Strukturelle Veränderungen im präfrontalen Kortex vermitteln den Zusammenhang zwischen Internet-Spielstörungen und depressiver Stimmung (2017)

Wissenschaftliche Berichte 7, Artikelnummer: 1245 (2017)

zwei:10.1038/s41598-017-01275-5

https://www.nature.com/articles/s41598-017-01275-5

Abstrakt

Adaptive Gaming-Nutzung hat positive Auswirkungen, wohingegen Depressionen bei Internet-Gaming-Störungen (Internet Gaming Disorder, IGD) weit verbreitet sind. Allerdings bleiben die neuronalen Zusammenhänge, die dem Zusammenhang zwischen Depression und Internetspielen zugrunde liegen, unklar. Darüber hinaus ist das neuroanatomische Profil des Striatums bei IGD trotz seiner wichtigen Rolle bei der Sucht relativ weniger klar. Wir fanden eine geringere Dichte der grauen Substanz (GM) im linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) in der IGD-Gruppe als in der Internet-Gaming-Control-Gruppe (IGC) und der Non-Gaming-Control-Gruppe (NGC), und die GM-Dichte war mit der Lebensdauer verbunden Nutzung von Internetspielen, depressive Verstimmung, Verlangen und Impulsivität bei den Gaming-Benutzern. Die striatale volumetrische Analyse ergab eine signifikante Verringerung des rechten Nucleus accumbens (NAcc) in der IGD-Gruppe und einen Zusammenhang mit der lebenslangen Nutzung von Spielen und Depressionen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Veränderungen in den Gehirnstrukturen, die am Belohnungssystem beteiligt sind, mit IGD-bezogenen Verhaltensmerkmalen verbunden sind. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass der DLPFC, der an der kognitiven Kontrolle beteiligt ist, als Vermittler im Zusammenhang zwischen längerem Spielen und depressiver Stimmung fungiert. Dieser Befund könnte Einblick in eine Interventionsstrategie zur Behandlung von IGD mit komorbider Depression geben

 

Einleitung 

 

Das Spielen von Internetspielen ist in letzter Zeit zu einer beliebten Aktivität geworden1. Während die adaptive Nutzung von Internetspielen die räumliche Wahrnehmung verbessert2,3,4,5 und als Unterhaltung dienen, hat ein längerer Kontakt mit Internet-Glücksspielen und ein Kontrollverlust darüber Auswirkungen auf die Emotionen, die Wahrnehmung und das Verhalten einer Person6,7,8,9,10,11. Die zwanghafte und unkontrollierte Nutzung von Internetspielen ist weltweit zu einem aufkommenden Problem für die psychische Gesundheit geworden. Daher wurde die Internet-Gaming-Störung (IGD) kürzlich in Abschnitt 3 der fünften Ausgabe des Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5) im Jahr 2013 eingeführt12.

 

Frühere Neuroimaging-Studien haben gezeigt, dass IGD ähnliche neurobiologische Mechanismen wie Sucht aufweist, beispielsweise abnormale frontostriatale Netzwerke, die an der Belohnungsverarbeitung und der kognitiven Kontrolle beteiligt sind13,14,15,16. Strukturell korrelierten das Volumen der grauen Substanz (GM) und die kortikale Dicke in präfrontalen Bereichen, einschließlich des dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) und des Striatums, mit der Suchtdauer, der Spieldauer, kognitiven Defiziten und dem Schweregrad der IGD17,18,19. Funktionell wurde die abnormale Beteiligung des frontostriatalen Netzwerks mit Beeinträchtigungen der Hemmung in Verbindung gebracht20,21,22, Impuls Kontrolle23, die Schwere der Internetsucht24sowie affektive und kognitive Verarbeitung25. Darüber hinaus veränderte Aktivierung in den Frontalbereichen26, 27 und Striatum28 Als Reaktion auf Spielhinweise wurde in der IGD-Gruppe berichtet. Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Studien zu pathologischen Glücksspiel- und Substanzstörungen überein29, 30Dies unterstützt die aufkommende Ansicht, dass IGD als eine Art Verhaltenssucht angesehen wird.

Zahlreiche Fachliteratur berichtet über einen starken Zusammenhang zwischen IGD oder Internetsucht, insbesondere mit Depressionen6, 11, 24, 31,32,33,34. Diese Ergebnisse basieren größtenteils auf Umfragestudien, und die neuronalen Korrelate dieses starken Zusammenhangs müssen noch umfassend identifiziert werden. Obwohl Personen mit einer früheren oder aktuellen psychiatrischen Erkrankung in der Neuroimaging-Studie ausgeschlossen wurden, wurde in einigen Studien immer noch ein höheres Maß an Depression in der IGD-Gruppe beobachtet20, 28, 35,36,37,38,39, was möglicherweise zu verwirrenden Effekten führen kann. Wenn komorbide Depression ein psychologisches Merkmal von IGD widerspiegelt, würde der Versuch, die neurobiologischen Substrate zu erforschen, die mit der Beziehung zwischen IGD und depressiver Stimmung verbunden sind, den therapeutischen Ansatz durch das verbesserte Verständnis von IGD erweitern, wie auch von Tam erwähnt40.

Das Striatum spielt eine wichtige Rolle bei der Belohnungs- und Motivationsverarbeitung und seine Anomalien sind mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Sucht und Depression verbunden41, 42. Trotz seiner wesentlichen Rolle bei der Sucht werden die neuroanatomischen Eigenschaften des Striatums in der IGD-Forschung relativ selten untersucht, mit Ausnahme von zwei Studien, die von einem Forscherteam durchgeführt wurden19, 20. Diese Studien berichteten über ein erhöhtes Volumen des Nucleus caudatus und des Nucleus accumbens (NAcc), die mit der kognitiven Kontrolle bzw. der Schwere der Sucht verbunden waren. Da es sich bei den Probanden dieser Studien um Jugendliche und junge Erwachsene handelte und auch Frauen umfassten, haben wir in der aktuellen Studie versucht, Männer in den Zwanzigern und Dreißigern zu untersuchen, darunter auch Nicht-Gaming-Nutzer.

Wir haben die aktuelle Studie an einer Stichprobe bestehend aus Internet-Gaming-Nutzern, aufgeteilt in die Gruppen IGD und IGC (Internet Gaming Control), sowie Nicht-Gaming-Nutzern durchgeführt. In früheren Studien wurden nur IGD- und IGC-Gruppen (d. h. diejenigen, die spielten, aber nicht süchtig danach waren) verglichen. Daher könnte die Einbeziehung der Probanden, die nicht an Internetspielen, einschließlich Handyspielen, teilnehmen, in die aktuelle Studie einen tieferen Einblick in die allmählichen Veränderungen im Gehirn ermöglichen, die mit der Entwicklung von IGD einhergehen. Wir verwendeten die Methode der voxelbasierten Morphometrie (VBM), um neuroanatomische Veränderungen im gesamten Gehirn unvoreingenommen zu erkennen, und die FreeSurfer-Software, um das Volumen des Striatums zu messen. Darüber hinaus untersuchten wir, ob die veränderten Gehirnstrukturen mit den IGD-bezogenen Merkmalen verbunden sind und ob die Veränderungen den Zusammenhang zwischen längerem Internet-Gaming und dem Depressionsgrad bei Internet-Gaming-Nutzern beeinflussen.

 

 

 

Die Ergebnisse

 

 

Mustermerkmale

Tisch 1 fasst die Eigenschaften der Themen zusammen. Die drei Gruppen unterschieden sich nicht signifikant im Alter und im Intelligenzquotienten (IQ). Da die Probanden in der Non-Gaming-Kontrollgruppe (NGC) keine Internetspiele spielten, gab es keine anderen Variablen im Zusammenhang mit der Nutzung von Internetspielen. Die IGD-Gruppe wies höhere IGD-Werte auf als die IGC-Gruppe. Die IGD-Gruppe verbrachte im vergangenen Jahr deutlich mehr Zeit damit, wöchentlich Internetspiele zu spielen als die IGC-Gruppe, die lebenslange Nutzung von Spielen unterschied sich jedoch nicht zwischen beiden Gruppen und zeigte einen Trend zur Signifikanz (P = 0.055). In Übereinstimmung mit früheren Studien wies die IGD-Gruppe ein höheres Maß an Depression auf als die IGC-Gruppe, obwohl unsere Stichprobe keine Personen mit Komorbidität umfasste. Das Verlangen nach Spielen und dysfunktionale Impulsivität waren in der IGD-Gruppe signifikant höher als in der IGC-Gruppe.

 

 

Tabelle 1: Probeneigenschaften.
  

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MRT-Ergebnisse

 

 

Voxelweise Vergleiche der T1-Bilder zeigten einen GM-Dichteunterschied im linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) zwischen den drei Gruppen [Höchstkoordinaten des Montreal Neurological Institute (MNI): −38, 24, 31; F2, 66 = 23.54]. Nachfolgende Post-hoc-t-Tests ergaben, dass die IGD-Gruppe eine geringere GM-Dichte im linken DLPFC aufwies als die IGC- und NGC-Gruppen, während sich die IGC- und NGC-Gruppen in der GM-Dichte in dieser Region nicht unterschieden (Abb. 1). Die IGC-Gruppe zeigte eine höhere GM-Dichte in einem Cluster, der den Gyrus parahippocampus und das Mittelhirn abdeckt, als die NGC-Gruppe [Peak-MNI-Koordinaten: −9, −33, −12; T1, 66 = 3.61] (Abb. 1). Allerdings gab es in der IGC-Gruppe im Vergleich zur NGC-Gruppe keine Region, die eine Verringerung der GM-Dichte aufwies. Um sicherzustellen, dass die Depressionsgrade keinen Störfaktor für den GM-Dichteunterschied zwischen den Internet-Gaming-Benutzergruppen (z. B. IGD- und IGC-Gruppen) darstellten, wiederholten wir die Analysen, indem wir den Wert der Depressions-Subskala der Symptom-Checkliste-90 eingaben. Überarbeitet (SCL-90-R) als störende Kovariate. Der Befund einer verringerten GM-Dichte des linken DLPFC in der IGD-Gruppe im Vergleich zu der der IGC-Gruppe wurde weiterhin beobachtet.

 

 

Figure 1
  

Figure 1

Voxelweise Vergleiche zwischen den Gruppen Internet Gaming Disorder (IGD), Internet Gaming Control (IGC) und Non-Gaming Control (NGC). Zur Visualisierung wurde die standardisierte Dichte der grauen Substanz (GM) berechnet. Ein Kovarianzanalysetest (ANCOVA) ergab den Unterschied in (a) des linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) in den drei Gruppen, und anschließende Post-hoc-t-Tests zeigten die signifikante Verringerung in der IGD-Gruppe im Vergleich zu der in den IGC- und NGC-Gruppen. Die IGC-Gruppe zeigte eine höhere GM-Dichte in einem Cluster, der (b) der Gyrus parahippocampalis und (c) Mittelhirn als die NGC-Gruppe. Die Ergebnisse wurden hinsichtlich Alter und Intelligenzquotient (IQ) angepasst. *Signifikant bei P <0.05.

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Tisch 2 und Abbildung 2 stellen die von FreeSurfer erhaltenen Striatalvolumina dar. Das geschätzte intrakranielle Gesamtvolumen (eTIV) war in den drei Gruppen unterschiedlich (P = 0.013), jedoch nicht zwischen den Internet-Gaming-Benutzergruppen (P = 0.430). Obwohl sich die Volumina des bilateralen Nucleus caudatus und des Putamens in den drei Gruppen nicht signifikant unterschieden (Tabelle 2; linker Schwanzkern, P = 0.795; linkes Putamen, P = 0.126; rechter Schwanzkern, P = 0.987; recht putamen, P = 0.833), Abbildung 2 verdeutlicht einen deutlichen Unterschied zwischen den Internet-Gaming-Gruppen und der NGC-Gruppe, indem die Ergebnisse der Vergleiche der standardisierten Striatalvolumina präsentiert werden. Die Internet-Gaming-Gruppen zeigten negative Werte in den Volumina des bilateralen dorsalen Striatums, bestehend aus Nucleus caudatus und Putamen, verglichen mit der NGC-Gruppe, die positive Werte aufwies. Wir fanden heraus, dass das Volumen des rechten NAcc, angepasst an Alter und eTIV, zwischen den drei Gruppen signifikant unterschiedlich war und dieser Unterschied auch einer strengeren Korrektur für mehrere Vergleiche standhielt. Eine Post-hoc-Analyse ergab, dass dieser volumetrische Unterschied auf das geringere Volumen in der IGD-Gruppe als in der IGC-Gruppe zurückzuführen war.

 

 

Tabelle 2: Die Volumina des Striatums.
  

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Figure 2
  

Figure 2

Vergleiche der standardisierten Striatalvolumina zwischen den Gruppen Internet-Gaming-Störung (IGD), Internet-Gaming-Kontrolle (IGC) und Nicht-Gaming-Kontrolle (NGC). (a,b) Obwohl sich die Volumina des bilateralen Nucleus caudatus und des Putamens in den drei Gruppen nicht signifikant unterschieden, (b) war das Volumen im rechten Nucleus accumbens (NAcc) unterschiedlich, was auf das geringere Volumen in der IGD-Gruppe als in der IGC-Gruppe zurückzuführen war, angepasst an das Alter und das geschätzte intrakranielle Gesamtvolumen (eTIV). Im Gehirnbild stellt jede Farbe eine Gehirnregion dar (gelb: der Nucleus caudatus, grün: Putamen, rot: Nucleus accumbens). Die Farben der Balkendiagramme zeigen Folgendes an: Schwarz, NGC-Gruppe; blau, IGC-Gruppe; rot, IGD-Gruppe. Die Ergebnisse der Striatalbereiche, die von FreeSurfer erhalten wurden, werden dem Gehirnbild eines Probanden überlagert. *Signifikant bei P <0.05.

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Zusammenhang zwischen der Strukturmessung und den IGD-Eigenschaften

 

 

Die Korrelationsanalysen wurden unter Zusammenführung der IGD- und IGC-Gruppen durchgeführt, um die Beziehung zwischen den Strukturmessungen und IGD-bezogenen Merkmalen zu untersuchen (Tabelle 3). Die in der VBM-Analyse ermittelte GM-Dichte im linken DLPFC korrelierte negativ mit dem IGD-Schweregrad, der lebenslangen Nutzung von Internetspielen, Depressionen, Verlangen und Impulsivität, jedoch nicht mit der wöchentlichen Internetspielzeit. Das aus der FreeSurfer-Segmentierung ermittelte Volumen des richtigen NAcc war jedoch negativ mit der lebenslangen Nutzung von Internetspielen und depressiver Verstimmung verbunden, der Zusammenhang mit dem IGD-Schweregrad, der wöchentlichen Internetspielzeit, dem Verlangen und der Impulsivität erreichte jedoch keine statistische Signifikanz.

 

 

Tabelle 3: Die Beziehung zwischen den volumetrischen Messungen und den IGD-Eigenschaften.
  

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Darüber hinaus führten wir eine Mediationsanalyse durch, um zu untersuchen, ob die strukturellen Veränderungen (Mediatorvariable) den Zusammenhang zwischen der lebenslangen Spielnutzung (kausale Variable) und der selbstberichteten depressiven Stimmung (Ergebnisvariable) beeinflussen. Die lebenslange Nutzung hatte einen indirekten Einfluss auf das Ausmaß der Depression durch die Veränderungen der GM-Dichte im linken DLPFC, wobei sich die Bootstrap-Stimulation mit 5,000 Iterationen als statistisch signifikant bestätigte (indirekter Effekt: 68.8 %, 95 %-KI: 0.054, 0.389) ( Feige. 3). Die Änderung der Lautstärke im rechten NAcc hatte jedoch keinen Einfluss auf den Zusammenhang zwischen der lebenslangen Nutzung von Internetspielen und der depressiven Stimmung der Internetspielnutzer. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die linke DLPFC und nicht die rechte NAcc als Vermittler im Zusammenhang zwischen längerer Nutzung von Internetspielen und depressiver Stimmung zu fungieren scheint.

 

 

Figure 3
  

Figure 3

Mediationsanalyse zur Erforschung der neuronalen Substrate, die den Zusammenhang zwischen der lebenslangen Nutzung von Internetspielen und Depressionen beeinflussen. Strukturelle Veränderungen in (a) der linke dorsolaterale präfrontale Kortex (DLPFC), nicht (b) rechter Nucleus accumbens (NAcc), zeigte eine vermittelnde Wirkung auf den Zusammenhang zwischen längerem Internet-Gaming und depressiver Stimmung bei Internet-Gaming-Nutzern. *Bedeutend bei P <0.05.

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Diskussion  

Dies ist unseres Wissens nach die erste Studie, die die Unterschiede in der Gehirnstruktur zwischen IGD-, IGC- und NGC-Gruppen nachweist. Wir fanden auch heraus, dass die beobachteten Gehirnveränderungen mit IGD-Merkmalen verbunden waren. Darüber hinaus zeigte die aktuelle Studie die vermittelnde Wirkung der veränderten Gehirnstruktur auf den Zusammenhang zwischen der lebenslangen Nutzung von Internetspielen und der depressiven Stimmung bei Internetspielnutzern.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die IGD-Gruppe im Vergleich zu den IGC- und NGC-Gruppen eine verringerte GM-Dichte im linken DLPFC aufwies. In den Internet-Gaming-Gruppen war eine geringere GM-Dichte in der DLPFC mit schwerwiegenderen IGD-Symptomen, einer depressiveren Verstimmung, einer längeren Spielzeit im Leben, einem stärkeren Verlangen nach Spielen und mehr Impulsivität verbunden. Diese stehen im Einklang mit den Ergebnissen früherer Neuroimaging-Studien, in denen festgestellt wurde, dass eine verringerte GM-Dichte und Dysfunktion im bilateralen DLPFC in der IGD-Gruppe im Vergleich zur IGC-Gruppe mit der Dauer der Sucht, der Spielzeit und dem Verlangen nach Spielen verbunden waren15,16,17, 43. Darüber hinaus beobachteten wir, dass sich die GM-Dichte in der linken DLPFC nicht zwischen der IGC- und der NGC-Gruppe unterschied, die beide nicht süchtig nach Internetspielen waren. Das Engagement der DLPFC bei IGD ist nicht überraschend, da die DLPFC eine Schlüsselrolle im Top-Down-Kontrollsystem spielt, das Verhalten und Kognition reguliert (d. h. Planung, Motivation, Entscheidungsfindung und Hemmungskontrolle).44. Frühere Studien zum beeinträchtigten Belohnungssystem und zur Sucht zeigen, dass der DLPFC als Reaktion auf durch Reize hervorgerufenes Verlangen und negative emotionale Reize hyperaktiv ist, während er bei kognitiven Aufgaben, die eine hemmende Kontrolle erfordern, hypoaktiv ist45, 46. Strukturelle Anomalien im DLPFC wurden auch häufig bei Patienten berichtet, die Schwierigkeiten haben, ihr Verhalten und ihre Emotionen zu kontrollieren, beispielsweise bei Drogenmissbrauch47, Zwangsstörung48 und Depression49. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können wir davon ausgehen, dass die in der IGD-Gruppe im Vergleich zu den IGC- und NGC-Gruppen festgestellten DLPFC-Anomalien möglicherweise für den Verlust der Verhaltenskontrolle und die schlechte Regulierung des Verlangens nach Spielen und negativen Emotionen verantwortlich sind.

Obwohl zahlreiche Neuroimaging-Studien und Umfragestudien den starken Zusammenhang zwischen IGD und höheren Depressionsniveaus gezeigt haben, müssen noch umfassende Versuche unternommen werden, diesen Zusammenhang mit Veränderungen im Gehirn im Zusammenhang mit IGD in Verbindung zu bringen. In der aktuellen Studie wurde beobachtet, dass der DLPFC als Vermittler für den Zusammenhang zwischen längerem Spielen im Leben und der selbstberichteten depressiven Stimmung fungiert. Zusätzlich zu der oben erwähnten Rolle des DLPFC bei IGD schlagen wir eine mögliche Beteiligung des präfrontalen dopaminergen Systems vor, was durch mehrere klinische Studien zur Wirksamkeit von Bupropion, einem Antidepressivum, bei IGD gestützt werden könnte. Beispielsweise linderte die Behandlung mit Bupropion die Spielnutzung und das Verlangen nach Spielen und verringerte die durch Reize hervorgerufene Aktivität im linken DLPFC bei Patienten mit IGD27, obwohl die Wirksamkeit bei Depressionen bei IGD mit komorbider Depression inkonsistent ist50, 51. Angesichts der Tatsache, dass Bupropion die Dopamin-Neurotransmission sowohl im präfrontalen Kortex als auch im NAcc induziert52 und seine Wirksamkeit bei der Abhängigkeit von anderen Substanzen mit komorbider Depression oder Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung53, 54Daraus kann gefolgert werden, dass das präfrontale dopaminerge System teilweise negative Stimmungen regulieren und Impulsivität und Verlangen nach Internetspielen kontrollieren kann.

Dopamin spielt eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung wichtiger Informationen, beispielsweise von Spielbildern55. Neurotransmittersignale zwischen Neuronen wie Dopamin beeinflussen die Funktion und Morphologie des neuronalen Schaltkreises. Funktionell beeinflusst die wiederholte Exposition gegenüber hervorstechenden Reizen die dopaminergen Signalwege und verringert die Empfindlichkeit gegenüber den natürlichen Reizen, was zu einer Störung der Belohnungsverarbeitung führt56, 57. Wiederholte Exposition verändert auch die synaptische und strukturelle Morphologie in dendritischen Strukturen in Gehirnbereichen, die an der Hemmungskontrolle (d. h. dem präfrontalen Kortex) und der Anreizmotivation (d. h. dem NAcc) beteiligt sind.58, 59. Es ist daher möglich, dass längeres und anhaltendes Spielen im Leben die dopaminerge Funktion moduliert und morphologische Veränderungen in den Zellkörpern oder dendritischen Strukturen hervorruft, die zu einer DLPFC-Reduktion führen, die auf die schlechte Regulierung der depressiven Stimmung bei Internetspielnutzern zurückgeführt wird .

Dieser Befund der linken DLPFC-Veränderung könnte Aufschluss über die therapeutischen Implikationen für IGD mit komorbider Depression geben. Die Frage der Lateralisierung des DLPFC bei IGD wurde bisher nicht untersucht. Mehrere Funktionsstudien berichteten über die Aktivierung des linken oder rechten DLPFC als Reaktion auf Spielhinweise27, 60,61,62und Li et al.63 beobachteten den positiven Zusammenhang zwischen dem GM-Volumen im rechten DLPFC- und Internetsucht-Score und der kognitiven Hemmungskontrolle bei gesunden jungen Erwachsenen. Diese inkonsistenten Ergebnisse können auf die unterschiedlichen klinischen Variablen zurückgeführt werden, die in jeder Studie untersucht wurden. Allerdings könnte die Beteiligung des linken DLPFC, die in der aktuellen Studie in engem Zusammenhang mit der depressiven Stimmung bei IGD zu stehen scheint, als potenzieller Biomarker für IGD mit komorbider Depression angesehen werden, basierend auf klinischen Beweisen aus der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS). ) über die DLPFC. Die DLPFC-Stimulation moduliert die Dopaminfreisetzung in Gehirnbereichen des limbischen Systems64, 65. Es gibt zunehmend Belege dafür, dass der linke DLPFC bei gesunden Menschen stärker auf positive emotionale Informationen reagiert, so dass die Stimulation darüber bei depressiven Menschen bekanntermaßen die Reaktion auf positive Reize verstärkt, indem er eine kortikale Erregbarkeit auf der linken Seite induziert66,67,68, wohingegen der rechte DLPFC stärker auf negative emotionale Informationen reagiert und stärker an der kognitiven Modulation emotionaler Reize beteiligt ist66, 69. In Übereinstimmung mit diesen Erkenntnissen könnten wir davon ausgehen, dass Personen, die längerem Internet-Gaming ausgesetzt sind, möglicherweise nicht in der Lage sind, auf angenehme Reize so angemessen zu reagieren wie gesunde Personen mit der strukturellen Veränderung im linken DLPFC, was möglicherweise zu der hohen Prävalenz einer komorbiden Depression bei IGD führt. Daher kann der linke DLPFC als potenzieller Biomarker für die bei IGD beobachteten depressiven Symptome angesehen werden.

Wir beobachteten bei den Internet-Gaming-Nutzern im Vergleich zur NGC-Gruppe kleinere Volumina des bilateralen dorsalen Striatums, bestehend aus Nucleus caudatus und Putamen. Obwohl sich die absoluten Volumina nicht signifikant unterschieden, zeigte der relative Vergleich der standardisierten Werte eine deutliche volumetrische Veränderung im dorsalen Striatum in den Internet-Gaming-Gruppen im Vergleich zur NGC-Gruppe. Bei Drogenabhängigkeit empfängt das dorsale Striatum efferente Projektionen vom DLPFC, die mit der inhibitorischen Kontrolle und Entscheidungsfindung verbunden sind, und daher ist eine beeinträchtigte dopaminerge Innervation des DLPFC zum dorsalen Striatum mit dem Versagen der Kontrolle über das Verlangen nach hervorstechenden Reizen verbunden46, 70, 71. Dieser Mechanismus könnte Gründe für die mögliche Erklärung der Veränderung des dorsalen Striatalvolumens bei Internet-Gaming-Nutzern im Vergleich zu Nicht-Gaming-Nutzern liefern. Längeres Spielen im Internet, das herausragende Reize und belohnende Effekte enthält, kann teilweise die Fähigkeit der Selbstregulierung beeinflussen, die durch die DLPFC-Schaltkreise moduliert wird, was das Risiko einer Störung der dopaminergen Projektionen auf das dorsale Striatum erhöht, was allmählich zu einem erhöhten Verlangen nach Spielen und Verlust von Spielen führt Kontrolle über spielsüchtiges Verhalten, das zur Entwicklung des gewohnheitsmäßigen und zwanghaften Spielnutzungsmusters führt. Diese Annahme sollte jedoch mit Vorsicht getroffen werden, da das Suchtmodell auf der Drogenabhängigkeit basiert und nicht ausreicht, um den geringfügigen Unterschied in den dorsalen Striatalvolumina zwischen der IGD- und der IGC-Gruppe zu berücksichtigen. Daher muss mehr Evidenz zur IGD gesammelt werden.

Im Gegensatz zu den dorsalen Striatalvolumina zeigte die IGD-Gruppe im Vergleich zur IGC-Gruppe eine statistisch signifikante Verringerung des rechten NAcc-Volumens, nicht jedoch mit der NGC-Gruppe. Der medikamenteninduzierte Anstieg der Dopaminausschüttung im ventralen Striatum, wo sich das NAcc befindet, ist mit belohnenden Erfahrungen wie Vergnügen verbunden, wird jedoch mit fortschreitender Sucht abgeschwächt71, 72. Funktionelle Studien haben gezeigt, dass süchtige Gehirne eine verstärkte durch Reize ausgelöste Aktivierung im Nucleus accumbens und dessen Zusammenhang mit Verlangen aufweisen73, 74. In ähnlicher Weise zeigten IGD-Patienten auch eine erhöhte rechte NAcc-Aktivierung als Reaktion auf Spielbilder und eine verminderte funktionelle Konnektivität zum Mittelhirn, was mit dem Verlangen nach Spielen korrelierte36, 60. Es gibt eine weitere Studie, die zeigte, dass eine erhöhte, durch Reize ausgelöste Aktivierung im Putamen mit einem geringeren Volumen im rechten NAcc verbunden war28. Diese Ergebnisse der Hyperaktivierung des NAcc als Reaktion auf spielbezogene Hinweise und deren Zusammenhang mit dem Verlangen nach Spielen legen die wichtige Rolle des NAcc bei der Steuerung von Motivation und Verstärkung nahe.

Dennoch ist das neuroanatomische Profil des Striatums bei IGD trotz der wichtigen Rolle des Striatums bei der Sucht relativ weniger klar, mit Ausnahme von zwei Studien, die ein erhöhtes Volumen des rechten NAcc bei IGD-Probanden im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen zeigten19, 20. Diese widersprüchlichen Ergebnisse können auf die unterschiedlichen Probenmerkmale zurückzuführen sein. Während ihre Probanden Jugendliche und junge Erwachsene (im Alter von 16–22 Jahren) waren und auch Frauen umfassten, untersuchten wir Männer im Alter von 20 und 30 Jahren.

Wir beobachteten eine signifikante Verringerung des rechten NAcc in der IGD-Gruppe, aber der NAcc korrelierte nicht mit dem Verlangen wie in den oben genannten Funktionsstudien. Stattdessen korrelierte der NAcc negativ mit den Lebenszeitnutzungs- und Depressionswerten. Interessanterweise gab es einige Ergebnisse, die zeigten, dass ein verringertes NAcc-Volumen mit einem höheren Depressionsscore bei Heroinkonsumenten verbunden war75 und lebenslanges Zigarettenrauchen76. Volkow et al.55 schlugen vor, dass die striatale dopaminerge Dysfunktion möglicherweise nicht ausreicht, um suchtbezogenes Verhalten wie Verlangen und Impulsivität zu erklären, da andere Wege, die an der kognitiven Kontrolle und emotionalen Regulierung beteiligt sind, wahrscheinlich an den gestörten Belohnungskreisen beteiligt sind, die die Verhaltensmerkmale beeinflussen. Dieser Vorschlag könnte durch unsere Feststellung bestätigt werden, dass ein verringertes DLPFC-Volumen mit Verhaltensmerkmalen verbunden ist, die Sucht charakterisieren, wie etwa Verlangen, Impulsivität und Depression.

Wir beobachteten auch erhöhte volumetrische Veränderungen im Gyrus parahippocampus, im Mittelhirn und im NAcc in der IGC-Gruppe im Vergleich zu denen der NGC-Gruppe. Eine mögliche Erklärung für die erhöhten Veränderungen im Mittelhirn und NAcc in der IGC-Gruppe könnte ein umgekehrt u-förmiger Zusammenhang zwischen Dopaminspiegeln und der kognitiven Leistung sowie dem Drogenkonsum sein77. Beispielsweise sind Videospiele und kognitives Training mit einer erhöhten dopaminergen Aktivität in präfrontalen und striatalen Bereichen verbunden78, 79und Freizeit-Kokainkonsumenten, die nicht kokainabhängig waren, hatten im Vergleich zu den Kontrollpersonen ein erhöhtes NAcc-Volumen, das positiv mit dem wöchentlichen Konsum korrelierte80. Die erhöhte Dichte der grauen Substanz des Parahippocampus kann möglicherweise durch die Erkenntnisse erklärt werden, dass gesundes Spielen mit Veränderungen in Gehirnregionen verbunden ist, die an der räumlichen Navigation beteiligt sind, wie beispielsweise dem Gyrus parahippocampus2,3,4,5. Obwohl es aufgrund des Mangels an zu testenden zugehörigen Variablen nicht möglich ist, diese strukturellen Veränderungen mit der kognitiven Leistungsfähigkeit oder dem angenehmen Erlebnis zu verknüpfen, lässt sich daraus schließen, dass das GM-Wachstum in den spielbezogenen Gehirnbereichen neuroadaptive Plastizität widerspiegeln könnte, die auf positive Effekte hinweist des adaptiven Gaming-Einsatzes auf das Gehirn.

Die aktuelle Studie weist mehrere Einschränkungen auf. Erstens sollten unsere Querschnittsergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden. Wir können nicht feststellen, ob die volumetrischen Veränderungen durch problematisches Internet-Gaming verursacht wurden, da strukturelle Merkmale des Gehirns eine Voraussetzung für die Ausübung von Internet-Gaming sein könnten. Daher kann eine Längsschnittstudie dazu beitragen, die Entwicklung von IGD sowie die kausalen Zusammenhänge zwischen volumetrischen Veränderungen, problematischen Internetspielen und Verhaltensmerkmalen aufzuklären. Zweitens wurde der NGC-Gruppe nicht die gleiche Depressionsskala verabreicht. Der Zweck der Depressionsskala, die wir in der aktuellen Studie verwendeten, war jedoch zwischen den Gruppen unterschiedlich: Wir versuchten, die neuronalen Grundlagen zu erforschen, die die Beziehung zwischen der Nutzung von Internetspielen und Depressionen in den IGD- und IGC-Gruppen sowie in der NGC-Gruppe, bestehend aus, beeinflussen Nicht-Gaming-Benutzer hatten keine Variablen im Zusammenhang mit der Nutzung von Internetspielen. Mit einer anderen Skala bestätigten wir stattdessen, dass niemand in der NGC-Gruppe Berichten zufolge depressiv war.

Zusammenfassend hat die aktuelle Studie gezeigt, dass strukturelle Veränderungen in Gehirnregionen, die an der kognitiven Kontrolle und Belohnungsverarbeitung beteiligt sind, mit IGD-bezogenen Verhaltensmerkmalen verbunden sind. Darüber hinaus könnten erhöhte volumetrische Ergebnisse in einigen Gehirnregionen, die bei adaptiven Gaming-Benutzern beobachtet wurden, einen Einblick in die positiven Auswirkungen der adaptiven Internet-Gaming-Nutzung auf das Gehirn für zukünftige Studien liefern. Insbesondere scheint die linke DLPFC als Vermittler im Zusammenhang zwischen längerer Internet-Gaming-Nutzung und depressiver Stimmung zu fungieren. Dieser Befund könnte den therapeutischen Ansatz durch das verbesserte Verständnis von IGD erweitern.

 

 

Methoden  

Teilnehmer

Internet-Gaming-Benutzer wurden aus 5,004 Personen rekrutiert, die an einer Online-Umfrage zur Internet-Gaming-Nutzung teilnahmen. In der Online-Umfrage antworteten 2,935 Personen mit Interesse an der Teilnahme an der Magnetresonanztomographie-Studie (MRT). Es wurden nur Männer ausgewählt, da IGD bei Männern häufiger vorkommt als bei Frauen. Von diesen Personen wurden Männer in den Zwanzigern und Dreißigern ausgewählt, die hauptsächlich League of Legends (LOL), FIFA oder Sudden Attack spielten, weil dies die drei am häufigsten gespielten Spiele der Befragten waren. Wir haben Internet-Gaming-Benutzer in zwei Gruppen eingeteilt: Internet-Gaming-Störung (IGD), n = 27) und Internet-Glücksspielkontrolle (IGC, n = 29) Gruppen, basierend auf dem vom Arzt durchgeführten Interview und den diagnostischen Kriterien der IGD im DSM-5 mit Cut-off-Scores von 5 oder höher. Als Kontrollgruppe wurden Nicht-Gaming-Benutzer rekrutiert (NGC, n = 26) Gruppieren Sie sich durch Anzeigen auf dem College-Campus. Daher wurden 82 Männer für die MRT-Studie rekrutiert. Wir haben alle Personen untersucht, die über aktuelle oder frühere schwerwiegende medizinische, neurologische oder psychiatrische Erkrankungen, Kopfverletzungen oder Metallimplantate berichteten, die eine MRT-Untersuchung ausschließen würden. Alle Probanden erhielten von einem Kliniker das Mini-International Neuropsychiatric Interview, um nach psychiatrischen Störungen zu suchen: Drei Probanden in der IGD-Gruppe und zwei Probanden in der IGC-Gruppe wurden von den Analysen ausgeschlossen. Zwei Probanden in der NGC-Gruppe wurden ausgeschlossen, da ihr IQ unter 85 lag, geschätzt anhand der Kurzform der koreanischen Wechsler-Intelligenzskala für Erwachsene81. Alle Probanden waren Abiturienten. Sie gaben eine schriftliche Einverständniserklärung ab, die vom Institutional Review Board des Seoul St. Mary's Hospital in Südkorea genehmigt wurde und mit dem alle Versuchsprotokolle genehmigt wurden. Die Methoden wurden gemäß den genehmigten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.

Verhaltensmaßnahmen

Schweregrad der IGD

Der Schweregrad der IGD wurde anhand der selbstberichteten IGD-Skala beurteilt, die die neun im DSM-9 beschriebenen Punkte untersuchte: Beschäftigung, Toleranz, Rückzug, Beharrlichkeit, Flucht, Probleme, Täuschung, Vertreibung und Konflikt12. Die IGD-Skala weist eine gute kriterienbezogene Validität und Reliabilität auf82.

Depressive Stimmung

Der Grad der Depression bei den Internetspielnutzern wurde anhand der Depressionssubskala des SCL-90-R bewertet, obwohl es keinen Teilnehmer mit Komorbidität gab. Frühere Studien haben über den Zusammenhang zwischen depressiver Verstimmung und IGD berichtet, wie im Abschnitt „Einführung“ erwähnt. Wir haben daher versucht, die neuronalen Substrate zu erforschen, die dieser Assoziation zugrunde liegen. Der SCL-90-R besteht aus 10 psychiatrischen Symptomdomänen und umfasst eine 13-Punkte-Subskala für Depressionen83. Die Zuverlässigkeit und Gültigkeit der koreanischen Version des SCL-90-R sind gut belegt84. Wir haben anhand des Beck Depression Inventory bestätigt, dass niemand in der NGC-Gruppe angab, depressiv zu sein85.

Verhalten beim Spielen im Internet

Wir haben einen Fragebogen ausgefüllt, der aus folgenden Fragen bestand: „Welche Spiele spielen Sie am häufigsten?“ ”; „Wie viele Stunden haben Sie im letzten Jahr durchschnittlich an Wochentagen und Wochenenden an Internetspielen teilgenommen?“; „Wann haben Sie angefangen, Internetspiele zu spielen, und wie viele Stunden haben Sie regelmäßig gespielt?“ Auf der Grundlage dieser Informationen wurden die Stunden, die pro Woche mit Spielen verbracht wurden, für das letzte Jahr und die lebenslange Nutzung von Internetspielen berechnet. Darüber hinaus wurde die Spiellust mithilfe einer 10-stufigen visuellen Analogskala (1: überhaupt nicht bis 10: extrem) erfasst.

Impulsivität

Die Impulsivität wurde mit dem Dickman DysFunctional Impulsivity Inventory (DDII) bewertet.86. Das Dickman Impulsivity Inventory (DII) bewertet dysfunktionale und funktionale selbstberichtete Impulsivität, und wir verwendeten die Subskala dysfunktionaler Impulsivität, einer Tendenz, weniger vorausschauend zu handeln, was zu Problemen führt. Die internen Konsistenzkoeffizienten für die beiden Subskalen in einer Stichprobe von College-Studenten betrugen 0.74 bzw. 0.85. Die Fähigkeit, zwischen funktioneller und dysfunktionaler Impulsivität zu unterscheiden, wurde im Selbstberichtsbereich der koreanischen Version des DII bestätigt87.

MRT-Erfassung

MRT-Daten wurden mit einem 3-Tesla-Siemens-MAGNETOM-Verio-Scanner (Siemens, Erlangen, Deutschland) mit einer 8-Kanal-Empfindlichkeitskodierungs-Kopfspule (SENSE-Faktor = 2) erfasst. Die Köpfe der Probanden waren mit angebrachten Ohrenschützern gepolstert. Die hochauflösenden T1-gewichteten magnetisierungspräparierten Rapid Gradient Echo (MPRAGE)-Bilder wurden mit den folgenden Parametern aufgenommen: TR = 2,300 ms, TE = 2.22 ms, 176 Schichten, Schichtdicke = 1 mm, Flipwinkel = 9°, Voxel Größe = 1 × 1 × 1 mm, Bildmatrix = 256 × 256, FOV = 256 mm2und Scandauer = 5 Min. 21 Sek.

Bildanalyse

Voxel-basierte Morphometrie (VBM)

Vorverarbeitung und VBM-Analyse wurden mit der VBM8-Toolbox durchgeführt (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html) in Statistical Parametric Mapping 8 (SPM8, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK), implementiert in Matlab R2011b (Mathworks, Sherborn, MA, USA). Alle Bildvolumina wurden von einem Untersucher (JC) visuell auf Artefakte und Kopfbewegungen untersucht. Zunächst wurde der Ursprung des T1-Bildes jedes Probanden auf die vordere Kommissur (AC) gelegt und entlang der anterior-posterioren Kommissurlinie (AC-PC-Linie) ausgerichtet. Die Bilder wurden in Gewebeklassen wie graue Substanz (GM), weiße Substanz (WM) und Liquor cerebrospinalis (CSF) segmentiert, die affin in den Gewebewahrscheinlichkeitskarten im Raum des Montreal Neurological Institute (MNI) registriert wurden. Die affinregistrierten Segmente aller Probanden wurden verwendet, um die angepasste Vorlage für die diffeomorphe anatomische Registrierung durch exponentiierte Lügenalgebra (DARTEL) für die aktuelle Studie zu erstellen. Dann wurde das GM-Gewebesegment des T1-Bildes jedes Probanden räumlich an dieser Vorlage ausgerichtet und dann für die nichtlinearen Komponenten moduliert, um die tatsächlichen GM-Werte lokal beizubehalten, indem die Korrektur für die Gehirngröße des Individuums angewendet wurde. Die DARTEL-verzerrten, normalisierten, nichtlinear-modulierten GM-Bilder wurden mit einem halbmaximalen Kernel in voller Breite von 8 mm geglättet. Vor der statistischen Analyse wurden die resultierenden geglätteten Bilder mithilfe der Kovarianz der Stichprobe auf Homogenität überprüft, um Ausreißer zu erkennen. Zwei Probanden sowohl in der IGC- als auch in der IGD-Gruppe wurden von der weiteren Analyse ausgeschlossen.

Volumetrische Segmentierung des Striatums

Die automatisierte Segmentierung und Kennzeichnung des Striatums wurde mit der FreeSurfer-Software (Version 5.1.0., http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu), das eine Technik verwendet, bei der jedem Voxel in einem MRT-Bild eine neuroanatomische Markierung zugewiesen wird, indem eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für Gewebeklassen aus einem manuell markierten Trainingssatz geschätzt wird. Die technischen Details wurden an anderer Stelle ausführlich beschrieben88. Die Volumina der Striatalbereiche, des Nucleus caudatus, des Putamens und des NAcc sowie des eTIV wurden aus der statistischen Ausgabe ermittelt. Ein Proband in der NGC-Gruppe wurde aufgrund der bei der Verarbeitung beobachteten Fehler von der volumetrischen FreeSurfer-Analyse ausgeschlossen.

Statistische Analyse

Gruppenvergleiche der demografischen und klinischen Variablen wurden mithilfe einer einfaktoriellen Varianzanalyse (ANOVA) und eines T-Tests bei zwei Stichproben für demografische und klinische Variablen unter Verwendung von IBM SPSS Statistics für Windows, Version 20.0 (IBM SPSS, Armonk, NY, USA) durchgeführt. USA). Zweischwänzig P < 0.05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Voxelweise Vergleiche der GM-Dichte im gesamten Gehirn wurden unter Verwendung der Kovarianzanalyse (ANCOVA) mit Alter und IQ als störenden Kovariaten in SPM8 durchgeführt (PFDR-korrigiert < 0.05). Anschließend wurden nachfolgende Post-hoc-t-Tests durchgeführt, um den Unterschied zwischen den Gruppen mit einem unkorrigierten Schwellenwert von zu untersuchen P < 0.001 mit einem Schwellenwert für die Clusterausdehnung von PFWE korrigiert < 0.05 für Mehrfachvergleiche mit einer instationären Glättekorrektur89. Die FreeSurfer-Volumenanalyse des Striatums wurde unter Verwendung einer multivariaten ANCOVA mit Alter und eTIV als Kovariaten durchgeführt. Für mehrere Vergleiche wurde die Bonferroni-Korrektur verwendet (P < 0.0083; 0.05/6).

Um die Beziehung zwischen den strukturellen Messungen, die einen Gruppenunterschied zeigen, und den Merkmalen der Nutzung von Internetspielen zu untersuchen, haben wir die beiden Gruppen von Internetspielnutzern (z. B. IGD- und IGC-Gruppen) zusammengeführt und eine Pearson-Korrelationsanalyse für die standardisierten Variablen durchgeführt. Darüber hinaus haben wir mithilfe einer Mediationsanalyse beurteilt, ob die strukturellen Messungen (Mediatorvariable) die Beziehung zwischen der lebenslangen Nutzung von Internetspielen (kausale Variable) und dem Grad der Depression (Ergebnisvariable) beeinflusst haben. Diese Korrelations- und Regressionsanalysen wurden in SPSS mit einem Signifikanzniveau von 5 % durchgeführt.

 

 

Zusätzliche Angaben  

Anmerkung des Herausgebers: Springer Nature bleibt hinsichtlich der gerichtlichen Ansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Verbindungen neutral.

 

 

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  1.  

 

 

  

Referenzen herunterladen

 

 

  

Danksagung

Diese Forschung wurde vom Brain Science Research Program der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt und vom Ministerium für Wissenschaft, IKT und Zukunftsplanung finanziert (NRF-2014M3C7A1062893).

 

 

  

Informationen zum Autor

Autor Notizen

  1. Ji-Won Chun und Dai-Jin Kim haben gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen.

MITGLIEDSCHAFTEN

1.Abteilung für Psychiatrie, Seoul St. Mary's Hospital, The Catholic University of Korea College of Medicine, Seoul, Korea

  • Jihye Choi
  • , Hyun Cho
  • , Jin-Young Kim
  • , Dong Jin Jung
  • , Ji-Won Chun
  •  & Dai-Jin Kim

2.Abteilung für Radiologie, Seoul St. Mary's Hospital, The Catholic University of Korea College of Medicine, Seoul, Korea

  • Kook Jin Ahn

3. Abteilung für digitale Medien, The Catholic University of Korea, Bucheon, Korea

  • Hang-Bong Kang

4.Abteilung für Psychiatrie, SMG-SNU Boramae Medical Center, Seoul, Korea

  • Jung-Seok Choi

Beiträge

D.-JK und J.-WC waren für das Studienkonzept und -design verantwortlich. JC, J.-WC, J.-YK, HC und D.-JK trugen zur Erfassung von Verhaltens- und Bilddaten bei. HC und DJJ führten die klinischen Untersuchungen durch. JC führte bildgebende und statistische Datenanalysen durch. JC verfasste den Manuskripttext und bereitete die Abbildungen vor. J.-WC half bei der Interpretation der Ergebnisse und trug zum endgültigen Entwurf des Manuskripts bei. JC, J.-WC, KJA, HBK, J.-SC und D.-JK haben das Manuskript hinsichtlich wichtiger intellektueller Inhalte kritisch überarbeitet. Alle Autoren haben zum Manuskript beigetragen und das endgültige Manuskript genehmigt.

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.