Internet-pelin liiallinen käyttö liittyy Fronto-Striatalin toiminnallisen yhteyden muutokseen palkkionpalautteen käsittelyn aikana (2018)

Heikompi vmPFC-yhteys caudate-ytimeen

VmPFC: n tiedetään olevan osallisena palkintojen kääntämisessä subjektiivisen arvon esityksiin (39, 42). Sillä on vastavuoroiset yhteydet striatumiin kognitiivisten ja afektiivisten / emotionaalisten toimintojen suhteen (43, 44). Tuloksemme paljastavat vmPFC: n dissosioituneen funktionaalisen kytkennän striatumin ala-alueisiin, jotka liittyvät IGO: hon: heikompi funktionaalinen yhteys selkärankaan (ts. Caudate-ydin) ja vahvempi yhteys ventriaaliseen striatumiin (ts. NAcc).

Caudate-ydin on dopamiinin projisointineuronien kohdealue huokoisissa nigra-alueissa, ja sen tiedetään osallistuvan toiminnan ja lopputuloksen yhdistämiseen palkitsemisen aikana (45). Se on yksi aivoalueista, joilla IGD: hen liittyviä poikkeavuuksia on ilmoitettu laajasti molekyyli- (46), rakenteellinen (47, 48) ja toiminnalliset tutkimukset (17). Esimerkiksi nuorten aikuisten, joilla on Internet-riippuvuus, dopamiinin D2-reseptorin saatavuus on vähentynyt kahdenvälisessä selkäsuonissa, ja IAT-asteikolla mitattu Internet-riippuvuuden vakavuus liittyy negatiivisesti dopamiinin D2-reseptorin saatavuuteen vasemmassa kaudaatissa (46). IGD-henkilöillä näyttää myös olevan lisääntynyt harmaasävy määrä caudatessa ja heikentynyt kognitiivinen ohjauskyky (47). Dong et ai. (17) ovat ilmoittaneet vähentäneen caudaate-aktivaatiota henkilöillä, joilla on Internet-riippuvuus, päätöksenteon aikana jatkuvan voiton yhteydessä, mikä viittaa riittämättömään huomiota aikaisempiin käyttäytymisvalintoihin ja niiden tuloksiin.

Aivoaktivaatioita vastauksena positiiviseen palautteeseen on raportoitu sekä caudate-ytimessä että vmPFC: ssä, etenkin kun palaute sisältää tietoja tulevasta käytöksestä (49). Caudate-vmPFC-yhteyden anatomisen lujuuden on osoitettu ennustavan tavoitteeseen kohdistetun toiminnan joustavuutta (50). Tämän tutkimuksen IGO-ryhmässä havaittu heikentynyt funktionaalinen kommunikaatio selän striatumin ja vmPFC: n välillä merkitsee sitä, että päätöksentekoon tai epänormaaliin päätöksentekoon tai epäonnistumiseen rahallisen palkkion saamiseksi tarvitaan etenkin, koska samanlaisia ​​havaintoja on raportoitu muun tyyppisistä riippuvuuksista. Esimerkiksi Lee et ai. (51) kertoivat vähentyneestä funktionalisesta kytkennästä vmPFC: tä ympäröivän selkärangan ja orbitofrontaalisen alueen välillä Odd-Even-Pass-tehtävän aikana alkoholiriippuvaisilla henkilöillä yhdessä jatkuvan maladaptiivisten valintojensa kanssa. Emme kuitenkaan löytäneet yhteyttä IGO: n heikon vmPFC-selän striatum-yhteyden ja rahallisen palkkion saamisen suorituksen välillä.

Vahvempi vmPFC-yhteys ydinkeräykseen

Toisin kuin vmPFC-caudate-ydinyhteydet, vmPFC-NAcc-yhteys parani IGO-ryhmässä. NAcc: n, joka on yksi ventriaalisen striatumin tärkeimmistä komponenteista, on ehdotettu osallistuneen palkitsevan ärsykkeen kannustimien jakamiseen. VmPFC-NAcc-piirin on ehdotettu olevan neuropatologinen riippuvuusmekanismi (52). Esimerkiksi ventaalisen striatumin ja vmPFC: n välillä on lisääntynyt toiminnallinen yhteys heroiinista riippuvaisilla henkilöillä lepoaikana (53). Lisääntynyttä vmPFC-NAcc-yhteyttä havaittiin myös alkoholiriippuvaisilla nuorilla aikuisilla palkkionkäsittelyn aikana, ja tämän yhteyden yksilölliset erot liittyivät alkoholin käytön tiheyteen (54).

Tulokset ovat yhdenmukaisia ​​Volkow et al: n päätelmien kanssa. (55), joka ehdotti, että riippuvuus liittyy “NYT” -piireihin, joissa kohonnut vmPFC / NAcc-piiri suosii välittömän palkinnan valitsemista. Nykyinen vmPFC-NAcc-kytkennän havainto IGO-ryhmässä on yhdenmukainen patologisten muutosten kanssa hermostomekanismeissa, jotka liittyvät palkkion arvon käsittelyyn aineen väärinkäytössä, etenkin "haluavissa" piireissä.

Vaikka vmPFC-NAcc-toiminnallisen liitettävyyden ja rahapalkkion oikean pysymisasteen välillä oli negatiivinen korrelaatio, tämän havainnon tulkinnassa on noudatettava varovaisuutta. Huomaa, että kahdella IGO-ryhmän yksilöllä, joiden vmPFC-NAcc: n toiminnallisen yhteyden vahvuudet olivat erittäin vahvoja rahapalkkioiden jakamisen aikana, oli alhaisin oikea pysymisaste. Yksi IGO-ryhmän osallistuja voidaan tunnistaa tilastolliseksi poikkeamaksi [Cook's Distance method; (56)]. IGO-ryhmässä alun perin löydetty negatiivinen korrelaatio [r₍₁₆₎ = −0.516, p = 0.028] ei ole enää merkitsevä, jos tämä poikkeama poistetaan analyysistä [r₍₁₅₎= -0.233, p = 0.369]. Vaihtoehtoisesti luulemme, että tämä poikkeama on vain äärimmäinen esimerkki tästä negatiivisesta suhteesta, jossa osallistuja, jolla on eniten parannettu vmPFC-NAcc-toiminnallinen kytkentä rahapalkkioon, kokisi suurimman kognitiivisen häiriön palkkapalautteen käsittelyssä. Tämän osallistujan heikko suorituskyky oli ominaista vain rahapalkkioille (0.65: IGO-ryhmän keskimääräinen oikea-oleskeluprosentti = 0.941; SD = 0.094), ei symboliselle palkinnolle (0.77: IGO-ryhmän keskimääräinen oikea pysyvyysaste = 0.822; SD = 0.179). Tämä viittaa siihen, että poikkeavan käyttäytymisen heikko suorituskyky ei liittynyt tehtävän ohjeiden väärinkäsitykseen tai yleisesti heikkoon oppimiskykyyn. Lisäksi samanlainen negatiivisen suhteen suuntaus esiintyi jopa normaalissa kontrolliryhmässä [r₍₁₈₎ = −0.440, p = 0.052], mikä osoittaa, että lisääntynyt vmPFC-NAcc-funktionaalinen kytkentä liittyi heikkoon oppimistulokseen rahallisen palkkion saamiseksi, riippumatta IGO-ongelmista. Tätä tulkintaa tukee aikaisempi raportti, jonka mukaan terveillä osallistujilla yksilöillä, joilla on lisääntynyt ventriaalinen striatum-vmPFC-yhteys, oli enemmän impulsiivista käyttäytymis taipumusta viivealennustehtävän aikana (57). Tämänhetkinen havainto vahvistetusta vmPFC-NAcc-toiminnallisesta yhteydestä IGO-ryhmässä voidaan ymmärtää samanlaisena patologisena mekanismina lisääntyneelle näkyvyydelle "haluavissa" piireissä (58). Toisin sanoen tehostettu vmPFC-NAcc-kytkentä palkitsemis kannustimeen IGO-yksilöillä voi liittyä suurempaan houkuttelevuuteen palkinnon suhteen, mikä voi olla mahdollinen taustalla oleva ongelmaisen Internetin liiallisen käytön taustalla oleva mekanismi houkutteleville kannustimille.

Heikompi VS-yhteys rintakehän etuosan cingulaarikuoreen

Tehtäväpohjaisen VS-toiminnallisen yhteyden tarkastelu paljasti, että IGO-henkilöillä on heikompi VS-dACC-kytkentä verrattuna kontrolliryhmään. Tämä vähentynyt funktionaalinen kytkentä ventriaalisen striatumin ja dACC: n välillä on johdonmukainen aikaisempien havaintojen kanssa. Ventraalisen striatum-dACC: n luontaisen yhteyden on osoitettu liittyvän nikotiinin suurempaan vakavuuteen (59) ja kokaiiniriippuvuus (60). Myös Crane et ai. (61) ovat ilmoittaneet, että alkoholin käyttöhäiriöiden korkean riskin ryhmällä (ts. huumausaineiden käyttäjillä) on vaikeuksia osallistua tähän verkkoon palkkioiden käsittelyn aikana.

DACC: llä on oppimisen yhteydessä tärkeä rooli toiminnan ja tuloksen yhdistysten koodaamisessa, mukaan lukien palkitsemishistorian integroiminen potentiaalisia palkitsemispäätöksiä varten62, 63). On myös ehdotettu osallistumista huomiotarpeen ilmoittamiseen oppimisen aikana (64). IAC-potilaiden palautteen käsittelyn dACC-toiminnon poikkeavuuksia on ilmoitettu. Yau et ai. (65) totesi, että ongelmallisen internetin käyttäjillä olevilla murrosikäisillä on tyhjä palautteeseen liittyvä negatiivisuus ja P300-amplitudit riskinoton aikana, mikä viittaa epänormaaliin ACC-toimintoihin varhaisessa ja myöhäisessä palautteen käsittelyssä. Koska VS on myös kriittinen aivoalue palkkioihin liittyvän oppimisen kannalta (66) sekä palkkioiden käsittelyyn (67), VS: n ja dACC: n välisellä toiminnallisella kytkemisellä on oltava kriittinen rooli palautteen oppimisessa, jossa valittujen vastausten tulosarvot päivitetään. Siksi muutettu VS-dACC-funktionaalinen kytkentä IGO-ryhmässä voisi osoittaa vaikeudesta edustaa toiminnan ja tuloksen suhteisiin liittyviä arvosignaaleja, mikä puolestaan ​​voi johtaa oppimisongelmiin, vaikka heikentynyttä oppimistulosta ei havaittu rahallisen palkkion perusteella.

Heikompi VS-yhteys muihin kortikaalisiin ja subkortikaalisiin alueisiin

Löysimme laajoja epänormaaleja toiminnallisia kytkentöjä vlPFC: stä, precuneuksesta ja kielestä gyrus yhdessä IGO: n kanssa. Nämä alueet osallistuvat erilaisiin kognitiivisiin kontrolleihin palautteen oppimisen aikana. Esimerkiksi vlPFC tunnetaan ohjaamaan joustavaa tavoitteellista käyttäytymistä integroimalla motivaatiotiedot alakortikaalisilta alueilta (68, 69). Preuneus ja lingual gyrus aktivoidaan vastauksena rahapalkkioon peruutusoppimisen aikana, kun palkkio annetaan signaalina roolien kääntämiseksi (70). Dongin et ai. (71), IGD-potilailla on vähentynyt ala-aivokuoren aktivoituminen riskialttiita valintoja tehtäessä. Vähentynyt toiminnallinen yhteys VS: n ja tämän tutkimuksen IGO-ryhmän eri aivokuoren alueiden välillä viittaa heikentyneeseen palautteen käsittelyn kognitiiviseen hallintaan, kun rahallinen palkkio annetaan positiivisena palautteena.

Havaitsimme myös, että IGO-ryhmällä oli heikompi VS-toiminnallinen yhteys pallidumiin rahallisen palkkion käsittelyn aikana. Pallidum vastaanottaa tehokkaat yhteydet vatsan striatumista, erityisesti NAcc: ltä, ja lähettää signaalin aivokuoreen releiden kautta talamuksen kautta (72). Pallidumin tiedetään lähinnä liittyvän motorisiin toimintoihin, mutta myös roolista palkkioiden käsittelyssä on keskusteltu laajasti (73). Zhai et ai. (74) kertoivat, että IGD liittyy vähentyneeseen valkoisen aineen tehokkuuteen pallidumissa. VS ja pallidum liittyvät molemmat riippuvuuden hedoniseen vaikutukseen, jonka ajatellaan olevan opioidijärjestelmien välittämiä (75), oletamme, että vähentynyt VS-Pallidum-toiminnallinen yhteys IGO-yksilöillä saattaa heijastaa heikentynyttä hedonista nautintoa rahallisen palkkion saamiseksi. Tämä tulkinta on yhdenmukainen riippuvuuden teoreettisen mallin kanssa, joka sisältää vähentyneet hedoniset asetuspisteet (76).

Miksi vaikutukset toiminnallisiin yhteyksiin ovat vain rahallista hyötyä?

Ainoastaan ​​rahapalkkiona IGO-ryhmä osoitti muuttuneen toiminnallisen yhteyden, joko heikommin vahvemmilla tai vahvemmilla malleilla. Palauteoppimisen aikana osallistujat olivat tietoisia siitä, että oikea vastaus voi johtaa joko rahalliseen tai symboliseen palkkioon. Koska heille ei ollut ilmoitettu siitä, mihin oppimisen stimulaatioon seurasi rahallinen, toisin kuin symbolinen palkkio, rahapalkinnon toimittamisella olisi ollut suurempi motivaatiokyky verrattuna symboliseen palkkioon. Se, että nämä vaikutukset rajoittuivat IGO-ryhmään, viittaa siihen, että tällä salitudeilla oli enemmän vaikutuksia IGO-yksilöihin kuin kontrolleihin.

Huolimatta toiminnallisista yhteysvaikutuksista, joita IGO-yksilöillä havaittiin rahallisen palkkion saamiseksi, emme havainnut rahallisen palkkion oppimisen heikkenemistä IGO-ryhmässä verrattuna kontrolleihin. Yksi mahdollinen syy tähän voi olla kattovaikutus. Tässä palauteoppimismallissa, jossa kukin palaute annettiin deterministisen ärsykkeen ja lopputuloksen perusteella, rahallisen palkkion keskimääräinen oikea pysyvyysprosentti oli erittäin korkea molemmissa ryhmissä (IGO-ryhmä: M = 0.94, SD = 0.09; kontrolliryhmä: M = 0.95, SD = 0.04). Seurauksena on, että IGO-ryhmässä on vaikeaa ratkaista mahdolliset oppimisvaikeudet rahalliselta palkinnolta oppimiseksi. Toinen mahdollisuus on, että IGO-yksilöt voivat luottaa muihin korvaaviin kognitiivisiin resursseihin oppiakseen SR-assosiaatioita, mikä johtaa kontrolleihin samankaltaiseen suorituskykyyn. Emme kuitenkaan löytäneet todisteita kompensoivan hypoteesin tueksi, koska suurin osa tutkituista toiminnallisista verkoista oli IGO-ryhmässä heikompi kuin kontrolleissa. Ainoa tapaus, jossa IGO-ryhmässä oli lisääntynyt toiminnallinen yhteys (ts. VmPFC-NAcc-kytkentä), suhde käyttäytymissuorituskykyyn oli päinvastainen kuin odotukset: yksilöillä, joilla vmPFC-NAcc-kytkentä rahalliselle palkkiolle oli vahvempi, oli vähentynyt taipumus valita sama vastaus myöhemmissä yhteyksissä. Siksi, jos IGO: ssa on kompensoiva mekanismi oppimisvaikeuksien voittamiseksi palkkiopalautteen palauttamiseksi, sen on oltava olemassa vmPFC- tai VS-kytkentäverkkojen ulkopuolella. Lopuksi meidän on harkittava sitä mahdollisuutta, että IGO: n kompensointimekanismeja ei esiinny palautteen käsittelyprosessin aikana, kuten tässä tutkimuksessa tutkitaan, vaan tutkimusten välisen ajanjakson aikana (työmuististrategia) tai ärsykkeen esittämisen / vasteen valinnan aikana. Tämän ajatuksen mukaisesti edellinen raportti (1) ehdottaa, että IGO: n henkilöt rekrytoivat työmuististrategian erityisesti rahallisen palkkion saamiseksi korvaamaan heidän palkkionsa oppimisvaikeudet.

Varoitukset ja rajoitukset

Vaikka havaitsimme erilaisia ​​VS: n ja vmPFC: n toiminnallisia yhteysmalleja IGO-ryhmässä, näiden poikkeavuuksien aste ei liittynyt Internet-peliriippuvuuden oireiden vakavuuteen. Palkintotietojen käsittelyyn liittyvissä toiminnallisissa verkoissa havaitut poikkeavuudet voivat johtua IGO-henkilöiden voimakkaasta Internet-pelaamisen käytöstä. Tiedot eivät kuitenkaan tue tätä mahdollisuutta, koska emme löytäneet korrelaatiota pelaamiseen käytetyn ajan ja yhteyden vahvuuksien välillä. Vaihtoehtoinen mahdollisuus on, että riippuvuuden vakavuus ei välttämättä näytä lineaarista suhdetta palkkakäsittelyn poikkeavuuksien asteeseen. Toinen on, että henkilöt, joilla on tiettyjä luontaisia, olemassa olevia toiminnallisia verkko-ominaisuuksia, saattavat todennäköisemmin joutua pelien liikakäyttöongelmiin. Esimerkiksi rento pelitoiminta voi olla ongelmallista niille, jotka ovat suhteellisen tehottomia käsittelemään kognitiivisia / tarkkaavaisia ​​vaatimuksia hallita ympäristöä, kun he kokevat mielihyvää erittäin merkittävistä palkkioista, jolloin tällaiset muuten normaalit henkilöt ovat vaarassa saada IGD. Pitkittäistutkimuksia tarvitaan Internet-pelaamisen pitkän aikavälin vaikutusten tai riskitekijöiden käsittelemiseksi tietojen käsittelyssä.

Masennus ja huomiovaje / hyperaktiivisuushäiriöt (ADHD) ovat liittyneet palkkioiden käsittelyyn (77, 78), jotka molemmat ovat myös tunnettuja IGD: n psykiatrisia seurauksia (79). IGO-ryhmässä havaitut funktionaalisten yhteysominaisuuksien muutokset eivät liittyneet mihinkään IGD: n lisävaikutuksiin, kuten masennukseen tai impulsiivisuuteen. Koska ryhmäeroja rahallisessa palkitsemisessa havaittiin toiminnallisissa aivoverkoissa, joiden tiedetään osallistuvan palkkion miellyttämiseen ja kognitiiviseen hallintaan, on kohtuullista olettaa, että nämä erot liittyvät palkkotietojen käsittelyyn. Siksi erot tietojen käsittelyssä rahallisen palkkion saamiseksi ovat todennäköisiä kriittisiä IGD-piirteitä, jotka voivat ilmetä riippumattomasti persoonallisuuspiirteistä tai tunnevaikeuksista.

On tärkeää keskustella muutamasta tämän mietinnön rajoituksesta. IGO-ryhmämme koostui nuorista miehistä, joiden katsottiin olevan IGD: n "vaarassa". Tulosten yleistämisessä IGO-naaraisiin tai miehiin tai naisiin, joilla on kliinisesti diagnosoitu IGD, on oltava varovainen (80). Toinen kysymys on kiinteän ärsykkeiden välisen intervallin käyttö oppimistehtävien ja palautteenäytön välillä, kuten on tyypillistä SR-yhdistysoppimismalleille. Tämä kiinteä aikaväli olisi saattanut aiheuttaa palautteen liittyvän aktivoinnin kuvaustietoihin palautteen ennakointijakson jäännösaktiivisuuden (ts. Näytön esityksen tai vasteen aloittamisen). Itse asiassa edellinen tutkimus, jossa tutkittiin palkinnon ennustevirhettä IGD: ssä, paljasti tylsän VS-aktivoinnin kii-prosessoinnin aikana (81). Lopuksi on syytä pitää mielessä, että toiminnallinen liitettävyyslähestymistapa ei paljasta kahden alueen välistä suoraa tai syy-yhteyttä, vaikka joillekin tulkinnoistamme on tietoa eläintutkimuksissa löydetyistä erityisistä anatomisista yhteyksistä.