Impacto del juego de videojuegos en las propiedades microestructurales del cerebro: análisis transversales y longitudinales (2016)

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Introducción

El juego de videojuegos (VGP) es cada vez más frecuente entre los niños en la era moderna.¹ VGP se ha asociado con numerosos efectos preferidos y no preferidos. La relación causal entre el VGP y las mejoras en ciertos tipos de cognición visual ha sido relativamente bien establecida.² Por otro lado, los efectos negativos de VGP incluyen efectos en la memoria verbal, algunos tipos de atención, sueño, aprendizaje y conocimiento.^{2, 3, 4} Además, en estudios de imagen, se demostró que la VGP causa una liberación sustancial de dopamina en el sistema dopaminérgico⁵ así como la adicción.⁶

Los estudios transversales anteriores han revelado que los niños que juegan grandes cantidades de videojuegos y jugadores profesionales en línea exhibieron un mayor grosor cortical y un volumen de materia gris regional en la corteza prefrontal dorsolateral (PFC), el campo del ojo frontal y áreas similares.^{7, 8, 9} Sin embargo, hasta la fecha, no se han identificado los efectos de la VGP en el desarrollo de propiedades microestructurales en los niños, particularmente aquellos asociados con consecuencias psicológicas negativas de la VGP. El propósito de este estudio fue investigar este tema a través de análisis prospectivos transversales y longitudinales. Usando un diseño de estudio observacional, prospectivo longitudinal, podemos enfocarnos en las consecuencias negativas de la VGP, como el mal desarrollo a largo plazo de las funciones verbales y los cambios en el sistema de la dopamina debido a la larga VGP. Estos problemas no pueden investigarse ética y prácticamente en estudios controlados de intervención a corto plazo.

Medidas de difusividad media (DM) y anisotropía fraccional (FA) de imágenes de tensor de difusión¹⁰ Puede medir diferentes propiedades microestructurales del cerebro. En particular, Un MD más bajo refleja una mayor densidad del tejido., Como la mayor presencia de estructuras celulares. Los posibles mecanismos para afectar la DM incluyen capilares, sinapsis, espinas y proteínas macromoleculares; Propiedades de la mielina, membrana y axón; la forma de las neuronas o glía; o una mejor organización del tejido, pero el DM no es específicamente sensible a ninguno de ellos.^{10, 11} Se ha demostrado que los cambios en la DM son excepcionalmente sensibles a la plasticidad neuronal.^{11, 12} IEn particular, se ha demostrado que la MD en el sistema dopaminérgico es bastante sensible a las diferencias o cambios patológicos, farmacológicos y cognitivos relacionados con la dopamina.^{12, 13, 14, 15} Por otro lado, se sabe que la FA está relativamente más fuertemente asociada con las propiedades microestructurales relacionadas con la conectividad cerebral y es sensible al aumento del grosor de la membrana axonal, el diámetro y / o la cantidad de organización paralela de los axones y también puede reflejar el proceso de neuronal. plasticidad.^{10, 16} Nosotros, por lo tanto, utilizamos estas medidas en este estudio.

Basados ​​en los estudios psicológicos y de neuroimagen previos de VGP mencionados anteriormente, planteamos la hipótesis de que el VGP afecta estos mecanismos neuronales en las áreas del PFC y del giro frontal superior e izquierdo superior izquierdo, que están involucrados en los procesos verbales;¹⁷ los sistemas dopaminérgicos orbitofrontal y subcortical, que están involucrados en los procesos de recompensa y motivación;¹⁸ y el hipocampo, que está involucrado en la memoria y el sueño.¹⁹ Dada la prevalencia de VGP entre los niños, es importante revelar las consecuencias de VGP.

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Materiales y métodos

Materias

Todos los sujetos eran niños japoneses sanos. Para las descripciones completas, ver Métodos suplementarios. De acuerdo con la Declaración de Helsinki (1991), se obtuvo un consentimiento informado por escrito de cada sujeto y de sus padres. La aprobación para estos experimentos se obtuvo de la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Tohoku. Unos años (para más detalles sobre este intervalo, ver Tabla 1) después del preexperimento, se realizó el postexperiment y parte de los sujetos del preexperimento también participaron en este postexperiment.

Se realizaron análisis de imágenes de corte transversal en sujetos 240 (niños 114 y niñas 126; edad media, 11.5 ± años 3.1; rango, años 5.7 – 18.4), y análisis de imágenes longitudinales en sujetos 189 (niños 95 y niñas 94; media edad, 14.5 ± años 3.0; rango, años 8.4 – 21.3).

Evaluaciones de variables psicológicas.

Tanto en la evaluación previa como en el posterior, medimos el cociente de inteligencia de escala completa (FSIQ) utilizando la versión japonesa de la tercera edición (WAIS-III) de Wechsler Adult Intelligence Scale para sujetos de edad 16 años o la Escala de inteligencia de Wechsler para niños - Tercera edición (WISC-III) para sujetos menores de 16 años.²⁰ Las pruebas fueron administradas por examinadores entrenados.²¹ Calculamos el FSIQ, el IQ verbal (VIQ) y el IQ de rendimiento (PIQ) para cada sujeto a partir de sus puntuaciones WAIS / WISC. La prueba de coeficiente intelectual de Wechsler es una de las medidas psicométricas más utilizadas de la función cognitiva, y los puntajes de esta prueba predicen de manera confiable diversos resultados en educación, carrera y relaciones sociales.²² Para el control de calidad, se calcularon las correlaciones de las puntuaciones de la prueba previa a la experiencia con las puntuaciones de la prueba posterior a la experiencia y el volumen intracraneal total previo a la experiencia (proporcionado en Resultados suplementarios).

En el período previo a la experiencia, la duración de VGP durante los días de semana se recopiló mediante un cuestionario de autoinforme con preguntas de opción múltiple. Hubo las siguientes ocho opciones: 1, ninguna; 2, un poco; 3, aproximadamente 30 min; 4, aproximadamente 1 h; 5, aproximadamente 2 h; 6, aproximadamente 3 h; 7, 4 h; y 8, no tienen forma de saberlo. Estas opciones se transformaron en horas de VGP (opción 1 = 0, opción 2 = 0.25, opción 3 = 0.5, opción 4 = 1, opción 5 = 2, opción 6 = 3 = 7 = 4) y las horas VG En los análisis estadísticos que se describen a continuación. Los datos de los sujetos que eligieron la opción 8 se eliminaron de los análisis con horas de VGP. Este método parece ser una forma burda de evaluar la cantidad de VGP. Sin embargo, se usa ampliamente y se ha validado en el campo (vea Discusión y referencias de la validez del método en Material suplementario).

Además, como covariables adicionales, reunimos la siguiente información: relación con los padres, número de padres que conviven con los hijos, ingresos anuales de la familia, calificaciones educativas de ambos padres y urbanismo del lugar (a nivel municipal) donde vivían los sujetos . Para obtener detalles sobre estas medidas, incluidos los métodos detallados de evaluación, consulte nuestro estudio anterior.²³

Para los participantes en el cuarto grado o menos, los padres respondieron preguntas sobre la cantidad de VGP y la relación entre los niños y los padres. Para los participantes en el quinto grado o más, los propios niños respondieron estas preguntas. Para conocer las razones de esta elección de umbral, consulte Métodos suplementarios.

Análisis de datos de comportamiento.

Los datos de comportamiento se analizaron utilizando la versión de lanzamiento del software de análisis predictivo 22.0.0 (PASW Statistics 22; SPSS, Chicago, IL, EE. UU.; 2010). Para los análisis psicológicos, se utilizaron análisis de regresión múltiple de una cola para investigar las asociaciones negativas hipotéticas entre la cantidad de VGP y VIQ en el preexperimento (análisis de sección transversal), así como las asociaciones negativas entre la cantidad de VGP en el preexperimento y los cambios de VIQ. del preexperimento al posteexperiment (análisis longitudinal). En los análisis transversales, sexo, edad (días después del nacimiento), ingresos anuales de la familia, número promedio de años para la calificación más alta de los padres, persona que respondió la pregunta sobre la cantidad de VGP, urbanicidad del área en la que el participante vivido, el número de padres que convivieron con el participante y la relación con los padres se agregaron como covariables. Además, en los análisis longitudinales, se agregaron como covariables el intervalo de tiempo entre el preexperimento y el postexperiment y la variable dependiente del análisis transversal (VIQ). Otras puntuaciones de las pruebas de inteligencia se investigaron de la misma manera. Se usaron pruebas de una cola para los análisis que probaron hipótesis específicas (efectos negativos de VGP en VIQ). Esto se llevó a cabo porque, en estos análisis, las hipótesis a ser probadas se referían a si VGP tiene un impacto negativo en las funciones verbales. Además, para las puntuaciones de CI que demostraron los efectos de la VGP en los análisis transversales, se utilizaron pruebas de una cola en los análisis longitudinales (de acuerdo con las mismas direcciones que las de los efectos en los análisis transversales).

Se aplicaron múltiples correcciones de comparación a los resultados analíticos que eran relevantes para el propósito del estudio. En estos seis análisis, los resultados con un umbral de P<0.05 (corregido para tasa de descubrimiento falso (FDR) usando el método de afilado de dos etapas²⁴) fueron considerados estadísticamente significativos. Consideramos que los resultados son significativos solo cuando los no corregidos y corregidos P-los valores fueron ambos <0.05.²⁵

Adquisición y análisis de imágenes.

La adquisición de datos de resonancia magnética (MRI) se realizó con un escáner 3-T Philips Achieva (Best, The Netherlands). Utilizando una secuencia de imágenes eco-planar de eco de espín (TR = 10 293 ms, TE = 55 ms, Δ= 26.3 ms, δ= 12.2 ms, FOV = 22.4 cm, 2 × 2 × 2 mm³ Se recopilaron datos ponderados por difusión, voxels, cortes de 60, factor de reducción SENSE = 2, número de adquisiciones = 1). La ponderación de la difusión se distribuyó isotrópicamente a lo largo de las direcciones 32 (b-valor = 1000 s mm^-2). Además, una sola imagen sin ponderación de difusión (b-valor = 0 s mm^-2; bImagen 0) fue adquirida. El tiempo total de escaneo fue 7 min 17 s. Los mapas de FA y MD se calcularon a partir de las imágenes recopiladas utilizando un paquete de análisis de tensor de difusión disponible en el mercado en la consola MR. Para más detalles, ver Métodos suplementarios.

Preprocesamiento de datos de imagen.

El preprocesamiento y el análisis de los datos de imágenes se realizaron utilizando SPM8 implementado en Matlab. Básicamente, normalizamos las imágenes pre y post-MD y pre-post-FA de sujetos con un registro anatómico difeomórfico previamente validado a través del método de proceso de registro basado en el álgebra de mentira exponenciada (DARTEL), luego las imágenes MD normalizadas fueron enmascaradas por la imagen de máscara personalizada. es muy probable que sea materia gris o blanca, y las imágenes de FA normalizadas fueron enmascaradas por la imagen de máscara personalizada que es muy probable que sea materia blanca y suavizada. Para más detalles, ver Métodos suplementarios.

Finalmente, se calculó el cambio de señal en MD (o FA) entre las imágenes previas al experimento y posteriores al experimento en cada vóxel dentro de la máscara mencionada anteriormente para cada participante. Los mapas resultantes que representan el cambio de MD (o FA) entre los experimentos pre y post-MRI ((MD after-MD antes) o (FA after-FA antes)) fueron enviados a los análisis de imagen longitudinales, como se describe en sección siguiente.

Análisis de datos de imágenes de todo el cerebro

Los análisis estadísticos de los datos de imágenes de todo el cerebro de sección transversal se realizaron utilizando SPM8. Se realizó un análisis de regresión múltiple de todo el cerebro de sección transversal para investigar la asociación entre MD o FA y la cantidad de VGP. Las covariables fueron las mismas que las utilizadas en los análisis de corte transversal psicológico, excepto que en los análisis de imágenes, el volumen intracraneal total se calculó utilizando la morfometría basada en voxel (para detalles, consulte Takeuchi et al.²⁶) se añadió como covariable.

En los análisis longitudinales de MD (o FA), se analizaron los mapas que representan los cambios de señal en MD (o FA) entre las imágenes previas y posteriores al experimento. Investigamos la asociación entre los cambios en el período previo a la experiencia y posterior a la experiencia (y FA) y las horas de VGP. Las covariables fueron las mismas que las utilizadas en los análisis psicológicos longitudinales, excepto que en los análisis de imágenes, el volumen intracraneal total se agregó como covariable y esto fue posible gracias a la base de voxel por voxel utilizando la herramienta de mapeo paramétrico biológico (BPM) (www.fmri.wfubmc.edu).

Los análisis de DM se limitaron a la máscara de materia gris + blanca que se creó anteriormente. Los análisis de FA se limitaron a la máscara de materia blanca que se creó anteriormente.

Se realizó una corrección de comparación múltiple de los análisis de sección transversal utilizando la mejora de clúster sin umbral (TFCE),²⁷ con pruebas de permutación no paramétricas aleatorias (permutaciones 5000) a través de la caja de herramientas TFCE (http://dbm.neuro.uni-jena.de/tfce/). Aplicamos el umbral de un error familiar (FWE) corregido P<0.05. En los análisis longitudinales, la corrección de comparación múltiple se realizó utilizando el enfoque FDR,²⁸ y zonas que superaron el umbral de extensión.²⁹ basado en este umbral de determinación de grupo se informó. Se tomaron diferentes umbrales estadísticos porque las pruebas de permutación (1) generalmente pueden controlar adecuadamente las tasas de falsos positivos³⁰ pero (2) BPM no permite el uso de TFCE. Elegimos el mejor método estadístico disponible para cada análisis.

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Resultados

Datos básicos

Las características de los sujetos se muestran en Tabla 1. La duración de VGP durante los días de semana se recopiló mediante un cuestionario de autoinforme, y los promedios y s.ds. se presentan en Tabla 1.

Análisis de comportamiento transversal.

Se emplearon análisis de regresión múltiple que utilizaron datos previos al experimento y corrigieron las variables de confusión (consulte Métodos para obtener más detalles). Estos análisis revelaron que la cantidad de VGP en el preexperimento se correlacionó de manera significativa y negativa con VIQ en el preexperimento (Figura 1a, P= 0.027, sin corregir, P= 0.038, corregido para FDR, t= −1.930, coeficiente de regresión parcial estandarizado (β) = - 0.120), como se esperaba, y con FSIQ en el preexperimento (P= 0.032, sin corregir, P= 0.038, corregido para FDR, t= −2.159, β= −0.135) pero solo tendió a correlacionarse negativamente con PIQ en el preexperimento (P= 0.061, P= 0.038, corregido para FDR, t= −1.879, β= −0.118).

Análisis de comportamiento longitudinal.

Se emplearon análisis de regresión múltiple que utilizaron datos longitudinales y corrigieron las variables de confusión (ver Métodos para obtener detalles). Los resultados revelaron que las horas de VGP en el preexperimento se correlacionaron de manera significativa y negativa con el cambio de VIQ entre los datos del preexperimento y del postexperimento (Figura 1b, P= 0.044, sin corregir, P= 0.038, corregido para FDR, t= −1.710, coeficiente de regresión parcial estandarizado (β) = - 0.119) pero solo tendió a correlacionarse negativamente con FSIQ en el preexamen con el cambio del FSIQ entre el preexperimento y los datos posteriores al experimento (P= 0. 064, P= 0.038, corregido para FDR, t= −1.525, β= −0.076) y no se correlacionó con el cambio en PIQ entre los datos preexperiment y postexperiment (P= 0. 595, P= 0.2975, corregido para FDR, t= −0.533, β= −0.037).

Análisis transversales de MD y FA

Los análisis de regresión múltiple revelaron que las horas de VGP en el preexperimento se correlacionaron significativa y positivamente con el MD en el preexperimento en regiones extensas de materia gris y blanca en el PFC bilateral, cingulado anterior, córtex temporal lateral y medial, ganglios basales y giro fusiforme (ver Tabla 2 y Figuras 2a yb Para áreas anatómicas precisas). Además, hubo correlaciones negativas significativas entre las horas de VGP en el preexperimento y FA, ​​principalmente en las áreas del cuerpo y el cuerpo del cuerpo calloso, la radiación frontal anterior de la corona y la corona superior derecha derecha (ver Tabla 3 y Figuras 2c yd Para áreas anatómicas precisas).

Análisis longitudinales de MD y FA.

Los análisis de regresión múltiple revelaron que las horas de VGP en el preexperimento se correlacionaron de manera significativa y positiva con los cambios en la DM entre el preexperimento y el postexperimento en el grupo anatómico que incluía áreas de materia gris y blanca de los ganglios basales izquierdos, lóbulo temporal medio izquierdo y tálamo bilateral; un racimo en las partes ventrales del PFC; un grupo anatómico que incluye las áreas mater grises y blancas de la ínsula derecha, el putamen derecho y el tálamo derecho; y un grupo anatómico que incluía áreas de materia gris y blanca de los lóbulos occipital izquierdo central e inferior, fusiformes y izquierdos (Figuras 3a – c, Tabla 4). No hubo resultados significativos asociados con los cambios de FA.

Análisis de la MD y la inteligencia psicométrica.

Análisis de regresión múltiple que utilizaron datos previos al experimento y corrigieron las variables de confusión (ver Métodos suplementarios Para más detalles) fueron empleados. Estos análisis revelaron que el FSIQ se correlacionó significativa y negativamente con la DM en áreas principalmente alrededor del tálamo izquierdo, el hipocampo izquierdo, el putamen izquierdo, la ínsula izquierda, el giro de Heschl izquierdo y los haces de materia blanca asociados, como el fornix, la corona superior izquierda y la cápsula interna izquierda. (Figura 4a; Valor de TFCE = 1423.1, corregido por TFCE P-valor = 0.0166, tamaño de clúster = voxeles 1512). Además, PIQ se correlacionó significativa y negativamente con la DM en áreas extensas de materia gris y blanca de áreas extensas alrededor del cerebro completo (Figura 4c; ver Tabla complementaria S5 Para áreas anatómicas precisas). VIQ no se correlacionó significativamente con la DM en el análisis de todo el cerebro. Sin embargo, se observó una tendencia sustancial en las áreas donde se observaron los efectos de FSIQ. El análisis de la región de interés reveló que, dentro de esta área, VIQ se correlacionó significativa y negativamente con MD (Figura 4b; Valor de TFCE = 357.31, corregido por TFCE P-valor = 0.002, tamaño de conglomerado = voxelos 1475 (para considerar la validez estadística de este análisis de región de interés y la demostración de que las asociaciones entre MD y VIQ, así como PIQ en esta área, están formadas por las asociaciones entre MD y comunes componentes de VIQ y PIQ, ver Métodos suplementarios y Resultados suplementarios). Estos resultados sugieren que PIQ se asoció con MD en áreas extensas y que VIQ se asoció con un área más confinada en el hemisferio izquierdo. Además, un efecto común de PIQ y VIQ condujo al efecto de FSIQ en MD en esta área.

Las correlaciones observadas de MD con FSIQ y VIQ se superponen con las de VGP en los análisis transversales, pero no con las de los análisis longitudinales. Sin embargo, cuando el umbral para la formación de conglomerados se aflojó a P<0.1 corregido en FDR en los análisis longitudinales de VGP, el grupo formado superpuso los correlatos MD de FSIQ y VIQ.

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Discusión

En este estudio, hemos revelado por primera vez los efectos de VGP en MD y FA en niños. Nuestras hipótesis se confirmaron en parte, y nuestros estudios transversales y longitudinales revelaron consistentemente que una mayor cantidad de VGP se asoció con un aumento de la DM en áreas corticales y subcorticales y una menor inteligencia verbal.

Los resultados actuales de MD y la evidencia convergente sugieren que un exceso de VGP interrumpe directa o indirectamente el desarrollo de sistemas neuronales preferibles, que pueden estar relacionados con el desarrollo tardío de la inteligencia verbal. Los resultados actuales mostraron que un VGP más largo está asociado con un mayor MD en regiones extensas y una menor inteligencia verbal, tanto en corte transversal como longitudinal. Por otro lado, durante el desarrollo, el DM generalmente disminuye.³¹ Además, en el presente estudio, un PIQ más alto se asoció con un MD más bajo en regiones extensas del cerebro, y un FSIQ y un VIQ más altos se asociaron con un MD más bajo en el tálamo izquierdo, el hipocampo izquierdo, el putamen izquierdo, la ínsula izquierda y el giro izquierdo. y los paquetes de materia blanca asociados. MD en áreas que incluyen o adyacentes a estas áreas demostraron los efectos positivos de VGP tanto en sección transversal como en forma longitudinal. Estas líneas de evidencia sugieren que el exceso de VGP interrumpe directa o indirectamente el desarrollo de sistemas neuronales preferibles, que pueden estar relacionados con el desarrollo tardío de la inteligencia verbal.

Estudios previos han sugerido varios mecanismos fisiológicos subyacentes a los cambios en la DM. Se ha sugerido una disminución de la MD para reflejar diversos cambios celulares y citoarquitectónicos que resultan en una mayor densidad de tejidos, como se describe en la sección Introducción. Además, se ha demostrado que la DM es excepcionalmente sensible a la plasticidad neural, y se ha demostrado o sugerido que los mecanismos de tejido mencionados cambian a través de procesos que involucran plasticidad neural.¹¹ Como tal, se suele pensar que una disminución en la DM refleja un aumento de las adaptaciones funcionales y tisulares. Sin embargo, la DM no es muy específica para ningún tejido en particular.³² Además, la MD puede reflejar disminuciones en el flujo sanguíneo y, en ciertos casos, la adaptación funcional se refleja en un aumento de la MD.¹² Por lo tanto, si la disminución de la MD es un cambio adaptativo se debe determinar desde una perspectiva integral que incluya medidas psicológicas.

Se ha sugerido que todas las áreas identificadas donde el MD se correlaciona con la cantidad de VGP en los análisis transversales y longitudinales tienen roles únicos en los procesos verbales, de memoria y ejecutivos; recompensa y motivación; y procesos de lectura y lenguaje, y a través de estos procesos, VGP puede conducir directa o indirectamente a déficits funcionales informados previamente. Primero, el hipocampo está asociado con la memoria y los procesos del sueño.¹⁹ Se sabe que el VGP se asocia con anomalías del sueño y trastornos en el aprendizaje, la memoria y el conocimiento.^{3, 4} Las anomalías observadas en esta área que están relacionadas con VGP pueden estar asociadas con deficiencias en las funciones relacionadas con VGP. En segundo lugar, el giro frontal medio inferior izquierdo y el frontal tienen roles críticos en las funciones ejecutivas y en el sistema central y los subsistemas de la memoria de trabajo.³³ Por otro lado, estos procesos son causalmente perturbados por VGP.² Tercero, las áreas en los ganglios basales, la corteza orbitofrontal y la ínsula tienen varios roles en los procesos de recompensa y motivación.^{34, 35} Curiosamente, similar a los psicoestimulantes, el VGP causa una liberación sustancial de dopamina en el sistema dopaminérgico⁵ y causa la adicción.⁶ Se sabe que la dopamina exhibe propiedades neurotóxicas, y la dopamina excesiva daña los tejidos y las células en el cerebro.³⁶ Además, un estudio previo de usuarios de psicoestimulantes (metanfetamina) reveló una mayor DM en las regiones del sistema dopaminérgico.³⁷ Además, un estudio de intervención de la enfermedad de Parkinson reveló que la administración del agonista de la dopamina L-dopa condujo a un aumento de la DM en las regiones del sistema dopaminérgico.¹⁴ Por lo tanto, una mayor cantidad de VGP y un aumento concomitante en la liberación de dopamina se asocian con cambios tardíos en la DM del sistema dopaminérgico, similares a los efectos de las sustancias que liberan dopamina. El DM de estas áreas se asocia con rasgos con efectos negativos, mientras que el exceso de VGP se asocia con el vacío o las tendencias depresivas cuando no se juegan videojuegos.³⁸ A través de los mecanismos neuronales en estas áreas, la VGP puede estar directa o indirectamente asociada con los déficits funcionales informados anteriormente. Además, en el presente estudio, VIQ disminuyó en respuesta a VGP, e independientemente del tipo de IQ, un IQ más bajo se asoció con una mayor MD en áreas que incluyen el sistema dopaminérgico y el hipocampo. Además de los procesos de aprendizaje y memoria, los procesos de motivación tienen roles clave en el desempeño de las pruebas de CI entre los niños.³⁹ Por lo tanto, los efectos observados de VGP en VIQ pueden estar parcialmente mediados por estos mecanismos neuronales. Sin embargo, estas son especulaciones, ya que el presente estudio es longitudinal y no intervencionista, y no tenemos datos suficientes para justificar estas especulaciones y causalidades; Se necesitan estudios futuros para confirmar estas especulaciones o causalidades.

Las asociaciones entre una mayor cantidad de VGP y una FA más baja, así como una PIQ más baja, se observaron solo en los análisis de corte transversal. Por lo general, se considera que una FA inferior en áreas como el cuerpo calloso, donde no se cruzan múltiples fibras neuronales, representa funciones del tracto no preferidas que están acompañadas por una reducción de la mielinización de los axones y otros mecanismos fisiológicos.^{16, 40} La falta de asociación observada en los análisis longitudinales se puede atribuir a muchas causas. Uno es el menor poder estadístico en los análisis longitudinales debido a un tamaño de muestra más pequeño o mayor edad, ya que los niños más pequeños exhiben una mayor plasticidad.⁴¹ Además, la plasticidad más prominente puede ocurrir en la etapa inicial de la experiencia con VGP de acuerdo con estas medidas, y la plasticidad neural puede, por lo tanto, no observarse en los análisis longitudinales de estas medidas. La última interpretación, pero la más sencilla, es que el VGP no tiene efectos detectables en esas medidas. La asociación transversal observada fue que los niños con tales características neurocognitivas (menor PIQ y menor FA en regiones generalizadas) juegan videojuegos en mayores cantidades. En relación con los hallazgos actuales de la FA, estudios anteriores han investigado las características de la FA de pacientes con adicción a Internet.^{42, 43} Estos estudios son relevantes para los resultados actuales porque la adicción a Internet está débilmente relacionada con la cantidad de VGP,⁴⁴ Tal vez debido a los juegos en línea. Aunque los hallazgos de estos dos son inconsistentes, uno encontró que los pacientes con adicción a Internet tienen una AF más baja en las áreas prefrontales, incluidas las partes anteriores del cuerpo calloso. Además, este estudio utilizó un cuestionario para trastornos emocionales relacionados con la ansiedad en niños.⁴⁵ y demostró que los pacientes con adicción a internet presentan problemas emocionales más graves y que estos problemas se asociaron con FA en el cuerpo calloso anterior. Aunque estudios anteriores han demostrado que los correlatos estructurales de la materia gris de la cantidad de VGP no estaban relacionados con la adicción a internet,⁴⁴ es posible que los hallazgos actuales de la AF compartan mecanismos patógenos comunes con la adicción a Internet (como la vulnerabilidad y / o los signos adquiridos de adicción / problemas emocionales). Estas posibilidades deben ser exploradas en futuros estudios.

Los estudios actuales han mejorado nuestra comprensión de los efectos directos o indirectos de la VGP en niños. Como se describió en estudios previos, la neuroimagen previa ha mostrado consistentemente una correlación positiva entre la cantidad de VGP y la cantidad de materia gris en el DLFPC, y esto generalmente se ha considerado un resultado positivo.^{7, 8, 9} Una tendencia similar entre la cantidad de VGP y el volumen de materia gris regional en el PFC dorsolateral izquierdo (T= 3.27, 689 mm³, P<0.0025) se observó en el análisis transversal de este estudio. En ese análisis, el análisis VBM se realizó utilizando las mismas covariables utilizadas en este estudio (para obtener detalles de los métodos de preprocesamiento, consulte Takeuchi et al.²⁶). Sin embargo, estudios adicionales han indicado que el aumento de la materia gris relacionada con la experiencia informática en niños y adultos jóvenes tiene consecuencias psicológicas negativas..^{26, 46} Los estudios actuales han investigado los efectos directos o indirectos de VGP desde la perspectiva de FA y MD e inteligencia verbal y han apoyado aún más los aspectos negativos de VGP en sujetos más jóvenes.

El presente estudio tuvo algunas limitaciones. Primero, este no fue un estudio de intervención y, por lo tanto, incluye algunas limitaciones comunes de los estudios epidemiológicos observacionales. Este estudio involucró análisis longitudinales y estuvo libre de algunas de las limitaciones (por ejemplo, la posibilidad de que las asociaciones entre la inteligencia verbal y el VGP fueran causadas por una tendencia de los niños con menor inteligencia a jugar videojuegos). Sin embargo, los resultados actuales todavía no pueden probar que VGP causó directamente los cambios observados. Es posible que numerosos factores ambientales que no pudieron corregirse en los análisis hayan provocado los cambios observados. También es posible que una reducción en el número de actividades diarias (por ejemplo, el estudio, la lectura, las conversaciones con otros y el ejercicio) haya sido reemplazada por el tiempo empleado en el VGP. Esto es más cierto en los niños porque los niños pasan su tiempo de manera bastante uniforme los días de semana (por ejemplo, la escuela). Durante el tiempo restante, a medida que aumentan ciertas actividades, otras actividades tienden a disminuir simultáneamente. Debido a esta naturaleza, no es correcto corregir estas actividades en los análisis de regresión múltiple. También se debe recordar que, en los niños, el tiempo que se pasa en el VGP refleja una disminución en el tiempo dedicado a las actividades verbales (o ejercicio), y algunos de los efectos observados pueden haber sido mediados por tales efectos. Incluso si este fuera el caso, no creemos que el propósito de este estudio no se haya cumplido, ya que el tiempo empleado en VGP refleja la naturaleza del tiempo empleado en VGP en la vida real. En otras palabras, a diferencia de las configuraciones experimentales, en la vida real, incluso si un determinado videojuego tiene efectos beneficiosos en ciertas funciones, el tiempo invertido en jugar un juego de este tipo debe reemplazar otras actividades favorables, como estudiar y hacer ejercicio. Para una mayor consideración de este tema y la evaluación de los efectos del deporte, consulte Métodos y resultados suplementarios. Además, también es posible que la cantidad de VGP reflejara otras discapacidades (adicción a VGP y baja motivación hacia actividades académicas o sociales) y que dichas discapacidades afecten las funciones neurocognitivas. Alternativamente, cuando una mayor cantidad de VGP progresa a la adicción a los videojuegos, esto puede afectar las funciones neurocognitivas. Se deben realizar estudios futuros para considerar estos mecanismos causales. Para más discusiones sobre este tema, ver Métodos suplementarios. Además, en este estudio, también utilizamos una medida cognitiva validada y ampliamente utilizada pero cruda (prueba de Wechsler IQ), y no recopilamos datos que puedan evaluar específicamente las medidas socioemocionales. Los efectos de VGP en estas funciones específicas, así como su relación con las medidas de imagen tensor de difusión deben investigarse en futuros estudios. Además, los estudios han demostrado que ciertos videojuegos (por ejemplo, juegos violentos, espaciales y estratégicos) tienen ciertos efectos específicos.⁴⁷ Debido a que el propósito de nuestro estudio no abordó estos problemas, no reunimos los datos necesarios para investigar tales efectos; sin embargo, estos efectos podrían ser estudiados en el futuro. Una limitación general de este tipo de estudio estructural sobre los efectos de los factores ambientales en los mecanismos neuronales y cognitivos es que los cambios estructurales no reflejan directamente los cambios funcionales dentro de las áreas identificadas que están relacionadas con las funciones cognitivas. Por lo tanto, nuestro estudio no puede explicar directamente cómo los correlatos de la cantidad de VGP en las áreas identificadas se asocian con los correlatos funcionales cognitivos observados de la cantidad de VGP y otras funciones cognitivas.

En conclusión, el aumento de VGP está directa o indirectamente asociado con el retraso en el desarrollo del MD en regiones extensas del cerebro, así como con la inteligencia verbal. Anteriormente, se ha reportado una amplia gama de efectos beneficiosos de VGP,⁴⁸ y los videojuegos pueden ser útiles en ciertas condiciones (por ejemplo, adultos mayores, ciertos tipos de juegos). Sin embargo, el presente estudio mejoró nuestra comprensión de VGP como un hábito diario de los niños y reveló que las condiciones en las que los niños juegan videojuegos durante largos períodos de tiempo pueden conducir a un desarrollo neurocognitivo desfavorable, al menos desde cierta perspectiva.

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Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

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Referencias

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Agradecimientos

Agradecemos respetuosamente a Yuki Yamada por la operación del escáner de resonancia magnética, a Keiko Okimoto por ayudarnos a administrar el experimento y a Yuriko Suzuki de Philips por consejos sobre la imagen ponderada por difusión. También agradecemos a los participantes del estudio, a los otros examinadores de pruebas psicológicas y a todos nuestros colegas en el Instituto de Desarrollo, Envejecimiento y Cáncer y en la Universidad de Tohoku por su apoyo. Este estudio fue apoyado por JST / RISTEX y JST / CREST. Agradecemos a Enago (www.enago.jp) para la revisión del idioma inglés.