La gravedad del juego predice la respuesta del cerebro medio a resultados casi errados (2010)

J Neurosci. 5 de mayo de 2010;30(18):6180-7. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5758-09.2010.

Chase HW 1 , Clark L.

Información del autor

  • 1Escuela de Psicología, Universidad de Nottingham, Nottingham NG7 2RD, Reino Unido.

Resumen

El juego es una actividad recreativa común que se vuelve disfuncional en un subgrupo de individuos, considerándose la "ludopatía" (según el DSM) como la forma más grave. Durante el juego, los jugadores experimentan diversas distorsiones cognitivas que promueven una sobreestimación de las probabilidades de ganar. Se cree que los resultados cercanos al acierto alimentan estas distorsiones. Observamos previamente que los resultados cercanos al acierto activaban circuitos neuronales similares a los de las ganancias monetarias en un estudio con voluntarios sanos ( Clark et al., 2009 ).

El presente estudio buscó extender estas observaciones en jugadores habituales y relacionar las respuestas cerebrales con un índice de gravedad del juego. Veinte jugadores habituales, que variaban en su participación desde jugadores recreativos hasta probables jugadores patológicos, fueron escaneados mientras realizaban una tarea simplificada de máquina tragamonedas que proporcionaba ganancias monetarias ocasionales, así como resultados de casi pérdida y pérdida total. En el grupo general, los resultados de casi pérdida se asociaron con una respuesta significativa en el estriado ventral, que también se reclutó con las ganancias monetarias. La gravedad del juego, medida con el South Oaks Gambling Screen, predijo una mayor respuesta en el mesencéfalo dopaminérgico a los resultados de casi pérdida. Este efecto se mantuvo controlando las comorbilidades clínicas que estaban presentes en los jugadores habituales. La gravedad del juego no predijo respuestas relacionadas con las ganancias en el mesencéfalo ni en otras partes.

Estos resultados demuestran que los eventos casi perdidos durante el juego reclutan circuitos cerebrales relacionados con la recompensa en jugadores regulares. Una asociación con la gravedad del juego en el cerebro medio sugiere que los resultados casi errados pueden mejorar la transmisión de dopamina en el juego desordenado, lo que extiende las similitudes neurobiológicas entre el juego patológico y la adicción a las drogas.

Keywords: Juegos de azar, cognitivo, adicción, dopamina, estriado, cerebro medio

Introducción

El juego es una forma de entretenimiento que puede volverse disfuncional en algunas personas: el "juego patológico" es un trastorno del control de los impulsos según el DSM-IV ( Asociación Estadounidense de Psiquiatría, 2000 ) con síntomas que incluyen abstinencia y tolerancia ( Potenza, 2006 ). Datos acumulados indican alteraciones neurobiológicas en el sistema de recompensa cerebral en jugadores problemáticos ( Reuter et al., 2005 , Tanabe et al., 2007 , Potenza, 2008 ). Por ejemplo, un estudio de resonancia magnética funcional (fMRI) que utilizó una tarea de adivinanza con ganancias y pérdidas monetarias encontró una atenuación de la actividad relacionada con las ganancias en el estriado ventral y la corteza prefrontal medial (CPF) de jugadores patológicos ( Reuter et al., 2005 ). Se han descrito cambios similares en personas que abusan de las drogas ( Goldstein et al., 2007 ; Wrase et al., 2007 ), y se cree que indican una desregulación de la entrada dopaminérgica a estas estructuras. La implicación dopaminérgica en el juego está respaldada por informes de ludopatía como efecto secundario de la medicación en pacientes con enfermedad de Parkinson ( Dodd et al., 2005 ; Steeves et al., 2009 ).

Las investigaciones de neuroimagen sobre el juego problemático realizadas hasta la fecha han descuidado las complejas cogniciones que experimentan frecuentemente los jugadores ( Ladouceur y Walker, 1996 ). En juegos de azar como la ruleta o la lotería, los jugadores suelen percibir erróneamente cierto grado de habilidad involucrada (la «ilusión de control») ( Langer, 1975 ). Estas distorsiones cognitivas son más frecuentes en los jugadores problemáticos ( Miller y Currie, 2008 ) y se ven directamente fomentadas por ciertas características de los juegos de azar ( Griffiths, 1993 ), incluyendo la presencia de casi aciertos: resultados no ganadores que están próximos a un premio mayor. Los casi aciertos pueden promover el juego continuado a pesar de su condición objetiva de no ganador (pérdida) ( Kassinove y Schare, 2001 , Cote et al., 2003 ). Los mecanismos neuronales que subyacen a los efectos de casi acierto tienen una relevancia más amplia para la comprensión del aprendizaje por refuerzo: en juegos de habilidad (por ejemplo, fútbol), los casi aciertos (por ejemplo, golpear el poste) proporcionan una señal válida de adquisición de habilidad y recompensa inminente, por lo que un sistema de aprendizaje por refuerzo puede asignar un valor útil a estos resultados. Sin embargo, en los juegos de azar, los casi aciertos no indican éxito futuro, y su potencia sugiere que los juegos de azar pueden aprovechar mecanismos cerebrales que manejan de forma natural las situaciones de habilidad ( Clark, 2010 ).

Utilizando una tarea de máquina tragamonedas en voluntarios sanos, encontramos que los casi aciertos se asociaron con una actividad significativa en regiones cerebrales (estriado ventral, ínsula anterior) que respondieron a ganancias monetarias ( Clark et al., 2009 ). El presente estudio tuvo como objetivo extender estas observaciones en un grupo de jugadores habituales. Primero, buscamos corroborar nuestro hallazgo de que los resultados de casi acierto reclutarían componentes del sistema de recompensa cerebral en jugadores habituales. Segundo, buscamos identificar áreas dentro de este sistema donde la actividad cerebral durante el juego se asoció con la gravedad del juego. Aunque estudios previos de fMRI han explorado el juego problemático utilizando diseños de casos y controles, cada vez se reconoce más que el juego desordenado es de naturaleza dimensional: los jugadores que no cumplen con los criterios del DSM frecuentemente describen daños evidentes relacionados con el juego (por ejemplo, deudas, conflictos interpersonales), y estos daños aumentan constantemente con la participación en el juego (por ejemplo, frecuencia de juego o gasto) ( Currie et al., 2006 ). Para reflejar este continuo de ludopatía, utilizamos la regresión voxel a voxel para identificar las áreas cerebrales donde la actividad relacionada con las victorias y los casi aciertos se predecía por la variación individual en la gravedad del juego.

Métodos

Participantes

Los jugadores habituales (n = 24, 3 mujeres) fueron reclutados mediante publicidad. Cuatro sujetos fueron excluidos del análisis debido a un movimiento excesivo durante el escaneo, dejando un tamaño de grupo informado de 20 (2 mujeres). Los sujetos asistieron a una sesión de exploración por resonancia magnética funcional en el Wolfson Brain Imaging Center, Cambridge, Reino Unido. El protocolo fue aprobado por el Comité de Ética de Investigación de Norfolk & Norwich (COREC 06 / Q0101 / 69) y todos los voluntarios proporcionaron su consentimiento informado por escrito. A los voluntarios se les reembolsaron £ 40 por participar y tuvieron la oportunidad de ganar más dinero en la tarea (sin que los sujetos lo supieran, esta era una cantidad fija de £ 15).

El comportamiento de juego se evaluó mediante la SOGS ( Lesieur y Blume, 1987 ), una escala de autoinforme de 16 ítems que evalúa los síntomas principales y las consecuencias negativas del juego (por ejemplo, intentar recuperar las pérdidas, pedir dinero prestado, mentir sobre el juego, conflictos familiares). Antes de la sesión de escaneo, los sujetos asistieron a una sesión de selección que consistió en una entrevista psiquiátrica estructurada con un psicólogo postdoctoral (Entrevista Clínica Estructurada para los Trastornos del Eje I del DSM-IV; SCID) ( First et al., 1996 ). Dada la alta comorbilidad entre el juego problemático y otros problemas de salud mental ( Kessler et al., 2008 ), optamos por tolerar las comorbilidades psiquiátricas para evitar la sobreselección de una muestra clínicamente no representativa. Las comorbilidades fueron las siguientes: distimia actual y/o trastorno del estado de ánimo relacionado con drogas (n=5), trastorno depresivo mayor a lo largo de la vida (n=4), trastorno bipolar actual (n=1), trastorno de ansiedad o pánico (n=2), dependencia de drogas a lo largo de la vida (n=3), abuso actual de alcohol/drogas (n=8), dependencia actual del alcohol (n=1). Tres sujetos estaban recibiendo medicación psicotrópica (antidepresivo n=2, benzodiazepina n=1). Además, el análisis de orina (SureStep™, Bedford, Reino Unido) realizado el día de la resonancia magnética funcional detectó resultados positivos para cannabis (THC) en 4 participantes. Se utilizaron cuestionarios de autoinforme para cuantificar los síntomas psiquiátricos actuales: Inventario de Depresión de Beck (versión 2) ( Beck et al., 1996 ), Inventario de Ansiedad de Beck (BAI) ( Beck et al., 1988 ), Escala de Autoinforme de TDAH para Adultos ( Kessler et al., 2005 ), Inventario de Padua para síntomas de TOC ( Burns et al., 1996 ) y el Cuestionario de Consumo de Alcohol (AUQ) ( Townshend y Duka, 2002 ).

Procedimiento

Durante la resonancia magnética funcional (RMf), los sujetos completaron 3 bloques de 60 ensayos en la Tarea de la Máquina Tragamonedas ( Clark et al., 2009 ), con una duración aproximada de 45 minutos. Los sujetos practicaron la tarea (10 ensayos con 2 ganancias hipotéticas) antes de entrar al escáner, y durante la exploración, se registraron las respuestas mediante una caja de botones. La estructura del ensayo y la pantalla se muestran en la Figura 1. En cada ensayo, se presentan dos rodillos en la pantalla, con una "línea de pago" horizontal visible en el centro. Se muestran seis iconos en cada rodillo en el mismo orden. Los seis iconos se seleccionaron de entre 16 alternativas al inicio de la tarea de exploración, para aumentar la sensación de implicación.

Figura 1 y XNUMX 

Diseño de tareas. La tarea de la máquina tragamonedas presenta dos carretes, con los seis iconos de juego idénticos que se muestran en cada carrete y una "línea de pago" horizontal en el centro de la pantalla. En los ensayos con un fondo de pantalla en blanco (como se muestra), el voluntario ...

Cada prueba se desarrolló de la siguiente manera: durante la fase de selección, se elegía uno de los seis iconos en el rodillo izquierdo ( fase de selección ; duración fija de 5 s). Tras la selección, el rodillo derecho giraba durante 2.8-6 s ( fase de anticipación ) y se detenía, dando comienzo a la fase de resultado (4 s fijos). Al final de cada prueba, había un intervalo entre pruebas de duración variable (2-7 s). En la fase de resultado, si el rodillo derecho se detenía en el icono seleccionado (es decir, se mostraban iconos coincidentes en la línea de pago), se otorgaba un premio de 0.50 £; en los demás casos, no se obtenía ningún premio. Las pruebas en las que el rodillo derecho se detenía una posición por encima o por debajo de la línea de pago se denominaban «casi aciertos». Las pruebas sin premio en las que el rodillo se detenía en una de las tres posiciones restantes (es decir, a más de una posición de la línea de pago) se denominaban «fallos totales». Durante la fase de selección, en los ensayos con fondo de pantalla blanco, el participante seleccionaba el icono de reproducción usando dos botones para desplazarse por las formas y un tercer botón para confirmar la selección ( ensayos elegidos por el participante ) dentro de la ventana de 5 segundos. En los ensayos con fondo de pantalla negro, el ordenador seleccionaba el icono de reproducción y el sujeto debía confirmar la selección pulsando el tercer botón dentro de la ventana de 5 segundos ( ensayos elegidos por el ordenador ). Los ensayos elegidos por el participante (n=90) y los elegidos por el ordenador (n=90) se presentaban en un orden pseudoaleatorio fijo. Si la selección/confirmación no se completaba dentro de la ventana de 5 segundos, se mostraba un mensaje de "¡Demasiado tarde!", seguido del intervalo entre ensayos. Los resultados se pseudoaleatorizaron para garantizar un número justo de victorias (1/6, total 30 = 15 £), casi victorias (2/6, total 60) y derrotas totales (3/6, total 90).

En 1/3 de las pruebas, las calificaciones subjetivas se adquirieron en dos puntos durante la prueba, utilizando escalas analógicas visuales de 21 puntos en pantalla. Después de la selección, los sujetos calificaron "¿Cómo califica sus posibilidades de ganar?" y siguiendo el resultado, los sujetos calificaron "¿Cuánto quieres seguir jugando el juego?". No se impuso un límite de tiempo para las calificaciones subjetivas. Los datos de las calificaciones subjetivas se convirtieron en una puntuación z estandarizada, basada en la media y la desviación estándar de cada individuo para esa calificación, para tener en cuenta la variabilidad en el anclaje entre sujetos. Las calificaciones subjetivas se analizaron usando pruebas t pareadas (para 'posibilidades de ganar') y análisis de varianza de medidas repetidas (para 'continuar jugando') con el resultado (3 niveles: ganar, casi fallar, fallar por completo) y control ( 2 niveles: elegido por el participante, elegido por computadora) como factores.

Procedimiento de imagen

La exploración se realizó en un imán Siemens TimTrio 3 Tesla utilizando una secuencia oblicua axial de corte 32, con un tiempo de repetición de 2s (TE 30ms, ángulo de giro 78 °, tamaño de vóxel 3.1 × 3.1 × 3.0mm, tamaño de matriz 64 × 64 × 201, campo de campo 201mm × 2232mm, ancho de banda 60Hz / Px). Se completaron tres ejecuciones de ensayos 630 (repeticiones 6), descartándose las exploraciones ficticias de XNUMX al comienzo de cada ejecución para permitir efectos de equilibrio. Se adquirió una imagen estructural de secuencia de eco de gradiente de adquisición rápida preparada por magnetización (MP-RAGE) de alta resolución después de las corridas funcionales para su uso en la normalización espacial.

Los datos de fMRI se analizaron utilizando SPM5 (Statistical Parametric Mapping, Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londres, Reino Unido). El preprocesamiento consistió en la corrección de la sincronización de cortes, el realineamiento intrasujeto, la normalización espacial y el suavizado espacial utilizando un núcleo gaussiano de 10 mm. Los parámetros de movimiento de los sujetos se examinaron para detectar movimientos excesivos (definidos como >5 mm dentro de una carrera), lo que resultó en la exclusión de 4 participantes (1 mujer) de todo el análisis. Las series temporales se filtraron con un filtro de paso alto (128 s). Los volúmenes se normalizaron a las plantillas del Consorcio Internacional para el Mapeo Cerebral (ICBM) que se aproximan al espacio de Talairach y Tournoux (1988) , utilizando una matriz calculada al normalizar la imagen estructural MP-RAGE segmentada para cada sujeto en las plantillas de materia gris y blanca del ICBM.

Se modeló una función de respuesta hemodinámica (HRF) canónica a los inicios de la fase de selección, la fase de anticipación y la fase de resultado en cada ensayo, con el fin de minimizar la varianza inexplicable en la matriz de diseño. Para analizar las respuestas cerebrales relacionadas con los resultados, los eventos se clasificaron en tipos de ensayos 8, que incluyen un 2 (opción: elegido por el participante, elegido por computadora) por 4 (ganar, casi perder antes de la línea de pago, casi perder más allá de la línea de pago, full-miss) diseño factorial. Los parámetros de movimiento de la realineación se incluyeron en la matriz de diseño como covariables sin interés. La HRF se usó como covariable en un modelo lineal general, y se obtuvo una estimación de parámetros para cada vóxel, para cada tipo de evento, lo que refleja la fuerza de covarianza entre los datos y la HRF canónica. Las imágenes de contraste se calcularon entre las estimaciones de los parámetros de diferentes tipos de ensayos, y las imágenes de contraste individuales se llevaron a un análisis de grupo de efectos aleatorios de segundo nivel.

Se calcularon cuatro contrastes para evaluar las respuestas cerebrales relacionadas con el resultado en el grupo general de jugadores habituales: 1) Todas las ganancias monetarias (es decir, ensayos elegidos tanto por el participante como por la computadora) menos todos los resultados no ganadores. 2) Casi aciertos (en ensayos elegidos tanto por el participante como por la computadora) menos resultados de fallos totales (en ensayos elegidos tanto por el participante como por la computadora). 3) Interacción de casi aciertos por control personal: áreas reclutadas diferencialmente por casi aciertos en comparación con fallos totales en función del control del participante versus la computadora (es decir, 1, −1, −1, 1). 4) Actividad ganadora en ensayos elegidos por el participante menos actividad ganadora en ensayos elegidos por la computadora. Para explorar estos efectos en función de la gravedad del juego, se realizaron regresiones univariadas a nivel de vóxel utilizando la puntuación SOGS como variable predictora. Dadas nuestras hipótesis a priori sobre el papel de los circuitos de recompensa del cerebro en las distorsiones del juego y el juego problemático, implementamos el contraste de victorias (todas las victorias monetarias menos todas las no victorias, con un umbral de p FWE <.05 corregido) de nuestro estudio anterior ( Clark et al., 2009 ) como una máscara para estos contrastes, así como para los análisis de regresión, utilizando la herramienta PickAtlas ( Maldjian et al., 2003 ). Estos análisis de región de interés se umbralizaron a p<.05 corregido para comparaciones múltiples utilizando la teoría de campos aleatorios ( Worsley et al., 1996 ), es decir, corrección de error familiar (FWE), con un umbral de clúster de 10 vóxeles para reducir la tasa de falsos positivos ( Forman et al., 1995 ). Este umbral de clúster se seleccionó considerando que la región más pequeña de interés a priori (sustancia negra del mesencéfalo/área tegmental ventral) tiene un tamaño estimado de 20-25 vóxeles ( Duzel et al., 2009 ). El cambio de señal se extrajo de los focos activados utilizando la herramienta MARSBAR ( Brett et al., 2002 ) para la representación gráfica de los datos. También se presentan análisis de todo el cerebro utilizando un umbral exploratorio de p < 001 sin corregir.

Resultados

Variación en la severidad del juego

Los jugadores habituales eran predominantemente hombres (n=18) con una edad media de 33.7 (sd 1.8), años de educación media de 14.5 (sd 0.5) y CI total estimado por NART medio de 111.5 (sd 7.3). La forma de juego preferida en el grupo eran las apuestas deportivas fuera del hipódromo (carreras de caballos o fútbol), pero las máquinas tragamonedas, las cartas y las loterías también eran comunes (véase la Tabla suplementaria 1 ). Todos los sujetos excepto uno eran jugadores activos en ese momento, jugando al menos una vez por semana en su forma de juego preferida; el participante que ya no jugaba había estado abstinente durante un año. Trece del grupo cumplieron el umbral SOGS de >=5 para juego patológico probable (rango general 0-20, media 7.25, mediana 6.5) (véase la Figura suplementaria 1 ). El gasto máximo en un solo día varió de 10 a 100 libras (n=5), de 100 a 1000 libras (n=8), de 1000 a 10 000 libras (n=5) a más de 10 000 libras (n=2). Los datos descriptivos de las medidas del cuestionario sobre síntomas clínicos se presentan en la Tabla complementaria 2.

Calificaciones subjetivas durante la tarea de tragamonedas

Las calificaciones posteriores a la selección de "¿Cómo califica sus posibilidades de ganar?" fueron significativamente más altas en los ensayos elegidos por el participante en comparación con los ensayos elegidos por la computadora (t(19)=5.2, p<0.001). Este efecto del control personal se atenuó en función de la gravedad del juego medida por el SOGS (r 20 =−0.53, p=0.016). Las calificaciones posteriores al resultado de "¿Cuánto desea seguir jugando?" se analizaron utilizando un ANOVA de dos vías para revelar un efecto principal de la retroalimentación (F(2,38)=40.179, p<0.001), ningún efecto principal de la agencia (F(1,19)<1) y una interacción entre agencia y retroalimentación (F(2,38)=3.604, p=0.037) (ver Tabla suplementaria 3 ). Las victorias elegidas por los participantes fueron calificadas más alto que las victorias elegidas por la computadora (t(19)=2.199, p=0.040), pero el control personal no influyó en las calificaciones para los resultados de casi fallo (t(19)=−1.272, p=0.217) o fallo total (t(19)=−0.998, p=0.331). Las calificaciones de "Continuar jugando" fueron más altas después de las victorias en comparación con cualquier tipo de no victoria, independientemente del control personal (t(19)>3.889, p<0.002 en todos los casos), mientras que los casi fallos y los fallos totales no difirieron en los ensayos elegidos por los participantes (t(19)=1.104, p=0.283) o en los ensayos elegidos por la computadora (t(19)<1). Por lo tanto, no hubo un efecto detectable de los resultados de casi fallo en las calificaciones de autoinforme en los jugadores habituales.

Respuestas fMRI a los resultados de juego

Se identificaron regiones cerebrales sensibles a las ganancias monetarias impredecibles contrastando todos los resultados ganadores con todos los resultados no ganadores, dentro de una ROI independiente definida a partir del contraste de ganancias en nuestro estudio anterior ( Clark et al., 2009 ). Se observó un cambio significativo de señal en varias áreas vinculadas al aprendizaje de recompensa y refuerzo: estriado ventral derecho (putamen) (vóxel pico: x, y, z = 20, 10, −6, Z=3.66, 133 vóxeles, p FWE =.029) y tálamo (x, y, z = 2, −6, 2; Z=4.71, 14 vóxeles, p FWE =.001), con focos subumbrales en el estriado ventral izquierdo (x, y, z = −16, 2, −6, Z=3.39, p FWE =.065), ínsula anterior bilateralmente (x, y, z = 28, 20, −6, Z=3.46, p FWE =.054; x, y, z = 36, 16, −8, Z=3.36, p FWE =.070; x, y, z = −36, 18, −6, Z=3.47, p FWE =.052), y mesencéfalo proximal a la sustancia negra / área tegmental ventral (SN/VTA) (x, y, z = −8, −20, −14, Z=3.36, p FWE =.071) (visible en la Figura 2A , umbralizado en p<.001 para fines de visualización). Un contraste independiente evaluó las respuestas cerebrales a resultados de casi error, en comparación con errores completos. Hubo un cambio de señal significativo en el estriado ventral derecho (putamen) (x, y, z = 18, 6, −2, Z=3.67, 52 vóxeles, p FWE = 032) y el giro parahipocampal izquierdo (BA 28) que limita con el estriado (x, y, z = −16, −2, −10, Z=4.32, 27 vóxeles, p FWE = 003) (véase la Figura 2B ). Los contrastes de victorias elegidas por el participante menos victorias elegidas por la computadora, y el contraste de interacción para la actividad de casi fallo en función del control personal, no produjeron ninguna activación significativa dentro de la máscara ROI.

Figura 2 y XNUMX 

A) Activación relacionada con la ganancia (resultados ganadores> no ganadores) en los jugadores habituales, utilizando una máscara de región de interés de la actividad ganadora de una muestra independiente (Clark et al. 2009). La actividad se muestra en p <0.001 sin corregir, k = 10, para ilustrar ...

Efectos de la gravedad del juego de las respuestas de fMRI a los resultados del juego

La gravedad del juego (puntuación SOGS) se introdujo como un regresor único en el contraste de ganancias monetarias menos todas las no ganancias, utilizando la máscara ROI sensible a las ganancias. No hubo vóxeles significativos donde la puntuación SOGS predijera aumentos o disminuciones en la actividad relacionada con las ganancias. Sin embargo, un análisis de regresión para el contraste de casi acierto menos acierto total indicó que la gravedad del juego SOGS estaba relacionada positivamente con la respuesta cerebral a los resultados de casi acierto en el mesencéfalo (48 vóxeles: x, y, z = −6, −18, −16, Z=4.99, p FWE <.001; x, y, z = 10, −18, −12, Z=3.90, p FWE =.014) (véase la Figura 3 ). Además, también observamos que la gravedad del juego estaba relacionada negativamente con la respuesta cerebral a los resultados de casi acierto en el núcleo caudado izquierdo (x, y, z = −12, 8, 6, Z=3.91, 11 vóxeles, p FWE = 013). Este grupo se ubicaba en la punta dorsal de la ROI, superponiéndose a la cápsula interna, y no pudimos identificar actividad relacionada con las victorias (contraste 1) ni con los casi aciertos (contraste 2) en este foco en el presente conjunto de datos, incluso con un umbral permisivo (p < 005 sin corregir). Además, la señal extraída de los grupos del estriado ventral y el mesencéfalo se correlacionó positivamente tanto en los resultados de victoria (r 20 =0.72, p<.001) como en los de casi victoria (r 20 =0.43, p=.06), como se observó en estudios previos ( D'Ardenne et al., 2008 , Schott et al., 2008 , Kahnt et al., 2009 ). Por lo tanto, aunque este pico del núcleo caudado cumplió con nuestro umbral de significancia, somos cautelosos al inferir un papel para esta región en los casi aciertos en los juegos de azar.

Figura 3 y XNUMX 

A) Efecto de la gravedad del juego (South Oaks Gambling Screen; SOGS) sobre la activación relacionada con el cuasi-accidente, dentro de la máscara de la región de interés (mostrada en p <0.001 sin corregir, k = 10). B) Señal extraída para el contraste de casi falla menos total falla en el ...

El núcleo de suavizado (10 mm) implementado en nuestro análisis primario limitó nuestra capacidad para resolver la activación dentro del mesencéfalo. Remodelamos los datos de fMRI utilizando un núcleo de suavizado más pequeño de 4 mm. En un análisis de todo el cerebro utilizando un umbral exploratorio (p < 0.001 sin corregir), dos activaciones en el mesencéfalo (x = −8, y = −18, z = −18, Z = 3.37, p < 0.001; x = 12, y = −16, z = −12, Z = 3.28, p = 001) reflejaron el efecto de la gravedad del juego SOGS en la activación relacionada con casi fallo (mostrado en la Figura 4A con un umbral de p < 005 sin corregir). Estas activaciones son consistentes con una señal compuesta SN/VTA ( Duzel et al., 2009 ).

Figura 4 y XNUMX 

A) La asociación entre la gravedad del juego (puntuación SOGS) y la activación relacionada con el cuasi-fallo (casi-fallo menos el fallo total) en el mesencéfalo (z = -18 yz = -12), utilizando un núcleo de suavizado más pequeño (4 mm). Actividad con umbral de p <0.005 sin corregir ...

Los jugadores habituales mostraban una serie de comorbilidades clínicas que covarían moderadamente con la gravedad de su juego. Para examinar si la asociación del mesencéfalo se asoció específicamente con la gravedad del juego en lugar de estas comorbilidades, incluimos medidas continuas de depresión (BDI), ansiedad (BAI), sintomatología del TDAH (ASRS), impulsividad (BIS), síntomas del TOC (escala de Padua ) y el uso / abuso de alcohol (escala AUQ) como regresores de covariables adicionales en la regresión SOGS. En cada caso, la activación del mesencéfalo (pico de voxel: x = −6, y = −18, z = −16) para la asociación SOGS fue detectable con una estadística Z entre 2.20-2.56 (p = 014 ap = 005 sin corregir). Por el contrario, la asociación negativa entre SOGS y la actividad relacionada con casi accidentes en el caudado no sobrevivió controlando los síntomas depresivos (BDI) y TOC (escala de Padua), en un umbral liberal de p <0.05 sin corregir.

Estos datos indican que en un diseño correlacional, una respuesta más fuerte del mesencéfalo a los resultados casi fallidos se asoció con el juego patológico. Estudios previos de casos y controles de jugadores patológicos indican una atenuación general de la actividad relacionada con la recompensa ( Reuter et al., 2005 ). Para investigar esta aparente discrepancia, realizamos un análisis post hoc entre grupos comparando la respuesta cerebral general a la recompensa (ganancias menos resultados no ganadores) en nuestros jugadores habituales contra los voluntarios no jugadores de nuestro estudio anterior ( Clark et al., 2009 ). Esto se realizó como un análisis de todo el cerebro utilizando un umbral de significación exploratorio (p < 001 sin corregir). De acuerdo con Reuter et al., los jugadores habituales mostraron una respuesta más débil a las ganancias monetarias en varias regiones sensibles a la recompensa, incluyendo el estriado y la corteza cingulada anterior rostral (ver Figura 4B y Tabla suplementaria 5 ), ​​después de covariar las diferencias de grupo en edad. No hubo diferencias generales de grupo en la respuesta casi fallida. Un ANOVA de modelo mixto de los datos de calificaciones subjetivas en los jugadores habituales y los no jugadores sanos no reveló diferencias significativas entre los grupos, aunque notablemente, en el grupo combinado (n=34) hubo un efecto marginalmente significativo de los resultados de casi acierto elegidos por el participante para aumentar las calificaciones de "Continuar jugando" (t(33)=1.87, p=.07) en relación con los fallos totales elegidos por el participante (véase el Material complementario y la Tabla complementaria 6 ).

Discusión

El presente estudio investigó las respuestas cerebrales durante una tarea de máquina tragamonedas computarizada en un grupo de jugadores habituales con distintos grados de participación, desde jugadores recreativos y sociales hasta jugadores patológicos con un grado moderado de adicción. Las ganancias monetarias impredecibles en la tarea activaron una red de regiones sensibles a la recompensa, incluido el estriado ventral. Nuestra tarea permitió, además, la comparación directa entre los resultados de casi acierto y los de fallo total , y este contraste reveló una respuesta a los casi aciertos en regiones estriatales que también responden a las ganancias, a pesar de que objetivamente no se consideraran ganancias. Este análisis en jugadores habituales amplía nuestros hallazgos recientes en voluntarios sanos con una participación moderada en el juego ( Clark et al., 2009 ), destacando la activación de los circuitos de recompensa cerebrales por los resultados de casi acierto. El objetivo específico del presente estudio fue asociar estas respuestas de fMRI con la variación individual en la gravedad del juego, con el fin de examinar la relevancia de estas respuestas para una literatura emergente sobre la neurobiología del juego problemático ( Reuter et al., 2005 , Potenza, 2008 ). Las puntuaciones en nuestro índice de gravedad del juego (SOGS) variaron de 0 a 19 (véase la Figura suplementaria 1 ), con una puntuación de 5 indicativa de juego patológico probable. Esto enfatiza la naturaleza continua de los daños del juego en la población no clínica ( Currie et al., 2006 ), e indica que un método de análisis basado en regresión es apropiado para explorar marcadores neuronales del juego desordenado. Si bien la puntuación SOGS no se asoció con la respuesta cerebral a las ganancias monetarias, la gravedad del juego fue predicha por la respuesta neuronal a los resultados casi fallidos, en el mesencéfalo. Esta activación fue proximal a los núcleos dopaminérgicos en la SN/VTA, un hallazgo que fue corroborado por un reanálisis de nuestros datos utilizando un núcleo de suavizado más pequeño (4 mm) ( Bunzeck y Duzel, 2006 , D'Ardenne et al., 2008 , Murray et al., 2008 , Shohamy y Wagner, 2008 , Duzel et al., 2009 ). Además, la asociación entre la actividad del mesencéfalo a los casi aciertos y la gravedad del juego no se explicó fácilmente por otros síntomas clínicos (depresión, impulsividad, TOC, consumo de alcohol) que son moderadamente prevalentes en los jugadores habituales ( Kessler et al., 2008 ).

La asociación observada del cerebro medio es consistente con el papel de la transmisión de dopamina en el juego desordenado, indicado por estudios previos de marcadores periféricos (Bergh et al., 1997, Meyer et al., 2004) y el fenómeno del juego patológico inducido por medicamentos en la enfermedad de Parkinson (Dodd et al., 2005, Steeves et al., 2009). Este síndrome está particularmente vinculado a los medicamentos agonistas de la dopamina D3 preferentes, y es notable que los receptores D3 son abundantes en el SN humano (Gurevich y Joyce, 1999). La capacidad de los resultados casi errados para mejorar la transmisión de dopamina en los jugadores con problemas más graves podría subyacer a la potencia de estos resultados para fortalecer el juego (Kassinove y Schare, 2001, Cote et al., 2003, Clark et al., 2009). Los estudios electrofisiológicos que registran a partir de neuronas del cerebro medio han demostrado el papel bien conocido de este sistema en la señalización de la recompensa y la codificación de los errores de predicción de la recompensa (Schultz, 2002, Montague et al., 2004). Los estudios de neuroimagen humana confirman las respuestas BOLD del cerebro medio en tareas de recompensa monetaria Bjork et al., 2004, D'Ardenne et al., 2008, Schott et al., 2008), que se correlaciona con un índice directo de liberación de dopamina del estriado ([11C] desplazamiento de raclopride) (Schott et al., 2008). Ciertamente, es probable que los errores de predicción de recompensa se hayan generado en ensayos de casi fallas en la tarea actual: se produce un error de predicción positiva cuando el carrete se desacelera y el sujeto anticipa un resultado ganador. A esto le sigue inmediatamente un error de predicción negativa, ya que el carrete detiene una posición de la línea de pago ganadora. Los datos recientes indican que la señal BOLD del cerebro medio puede estar particularmente alineada con errores de predicción positivos (D'Ardenne et al., 2008), consistente con el estilo más general de los jugadores de sobrestimar sus posibilidades de ganar (Ladouceur y Walker 1996). Dos aspectos adicionales de la activación del cerebro medio observados en los datos electrofisiológicos pueden ser relevantes para los hallazgos actuales de la RMf. Primero, las neuronas del cerebro medio muestran una generalización, donde disparan a estímulos que son similares a aquellos que predicen la recompensa (Tobler et al., 2005, Shohamy y Wagner, 2008). Es una hipótesis comprobable que los jugadores problemáticos muestran una generalización excesiva de los estímulos predictivos de recompensa, mediados por hiperreactividad del cerebro medio. En segundo lugar, las neuronas del cerebro medio pueden mostrar codificación adaptativa dentro de una tarea, donde su respuesta máxima se ajusta a la recompensa disponible (Tobler et al., 2005). Esto puede explicar por qué no observamos una asociación del cerebro medio con la gravedad del juego en los resultados ganadores, a pesar de una respuesta general a los triunfos del cerebro medio. Sin embargo, no hemos demostrado explícitamente una significativa la diferencia en la fuerza de la asociación SOGS-midbrain en las pruebas de ganar y ganar casi todos. De la línea de tendencia positiva en Figura 3C, es concebible que una asociación SOGS-midbrain pueda ser detectada para obtener resultados en una muestra más grande.

Un estudio previo de casos y controles en jugadores patológicos informó una señal BOLD reducida en el estriado ventral y la corteza prefrontal medial en respuesta a ganancias monetarias ( Reuter et al., 2005 ). Este hallazgo se interpretó como evidencia de una explicación de deficiencia de recompensa del juego patológico, donde un sistema de recompensa hipoactivo confiere vulnerabilidad a una variedad de adicciones ( Bowirrat y Oscar-Berman, 2005 ). La tarea empleada en el estudio de Reuter et al. fue una tarea simple de adivinación de dos opciones que es poco probable que provoque las distorsiones complejas de probabilidad y percepción de habilidad que son centrales para el comportamiento de juego ( Ladouceur y Walker, 1996 , Clark, 2010 ). Realizamos un análisis entre grupos comparando a los jugadores regulares del presente estudio con voluntarios con participación moderada en el juego de nuestro estudio anterior ( Clark et al., 2009 ). Aunque los circuitos neuronales activados por las ganancias monetarias fueron sorprendentemente similares en ambos grupos, los jugadores habituales mostraron una respuesta atenuada a la ganancia, significativa en el estriado ventral y la corteza prefrontal medial, lo que corrobora los hallazgos de Reuter et al. (2005) . Es crucial destacar que los datos actuales muestran que este estado de deficiencia general de recompensa se asocia con una activación excesiva de los circuitos cerebrales de recompensa en condiciones de distorsión cognitiva (casi aciertos), la cual varía en función de la gravedad del juego. Es probable que estos dos efectos se compensaran en la comparación entre grupos de la actividad de casi aciertos, donde no se observaron diferencias.

Dos puntos de comparación adicionales con nuestro estudio anterior son dignos de mención. Primero, nuestro estudio anterior reportó una interacción entre los casi aciertos y el control personal en la corteza prefrontal medial ( Clark et al., 2009 ). No pudimos corroborar este efecto de interacción en los jugadores habituales. De hecho, los jugadores habituales no mostraron un reclutamiento significativo de esta región ni siquiera en el contraste básico de ganancias, y los estudios neuropsicológicos indican deterioros específicos en las pruebas de integridad de la corteza prefrontal medial en jugadores problemáticos ( Goudriaan et al., 2006 , Lawrence et al., 2009 ). Nuestro estudio anterior también sugirió un papel clave de la ínsula en el efecto motivacional de los casi aciertos. En el presente estudio, las activaciones de la ínsula se restringieron al contraste general de ganancias, a un nivel justo por debajo de la significación FWE, y estas respuestas no covariaron con la gravedad del juego. Creemos que estas respuestas de la ínsula transmiten información sobre la fisiología periférica (p. ej., aumentos de la frecuencia cardíaca) durante el juego (p. ej., Craig, 2003 ), y puede ser más difícil generar esta excitación en jugadores habituales que tienen mucha experiencia con juegos de alta estimulación. Los estudios psicofisiológicos en jugadores habituales han mostrado diferencias cualitativas entre el juego en entornos de laboratorio y en entornos naturalistas (p. ej., casino) ( Anderson y Brown, 1984 , Meyer et al., 2004 ). Se necesita trabajo futuro que combine fMRI y monitorización psicofisiológica para evaluar la relación entre la excitación evocada y la actividad cerebral durante el juego (cf. Critchley et al., 2001 ).

Cabe señalar algunas limitaciones del presente estudio. En primer lugar, si bien se controlaron varias comorbilidades comunes, no se evaluaron algunas afecciones relevantes, como la dependencia de la nicotina y los trastornos de la personalidad ( Cunningham-Williams et al., 1998 ). En segundo lugar, no se planificó la comparación entre grupos con nuestro estudio anterior y los grupos no estaban bien emparejados por edad y género. Se controló la edad, pero no el género, ya que nuestro grupo de jugadores habituales era casi exclusivamente masculino. El juego patológico es más frecuente en hombres ( Kessler et al., 2008 ), pero se requieren estudios adicionales para comprobar si nuestros efectos se generalizan a las mujeres jugadoras. En tercer lugar, las autoevaluaciones no mostraron un efecto subjetivo significativo de los casi aciertos en los jugadores habituales. Es probable que esto se deba a una cuestión de potencia estadística, dada la fragilidad de las escalas analógicas visuales: en nuestro estudio anterior, se observaron efectos subjetivos en un experimento conductual más amplio con 40 voluntarios. Se observó un efecto marginalmente significativo de los casi fallos (elegidos por el participante) para aumentar la motivación para jugar en un análisis combinado de los dos conjuntos de datos de fMRI (n=34, ver Tabla suplementaria 6 ). Finalmente, nuestra inferencia de que la dopamina está involucrada en los casi fallos en el juego debe tratarse con un grado adecuado de precaución dada la naturaleza indirecta de la señal BOLD y la resolución espacial limitada de fMRI (ver Duzel et al., 2009 para una revisión ). Otros neurotransmisores implicados en el comportamiento de juego, incluida la serotonina, están presentes en el mesencéfalo y son modulados por estímulos motivacionales, aunque sin respuestas fásicas ( Nakamura et al., 2008 ). Se necesitarán diseños de desafío farmacológico para explorar estas cuestiones directamente; por ejemplo, Zack y Poulos (2004) informaron que el agonista indirecto de la dopamina, la anfetamina, aumentó los impulsos de apostar y el sesgo atencional en jugadores problemáticos. Una implicación clínica de estos hallazgos es que los fármacos que reducen la transmisión de dopamina pueden tener un beneficio terapéutico al reducir las distorsiones cognitivas en los jugadores compulsivos.

Material suplementario

Supp1

Agradecimientos

Con el apoyo de una subvención para proyectos del Consejo de Investigación Económica y Social y Responsibility in Gambling Trust a LC y TW Robbins (RES-164-25-0010). Completado en el Behavioral and Clinical Neuroscience Institute, respaldado por un premio del consorcio del Medical Research Council (Reino Unido) y Wellcome Trust. Agradecemos a los participantes y al personal de radiografía del Centro de Imágenes del Cerebro Wolfson, Cambridge, Reino Unido.

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