Interreta Interreta Ludo Estas Asociita Kun Alterado de Fronto-Striatala Funkcia Konektebleco Dum Rekompencaj Rimarkaj Procesoj (2018)

Pli malforta vmPFC-konektebleco kun la kaŭdita kerno

La vmPFC estas konata esti implikita en tradukado de rekompencoj al reprezentadoj de subjektiva valoro (39, 42). Ĝi havas reciprokajn rilatojn kun la striatumo por kognaj kaj afektaj / emociaj funkcioj (43, 44). Niaj trovoj rivelas disigitan funkcian kupladon de la vmPFC kun subregionoj de la striatumo asociita kun IGO: pli malforta funkcia konektebleco kun la dorsal-striatum (t.e. la kaŭda kerno), kaj pli forta konektebleco kun la ventra striatum (t.e., la NAcc).

La kaŝa kerno estas la cela regiono de dopaminaj projekciaj neŭronoj en la substantia nigra, kaj estas konata esti implikita en kodado de agoj-rezultaj asocioj dum rekompenco-lernado (45). Ĝi estas unu el la cerbaj regionoj kie IGD-asociitaj anormalecoj estis vaste raportitaj en molekulaj (46), struktura (47, 48), kaj funkciaj studoj (17). Ekzemple, junaj plenkreskuloj kun interreta toksomanio elmontras reduktitan haveblecon de dopamina D2-receptoro en la bilatera dorsala kaŭdato, kaj la severeco de interreta toksomanio mezurita per IAT-skaloj estas negative asociita kun dopamina D2-receptoro havebla en la maldekstra kaŭdato (46). Ankaŭ, IGD-individuoj ŝajnas esti pliiginta grizan volumenon en la caudato, kune kun difektita kognitiva kontrolo-agado (47). Dong et al. (17) raportis reduktitan kaudan aktivadon en individuoj kun interreta toksomanio dum decidado en la kunteksto de "kontinuaj" venkoj, sugestante nesufiĉan atenton al antaŭaj kondutaj elektoj kaj iliaj rezultoj.

Cerbaj aktivadoj en respondo al pozitiva reago estis raportitaj tiel en la kaŭdita kerno kaj vmPFC, precipe kiam retrosciigo enhavas informojn por estonta konduto (49). La anatomia forto de la kaŭdata-vmPFC-rilato pruviĝis antaŭdiri la flekseblecon de cel-direktita ago (50). La difektita funkcia komunikado inter la dorsal-striatum kaj vmPFC trovita en la IGO-grupo de ĉi tiu studo implicas, ke devas ekzisti nenormala decido aŭ malsukceso de kondutisma ĝustigo por mona rekompenco, aparte ĉar similaj trovoj estis raportitaj pri aliaj specoj de toksomanio. Ekzemple, Lee et al. (51) raportis reduktitan funkcian kupladon inter la dorsal-striatum kaj orbitofrontala regiono ĉirkaŭanta la vmPFC dum Odd-Even-Pass-tasko en individuoj kun alkohola dependeco, lige kun ilia konstanta elekto de maladaptaj elektoj. Tamen ni ne trovis ligon inter la malforta vmPFC-dorsal-striatum-konekto de IGO kaj lernado de rendimento por mona rekompenco.

Pli forta vmPFC-konektebleco kun la kerno accumbens

Kontraste al vmPFC-caudate-kerna konektebleco, vmPFC-NAcc-konektebleco estis plibonigita en la IGO-grupo. La NAcc, kiel unu el la ĉefaj komponentoj de la ventrala striatumo, estas sugestita esti implikita en asignado de stimula saleco al rekompenca stimulo. La vmPFC-NAcc-cirkvito estis proponita kiel neuropatologia mekanismo de toksomanio (52). Ekzemple, estas pliigita funkcia konektebleco inter la ventra striatumo kaj la vmPFC en individuoj dependantaj de heroino dum la stato de ripozo (53). Pliigita vmPFC-NAcc-konektebleco ankaŭ estis raportita en alkohol-dependaj junaj plenkreskuloj dum rekompenco-prilaborado, kaj individuaj diferencoj en ĉi tiu konektebleco estis asociitaj kun la ofteco de alkohola uzado (54).

Niaj trovoj kongruas kun la konkludoj de Volkow et al. (55), kiu proponis, ke toksomanio rilatas al "NUN" cirkvitoj, en kiuj levita vmPFC / NAcc-cirkvito favoras elekti tujan rekompencon. La aktuala trovo de vmPFC-NAcc-kuplado en la IGO-grupo kongruas kun patologiaj ŝanĝoj en la neŭronaj mekanismoj implikitaj en rekompenca valor-prilaborado en toksomanio, aparte en la "dezirantaj" cirkvitoj.

Kvankam estis negativa korelacio inter vmPFC-NAcc-funkcia konektebleco kaj la ĝusta restado por mona rekompenco, oni devas zorgi interpretante ĉi tiun trovon. Rimarku, ke du individuoj de la IGO-grupo, kies fortoj de vmPFC-NAcc-funkcia konekteco estis tre plibonigitaj dum mona rekompenco, montris la plej malaltan ĝustan restadon. Aparte, unu partoprenanto en la IGO-grupo povus esti identigita kiel statistika eksterordinaraĵo [metodo de Cook's Distance; (56)]. La negativa korelacio origine trovita en la IGO-grupo [r₍₁₆₎ = -0.516, p = 0.028] ne plu gravas se ĉi tiu pli frue estas forigita el la analizo [r₍₁₅₎= -0.233, p = 0.369]. Alternative, ni pensas, ke ĉi tiu eksterordinaraĵo estas nur la ekstrema ekzemplo de ĉi tiu negativa rilato, en kiu la partoprenanto kun la plej plibonigita funkcia kuplado vmPFC-NAcc por mona rekompenco spertus la plej grandan kognan enmiksiĝon en rekompenca prilaborado de rekompencoj. La malalta agado de ĉi tiu partoprenanto estis specifa nur por mona rekompenco (0.65: averaĝa ĝusta restado de IGO-grupo = 0.941; SD = 0.094), ne al simbola rekompenco (0.77: averaĝe ĝusta restado-procento de IGO-grupo = 0.822; SD = 0.179). Ĉi tio sugestas, ke la malbona konduta agado de la outlier ne estis asociita kun miskompreno de taskinstrukcioj aŭ malbona lerna kapablo ĝenerale. Cetere simila tendenco de negativa rilato ekzistis eĉ en la normala kontrolgrupo [r₍₁₈₎ = -0.440, p = 0.052], indikante ke la pliigita vmPFC-NAcc-funkcia kuplado estis asociita kun malbona lernado-rendimento por mona rekompenco, sendepende de IGO-problemoj. Ĉi tiu lego estas subtenata de antaŭa raporto, ke inter sanaj partoprenantoj individuoj kun pliigita ventra striatum-vmPFC-konektebleco montris pli grandan impulsan kondutan tendencon dum malfrua rabata tasko (57). La nuna konstato de plifortigita vmPFC-NAcc-funkcia konektebleco en la IGO-grupo povas esti komprenata kiel simila patologia mekanismo de pliigita saleco en "dezirantaj" cirkvitoj (58). En aliaj vortoj, la plibonigita vmPFC-NAcc-kuplado por la rekompenco de rekompenco en IGO-homoj eble rilatas al pli granda malkaŝa respondo por rekompenco, kiu eble estas ebla suba mekanismo de problema interreta troa konduto por elstaraj stimuloj.

Pli malforta VS-konektebleco kun la dorsala antaŭa kingula kortekso

Nia ekzameno de tasko-bazita VS-funkcia konektebleco malkaŝis, ke IGO-individuoj havas pli malfortajn VS-dACC-kupladon rilate al la kontrolgrupo. Ĉi tiu reduktita funkcia kuplado inter la ventra striato kaj dACC konformas al antaŭaj trovoj. Intrinsia konektebleco de ventrala striatum-dACC estas montrita asociita kun pli granda severeco de nikotino (59) kaj toksomanio (60). Ankaŭ, Crane et al. (61) raportis, ke la alta riska grupo en alkohola malsano (t.e. bengaj drinkantoj) havas malfacilecon en ĉi tiu reto dum prilaborado de rekompencoj.

Kadre de lernado, la dACC havas gravan rolon en kodado de agoj-rezultaj asocioj, inkluzive de integri rekompencan historion por gvidi decidojn pri eblaj rekompencoj (62, 63). Oni sugestis ankaŭ okupiĝi pri signalado de la bezono de atento dum lernado (64). Oni raportis anormalecojn en dACC-funkcio por ret-prilaborado en IGD-individuoj. Yau et al. (65) rimarkis, ke adoleskantoj kun problema interreta uzo malakceptis retrospektan negativon kaj ampleksojn de P300 dum prenado de risko, sugestante eksternormajn ACC-funkcion en frua kaj malfrua ret-prilaborado. Konsiderante, ke VS ankaŭ estas kritika cerba regiono por rekompenco-asocio (66) Tiel kiel por rekompenc-prilaborado (67), la funkcia kuplado inter VS kaj dACC devas havi kritikan rolon en feedback-lernado, en kiu la rezultaj valoroj por elektitaj respondoj estas ĝisdatigitaj. Tial, ŝanĝita VS-dACC-funkcia kuplado en la IGO-grupo povus indiki malfacilecon en reprezentado de valor-signaloj ligitaj al agoj-rezultaj rilatoj, kiuj siavice povus konduki al lernproblemoj, kvankam ne difektita lernada agado ne estis observita pro mona rekompenco.

Pli malforta VS-konektebleco kun aliaj kortikaj kaj subkortikaj regionoj

Ni trovis ĝeneraligitajn eksternormajn kunigojn en la vlPFC, precuneus kaj lingual gyrus en asocio kun IGO. Ĉi tiuj regionoj partoprenas en diversaj kognaj kontroloj dum lernado pri retrosciigo. Ekzemple, la vlPFC estas konata por gvidi flekseblan cel-direktitan konduton integrante motivajn informojn de subkortikaj areoj (68, 69). La precuneus kaj lingva giro estas aktivigitaj responde al mona rekompenco dum inversa lernado kiam rekompenco estas donita kiel signalo por reverti la rolojn (70). Laŭ Dong et al. (71), estas reduktita malsupera frontala kortika aktivado en IGD-homoj, farante riskajn elektojn. La reduktita funkcia konektebleco inter VS kaj la diversaj kortikaj regionoj en la IGO-grupo de la nuna studo sugestas malgravajn kognajn kontrolojn de retradia prilaborado kiam mona rekompenco estas donita kiel pozitiva retrosciigo.

Ni ankaŭ trovis, ke la IGO-grupo elmontris pli malfortan VS-funkcian konekteblecon kun la pallidum dum mona rekompenco-prilaborado. La pallidum ricevas eferajn ligojn de la ventra striatum, precipe de la NAcc, kaj sendas signalon al la kortekso per relajsoj tra la thalamo (72). La pallidumo estas ĉefe konata kiel motoraj funkcioj, sed ankaŭ vaste diskutis rolon en prilaborado (73). Zhai et al. (74) raportis ke IGD estas asociita kun reduktita efikeco de blankaj materioj en la pallidum. La VS kaj pallidum estas ambaŭ implicitaj en la hedonan efikon de toksomanio, kiu estas pensita esti mediaciita de opioidaj sistemoj (75), ni konjektas, ke reduktita funkcia konektebleco de VS-Pallidum en IGO-homoj eble reflektos reduktitan hedonan plezuron pro mona rekompenco. Ĉi tiu lego kongruas kun teoria modelo de toksomanio, kiu korpigas malpliiĝajn hedonajn starpunktojn (76).

Kial efikoj al funkcia konektebleco nur por mona rekompenco?

Nur por mona rekompenco, la IGO-grupo montris ŝanĝitajn funkciajn konekteblecojn, kun aŭ pli malfortaj pli fortaj aŭ pli fortaj ŝablonoj. Dum reaga lernado, partoprenantoj konsciis, ke ĝusta respondo povus rezultigi aŭ monan aŭ simbolan rekompencon. Ĉar ili ne estis informitaj pri kiu lernstimulo estis sekvota per mona, kontraste al simbola rekompenco, la transdono de mona rekompenco havus pli grandan motivan saĝon rilate al simbola rekompenco. Ke ĉi tiuj efikoj limiĝis al la IGO-grupo, tio sugestas, ke ĉi tiu saĝeco pli influis IGO-individuojn ol kontrolojn.

Malgraŭ la funkciaj konekteblecaj efikoj observitaj ĉe IGO-individuoj pro mona rekompenco, ni ne detektis lernan mankon de mona rekompenco en IGO-grupo rilate al kontroloj. Unu ebla kialo de tio povus esti plafonfekto. En ĉi tiu paradigma lernado de retrosciigo, kie ĉiu retrosciigo estis donita sur determinisma stimulo-rezulta kontingento, la meza ĝusta restada indico por mona rekompenco estis tre alta en ambaŭ grupoj (IGO-grupo: M = 0.94, SD = 0.09; kontrolgrupo: M = 0.95, SD = 0.04). Konsekvence, estus malfacile solvi ajnan lernan mankon por lernado de mona rekompenco, eĉ en la IGO-grupo. Alia ebleco estas, ke IGO-individuoj povus fidi al aliaj kompensaj kognaj rimedoj por lerni la SR-asociojn, rezultigante rendimenton similan al la kontroloj. Tamen, ni trovis neniujn evidentaĵojn por subteni la kompensan hipotezon, ĉar la plej multaj el la funkciaj retoj esploritaj estis pli malfortaj en la IGO-grupo ol en kontroloj. Por la sola okazo de pliigita funkcia konektebleco en la IGO-grupo (t.e. vmPFC-NAcc-kuplado), la rilato kun la kondutisma agado estis la malo de atendo: individuoj kun pli forta vmPFC-NAcc-kuplado por mona rekompenco montris reduktan emon elekti la sama respondo en postaj okazoj. Tiel, se ekzistas kompensa mekanismo por venki lernadon de malplibonigo por rekompenca retrosciigo en IGO, ĝi devas ekzisti ekster la retoj de vmPFC aŭ VS-kuplado. Fine ni pripensu la eblecon, ke kompensaj mekanismoj de IGO ne okazas dum la tempo de ret-prilaborado, kiel esplorita en la nuna studo, sed dum la intertempa intervalo (funkcia memora strategio) aŭ dum elekta prezento / respondo-elekto. Konforma al ĉi tiu ideo, antaŭa raporto (1) sugestas, ke IGO-individuoj varbu labor-memorigan strategion specife por mona rekompenco por kompensi sian rekompencon lernante malplibonigon.

Avertoj kaj limoj

Kvankam ni observis malsamajn funkciajn konektajn ŝablonojn de VS kaj vmPFC en la IGO-grupo, la grado de ĉi tiuj anomalioj ne estis asociita kun la severeco de simptomoj de interreta ludado. La anomalioj trovitaj en la funkciaj retoj implikitaj en rekompenco-prilaborado povus rezulti de la peza uzo de interreta ludado de la IGO-individuoj. Tamen ĉi tiu ebleco ne estis subtenata de niaj datumoj, ĉar ni ne povis trovi korelacion inter la tempo dediĉita al ludado kaj la konektaj fortoj. Alternativa eblo estas, ke la severeco de toksomanio eble ne montras linian rilaton kun la grado de anomalioj en rekompenca prilaborado. Alia estas, ke individuoj kun iuj enecaj antaŭekzistaj funkciaj retaj trajtoj pli probable falas en problemojn pri trouza ludado. Ekzemple, hazarda ludado-agado povas fariĝi problema por tiuj, kiuj estas relative malefikaj en prilaborado de kognaj / atentaj postuloj regi la medion spertante plezuron pro tre elstaraj kompensoj, metante tiajn alie normalajn individuojn en risko por IGD. Longaj studoj necesos por trakti la longtempajn efikojn de interreta ludado aŭ riskaj faktoroj en inform-prilaborado.

Depresio kaj atento-deficita / hiperaktiveca malordo (ADHD) estis implicitaj en rekompenc-prilaborado (77, 78), ambaŭ estas ankaŭ konataj psikiatriaj komodoj de IGD (79). La ŝanĝoj en funkciaj konekteblecaj ŝablonoj, kiujn ni observis en la IGO-grupo, ne estis asociitaj al iuj el komorbidecoj de IGD, kiel depresio aŭ impulsiveco. Ĉar grupaj diferencoj pro mona rekompenco estis observitaj en funkciaj cerbaj retoj, konataj esti implikitaj en saĝa kaj kognitiva kontrolo de rekompenco, estas akcepteble supozi, ke ĉi tiuj diferencoj rilatas al rekompenca inform-prilaborado. Tial la diferencoj en informa prilaborado por mona rekompenco probable estas kritikaj IGD-ecoj, kiuj povas okazi sendepende de personecaj trajtoj aŭ emociaj malordoj.

Gravas diskuti kelkajn limojn de ĉi tiu raporto. Nia IGO-grupo konsistis el junaj viroj, kiuj estis konsiderataj "en risko" de IGD. Oni devas zorgi por ĝeneraligi niajn trovojn al IGO-inoj, aŭ al viroj aŭ inoj klinike diagnozitaj de IGD (80). Alia afero estas nia uzo de fiksita inter-stimula intervalo inter la lernaj stimuloj kaj retrospektivo, kiel estas tipa de SR-asocio lernanta paradigmojn. Ĉi tiu fiksa intervalo povus esti kaŭzinta la bildajn datumojn pri retrosciiga aktivado esti tuŝitaj de postrestanta agado de la retrosciiga antaŭvida periodo (t.e., cue-prezento aŭ responda iniciato). Efektive, antaŭa studo ekzamenanta la rekompencon-antaŭdiro-eraro en IGD malkaŝis neklaran VS-aktivadon dum pritraktado (81). Fine, oni devas memori, ke la funkcia konektebleca aliro ne malkaŝas rektajn aŭ kaŭzajn rilatojn inter du regionoj, kvankam iuj el niaj interpretoj estis informitaj per specifaj anatomiaj interkonektoj trovitaj en bestaj studoj.