Cambios longitudinales en la conectividad neural en pacientes con trastorno de juegos de Internet: un estudio de coherencia EEG en estado de reposo (2018)

Psiquiatría de frente. 2018 Jun 7; 9: 252. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00252.

PMID: 29930524

PMCID: PMC5999751

DOI: 10.3389 / fpsyt.2018.00252

Parque Sunyoung1Hyera Ryu1, Ji-Yoon Lee1Aruem Choi1, Dai-Jin Kim2Sung Nyun Kim3* y Jung-Seok Choi1,4*

Objetivos:

El presente estudio investigó la conectividad neural asociada con las respuestas al tratamiento en pacientes con trastorno de juegos de Internet (IGD) mediante análisis de coherencia de electroencefalografía de estado de reposo (EEG).

Métodos:

Se incluyeron pacientes con 30 con sujetos de control sanos (HC) con IGD y 32. De los pacientes con IGD, 18 completó un tratamiento ambulatorio que incluyó farmacoterapia con inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina durante los meses de 6. Se utilizaron cuestionarios de autoevaluación y coherencia del EEG en estado de reposo para evaluar las características clínicas y psicológicas antes y después del tratamiento, y los datos se analizaron mediante ecuaciones de estimación generalizadas.

Resultados:

En comparación con los HC, los pacientes con IGD mostraron una mayor coherencia intrahemisférica beta y gamma y una mayor coherencia intrahemisférica delta del hemisferio derecho al inicio del estudio. Después de 6 meses de tratamiento ambulatorio, los pacientes con IGD mostraron mejoras en los síntomas de IGD en comparación con la línea de base, pero continuaron mostrando una mayor coherencia intrahemisférica beta y gamma en comparación con la de los HC. No se detectaron cambios significativos en la coherencia del EEG entre las evaluaciones previas y posteriores al tratamiento en ninguna banda en el grupo IGD.

Conclusión:

Estos hallazgos sugieren que una coherencia intrahemisférica de frecuencia rápida significativamente mayor puede ser un importante marcador de rasgo neurofisiológico de los pacientes con IGD.

Introducción

El trastorno de los juegos de Internet (IGD) se caracteriza por un patrón de uso excesivo y repetitivo de los juegos basados ​​en Internet (1). La IGD ha recibido una atención creciente debido a varias consecuencias negativas que afectan la vida diaria normal, el rendimiento académico y laboral y el funcionamiento psicológico (1, 2). Los pacientes con una adicción conductual, como la IGD, comparten ciertas características clínicas, como la impulsividad, el deseo y la incapacidad para controlar el comportamiento dañino (3, 4). Estudios recientes han utilizado técnicas de neuroimagen y neurofisiológicas para investigar los cambios estructurales y funcionales en el cerebro asociados con la inhibición de la impulsividad o respuesta para mejorar nuestra comprensión de las características de la IGD (57).

Varios estudios de neuroimagen han investigado la conectividad disfuncional en pacientes con IGD. Por ejemplo, Zhang (8) informaron una disminución de la amplitud de las bajas fluctuaciones en la corteza orbitofrontal y la corteza cingulada posterior en adultos jóvenes con IGD en comparación con los controles. También encontraron que los pacientes con IGD mostraron interacciones mejoradas en el modo predeterminado y en las redes de control ejecutivo en comparación con los controles. Además, los pacientes con IGD mostraron una mayor conectividad en redes cerebrales sensoriomotoras y conectividad funcional interhemisférica alterada en estado de reposo en el lóbulo prefrontal, incluido el giro frontal superior bilateral, el giro frontal inferior y el giro frontal medio (9, 10). Estos hallazgos sugieren que los pacientes con IGD tienen deficiencias en el procesamiento relacionado con la recompensa, el funcionamiento cognitivo general y el control de los impulsos.

Aunque los estudios de neuroimagen han identificado las estructuras cerebrales involucradas en las actividades del estado de reposo, proporcionan información limitada en términos de la dinámica temporal de las redes neuronales en el cerebro. La coherencia electroencefalográfica (EEG) es útil para medir anomalías en la organización funcional del cerebro con alta resolución temporal (11). La coherencia del EEG mide la consistencia de las diferencias de fase en dos regiones del cerebro y refleja la sincronización entre las poblaciones neuronales y la conectividad cortical (12). El aumento de la coherencia entre dos electrodos de EEG sugiere la integración funcional de dos regiones del cerebro, mientras que la disminución de la coherencia refleja las actividades no relacionadas de dos poblaciones neuronales (13, 14).

Algunos estudios que han investigado la conectividad cerebral mediante EEG en estado de reposo informaron que los adolescentes con adicción a Internet mostraron una mayor coherencia gamma entre las áreas parietal, temporal derecha y occipital en comparación con los controles sanos (HC) ()15). Los pacientes con IGD también mostraron una coherencia gamma intrahemisférica mejorada en comparación con los controles (16). Además, el aumento de la conectividad intrahemisférica dentro del área fronto-temporal puede asociarse con juegos en línea repetitivos (17). Estos hallazgos consistentes indican que la sincronía gamma-fásica alterada se asocia con hiperactividad en el sistema sensorial así como con un sistema excitador anormal. Sin embargo, sigue sin estar claro si la conectividad neural alterada en pacientes con IGD es un marcador de rasgo o un marcador de estado asociado con la gravedad de la IGD. Algunos estudios que utilizan la coherencia de EEG han demostrado anomalías en la conectividad cerebral en personas con trastorno por uso de sustancias (SUD), que tiene un mecanismo cerebral similar al de la IGD (7, 18, 19). Por ejemplo, los participantes abstinentes a largo plazo, así como los no dependientes del alcohol, mostraron un aumento de la coherencia de EEG bilateral, intrahemisférica y posterior (18). De manera similar, los individuos abstinentes dependientes de heroína mostraron una mayor coherencia gamma intrahemisférica izquierda en comparación con los HC (19). Estos hallazgos sugieren que la conectividad neural mejorada no se normaliza después de un largo período de abstinencia o tratamiento y puede reflejar un endofenotipo para SUD. Por lo tanto, los estudios longitudinales con pacientes con IGD podrían ayudarnos a comprender la fisiopatología y desarrollar intervenciones de tratamiento para la IGD.

Según nuestro conocimiento, ningún estudio ha investigado cambios longitudinales en la coherencia del EEG en estado de reposo después del tratamiento de pacientes con IGD. Por lo tanto, investigamos la conectividad cortical asociada con las respuestas al tratamiento en pacientes con IGD para comprender su mecanismo subyacente y para dilucidar si la sincronía fásica alterada en individuos con IGD es un marcador de estado o rasgo. Basado en hallazgos anteriores (16, 17, 20), planteamos la hipótesis de que los pacientes con IGD mostrarían una mayor coherencia de frecuencia rápida en la línea de base y que este índice neurofisiológico se mantendría a pesar de que sus síntomas de IGD mejoraron después de 6 meses de tratamiento ambulatorio.

Materiales y Métodos

Participantes

Este estudio longitudinal incluyó a participantes varones de 62 de edades entre 18 y 38 que fueron reclutados del SMG-SNU Boramae Medical Center y la comunidad circundante en Seúl, República de Corea. Treinta pacientes fueron clasificados con IGD según los criterios del Manual estadístico y de diagnóstico de trastornos mentales, Quinta edición y diagnosticados por un psiquiatra con experiencia clínica (1). Treinta y dos participantes sirvieron como HC. El presente estudio incluyó solo a aquellos pacientes que pasaban más de 4 h / día y / o 30 h / semana jugando juegos de Internet. Además, se utilizó la prueba de adicción a Internet de Young (Y-IAT) para evaluar la gravedad de los síntomas de IGD (21). Se realizaron evaluaciones clínicas de referencia y un electroencefalograma en todos los participantes. Desde las evaluaciones basales, 18 de los 30 pacientes con IGD que tenían síntomas comórbidos de depresión o ansiedad continuaron con la farmacoterapia con inhibidores de la recaptación de serotonina (ISRS) usando las dosis diarias promedio: escitalopram a 15.83 ± 9.17 mg, fluoxetina a 50.00 ± 9.17 mg o paroxetina 30.00 ± 14.14 mg. En este estudio no se utilizaron fármacos distintos de los ISRS. Después de 6 meses de tratamiento continuo, completaron evaluaciones de seguimiento que incluyeron medidas clínicas y registro de EEG. El resultado primario del tratamiento fue el cambio en la puntuación IAT desde antes hasta después del tratamiento. Los participantes de HC que jugaron juegos de Internet <2 h / día fueron reclutados directamente de las comunidades locales. Ninguno de los participantes tenía antecedentes de discapacidad intelectual, trastorno psicótico o trastorno neurológico, y todos eran diestros. Se excluyeron los participantes con un coeficiente intelectual estimado de <80.

Este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de SMG-SNU Boramae Medical Center, República de Corea. Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito después de haber recibido información sobre el estudio.

Grabaciones de EEG

Recopilación de datos EEG

En nuestro estudio anterior se presentó información detallada sobre las grabaciones de EEG y el procedimiento de recolección de datos (16). El electroencefalograma en estado de reposo se registró durante 10 min (4 min con los ojos cerrados, 2 min con los ojos abiertos y 4 min con los ojos cerrados) en una habitación protegida eléctricamente e insonorizada con luces tenues. Se indicó a los participantes que se relajaran y evitaran cualquier movimiento corporal y somnolencia. La actividad del EEG se registró a partir de 64 electrodos basados ​​en el sistema internacional 10-20 modificado junto con electrooculogramas verticales y horizontales y un electrodo de referencia mastoideo. El canal de tierra estaba ubicado entre los electrodos FPz y Fz. Las señales de EEG se registraron continuamente utilizando un filtro de paso de banda en línea de 0.1 a 60 Hz y un filtro de paso de banda fuera de línea de 0.1 a 50 Hz a una frecuencia de muestreo de 1,000 Hz. Las impedancias de los electrodos se mantuvieron en <5 KΩ.

Todos los datos de EEG se analizaron con el software NeuroGuide (NG Deluxe 2.6.1, Applied Neuroscience; St. Petersburg, FL, EE. UU.) Para el análisis de coherencia, y 19 de los canales 64 se realizó mediante el montaje de NeuroGuide establecido de la siguiente manera: FP1, FP2, F7 , F3, Fz, F4, F8, T3, C3, Cz, C4, T4, T5, P3, Pz, P4, T6, O1 y O2. Los artefactos debidos a los parpadeos y movimientos de los ojos durante las grabaciones de EEG fueron eliminados por el sistema automático NG Deluxe 2.6.1 y se detectaron visualmente.

Coherencia

Los métodos de análisis de coherencia se presentaron en Park et al. (16). Para resumir, los datos de EEG en estado de reposo se transformaron en el dominio de frecuencia utilizando el algoritmo de transformación de Fourier rápido con los siguientes parámetros: epoch = 2 s, frecuencia de muestreo = 128 muestras / s (puntos de tiempo digitales 256), rango de frecuencia = 0.5 – 40 Hz, y una resolución de 0.5 Hz con una ventana de reducción del coseno para minimizar las fugas. El programa NG 2.6.1 se utilizó para obtener los valores de coherencia. Las épocas aceptadas de los datos de EEG se calcularon para cada una de las siguientes bandas de frecuencia: delta (1 – 4 Hz), theta (4 – 8 Hz), alfa (8 – 12 Hz), beta (12 – 25 Hz), y gamma (30 – 40 Hz). Además, la coherencia intrahemisférica para cada banda se examinó utilizando los pares de electrodos F3 – C3, C3 – C3 – C3 – C3 – C3 – C3 – P3 –C3 –C3 –C3 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C4 –C3 – hemisUM – – Pares de electrodos T4, F3 – P4, C3 – T4, C3 – P4, y TXNUMX – PXNUMX en el hemisferio derecho. La coherencia interhemisférica se calculó entre los pares de electrodos FXNUMX – FXNUMX, CXNUMX – CXNUMX, TXNUMX – TXNUMX y PXNUMX – PXNUMX.

Valoraciones psicologicas

Escala de inteligencia para adultos de Wechsler

La versión coreana de la Escala de inteligencia para adultos de Wechsler se administró a todos los participantes para calcular su coeficiente intelectual (2224).

Cuestionarios

La versión coreana de todos los cuestionarios ha sido validada (2528).

IAT de Young (Y-IAT)

El Y-IAT se utilizó para medir la gravedad de la adicción a Internet. Todos los artículos 20 se clasifican en una escala de cinco puntos de 1 a 5. Por lo tanto, los puntajes totales varían de 20 a 100 (21, 28). El alfa de Cronbach para este estudio fue de 0.97.

Inventario de depresión de Beck-II (BDI-II)

El BDI-II se administró para evaluar la gravedad de los síntomas depresivos (26, 29). Cada ítem se califica en una escala de cuatro puntos de 0 a 3, y las puntuaciones totales de los 21 ítems pueden oscilar entre 0 y 63. El alfa de Cronbach para este estudio fue de 0.95.

Inventario de ansiedad de Beck (BAI)

El BAI incluye un total de elementos 21 y aborda la intensidad de los síntomas de ansiedad (25, 30). Las respuestas se califican en una escala de cuatro puntos y las puntuaciones van de 0 a 3. La puntuación total de BAI, que va de 0 a 63, se obtiene sumando los 21 ítems. El alfa de Cronbach para este estudio fue de 0.94.

Barratt impulsivity scale-11 (BIS-11)

El BIS-11, que se utilizó para medir la impulsividad (27, 31), es un cuestionario de autoinforme de 30 ítems que incluye tres subescalas que miden la impulsividad (atención, motricidad y no planificación). Cada ítem se califica en una escala de cuatro puntos del 1 al 4. El alfa de Cronbach para este estudio fue de 0.79.

Análisis estadístico

Las variables basales demográficas y psicológicas fueron analizadas por independientes. t-las pruebas, mientras que las diferencias en las variables psicológicas antes y después del tratamiento se analizaron por pares t-pruebas Se utilizaron ecuaciones de estimación generalizadas separadas (GEE) para evaluar los efectos del grupo en los datos del EEG para cada banda de frecuencia para examinar las correlaciones entre mediciones repetidas (32, 33). Los GEE analizaron los valores de coherencia intra e interhemisférica utilizando los siguientes factores al inicio y al final del período de tratamiento ambulatorio de 6-mes, respectivamente: la coherencia intrahemisférica se analizó según el grupo (IGD y HC) x región (fronto-central) hemisferio fronto-temporal, fronto-parietal, centro-temporal, centro-parietal y temporo-parietal (izquierda y derecha); y la coherencia interhemisférica se evaluó según el grupo (IGD y HC) región x (frontal, central, temporal y parietal). En estos análisis, controlamos los puntajes de educación y BDI-II, BAI y BIS-11 para identificar las diferencias de grupo. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el software SPSS 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, EE. UU.).

Resultados

Variables demográficas y psicológicas antes y después del tratamiento.

Los pacientes con IGD no difirieron de los HC en términos de edad o coeficiente intelectual. Sin embargo, se observaron diferencias significativas en los puntajes de educación, BDI-II, BAI y BIS-11 entre los dos grupos. Las características demográficas y psicológicas de los grupos IGD y HC se presentan en la Tabla 1. Después de 6 meses de tratamiento, los pacientes con IGD tuvieron puntuaciones Y-IAT significativamente más bajas, pero no puntuaciones BDI-II, BAI o BIS-11 más bajas en comparación con sus datos de referencia (Tabla 2).

TABLA 1
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Tabla 1. Características demográficas y psicológicas de los grupos de estudio al inicio del estudio.

 
TABLA 2
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Tabla 2. Cambios en las características clínicas de los pacientes con trastorno de los juegos de Internet (IGD) antes y después del tratamiento.

Coherencia EEG

Datos basales de coherencia de EEG

El análisis estadístico utilizando las GEE de coherencia intrahemisférica reveló efectos significativos del grupo principal en las bandas beta y gamma al inicio después de ajustar por variables demográficas y psicológicas (Tabla 3). Específicamente, los pacientes con IGD [M (error estándar de la media; SEM) = 48.95 (69.463)] mostraron una coherencia betahemisférica beta significativamente mayor que los HC [M (SEM) = 41.68 (70.187)]. Los pacientes con IGD [M (SEM) = 58.65 (111.862)] también mostraron una coherencia significativamente mayor en la banda gamma que los HC [M (SEM) = 46.03 (113.029)]. Además, se reveló un efecto de interacción para el grupo × hemisferio. El grupo IGD [M (SEM) = 49.11 (68.393)] aumentó significativamente la coherencia intrahemisférica delta en el hemisferio derecho en comparación con el grupo de HC [M (SEM) = 42.36 (69.106)]. Un análisis de la coherencia interhemisférica no reflejó un efecto principal significativo del grupo, un efecto de interacción de la región del grupo × o una interacción del grupo × hemisferio.

 
TABLA 3
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Tabla 3. Efectos sobre la coherencia intrahemisférica del EEG que controlan los efectos de las características demográficas (educación) y psicológicas (puntuaciones en el BDI-II, BAI y BIS-11) antes y después del tratamiento.

Cambios en los datos de coherencia de EEG después del tratamiento

No se observaron cambios significativos en la coherencia del EEG en ninguna de las bandas de tratamiento previo o posterior al tratamiento en el grupo con IGD. Sin embargo, se observó un efecto principal del grupo en la coherencia beta y gamma en la evaluación posterior al tratamiento (Tabla 3 y la Figura 1). Específicamente, los pacientes con IGD [M (SEM) = 53.66 (75.338)] mostraron una mayor coherencia intrahemisférica beta en comparación con los HC [M (SEM) = 40.54 (77.143)]. La coherencia intrahemisférica para la banda gamma fue significativamente mayor en pacientes con IGD [M (SEM) = 61.41 (126.700)] que en HC [M (SEM) = 46.51 (129.734)] en la evaluación posterior al tratamiento. Además, de acuerdo con el análisis post hoc, hubo un efecto de interacción de la región grupo × en la coherencia alfa, pero no hubo diferencias significativas entre los grupos.

 
FIGURA 1
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Figura 1 y XNUMX. Principales efectos sobre el EEG intrahemisférico. (A) beta y (B) Coherencia gamma antes y después del tratamiento. *P <0.05.

Discusión

Por lo que sabemos, este es el primer estudio que investiga los cambios longitudinales en la conectividad neural medidos por la coherencia del EEG en pacientes con IGD. Los participantes con IGD mostraron una mayor coherencia de EEG intrahemisférica en las bandas beta y gamma en la línea de base. Sin embargo, estos patrones anormales de sincronización de fase no se normalizaron después de 6 meses de farmacoterapia, a pesar de que los pacientes con IGD mostraron mejoras significativas en sus síntomas de IGD. En consecuencia, nuestros resultados indican que el aumento de la coherencia beta y gamma durante el estado de reposo puede ser un importante marcador de rasgo neurofisiológico de los pacientes con IGD.

El grupo IGD mostró una coherencia intrahemisférica de frecuencia rápida significativamente mayor que el grupo HC en la línea de base. Se considera que la actividad de la banda beta en el EEG en reposo predispone a un paciente a consumir sustancias y es un marcador electrofisiológico de hiperexcitabilidad debido a un desequilibrio de inhibición de excitación en el cerebro (34, 35). El aumento de la coherencia beta intrahemisférica se ha relacionado con el factor de vulnerabilidad para IGD (17, 36). Por ejemplo, Youh et al. (17) mostró que el aumento de la coherencia beta en el área frontotemporal era más común en pacientes con IGD comórbida y trastorno depresivo mayor (TDM) en comparación con pacientes con TDM solamente. Los autores sugirieron que la coherencia beta mejorada puede reflejar un juego en línea excesivo e indicar la sincronización neuronal alterada entre las regiones del cerebro en pacientes con IGD.

El aumento de la coherencia gamma del EEG antes del tratamiento es consistente con un estudio previo (16). Se piensa comúnmente que la actividad gamma refleja una variedad de funciones neuronales, incluida la inhibición de la respuesta y la distribución de los recursos de atención (3740). Nuestro grupo de investigación ha informado que el aumento de la coherencia gamma intrahemisférica está relacionado con el control disfuncional del impulso, el sistema de recompensa y la gravedad de los síntomas de la IGD (16). Además, Choi et al. (41) determinó que el aumento de la actividad gamma durante un estado de reposo está relacionado con el deterioro inhibitorio y la impulsividad del rasgo en pacientes con IGD. En conjunto, estos hallazgos sugieren una ineficaz sincronía neural y conectividad funcional en pacientes con IGD.

Después de 6 meses de tratamiento ambulatorio, los pacientes con IGD mostraron mejoras en sus síntomas de IGD en comparación con la línea de base, pero todavía mostraron una mayor coherencia intrahemisférica beta y gamma en comparación con los HC. Algunos estudios realizados con ISRS informaron que la farmacoterapia reduce los síntomas de la IGD (20, 42). Se cree que la serotonina juega un papel importante en la depresión, la ansiedad y la impulsividad (43). Por lo tanto, el tratamiento con un ISRS parece ser efectivo para reducir la gravedad de la DCI. Sin embargo, el presente estudio no encontró mejoras en la coherencia intrahemisférica alterada en las bandas beta y gamma después de 6 meses de tratamiento con ISRS. Estos hallazgos sugieren que una mayor coherencia de frecuencia rápida puede considerarse un marcador de rasgo potencial de IGD en lugar de un marcador de estado.

El presente estudio estuvo sujeto a ciertas limitaciones. Primero, nuestros resultados pueden ser de generalización limitada porque la cantidad de participantes en este estudio fue relativamente pequeña y solo se incluyeron participantes masculinos. Segundo, el presente estudio utilizó atención ambulatoria típica en lugar de modalidades de tratamiento bien organizadas. Sin embargo, este estudio se centró en los cambios en los patrones de sincronización de fase en pacientes con IGD en lugar de los efectos del tratamiento. Por lo tanto, se necesitarán estudios adicionales para dilucidar el efecto del tratamiento farmacoterapéutico específico en los marcadores neurofisiológicos de pacientes con IGD. En tercer lugar, todos los pacientes con IGD incluidos en este estudio tenían síntomas comórbidos de depresión o ansiedad, que pueden haber tenido efectos de confusión. Por lo tanto, las covariables psicológicas se controlaron en el análisis final para controlar estos síntomas comórbidos.

En general, el presente estudio encontró que, al inicio del estudio, los pacientes con IGD habían aumentado la coherencia intrahemisférica en la banda de frecuencia rápida en comparación con el grupo de HC. Sin embargo, esta conectividad neural anormal se mantuvo después de 6 meses de tratamiento ambulatorio, lo que indica que el aumento de la coherencia beta y gamma durante el estado de reposo puede ser un marcador neurobiológico considerado para la fisiopatología de la IGD. La presente investigación contribuirá a una mejor comprensión de las redes neurofisiológicas que subyacen a la IGD.

Contribuciones de autor

J-SC y SK realizaron el diseño y concepto del estudio. SP realizó los análisis y dirigió la redacción del manuscrito. J-SC guió y supervisó la redacción del manuscrito. HR, J-YL, AC y D-JK contribuyeron a la realización del estudio.

Oportunidades

Este estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea (2014M3C7A1062894), República de Corea.

Declaracion de conflicto de interes

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un posible conflicto de intereses.

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