Psichiatria frontale. 2018 Jun 7; 9: 252. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00252.
PMID: 29930524
PMCID: PMC5999751
DOI: 10.3389 / fpsyt.2018.00252
Parco Sunyoung1, Hyera Ryu1, Ji-Yoon Lee1, Aruem Choi1, Dai-Jin Kim2, Sung Nyun Kim3* ed Jung-Seok Choi1,4*
Obiettivi:
Il presente studio ha studiato la connettività neurale associata alle risposte al trattamento in pazienti con disturbo del gioco su Internet (IGD) utilizzando analisi di coerenza con elettroencefalografia a riposo (EEG).
Metodi:
Abbiamo incluso pazienti 30 con soggetti sani di controllo (HCs) IGD e 32. Dei pazienti IGD, 18 ha completato un trattamento ambulatoriale che includeva la farmacoterapia con inibitori selettivi del reuptake della serotonina per 6 mesi. La coerenza EEG a riposo e i questionari di auto-relazione sono stati utilizzati per valutare le caratteristiche cliniche e psicologiche pre e post trattamento e i dati sono stati analizzati utilizzando equazioni di stima generalizzate.
risultati:
Rispetto agli HC, i pazienti con IGD hanno mostrato una maggiore coerenza intraemisferica beta e gamma e una maggiore coerenza intraemisferica delta dell'emisfero destro al basale. Dopo 6 mesi di trattamento ambulatoriale, i pazienti con IGD hanno mostrato miglioramenti nei sintomi IGD rispetto al basale, ma hanno continuato a mostrare un aumento della coerenza intraemisferica beta e gamma rispetto a quella degli HC. Non sono stati rilevati cambiamenti significativi nella coerenza EEG tra le valutazioni pre e post trattamento in nessuna banda del gruppo IGD.
Conclusione:
Questi risultati suggeriscono che una coerenza intraemisferica significativamente maggiore può essere un marcatore di tratto neurofisiologico importante nei pazienti con IGD.
Introduzione
Il disturbo da gioco su Internet (IGD) è caratterizzato da un modello di uso eccessivo e ripetitivo dei giochi basati su Internet (1). L'IGD ha ricevuto crescente attenzione a causa di varie conseguenze negative che incidono sulla normale vita quotidiana, sul rendimento scolastico e lavorativo e sul funzionamento psicologico1, 2). I pazienti con una dipendenza comportamentale, come l'IGD, condividono alcune caratteristiche cliniche, tra cui l'impulsività, il desiderio e l'incapacità di controllare comportamenti dannosi (3, 4). Studi recenti hanno utilizzato tecniche di neurofotografia e neurofisiologia per studiare i cambiamenti strutturali e funzionali nel cervello associati all'impulsività o all'inibizione della risposta per migliorare la nostra comprensione delle caratteristiche dell'IGD (5-7).
Diversi studi di neuroimaging hanno studiato la connettività disfunzionale in pazienti con IGD. Ad esempio, Zhang (8) ha riportato una ridotta ampiezza di basse fluttuazioni nella corteccia orbitofrontale e nella corteccia cingolata posteriore nei giovani adulti con IGD rispetto ai controlli. Hanno anche scoperto che i pazienti con IGD hanno mostrato interazioni migliorate nella modalità predefinita e nelle reti di controllo esecutivo rispetto ai controlli. Inoltre, i pazienti con IGD hanno mostrato una maggiore connettività nelle reti cerebrali sensomotorie e alterata connettività funzionale allo stato di riposo interemisferico nel lobo prefrontale, incluso il giro frontale superiore bilaterale, il giro frontale inferiore e il giro frontale medio (9, 10). Questi risultati suggeriscono che i pazienti con IGD hanno alterazioni nell'elaborazione correlata alla ricompensa, nel funzionamento cognitivo generale e nel controllo degli impulsi.
Sebbene gli studi di neuroimaging abbiano identificato le strutture cerebrali coinvolte nelle attività dello stato di riposo, forniscono informazioni limitate in termini di dinamica temporale delle reti neurali nel cervello. La coerenza elettroencefalografica (EEG) è utile per misurare le anomalie nell'organizzazione cerebrale funzionale con alta risoluzione temporale (11). La coerenza EEG misura la coerenza delle differenze di fase in due regioni cerebrali e riflette la sincronizzazione tra popolazioni neurali e connettività corticale (12). Una maggiore coerenza tra due elettrodi EEG suggerisce l'integrazione funzionale di due regioni cerebrali, mentre una minore coerenza riflette le attività non correlate di due popolazioni neurali (13, 14).
Alcuni studi che hanno studiato la connettività cerebrale utilizzando l'EEG a stato di riposo hanno riferito che gli adolescenti con una dipendenza da Internet hanno mostrato una maggiore coerenza gamma tra le aree parietali, temporali e occipitali destra rispetto ai controlli sani (HC) (15). I pazienti con IGD hanno anche mostrato una maggiore coerenza gamma emisferica rispetto ai controlli (16). Inoltre, una maggiore connettività intraemisferica all'interno dell'area fronto-temporale può essere associata a giochi online ripetitivi (17). Questi risultati coerenti indicano che la sincronia gamma fasica alterata è associata all'iperarousal nel sistema sensoriale e ad un sistema eccitatorio anormale. Tuttavia, non è chiaro se l'alterata connettività neurale nei pazienti con IGD sia un marker di tratto o un marker di stato associato alla gravità dell'IGD. Alcuni studi che utilizzano la coerenza EEG hanno mostrato anomalie nella connettività cerebrale in soggetti con disturbo da uso di sostanze (SUD), che ha un meccanismo cerebrale simile a quello dell'IGD (7, 18, 19). Ad esempio, i partecipanti dipendenti da alcol astinenza a lungo termine e non astinenti hanno mostrato una maggiore coerenza EEG bilaterale, intraemisferica e posteriore (18). Allo stesso modo, astinenti soggetti dipendenti da eroina hanno mostrato un aumento della coerenza gamma emisferica sinistra rispetto agli HC (19). Questi risultati suggeriscono che la connettività neurale potenziata non è normalizzata dopo un lungo periodo di astinenza o trattamento e può riflettere un endofenotipo per SUD. Pertanto, studi longitudinali con pazienti con IGD potrebbero aiutarci a comprendere la fisiopatologia e sviluppare interventi di trattamento per IGD.
In base ai dati in nostro possesso, nessuno studio ha studiato i cambiamenti longitudinali della coerenza EEG a riposo a seguito del trattamento di pazienti con IGD. Pertanto, abbiamo studiato la connettività corticale associata alle risposte al trattamento nei pazienti con IGD per comprendere il meccanismo sottostante e chiarire se la sincronia fasica alterata nei soggetti con IGD sia uno stato o un marker di tratto. Sulla base di risultati precedenti (16, 17, 20), abbiamo ipotizzato che i pazienti con IGD presentassero una maggiore coerenza ad alta frequenza al basale e che questo indice neurofisiologico sarebbe stato sostenuto anche se i loro sintomi IGD fossero migliorati dopo 6 mesi di gestione ambulatoriale.
Materiali e Metodi
Partecipanti
Questo studio longitudinale includeva partecipanti maschi di 62 di età 18-38 che erano stati reclutati dal Centro medico Boramae SMG-SNU e dalla comunità circostante a Seoul, Repubblica di Corea. Trenta pazienti sono stati classificati come affetti da IGD in base ai criteri del Manuale diagnostico e statistico dei disturbi mentali, quinta edizione e diagnosticati da uno psichiatra clinicamente esperto (1). Trentadue partecipanti sono serviti come HC. Il presente studio ha incluso solo quei pazienti che hanno trascorso più di 4 ore / giorno e / o 30 ore / settimana giocando a giochi su Internet. Inoltre, Young's Internet Addiction Test (Y-IAT) è stato utilizzato per valutare la gravità dei sintomi IGD (21). Le valutazioni cliniche di base e una scansione EEG sono state eseguite su tutti i partecipanti. Dalle valutazioni di base, 18 dei 30 pazienti con IGD che avevano sintomi depressivi o ansiosi in comorbilità hanno continuato la farmacoterapia con inibitori della ricaptazione della serotonina (SSRI) utilizzando le dosi giornaliere medie: escitalopram a 15.83 ± 9.17 mg, fluoxetina a 50.00 ± 9.17 mg, o paroxetina a 30.00 ± 14.14 mg. In questo studio non sono stati utilizzati altri farmaci oltre agli SSRI. Dopo 6 mesi di trattamento continuato, hanno completato le valutazioni di follow-up comprese le misure cliniche e la registrazione EEG. L'outcome primario del trattamento era la variazione del punteggio IAT dal pre al post trattamento. I partecipanti HC che hanno giocato a giochi su Internet <2 ore / giorno sono stati reclutati direttamente dalle comunità locali. Nessuno dei partecipanti aveva una storia di disabilità intellettiva, disturbo psicotico o disturbo neurologico e tutti erano destrimani. I partecipanti con un QI stimato <80 sono stati esclusi.
Questo studio è stato approvato dal Consiglio di revisione istituzionale del Centro medico Boramae SMG-SNU, Repubblica di Corea. Tutti i partecipanti hanno fornito consenso informato scritto dopo aver ricevuto informazioni sullo studio.
Registrazioni EEG
Raccolta dati EEG
Informazioni dettagliate sulle registrazioni EEG e sulla procedura di raccolta dei dati sono state presentate nel nostro studio precedente (16). L'EEG a riposo è stato registrato per 10 minuti (4 minuti con gli occhi chiusi, 2 minuti con gli occhi aperti e 4 minuti con gli occhi chiusi) in una stanza elettricamente schermata e insonorizzata con luci soffuse. I partecipanti sono stati istruiti a rilassarsi ed evitare qualsiasi movimento del corpo e sonnolenza. L'attività EEG è stata registrata da 64 elettrodi basati sul sistema International 10-20 modificato in combinazione con elettrooculogrammi verticali e orizzontali e un elettrodo di riferimento mastoideo. Il canale di massa si trovava tra gli elettrodi FPz e Fz. I segnali EEG sono stati registrati continuamente utilizzando un filtro passa-banda in linea da 0.1–60 Hz e un filtro passa-banda offline da 0.1–50 Hz a una frequenza di campionamento di 1,000 Hz. Le impedenze degli elettrodi sono state mantenute a <5 KΩ.
Tutti i dati EEG sono stati analizzati con il software NeuroGuide (NG Deluxe 2.6.1, Applied Neuroscience; St. Petersburg, FL, USA) per l'analisi di coerenza e 19 dei canali 64 sono stati guidati dal set di montaggio NeuroGuide come segue: FP1, FP2, F7 , F3, Fz, F4, F8, T3, C3, Cz, C4, T4, T5, P3, Pz, P4, T6, O1 e O2. Gli artefatti dovuti a battiti di ciglia e movimenti durante le registrazioni EEG sono stati eliminati dal sistema automatico NG Deluxe 2.6.1 e sono stati rilevati visivamente.
Coerenza
I metodi di analisi di coerenza sono stati presentati in Park et al. (16). Per riassumere, i dati EEG allo stato di riposo sono stati trasformati nel dominio della frequenza usando l'algoritmo di trasformazione di Fourier veloce con i seguenti parametri: epoca = 2 s, frequenza di campionamento = 128 campioni / s (punti di tempo digitali 256), intervallo di frequenza = 0.5 – 40 Hz e una risoluzione di 0.5 Hz con una finestra conica al coseno per ridurre al minimo le perdite. Il programma NG 2.6.1 è stato utilizzato per ottenere i valori di coerenza. Le epoche accettate dei dati EEG sono state calcolate per ciascuna delle seguenti bande di frequenza: delta (1 – 4 Hz), theta (4 – 8 Hz), alfa (8 – 12 Hz), beta (12 – 25 Hz) e gamma (30 – 40 Hz). Inoltre, è stata esaminata la coerenza intraemisferica per ciascuna banda utilizzando le coppie di elettrodi F3 – C3, F3 – C3, F3 – T3, F3 – P3, C3 – T3, C3 e P3 e F4 – P4 Coppie di elettrodi T4, F4 – P4, C4 – T4, C4 – P4 e T4 – P4 nell'emisfero destro. La coerenza interemisferica è stata calcolata tra le coppie di elettrodi F4 – F3, C4 – C3, T4 – T3 e P4 – P3.
Valutazioni psicologiche
Wechsler Adult Intelligence Scale
La versione coreana della Wechsler Adult Intelligence Scale è stata somministrata a tutti i partecipanti per calcolare il loro QI (22-24).
Questionari
La versione coreana di tutti i questionari è stata convalidata (25-28).
Young's IAT (Y-IAT)
Y-IAT è stato utilizzato per misurare la gravità della dipendenza da Internet. Tutti gli articoli 20 sono classificati su una scala a cinque punti da 1 a 5. Pertanto, i punteggi totali vanno da 20 a 100 (21, 28). L'alfa di Cronbach per questo studio era 0.97.
Inventario della depressione di Beck II (BDI-II)
Il BDI-II è stato somministrato per valutare la gravità dei sintomi depressivi (26, 29). Ogni elemento è valutato su una scala di quattro punti da 0 a 3 e i punteggi totali per tutti i 21 elementi possono variare da 0 a 63. L'alfa di Cronbach per questo studio era 0.95.
Inventario dell'ansia di Beck (BAI)
La BAI comprende un totale di articoli 21 e affronta l'intensità dei sintomi di ansia (25, 30). Le risposte sono valutate su una scala di quattro punti e il punteggio varia da 0 a 3. Il punteggio BAI totale, che varia da 0 a 63, si ottiene sommando tutti i 21 elementi. L'alfa di Cronbach per questo studio era 0.94.
Barratt scala dell'impulsività-11 (BIS-11)
Il BIS-11, utilizzato per misurare l'impulsività (27, 31), è un questionario di autovalutazione di 30 voci che include tre sottoscale che misurano l'impulsività (attenzione, motoria e non pianificazione). Ogni elemento è valutato su una scala di quattro punti da 1 a 4. L'alfa di Cronbach per questo studio era 0.79.
Analisi statistica
Le variabili demografiche e psicologiche di base sono state analizzate da indipendenti t-test, mentre le differenze nelle variabili psicologiche prima e dopo il trattamento sono state analizzate in coppia t-test. Sono state utilizzate equazioni di stima generalizzate separate (GEE) per valutare gli effetti di gruppo nei dati EEG per ciascuna banda di frequenza per esaminare le correlazioni tra misurazioni ripetute (32, 33). I valori di coerenza intra e interemisferica sono stati analizzati dai GEE utilizzando i seguenti fattori al basale e alla fine del periodo di trattamento ambulatoriale di 6, rispettivamente: la coerenza intraemisferica è stata analizzata in base al gruppo (IGD e HC) × regione (fronto-centrale , fronto-temporale, fronto-parietale, centro-temporale, centro-parietale e temporo-parietale) × emisfero (sinistro e destro); e la coerenza interemisferica è stata valutata in base al gruppo (IGD e HC) × regione (frontale, centrale, temporale e parietale). In queste analisi, abbiamo controllato i punteggi di istruzione e BDI-II, BAI e BIS-11 per identificare le differenze di gruppo. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando il software SPSS 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
Risultati
Variabili demografiche e psicologiche prima e dopo il trattamento
I pazienti con IGD non differivano dagli HC in termini di età o QI. Tuttavia, sono state osservate differenze significative nell'istruzione, punteggi BDI-II, BAI e BIS-11 tra i due gruppi. Le caratteristiche demografiche e psicologiche dei gruppi IGD e HC sono presentate in Tabella 1. Dopo 6 mesi di trattamento, i pazienti con IGD avevano punteggi Y-IAT significativamente più bassi ma non punteggi BDI-II, BAI o BIS-11 più bassi rispetto ai loro dati di base (Tabella 2).
Tabella 1. Caratteristiche demografiche e psicologiche dei gruppi di studio al basale.
Tabella 2. Cambiamenti nelle caratteristiche cliniche dei pazienti con disturbo del gioco su Internet (IGD) prima e dopo il trattamento.
Coerenza EEG
Dati di coerenza EEG di base
L'analisi statistica che utilizza i GEE di coerenza intraemisferica ha rivelato significativi effetti di gruppo principali nelle bande beta e gamma al basale dopo l'adeguamento per le variabili demografiche e psicologiche (Tabella 3). In particolare, i pazienti con IGD [M (errore standard della media; SEM) = 48.95 (69.463)] hanno mostrato una coerenza beta intraemisferica significativamente aumentata rispetto agli HC [M (SEM) = 41.68 (70.187)]. Anche i pazienti con IGD [M (SEM) = 58.65 (111.862)] hanno mostrato una coerenza significativamente maggiore nella gamma gamma rispetto agli HC [M (SEM) = 46.03 (113.029)]. Inoltre, è stato rivelato un effetto di interazione per l'emisfero gruppo ×. Il gruppo IGD [M (SEM) = 49.11 (68.393)] aveva significativamente aumentato la coerenza intraemisferica delta nell'emisfero destro rispetto al gruppo HC [M (SEM) = 42.36 (69.106)]. Un'analisi della coerenza interemisferica non ha riflesso un effetto principale significativo del gruppo, un effetto di interazione del gruppo × regione o un'interazione del gruppo × emisfero.
Tabella 3. Effetti sulla coerenza intraemisferica EEG che controlla gli effetti delle caratteristiche demografiche (istruzione) e psicologiche (punteggi sui BDI-II, BAI e BIS-11) prima e dopo il trattamento.
Cambiamenti nei dati di coerenza EEG in seguito al trattamento
Non sono state osservate variazioni significative della coerenza EEG in nessuna delle bande pre-trattamento o post-trattamento nel gruppo IGD. Tuttavia, un effetto principale del gruppo è stato osservato nella coerenza beta e gamma alla valutazione post-trattamento (Tabella 3 e Figura 1). In particolare, i pazienti con IGD [M (SEM) = 53.66 (75.338)] hanno mostrato una maggiore coerenza beta intraemisferica rispetto agli HC [M (SEM) = 40.54 (77.143)]. La coerenza intraemisferica per la gamma gamma era significativamente più alta nei pazienti con IGD [M (SEM) = 61.41 (126.700)] rispetto agli HC [M (SEM) = 46.51 (129.734)] alla valutazione post-trattamento. Inoltre, secondo l'analisi post hoc, si è verificato un effetto di interazione della regione × gruppo nella coerenza alfa ma nessuna differenza significativa nel gruppo.
Figure 1 . Principali effetti sull'ELETTROENCEFALOGRAMMA intraemisferico (A) beta e (B) coerenza gamma prima e dopo il trattamento. *P <0.05.
Discussione
Per quanto ne sappiamo, questo è il primo studio a studiare i cambiamenti longitudinali della connettività neurale misurati dalla coerenza EEG in pazienti con IGD. I partecipanti con IGD hanno mostrato una maggiore coerenza EEG intraemisferica nelle bande beta e gamma al basale. Tuttavia, questi schemi di sincronia in fase anormale non sono stati normalizzati dopo 6 mesi di farmacoterapia, anche se i pazienti con IGD hanno mostrato miglioramenti significativi nei loro sintomi IGD. Di conseguenza, i nostri risultati indicano che un aumento della coerenza beta e gamma durante lo stato di riposo può essere un marcatore del tratto neurofisiologico importante dei pazienti con IGD.
Il gruppo IGD ha mostrato una coerenza intraemisferica ad alta frequenza significativamente maggiore rispetto al gruppo HC al basale. L'attività della banda beta sull'ELETTROENCEFALOGRAMMA a riposo predispone un paziente all'uso di sostanze ed è un marker elettrofisiologico di ipereccitabilità a causa di uno squilibrio di inibizione dell'eccitazione nel cervello (34, 35). L'aumento della coerenza beta intraemisferica è stata correlata al fattore di vulnerabilità per IGD (17, 36). Ad esempio, Youh et al. (17) ha mostrato che una maggiore coerenza beta nell'area frontotemporale era più comune nei pazienti con IGD comorbido e disturbo depressivo maggiore (MDD) rispetto ai pazienti con solo MDD. Gli autori hanno suggerito che una maggiore coerenza beta può riflettere un eccessivo gioco online e indicare l'alterata sincronizzazione neurale tra le regioni cerebrali nei pazienti con IGD.
L'aumentata coerenza gamma EEG prima del trattamento è coerente con uno studio precedente (16). L'attività gamma è comunemente pensata per riflettere una varietà di funzioni neurali, compresa l'inibizione della risposta e la distribuzione delle risorse attenzionali (37-40). Il nostro gruppo di ricerca ha riferito che un aumento della coerenza intraemisferica gamma è correlato al controllo degli impulsi disfunzionali, al sistema di ricompensa e alla gravità dei sintomi IGD (16). Inoltre, Choi et al. (41) determinato che un aumento dell'attività gamma durante uno stato di riposo è correlato alla compromissione inibitoria e all'impulsività del tratto nei pazienti con IGD. Nel loro insieme, questi risultati suggeriscono una sincronia neurale inefficiente e la connettività funzionale nei pazienti con IGD.
Dopo 6 mesi di trattamento ambulatoriale, i pazienti con IGD hanno mostrato miglioramenti nei loro sintomi IGD rispetto al basale, ma hanno comunque mostrato un aumento della coerenza intraemisferica beta e gamma rispetto agli HC. Alcuni studi condotti utilizzando SSRI hanno riferito che la farmacoterapia riduce i sintomi IGD (20, 42). Si ritiene che la serotonina svolga un ruolo importante nella depressione, nell'ansia e nell'impulsività (43). Pertanto, il trattamento con un SSRI sembra essere efficace nel ridurre la gravità dell'IGD. Tuttavia, il presente studio non ha trovato miglioramenti nella coerenza intraemisferica alterata nelle bande beta e gamma dopo 6 mesi di trattamento con SSRI. Questi risultati suggeriscono che una maggiore coerenza delle alte frequenze può essere considerata un potenziale marker di caratteristica dell'IGD piuttosto che un marker di stato.
Il presente studio era soggetto ad alcune limitazioni. Innanzitutto, i nostri risultati possono essere di generalizzabilità limitata perché il numero di partecipanti a questo studio era relativamente piccolo e sono stati inclusi solo i partecipanti di sesso maschile. In secondo luogo, il presente studio ha utilizzato le cure ambulatoriali tipiche anziché le modalità di trattamento ben organizzate. Tuttavia, questo studio si è concentrato sui cambiamenti nei modelli di sincronia di fase nei pazienti con IGD piuttosto che sugli effetti del trattamento. Pertanto, saranno necessari ulteriori studi per chiarire l'effetto del trattamento farmacoterapico specifico sui marcatori neurofisiologici dei pazienti con IGD. In terzo luogo, tutti i pazienti con IGD inclusi in questo studio presentavano sintomi comorbidi di depressione o ansia, che potrebbero aver avuto effetti confondenti. Pertanto, le covariate psicologiche sono state controllate nell'analisi finale per controllare questi sintomi di comorbilità.
Nel complesso, il presente studio ha scoperto che, al basale, i pazienti con IGD avevano una maggiore coerenza intraemisferica nella banda di frequenza veloce rispetto al gruppo HC. Tuttavia, questa anormale connettività neurale è stata sostenuta dopo 6 mesi di trattamento ambulatoriale, indicando che l'aumento della coerenza beta e gamma durante lo stato di riposo può essere considerato un marker neurobiologico per la fisiopatologia dell'IGD. La presente ricerca contribuirà a una migliore comprensione delle reti neurofisiologiche alla base dell'IGD.
Contributi degli autori
J-SC e SK hanno condotto il design e il concetto dello studio. SP ha condotto le analisi e guidato la stesura del manoscritto. J-SC ha guidato e supervisionato la stesura del manoscritto. HR, J-YL, AC e D-JK hanno contribuito alla conduzione dello studio.
Finanziamento
Questo studio è stato finanziato dalla National Research Foundation of Korea (2014M3C7A1062894), Repubblica di Corea.
Dichiarazione di conflitto di interessi
Gli autori dichiarano che la ricerca è stata condotta in assenza di relazioni commerciali o finanziarie che potrebbero essere interpretate come un potenziale conflitto di interessi.
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