Informationen wurde verwendet, um demografische Informationen wie Geschlecht, Alter, abgeschlossenes Schuljahr und Stunden Internetnutzung pro Woche zu sammeln. Vier Fragebögen wurden verwendet, um die klinischen Merkmale der Teilnehmer zu bewerten, nämlich die Chen Internet Addiction Scale (CIAS) (28), die Selbsteinstufungsangstskala (SAS) (29), die Selbsteinstufung der Depressionsskala (SDS) (30) und die Barratt-Impulsskala-11 (BIS-11) (31). Das von Chen entwickelte CIAS enthält 26-Elemente auf einer Vierpunkt-Likert-Skala und spiegelt die Schwere der Internetsucht wider. Die SAS und das SDB wurden verwendet, um zu zeigen, dass alle Probanden die Einschlusskriterien während des Forschungszeitraums erfüllen. Alle Fragebögen wurden zunächst in Englisch verfasst und dann ins Chinesische übersetzt. Dann nahmen 26-IGD-Probanden, ihre Eltern und ihre Lehrer freiwillig an der Folgegruppe CBT teil, die aus 12-Sitzungen (20). Jede Sitzung dauerte 1.5 – 2 h. In jeder Sitzung der Gruppentherapie wurde ein anderes Thema diskutiert. Zu diesen Themen gehörte das Erkennen und Steuern Ihrer Gefühle. Prinzipien einer gesunden Kommunikation zwischen Eltern und Kindern; Techniken zum Umgang mit Beziehungen, die über das Internet entwickelt wurden; Techniken zum Umgang mit über das Internet erfahrenen Inhalten; Techniken zur Kontrolle Ihrer Impulse; Techniken zum Erkennen, wann Suchtverhalten auftritt; und wie man Suchtverhalten aufhört. Die letzte Sitzung war eine Überprüfungssitzung.

Nach der Intervention haben wir die klinischen Merkmale der IGD-Probanden erneut beurteilt, und zwanzig von ihnen wurden auf freiwilliger Basis erneut untersucht, ähnlich wie beim Pre-CBT-Protokoll.

MR-Datenerfassung

Alle Probanden wurden zu Beginn mit einem 3.0-T-MR-Bildgebungssystem (GE Signa HDxt3T, USA) mit einer Standard-Kopfspule im Ruhezustand einer fMRT unterzogen. Um Bewegungen zu vermeiden und das Scannerrauschen zu reduzieren, wurden weiche Pads verwendet, und die Probanden erhielten gründliche Anweisungen, um die Bewegung während des Scans zu löschen, und erklärten, warum Bewegung nicht zu bevorzugen ist, zusätzlich zu den Anweisungen, dass übermäßige Bewegung zu einem erneuten Scan führen würde . Die fMRI-Daten im Ruhezustand wurden unter Verwendung einer Gradienten-Echo-Echo-Planar-Sequenz wie in unserer vorherigen Studie beschrieben erhalten (16). Vierunddreißig Querteile [Wiederholungszeit [TR] = 2,000 ms; Echozeit [TE] = 30 ms; Sichtfeld [FOV] = 230 × 230 mm; und 3.6 × 3.6 × 4 mm Voxelgröße], ​​die das gesamte Gehirn abdeckt, wurden entlang der anterioren Kommissur-posterior-Kommissurlinie erhalten. Für diese Scansequenz wurden funktionelle 220-Volumina erhalten, während sich die Probanden im Ruhezustand befanden (was zu einer Scanlänge von 440s führte). Während des Scannens wurden die Teilnehmer aufgefordert, mit geschlossenen Augen möglichst bewegungslos zu bleiben und nicht zu schlafen oder an irgendetwas zu denken. Nach dem Scannen wurden die Probanden gefragt, ob sie während des Scans wach bleiben. Zwei weitere Sequenzen wurden ebenfalls erhalten: (1) eine axiale T1-gewichtete schnelle Spin-Echo-Sequenz (TR = 1,725 ms; TE = 24 ms; FOV = 256 × 256 mm; 34-Scheiben 0.5 × 0.5 × VNXEL-Größe ) und (4) eine axiale T2-gewichtete schnelle Spin-Echo-Sequenz (TR = 2 ms; TE = 9,000 ms; FOV = 120 × 256 mm; 256-Scheiben; 34 × 0.5 × 0.5 mm Voxelgröße).

Vorverarbeitung funktionaler Bilddaten

Die Vorverarbeitung der Bilddaten wurde unter Verwendung von SPM12 durchgeführt, das in MATLAB und der Erweiterungssoftware Data Processing and Analysis of Brain Imaging (DPABI) von SPM12 implementiert ist. http://rfmri.org/dpabi) (32). Nach dem Verwerfen der ersten 10-Volumes jeder funktionalen Zeitreihe wurden die verbleibenden 210-Bilder scheibenzeitkorrigiert, auf das mittlere Volumen ausgerichtet und unter Verwendung einer linearen Transformation mit sechs Parametern (starrer Körper) neu ausgerichtet. Dann wurden alle funktionellen Bilder direkt auf das EPI-Template normiert, jedes Voxel wurde auf 3 × 3 × 3 mm umgeformt und eine räumliche Glättungstransformation wurde mit einem halbmaximalen Gaußschen Kern von 8-mm mit voller Breite durchgeführt. Dann wurden die 26-Belästigungskovariaten (einschließlich des mittleren Zeitverlaufs der Signale der Voxel innerhalb der Maske der weißen Substanz, des mittleren Zeitverlaufs der Signale der Voxel der CSF-Maske und der Friston 24-Bewegungsparameter) zurückgebildet. Darüber hinaus wurde der lineare Trend als Regressor aufgenommen, da das BOLD-Signal eine niederfrequente Drift aufweisen kann.

Kein Teilnehmer dieser Studie zeigte eine Bewegung von mehr als 1.5 x, y, oder z Achsen oder eine maximale Drehung von 1.5 ° in einer der 3 Achsen. Um den verbleibenden Effekt der Bewegung auf die fMRI-Messungen im Ruhezustand weiter auszuschließen, wurde die mittlere rahmenweise Verschiebung (mittlere FD) der Kopfbewegung berechnet und als Kovariate in allen voxelweisen Gruppenfunktionsanalysen verwendet, die mit Jenkinsons relativer Wurzel abgeleitet wurden mittlerer quadratischer Algorithmus und berücksichtigte die voxelweisen Bewegungsunterschiede bei seiner Ableitung (33); In der mittleren FD zwischen den IGD- und HC-Patienten wurden keine Gruppenunterschiede festgestellt (p = 0.52) zu Beginn oder zwischen den Zeitpunkten vor und nach CBT (p = 0.71).

Funktionale Bilddatenanalyse

Die ALFF-Analysen wurden mit der DPABI-Software durchgeführt. Die ALFF ist proportional zur Stärke oder Intensität niederfrequenter Schwingungen und spiegelt vermutlich die spontane neuronale Aktivität wider (34, 35). Kurz gesagt, nach der zuvor erwähnten Vorverarbeitung wurde die Zeitreihe jedes Voxels ohne Bandpassfilterung in den Frequenzbereich transformiert und das Leistungsspektrum erhalten. Dann wurde das Leistungsspektrum durch Quadratwurzel transformiert und über 0.01–0.08 Hz bei jedem Voxel gemittelt. Die gemittelte Quadratwurzel der Leistung in diesem Frequenzband wurde als ALFF-Wert genommen. Dann wurde mit einem Standardisierungsverfahren jede einzelne ALFF-Karte durch den globalen Mittelwert ALFF des Individuums normalisiert; Insbesondere wurde der Mittelwert über die Voxel der ALFF-Karte berechnet und der Wert jedes Voxels durch den Mittelwert einzeln geteilt. Wir verglichen zunächst den ALFF-Ausgangswert der IGD-Gruppe mit dem der HC-Gruppe, um die veränderte neuronale Aktivität bei den IGD-Probanden anhand einer Zwei-Stichproben-Stichprobe zu untersuchen t-Prüfung. Eine Korrektur für mehrere Vergleiche führt zu einer korrigierten Schwelle von p <0.05 wurde implementiert, mit einer minimalen Clustergröße von 42 Voxeln (AlphaSim-korrigiert mit den folgenden Parametern: Einzelvoxel p = 0.001; 5,000-Simulationen; eine mittlere geschätzte räumliche Korrelation von 8.04 × 10.60 × 10.46 mm FWHM; und die globale Maske der grauen Substanz). Um die Auswirkungen der CBT auf die IGD-Probanden zu untersuchen, wurde ein Paar gebildet t-test wurde durchgeführt, um die ALFF-Gruppendifferenzkarte vor und nach CBT zu berechnen. Eine Korrektur für mehrere Vergleiche führt zu einer korrigierten Schwelle von p <0.05 wurde implementiert, mit einer minimalen Clustergröße von 40 Voxeln (AlphaSim-korrigiert mit den folgenden Parametern: Einzelvoxel p = 0.001; 5,000-Simulationen; eine mittlere geschätzte räumliche Korrelation von 9.70 × 10.30 × 9.52 mm FWHM; und die globale Maske der grauen Substanz). Der Glättungskern wurde basierend auf der t-Map geschätzt. Die Koordinaten der Regionen mit signifikanten Gruppenunterschieden sind im Bereich des Montreal Neurologic Institute (MNI) angegeben.

Als Region of Interest (ROI) wurden die Regionen bestimmt, in denen sich die ALFF-Werte zwischen den Zeitpunkten vor und nach der CBT signifikant verändert haben. Die FC-Werte der Seed-Regionen (der linke obere OFC (MNI-Koordinaten: x = -12, y = 24, z = -21, Radius = 6 mm) und der linken Putamen (MNI-Koordinaten: x = -3, y = 3, z = 9, Radius = 6 mm) wurden unter Verwendung von DPABI extrahiert t-test wurde verwendet, um die FC-Werte zwischen der IGD-Gruppe und der HC-Gruppe zu vergleichen, und Pearson-Korrelationsanalysen wurden zwischen den FC-Werten und den Bewertungen von CIAS / BIS-11 in der IGD-Gruppe durchgeführt. Dann ein Paar t-Der Test wurde verwendet, um die FC-Werte zwischen den Zeitpunkten vor und nach der Behandlung zu vergleichen. Pearson-Korrelationsanalysen wurden zwischen dem Änderungsgrad der extrahierten FC-Werte (Δ_{ALFF / Pre-ALFF} oder Δ_{FC / Pre-FC}) und das Ausmaß der Reduktion der CIAS - Werte (Δ_{CIAS / Prä-CIAS}) / BIS-11 (Δ_{BIS-11 / Pre-BIS-11}) bewertet anhand der in der vorherigen Studie beschriebenen Methoden, ob FC-Veränderungen eine Symptomreduktion durch CBT vorhersagen würden (36). Ein zweiseitiger p-Wert von 0.05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Statistische Analyse von demographischen und klinischen Maßnahmen

Zwei-Probe t-Tests wurden mit SPSS (Statistical Package für die Software für Sozialwissenschaften, SPSS-Version 19, IBM, USA) für die kontinuierlichen Variablen durchgeführt, um die Unterschiede zwischen der IGD-Gruppe und der HC-Gruppe zu bewerten. Gepaart t-Tests wurden verwendet, um die Auswirkungen der CBT auf die klinischen Merkmale zwischen den Zeitpunkten vor und nach der CBT zu untersuchen.

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Die Ergebnisse

Demographie und klinische Messungen der IGD- und HC-Patienten

Die IGD- und HC-Personen unterschieden sich in keinem Alter (p = 0.31) oder Ausbildung (p = 0.10). Wie erwartet zeigten die IGD-Probanden signifikant höhere CIAS-, SAS-, SDS- und BIS-II-Werte (p <0.001, p 0.02, 0.04, 0.001) sowie längere wöchentliche Spielzeiten als die HC-Probanden (p <0.001; Tabelle Tabelle11).

Tabelle 1

Demographische und Verhaltensmerkmale der IGD- und HC-Gruppe.

SD, Standardabweichung; IGD, Internet-Gaming-Störung; HC, gesunde Kontrolle; CBT, kognitive Verhaltenstherapie.

ALFF- und FC-Unterschiede zwischen den IGD- und HC-Patienten

Im Vergleich zu den HC-Probanden zeigten die IGD-Probanden signifikant erhöhte ALFF-Werte im bilateralen Putamen, im rechten medialen OFC, im bilateralen ergänzenden motorischen Bereich (SMA), im linken postzentralen Gyrus und im linken anterioren Cingulat (ACC; Tabelle 1) Tabelle2,2, Abbildung Abbildung1) .1). Der FC im Ruhezustand zwischen dem linken medialen OFC und dem Putamen war in der IGD-Gruppe signifikant niedriger (p = 0.002).

Tabelle 2

Regionen mit Gruppenunterschieden bei der ALFF zwischen IGD-Gruppe und HC-Gruppe.

BA, Brodmann-Gebiet; IGD, Internet-Gaming-Störung; HC, gesunde Kontrolle. Zwei Probe-T-Test P <0.05, AlphaSim-korrigiert (P <0.001, Voxelgröße> 42).

Figure 1

Gehirnregionen, die in der IGD-Gruppe zu Studienbeginn höhere ALFF-Werte aufwiesen als in der HC-Gruppe (p <0.05, AlphaSim-korrigiert). Der linke Teil der Figur repräsentiert die rechte Seite des Teilnehmers und der rechte Teil repräsentiert die linke Seite des Teilnehmers. ALFF, Amplitude der Niederfrequenzschwankung; IGD, Internet-Gaming-Störung; HC, gesunde Kontrolle.

Demographische und klinische Maßnahmen vor und nach der CBT

Nach dem CBT waren die wöchentliche Spielzeit und die Punktzahl des CIAS und des BIS-11 signifikant reduziert (alle ps = 0.001). Diese Ergebnisse zeigten, dass die CBT bei der Behandlung der IGD - Patienten wirksam war (Tabelle (Tabelle33).

Tabelle 3

Demographische und Verhaltensmerkmale vor und nach der kognitiven Verhaltenstherapie (CBT) in der IGD-Gruppe.

SD, Standardabweichung; IGD, Internet-Gaming-Störung.

Änderungen der neuronalen Aktivität im Ruhezustand vor und nach der CBT

Nach der CBT waren die ALFF - Werte im linken medialen OFC und im Putamen signifikant verringert (Tabelle 1) (Tabelle4,4, Abbildung Abbildung3) .3). Zusätzlich wurde der FC im Ruhezustand zwischen dem linken medialen OFC und dem Putamen signifikant erhöht.

Tabelle 4

Regionen mit Gruppenunterschieden bei der ALFF zwischen prä-CBT und post-CBT in der IGD-Gruppe.

BA, Brodmann-Bereich; CBT, kognitive Verhaltenstherapie, IGD, Internet-Gaming-Störung

Paired-T-Test P <0.05, AlphaSim-korrigiert (P <0.001, Voxelgröße> 40).

Figure 3

Gehirnregionen, die nach der kognitiven Verhaltenstherapie in der IGD-Gruppe verringerte ALFF-Werte zeigten (p <0.05, AlphaSim-korrigiert). Der linke Teil der Figur repräsentiert die rechte Seite des Teilnehmers und der rechte Teil repräsentiert die linke Seite des Teilnehmers. IGD, Internet-Gaming-Störung; ALFF, Amplitude der Niederfrequenzschwankung.

Klinische Maßnahmenbeziehungen

In der IGD-Gruppe waren die FC-Werte zwischen dem linken medialen OFC und dem Putamen negativ mit den BIS-11-Werten verbunden (r = -0.733, p <0.001; Zahl Abbildung2) .2). Die Änderungen in den extrahierten FC-Werten (Δ_{FC / Pre-FC}) zwischen dem linken oberen OFC und dem linken Putamen korrelierten positiv mit dem Ausmaß der Abnahme der CIAS - Werte (Δ_{CIAS / Prä-CIAS}; r = 0.707, p <0.001; Zahl Abbildung4) .4). Keine signifikante Korrelation zwischen den Änderungen der FC-Werte (Δ_{FC / Pre-FC}) und das Ausmaß der Reduktion der BIS-11-Werte (Δ_{BIS-11 / Pre-BIS-11}) wurde festgestellt (r = 0.396, p = 0.084).

Figure 2

In der IGD-Gruppe waren die FC-Werte zwischen dem linken medialen OFC und dem Putamen negativ mit den BIS-11-Werten verbunden (r = -0.733, p <0.001). IGD, Internet-Gaming-Störung; FC, funktionale Konnektivität; OFC, orbitofrontaler Kortex; BIS-11, Barratt Impulsiveness Scale-11.

Figure 4

Die Änderungen der FC-Werte (ΔFC / Pre-FC) zwischen dem linken oberen OFC und dem linken Putamen waren positiv mit dem Ausmaß der Reduktion der CIAS-Werte bei den IGD-Patienten korreliert. (ΔCIAS / Pre-CIAS; r = 0.707, p <0.001). FC, funktionale Konnektivität; OFC, orbitofrontaler Kortex; CIAS, Chen Internet Addiction Scale; IGD, Internet-Gaming-Störung.

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Diskussion

In dieser longitudinalen Studie wurden die ALFF- und FC-Methode verwendet, um funktionelle Veränderungen des Gehirns zwischen IGD-Gruppe und HC-Gruppe und den therapeutischen Mechanismus der CBT bei IGD-Probanden zu untersuchen. Wir fanden heraus, dass IGD-Patienten eine abnormale Funktion einiger präfrontal-striataler Regionen im Vergleich zu HC-Probanden zeigten und dass CBT die funktionellen Anomalien in OFC und Putamen abschwächen und die Interaktionen zwischen ihnen zusätzlich zur Verbesserung der IGD-Symptome verstärken konnte.

In dieser Studie war der FC im Ruhezustand zwischen dem linken OFC und dem Putamen in der IGD-Gruppe signifikant niedriger. Die BIS-11-Korrelate der FC-Alternationen zeigten, dass die Beeinträchtigung der präfrontal-striatalen Schaltkreise einen Einfluss auf das impulsive Verhalten von IGD-Patienten haben könnte. Frühere Neuroimaging-Studien berichteten, dass funktionelle Beeinträchtigungen in den PFC-Regionen mit der hohen Impulsivität der IGD assoziiert waren (37). Die präfrontal-striatalen Schaltkreise enthalten eine kognitive Schleife, die hauptsächlich den Caudatus und den Putamen mit präfrontalen Regionen verbindet. Übereinstimmend mit den Ergebnissen neuerer Studien zur funktionellen Bildgebung wurden funktionelle Veränderungen in mehreren präfrontalen Regionen (einschließlich der rechten OFS im Bereich des medialen O2, der bilateralen SMA und der linken ACC) und in Basalganglienregionen (dem bilateralen Putamen) bei Suchterkrankungen einschließlich IGD beobachtet.12, 38, 39). Volkow et al. vermutete neuronale Netzwerke bei drogenabhängigen Probanden, einschließlich der OFC-, ACC-, inferioren frontalen Gyrus- (IFG) - und dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) -striatalen Schaltkreise, die beobachtbare Verhaltensweisen wie beeinträchtigte Selbstkontrolle und Verhalten widerspiegeln können Inflexibilität (40) und Probleme, gute Entscheidungen zu treffen, die die Sucht charakterisieren; wenn Individuen mit IGD weiterhin Spiele spielen, obwohl sie mit negativen Konsequenzen konfrontiert sind, könnte dies mit der gestörten Funktion der präfrontal-striatalen Schaltkreise zusammenhängen (41). Eines der zentralen Verhaltensweisen von IGD sind Defizite bei der Impulskontrolle, bei denen es keine Kontrolle über das Spielen von Internet-Spielen gibt. In einer früheren Studie, die voxelbasierte morphometrische (VBM) und FC-Analysen kombinierte, wurden mehrere präfrontale Regionen und die damit verbundenen prästrontal-striatalen Schaltkreise (ACC-, OFC- und DLPFC-striatale Schaltkreise) in den Prozess der IGD einbezogen können ähnliche neuronale Mechanismen mit der Substanzabhängigkeit auf Kreislaufebene teilen (41). Der aktuelle Befund ist wichtig, da die beobachteten Veränderungen der Gehirnaktivität / -konnektivität in prästrontal-striatalen Kreisläufen mit früheren Studien übereinstimmen. Darüber hinaus ist das SMA in das Salience-Netzwerk eingebunden, das die Funktion anderer Netzwerke reguliert, wenn schnelle Verhaltensänderungen erforderlich sind, z. B. wenn die Tastatur während des Spiels schnell manipuliert wird (42). Yuan et al. berichteten höhere ALFF-Werte in der SMA bei IGD-Patienten (12), und wir fanden ein ähnliches Ergebnis in dieser Studie, das darauf hindeutete, dass die SMA eine potenziell wichtige Region für Suchtverhalten sein könnte (41).

Bis heute hat sich gezeigt, dass die Gruppe CBT bei der Unterstützung von Jugendlichen mit Internetabhängigkeit wirksam ist (20). In der vorliegenden Studie war die wöchentliche Spielzeit signifikant kürzer, und die Bewertungen des CIAS und des BIS-II waren nach der CBT signifikant reduziert. Es deutete an, dass die negativen Konsequenzen rückgängig gemacht werden könnten, wenn die Sucht im Internet innerhalb kurzer Zeit entfernt werden könnte. Wir beobachteten verminderte ALFF-Werte im linken oberen OFC und im linken Putamen und die erhöhte OFC-Putamen-Konnektivität nach der CBT. Dies sind Ergebnisse, die mit früheren Beobachtungen übereinstimmen, die darauf schließen ließen, dass der OFC-Striatal-Kreislauf ein potenzielles therapeutisches Ziel über Suchtpotential hinaus ist Störungen (43). Das OFC ist zusätzlich zur Entscheidungsfindung an der Impulsregulierung beteiligt, so dass die Konnektivität zwischen dem OFC und dem Putamen eine bessere Kontrolle über das impulsive Verhalten von IGD-Subjekten impliziert (44). Es ist konsistent mit dem Ergebnis reduzierter BIS-11-Werte nach der Behandlung. Das Putamen ist einer der Sektoren des Striatum und war eine Gehirnregion, die mit kognitiven Prozessen in Verbindung gebracht wird, die weitgehend mit dem Nucleus caudatus geteilt werden. Insbesondere wurde das Putamen mit der Kontrolle gewohnheitsmäßiger Verhaltensweisen und zielgerichteter Aktionen in Verbindung gebracht (45). Wir beobachteten, dass die höhere ALFF im linken Putamen nach der CBT abnahm, was darauf hindeutet, dass die CBT hilfreich sein könnte, um die Kontrolle über das gewohnheitsmäßige Verhalten und die zielgerichteten Handlungen von IGD-Patienten zu verbessern. Dies bedeutet, dass CBT in der Lage ist, den gewohnheitsmäßigen, emotionslosen Spielgebrauch durch Änderung der Interaktionen der präfrontalen-striatalen Schaltkreise zu verhindern. Frühere Studien zu CBT haben berichtet, dass CBT die Aktivierung des Ruhezustands im präfrontalen Kortex verändert und CBT dysfunktionale kognitive Prozesse korrigiert (46). In der Zwischenzeit könnten die Änderungen der OFC-Putamen-Konnektivität die Auswirkungen von CBT vorhersagen.

Ein Schwachpunkt dieser Studie war, dass die IGD-Probanden nicht willkürlich zwei Gruppen zugeordnet wurden (eine Gruppe der Teilnehmer würde die CBT erhalten, während eine andere Gruppe, die die Behandlung nicht erhielt, als Kontrolle dient). Zweitens haben wir nur männliche Teilnehmer eingestellt. Daher sind weitere Studien mit weiblichen Teilnehmern erforderlich, um die aktuellen Ergebnisse zu bestätigen und zu erweitern. Drittens erhöhte die begrenzte Stichprobengröße das Risiko von falsch negativen Ergebnissen und zwang den Test, die Beziehungen zwischen den Änderungen der FC-Werte und den Behandlungseffekten zu bewerten. Viertens ist es notwendig, mehrere Vergleiche zu korrigieren, um den falsch-positiven Fehler zu steuern. Die AlphaSim-Korrektur wurde hier verwendet, da bei Verwendung der FWE- oder FDR-Korrekturmethode kein Cluster erhalten werden kann. Wir glauben jedoch, dass die AlphaSim-Korrektur in unserer explorativen Studie akzeptiert werden kann, da sie eine der beliebtesten Optionen für die Korrektur mehrerer Vergleiche ist und in vielen Studien verwendet wird (34).

Zusammengefasst zeigten unsere Ergebnisse, dass IGD mit einer veränderten Funktion einiger präfrontal-striataler Schaltkreise assoziiert ist und dass CBT sowohl die funktionellen Anomalien des OFC als auch des Putamens abschwächen und die Interaktionen zwischen ihnen erhöhen könnte. Diese Ergebnisse könnten eine Grundlage für die Aufdeckung des therapeutischen Mechanismus von CBT bei IGD-Patienten liefern und als potenzielle Biomarker dienen, die eine Symptomverbesserung nach CBT bei IGD-Patienten vorhersagen können.

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Autorenbeiträge

YZ, YD waren für das Studienkonzept und -design verantwortlich. YD, WJ, XB, MC, XW und WD trugen zur Datenerfassung bei. YS, XH und YW unterstützten die Datenanalyse und Interpretation der Ergebnisse. XH verfasste das Manuskript. Alle Autoren haben den Inhalt kritisch überprüft und die endgültige Version zur Veröffentlichung freigegeben.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass die Untersuchung in Abwesenheit von kommerziellen oder finanziellen Beziehungen durchgeführt wurde, die als möglicher Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.

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Fußnoten

Finanzierung. Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation in China (No.81571650), dem Medical Guide-Projekt des Shanghaier Wissenschafts- und Technologieausschusses (westliche Medizin; No.17411964300) und der Unterstützung der Shanghai Municipal Education Commission-Gaofeng Clinical Medicine (No.20172013) unterstützt ), Stiftung für Medizintechnik-Kreuzforschung der Shanghai Jiao Tong University (Nr. YG2017QN47) und des Research Seed Fund des Ren Ji Krankenhauses, der School of Medicine der Shanghai Jiao Tong University (RJZZ17-016). Inkubationsprogramm für klinische Forschung und Innovation des Ren Ji Krankenhauses, School of Medicine der Shanghai Jiao Tong Universität (PYIII-17-027, PYIV-17-003). Die Geldgeber hatten keine Rolle beim Studiendesign, bei der Datenerfassung und -analyse, bei der Entscheidung zur Veröffentlichung oder bei der Vorbereitung des Manuskripts.

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