Estruturas cerebrais asociadas á tendencia de adicción a Internet en xogadores de xogos en liña adolescentes (2018)

introdución

Nas últimas décadas, Internet xogou un papel importante na nosa vida. Non obstante, cada vez son máis os adolescentes que navegan por Internet e xogan un xogo en liña excesivamente, o que resulta en efectos adversos para os adolescentes e para a sociedade. Un estudo epidemiolóxico demostrou que o trastorno de xogos por Internet (IGD), un subtipo de adicción a Internet (IA) (1), foi un problema de saúde mental moi común entre os adolescentes chineses (2). Polo tanto, cada vez hai máis estudos centrados no neuromecanismo do IGD e destinados a contribuír á prevención e tratamento da IGD.

A neuroimagen estrutural do cerebro podería usarse para investigar mecanismos cerebrais sobre trazos de personalidade individuais (3-5). Estudos estruturais anteriores atoparon que individuos con IGD tiñan anomalías estruturais na materia gris (GM), como a diminución do volume de materia gris (GMV) ou a densidade de GM en múltiples áreas cortical e subcortical (6-11), e aumentou GMV nas rexións frontal e temporal (8, 12). Estes estudos suxeriron que as áreas cerebrais múltiples nas rexións frontal, temporal, parietal e subcortical como o estriado ventral asociáronse con IA, o que contribuíu á comprensión dos neuromecanismos de IA. Non obstante, a maioría dos estudos anteriores só se centraron no IA ou IGD diagnosticado por cuestionario clínico como o exame de adicción a Internet (IAT) e compararon as diferenzas de comportamento e función cerebral e estrutura entre os individuos do IGD e os controis sans. De feito, non todas as persoas que xogan un xogo en liña sofren o IGD.13). Polo tanto, é necesaria a investigación das correlacións estruturais nos xogadores en liña con diferentes niveis de tendencia ao IGD, non só os individuos con diagnóstico IGD.

Recentemente, tres estudos centráronse directamente nas asociacións neuronais da tendencia á IA. Wen e Hsieh (14) explorou a relación entre as conexións funcionais de todo o cerebro eo nivel de IA nun grupo de adultos novos (anos 19-29) e atopou que dúas redes consistían principalmente en rexións frontales que estaban correlacionadas coa tendencia do IA. Li et al. (15) informaron que a estrutura e conectividade funcional do córtex prefrontal dorsolateral dereito correlacionáronse positivamente coa puntuación IAT nun grupo de adultos novos sans (anos 18 – 27). Un estudo de Kühn (16) revelou que o GMV das rexións cerebrais dentro da rede fronto-estriatal correlacionouse co uso excesivo de Internet avaliado pola puntuación da IAT. Ademais, estudos anteriores tamén demostraron que os cambios de GMV estaban relacionados coa gravidade da adicción aos xogos en liña nos suxeitos de IGD. Por exemplo, un estudo de Weng et al. demostrou que os GMVs da cortiza orbitofrontal dereita e da insula bilateral estaban correlacionados positivamente coa gravidade da adicción ao xogo en liña nos sujetos do IGD7). Cai et al. Aumentada GMV do núcleo accumbens asociouse coa puntuación IAT nos individuos do IGD (17). Un estudo de Zhou et al. mostraron que a GMV inferior na cortiza orbitofrontal dereita estaba relacionada coa maior gravidade da adicción aos videoxogos en liña nos xogadores de Internet (18). Estes estudos demostraron que as estruturas e funcións do cerebro estaban asociadas co nivel de IA. Non obstante, a relación entre a tendencia ao IGD e a GMV en todo o cerebro non foi aínda avaliada claramente en adolescentes (anos 14 – 18). O adolescente entre 14 e 18 anos de idade atópase nun período crítico de desenvolvemento psicolóxico e é propenso a adicción e efectos adversos (19, 20). Moitos estudos sobre o vicio da substancia prestaron moita atención a adolescentes de 14 a 18 anos (21, 22). Un estudo de gran mostra demostrou que o IGD é moi común nos estudantes chineses de primaria e media escola cunha incidencia de 22.5% entre os estudantes que xogan xogos online.2). Polo tanto, é máis necesario investigar as correlacións estruturais do cerebro coa tendencia ao IGD en adolescentes (anos 14-18).

Ademais, estudos anteriores demostraron que o xogo en liña a longo prazo podería conducir a unha reorganización estrutural do cerebro nos xogadores online.12, 23, 24). Os GMV no córtex prefrontal ventrolateral, o córtex prefrontal dorsolateral, a área motora suplementaria e a cortiza cingulada anterior rostral correlacionáronse coa duración do xogo en liña nos adolescentes con trastorno de IA6, 25). Polo tanto, merece a pena estudar se a duración do xogo en liña afecta a relación entre o GMV ea tendencia ao IGD.

No presente estudo, recrutáronse adolescentes masculinos 67 (anos 14 – 18) que xogaron xogos online. A análise de correlación baseada en voxel levouse a cabo para detectar as rexións cerebrais asociadas coa puntuación IAT antes e despois de controlar o tempo total de xogo en liña. Con base nos estudos anteriores, os circuítos prefrontal-estriados están estreitamente relacionados coa dependencia. O estriado ventral participou no aprendizaxe dos hábitos e no gratificante proceso de dependencia.26, 27), e o efecto reducido do control da cortiza prefrontal nun proceso gratificante é un dos mecanismos da adicción (28, 29). Xa que logo, temos a hipótese de que a tendencia IGD pode estar asociada coas rexións cerebrais relacionadas co control cognitivo (córtex prefrontal) e co proceso gratificante (estriado ventral). Este estudo pode levar a novos obxectivos para a prevención e tratamento do DIG nos adolescentes.

Materiais e Métodos

Temas

Neste estudo recrutáronse sesenta e sete adolescentes da dereita (14 – 18 anos, media 15.54 ± 0.14) que xogaron xogo en liña. Unha vintena de participantes de 67 foron os estudantes dunha escola sanitaria e 47 de participantes de 67 foron as adolescentes cuxos pais leváronos a un psiquiatra por mor dun posible IGD. Todos os participantes recibiron educación durante os anos 6-12, desde a escola primaria ata a secundaria. Todos os participantes gastaron máis do 80% do tempo en liña en xogar ao xogo en liña. Só os adolescentes masculinos foron inscritos neste estudo porque un número relativamente reducido de mulleres xogan xogos en liña e padecen IGD (2, 30). Os criterios de exclusión incluían os seguintes: abuso de alcol ou dependencia de drogas; existencia de calquera enfermidade neurolóxica ou psiquiátrica como insomnio, xaquecas, tinnitus e trastorno hiperactivo con déficit de atención; historia de enfermidades físicas como trauma cerebral, tumor cerebral ou epilepsia avaliada segundo as avaliacións clínicas e rexistros médicos; IRM contradicción; e anormalidades visibles na resonancia magnética convencional. O presente estudo foi aprobado polo Comité Ético do Hospital Xeral da Universidade Médica de Tianjin, e todos os participantes e os seus titores proporcionaron o seu consentimento por escrito segundo as directrices institucionais.

Cuestionario

A proba de adicción a Internet utilizouse para avaliar a gravidade da tendencia ao IGD neste estudo. O IAT consta de elementos 20 e as respostas a estas preguntas describíronse como puntuación 1 – 5 (1 = "raramente" a 5 = "sempre") (31). A puntuación total de elementos 20 mide a gravidade da dependencia de Internet. Valorouse a experiencia do xogo en liña vía un cuestionario de autoinformación que cuestionaba a duración e cantidade de xogos. O tempo total de xogar en liña calculouse como horas ao día multiplicadas polos días de xogo en liña. O coeficiente de intelixencia (QI) de todos os participantes probouse empregando as Matrices Progresivas de Standard Raven. A ansiedade e a depresión foron testados mediante a escala de ansiedade de auto-clasificación (SAS) e a escala de depresión de auto-clasificación (SDS).

Resonancia magnética estrutural

Obtivéronse imaxes estruturais utilizando un escáner Siemens 3.0 T (Magnetom Verio, Siemens, Erlangen, Alemaña). Obtivéronse unha serie de imaxes anatómicas de alta resolución sagitaria 192 contiguas utilizando unha secuencia de eco-gradiente rápida de gradiente preparada por magnetización tridimensional preparada por T1 cos seguintes parámetros: TR = 2000 ms, TE = 2.34 ms, TI = 900 ms, ángulo flip = 9 °, FOV = 256 mm × 256 mm, grosor da porción = 1 mm, tamaño da matriz = 256 × 256.

Análise de Morfometría Baseada en Voxel (VBM)

Todas as imaxes estruturais foron preprocesadas coa caixa de ferramentas VBM8¹ do SPM8 (Departamento de Benvenida de Neurociencia das imaxes, Londres, Reino Unido)² funcionando en MATLAB R2010a (Math Works Inc., Sherborn, MA, EUA). Durante a reconstrución das imaxes realizouse unha corrección xeométrica tridimensional. Despois diso, as imaxes nativas individuais de todos os participantes segmentáronse en GM, materia branca (WM) e líquido espinal cerebral (LCR) e os segmentos transxénicos normalizáronse ao modelo de Instituto Neurolóxico de Montreal mediante rexistro anatómico difeomórfico mediante álxebra de mentira exponencializada ( DARTEL) (32). As imaxes GM rexistradas foron entón moduladas dividindo o xacobiano do campo de urdimbre para corrixir a expansión ou contracción local. O núcleo isótropo gaussiano de 8 mm de ancho completo á metade máxima adoptouse para suavizar as imaxes moduladas de GM. A imaxe media de GM normalizada de todos os participantes empregouse para crear unha máscara GM cuxo limiar se fixou nun valor de 0.3 (seleccionáronse píxeles con valores de fracción GM calculados> 30%). Despois empregouse a máscara GM como máscara explícita para a análise estatística para excluír os píxeles con valores de probabilidade GM baixos.

Análise Estatística

A análise de regresión múltiple de Voxel foi realizada para explorar a correlación entre o GMV e a puntuación IAT en todos os participantes despois de controlar a idade e anos de educación. O enfoque de permutación non paramétrico (33) realizouse coa ferramenta aleatoria comandada na FMRIB Software Library (FSL)³. A análise de mellora de clúster sen limiar (TFCE) realizouse xa que combina a extensión e a altura do clúster nunha única estatística e non require unha elección arbitraria dun limiar de formación de clúster (34). A correlación entre o GMV e a puntuación IAT valorouse mediante probas non paramétricas baseadas na permutación con permutacións aleatorias 5,000. O limiar estatístico para a significación foi definido en P <0.01. Para aclarar se a duración do xogo en liña afectou á correlación entre o GMV e o IAT, volveuse a realizar unha análise de regresión múltiple a nivel de Voxel ao engadir o tempo total de xogo en liña como unha covariable molesta.

Os clusters con correlación entre o GMV e a puntuación IAT definíronse como rexións de interese (ROI) e extraíuse o GMV medio dentro de cada ROI. Realizouse unha análise de correlación baseada no ROI entre o GMV medio e a puntuación IAT despois de controlar a idade e os anos de educación. Despois, todos os participantes dividíronse en dous subgrupos, o grupo con puntuación IAT alta (puntuación IAT> 50, N = 30) e o grupo de puntuación IAT baixo (puntuación IAT ≤50, N = 37). A diferenza no GMV entre os dous subgrupos foi probada mediante a análise do modelo lineal xeral, controlando a idade e anos de educación. Os niveis de significación fixáronse ambos P <0.05.

Resultados

Os participantes tiveron unha puntuación media de 46 no IAT que se empregou para avaliar a tendencia de IGD. Os suxeitos gastaron media 5.5 h / día en xogar a xogos en liña e teñen unha duración media de 56 meses. As características clínicas e demográficas figuran na táboa 1.

  

Táboa 1. Características do participante.

A análise de correlación de Voxel-svelado revelou que os VGG do xiro postcentral bilateral (postCG), o xiro precentral bilateral (preCG), o precuneus dereito, o córtex midcingulado posterior esquerdo (pMCC), o lóbulo parietal inferior esquerdo (IPL), e o O xiro frontal medio dereito (MFG) estivo significativamente correlacionado coa puntuación IAT 1; Táboa 2). Figura 2 mostra as correlacións baseadas no ROI entre o GMV e a puntuación IAT. Despois de que se engadira o tempo total de xogar en liña como covariada molesta, a correlación aínda existía entre o IAT e o GMV do posCG bilateral, o preCG esquerdo, o pMCC esquerdo e o MFG dereito (figura 3; Táboa 3).

  

figura 1. As rexións cerebrais que mostran correlacións estruturais negativas coa puntuación da proba de adicción a Internet (IAT) en xogadores de xogos en liña adolescentes. A puntuación IAT estivo correlacionada negativamente cos volumes de materia gris (GMVs) do xiro poscentral bilateral, o xiro precentral bilateral, o precuneus dereito, o córtex cingulado medio posterior esquerdo, o lóbulo parietal inferior esquerdo e o xiro frontal medio dereito. A continuación móstranse as coordenadas do Instituto Neurolóxico de Montreal z-axis. A barra de cores representa o −log p.

  

Táboa 2. As rexións cerebrais mostraron correlacións estruturais coa puntuación do test de adicción a Internet (IAT).

  

figura 2. Análise de correlación baseado en rexións de interese (ROI) entre o volume de materia gris (GMV) e a puntuación da proba de adicción a Internet (IAT). O residuo usouse porque a idade e os anos de educación foron controlados durante a análise de correlación.

  

figura 3. As rexións cerebrais que mostran correlacións estruturais negativas coa puntuación da proba de adicción a Internet (IAT) en xogadores adolescentes en liña logo de controlar durante o tempo total de xogo en liña. A puntuación IAT estivo correlacionada negativamente cos volumes de materia gris (GMVs) do xiro poscentral bilateral, o xiro precentral esquerdo, o córtex cingulado posterior esquerdo esquerdo e o xiro frontal medio dereito. A continuación móstranse as coordenadas do Instituto Neurolóxico de Montreal z-axis. A barra de cores representa o −log p.

  

Táboa 3. As rexións mostraron correlacións estruturais á puntuación da proba de adicción a Internet (IAT) despois de controlar durante o tempo total de xogar o xogo en liña.

Como se ve na táboa 4, cando os participantes se dividiron nos dous subgrupos segundo a puntuación IAT, o subgrupo con puntuación IAT alta (puntuación IAT> 50) tiña GMV menor nas sete das oito rexións en comparación co subgrupo con grupo de puntuación IAT baixa (puntuación IAT ≤ 50) (P <0.05).

  

Táboa 4. As comparacións baseadas nas rexións de interese (ROI) do volume de materia gris (GMV) entre os dous subgrupos.

Conversa

No presente estudo, a asociación entre a tendencia GMV e IGD foi avaliada en todo o cerebro en xogadores de xogos en liña adolescentes. Despois de controlar o efecto do tempo total de xogo en liña, os GMV do postCG bilateral, o preCG esquerdo, o pMCC esquerdo e o MFG dereito seguían correlacionados negativamente coa tendencia IGD. Os adolescentes con menor GMV nas rexións cerebrais relacionados co proceso sensorimotor e o control cognitivo tiveron maior tendencia de IGD.

Foi coherente coa hipótese de que o GMV en MFG, como parte da cortiza prefrontal implicada nos controis cognitivos (35, 36), foi correlacionada negativamente coa tendencia do IGD. Anomalías estruturais e funcionais foron notificadas amplamente en individuos con IGD (37-40). Por exemplo, atopouse menos activación na cortiza prefrontal no IA (40). Estudos anteriores demostraron a menor densidade de GM e GMV na córtex prefrontal en individuos con IGD (37, 39). Tamén se revelou unha pequena amplitude de fluctuación de baixa frecuencia dentro da MFG dereita nos individuos con IGD (41). A activación anormal na cortiza prefrontal tamén se atopou en persoas drogodependentes como os consumidores de marihuana e os abstinentes que consumen cocaína (42-44). Os cambios similares na conectividade funcional da corteza prefrontal foron revelados nos individuos con dependencia do alcol e nos individuos con IGD (45, 46). Estes estudos demostraron que a condición estrutural ou funcional da cortiza prefrontal estaba asociada á adicción. Neste estudo, o GMV da MFG dereita foi correlacionado negativamente coa puntuación IAT, e foi menor no subgrupo de puntuación IAT alta que no do subgrupo de puntuación IAT baixa. A anormalidade estrutural da MFG dereita pode levar á deterioración do control cognitivo nos xogadores de xogo en liña. Como resultado, os xogadores en liña non podían controlar o seu xogo en liña problemático e mostraron unha maior tendencia ao IGD.

Incongruente coa hipótese, non atopamos o VMV do estriat ventral en relación coa puntuación IAT. O estriat ventral é unha rexión crítica relacionada coa dependencia e normalmente presenta unha activación anormal en individuos con adicción (26, 27). No noso estudo, centrámonos nos xogadores de xogos en liña adolescentes pero non só nos individuos IGD, o que podería ser unha posible explicación ao resultado negativo do estriato ventral. Non obstante, este resultado negativo debería verificarse no futuro estudo con gran tamaño de mostra.

Inesperadamente, o preCG, o postCG e o pMCC implicados no proceso sensorimotor mostraron correlacións negativas coa puntuación IAT. O preCG xogou un papel fundamental na planificación e condución do motor (47). A adolescencia é un período crítico de desenvolvemento neuronal, e é propenso a verse afectado polos factores ambientais. Estudos anteriores demostraron que o consumo de alcol e drogas podería cambiar o VGG no cerebro en desenvolvemento de adolescentes (48). Un estudo demostrou que o uso máis longo da metanfetamina asociouse coa redución de VPH no preCG (49). No noso estudo, o GMV de preCG foi menor no subgrupo de puntuación alta IAT que no subgrupo de puntuación IAT baixa. Considerar a prevención e supresión da acción está asociada conceptualmente á corteza motora primaria (50), a diminución do GMV de preCG podería estar relacionada coa tendencia de IGD. O posCG consiste na corteza sensorial primaria e participa na integración de información sensorial (24). A correlación negativa entre o GMV do postCG e a puntuación IAT significa o menor GMV desta rexión en individuos con maior puntuación IAT. A conectividade de función anormal do postCG atopouse en adolescentes con IGD (51). O descenso do GMV e o grosor cortical do postCG tamén se revelaron, respectivamente, nos usuarios de heroína (52) e adolescentes con adicción aos xogos en liña (53). O postCG prexudicado pode levar a anormalidade ao recibir, procesar e integrar sinais relevantes para o corpo e non pode guiar o comportamento continuo relacionado coa excitación, a atención, o estrés, a recompensa e o condicionamento e, finalmente, asociado á dependencia (54). Neste estudo tamén se atoparon correlacións estruturais negativas coa puntuación IAT no pMCC esquerdo. O pMCC presenta unha ampla conectividade funcional coas rexións cerebrais implicadas na rede de sensores (55, 56) e ten un papel importante no procesamento da integración de sensores de motores e no control do motor (57). As áreas sensorimotor non só controlan os aspectos básicos do movemento senón que tamén poden dar forma ao comportamento humano (58). As propiedades funcionais da rede sensorimotora poden ser relevantes para comportamentos automatizados / compulsivos en adicción (59). Tamén se produciron deficiencias de cortex sensorimotor en individuos con adicción á cocaína (60, 61) e inxestión de alcol (62). En conxunto, a redución dos VGG dentro do preCG, o postCG e o pMCC podería ter asociación coas anormalidades da rede sensorimotor e asociarse aínda máis coa tendencia do IGD.

No presente estudo, as correlacións negativas entre a puntuación IAT e os GMV do preCG / postCG dereito, IPL esquerda e precuneus dereito desapareceron despois de controlar o efecto do tempo total de xogar en liña. O preCG / postCG estivo implicado no proceso sensorimotor (63); o IPL e o precuneus correcto estaban intimamente relacionados co procesamento visual e intencionado (64-66). O proceso de xogo require que os xogadores poñan toda a atención sobre o pequeno cambio na pantalla durante moito tempo e logo lesionen a súa capacidade visual (65), que podería ter unha relación coa redución do VGM nas rexións relacionadas coa atención visual. Estudos anteriores demostraron unha diminución do VPH do precuneus (8) e diminución do grosor cortical da IPL (53) nos individuos con adicción ao xogo en liña. Os nosos resultados indicaron que a redución do VGM nalgunhas rexións cerebrais relacionadas coa atención visual e o proceso sensorimotor foi influenciado polo tempo total de xogo en liña, é dicir, tivo un efecto acumulativo de xogar en liña.

No noso estudo hai que destacar varias limitacións. En primeiro lugar, aínda que se revelaron algunhas correlacións entre o GMV cerebral e a puntuación IAT, non se pode aclarar a causalidade nesta análise de correlación. O menor VMC observado nos adolescentes con maior puntuación IAT pode ser o resultado dun excesivo xogo en liña ou unha condición preexistente sensible ao IGD. En segundo lugar, o IAT é un cuestionario subxectivo e necesítanse métodos máis obxectivos para avaliar a tendencia ao IGD. En terceiro lugar, o tempo total para xogar xogos en liña era só unha medida probable e pode que non fose o suficientemente precisa. En cuarto lugar, non podemos descartar o efecto do xénero do xogo nos resultados, que deberían ser considerados no futuro estudo. Finalmente, só os adolescentes varóns foron contratados no noso estudo. Polo tanto, os resultados actuais están restrinxidos a xogadores en liña de adolescentes masculinos.

Conclusión

Neste estudo investigouse a correlación estrutural coa tendencia do IGD nun grupo de xogadores de xogos en liña adolescentes. O GMV das rexións cerebrais relacionadas co proceso sensorimotor e co control cognitivo atopáronse asociadas á puntuación IAT. O menor GMV das rexións relacionadas co proceso sensorimotor e o control cognitivo pode atribuír á alta tendencia de IGD, o que podería levar a novos obxectivos para previr e tratar o IGD en adolescentes.

Declaración de ética

O presente estudo foi aprobado polo Comité Ético do Hospital Xeral da Universidade Médica de Tianjin, e todos os participantes e os seus titores proporcionaron o seu consentimento por escrito segundo as directrices institucionais.

Contribucións do autor

Investigación deseñada por NP, YY, XL e QZ. XQ, XD, GD, YZ e QZ realizaron investigacións. YY participou na avaliación clínica. NP, YZ, GD e QZ analizaron datos. NP, YZ, XL, AA, e QZ escribiron o artigo.

Declaración de conflitos de intereses

Os autores declaran que a investigación foi realizada en ausencia de relacións comerciais ou financeiras que puidesen interpretarse como un potencial conflito de intereses.

Notas ao pé

References