Correlazioni neurobiologiche nel disturbo da gioco su Internet: una revisione sistematica della letteratura (2018)

Daria J. Kuss,^* Halley M. Pontese Mark D. Griffiths

Internet Gaming Disorder (IGD) è un potenziale disturbo mentale attualmente incluso nella terza sezione dell'ultima (quinta) edizione del Manuale diagnostico e statistico per i disturbi mentali (DSM-5) come condizione che richiede ulteriori ricerche da includere nel manuale principale. Sebbene gli sforzi di ricerca nell'area siano aumentati, c'è un dibattito continuo sui rispettivi criteri da utilizzare e sullo stato della condizione come preoccupazione per la salute mentale. Piuttosto che usare criteri diagnostici basati sull'esperienza sintomatica soggettiva, l'Istituto Nazionale di Salute Mentale sostiene l'uso dei Criteri di Dominio della Ricerca (RDoC) che possono supportare la classificazione dei disturbi mentali basati su dimensioni del comportamento osservabile e misure neurobiologiche perché i disturbi mentali sono visti come disordini biologici che coinvolgono circuiti cerebrali che implicano domini specifici di cognizione, emozione e comportamento. Di conseguenza, IGD dovrebbe essere classificato sulla sua neurobiologia di base, così come la sua esperienza sintomatica soggettiva. Pertanto, lo scopo di questo lavoro è quello di rivedere i correlati neurobiologici coinvolti nella IGD sulla base dell'attuale letteratura. Complessivamente, gli studi 853 sui correlati neurobiologici sono stati identificati su ProQuest (nelle seguenti banche dati accademiche: ProQuest Psychology Journals, PsycARTICLES, PsycINFO, Applied Social Sciences Index e Abstracts e ERIC) e su MEDLINE, con l'applicazione dei criteri di esclusione risultanti in rivedere un totale di studi 27, usando metodi fMRI, rsfMRI, VBM, PET ed EEG. I risultati indicano che ci sono significative differenze neurobiologiche tra controlli sani e individui con IGD. Gli studi inclusi suggeriscono che rispetto ai controlli sani, i tossicodipendenti hanno una inibizione della risposta e regolazione delle emozioni più povere, funzionamento alterato della corteccia prefrontale (PFC) e controllo cognitivo, scarsa memoria di lavoro e capacità decisionali, diminuzione del funzionamento visivo e uditivo e una carenza nel loro sistema di ricompensa neuronale, simile a quelli trovati in individui con dipendenze legate alla sostanza. Ciò suggerisce che sia le dipendenze correlate alla sostanza che le dipendenze comportamentali condividono i fattori predisponenti comuni e possono far parte di una sindrome da dipendenza. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sulla replica dei risultati riportati in diversi contesti culturali, a sostegno di una base neurobiologica di classificazione di IGD e disturbi correlati.

Risonanza magnetica funzionale (fMRI)

Con la risonanza magnetica funzionale, le variazioni dei livelli di ossigeno nel sangue (BOLD) nel cervello sono misurate perché denotano l'attività neuronale. Il rapporto tra ossiemoglobina (cioè emoglobina che contiene ossigeno nel sangue) e la deossiemoglobina (cioè l'emoglobina che ha rilasciato ossigeno) nel cervello viene misurata come il flusso di sangue nelle aree del cervello "attive" aumenta per trasportare più glucosio, mentre trasportando ulteriori ossigenati molecole di emoglobina. Misurare questa attività metabolica nel cervello consente di ottenere immagini più dettagliate e dettagliate del cervello relative alla risonanza magnetica strutturale. Inoltre, i benefici dell'FMRI comprendono la velocità di imaging cerebrale, risoluzione spaziale e assenza di rischi per la salute rispetto alle scansioni PET (26). Sono stati identificati un totale di quattro studi che hanno utilizzato fMRI nello studio di IGD (27-30). I dettagli di questi studi sono presentati in Tabella Table11 qua sotto.

Presi insieme, gli studi fMRI che utilizzano campioni di adolescenti in Cina diagnosticati con IGD (28, 30) ha suggerito che vi erano differenze tra questi individui rispetto ai controlli sani per quanto riguarda la loro neurobiologia. In particolare, è stato riscontrato che gli adolescenti con IGD hanno un'attività più elevata nel giro frontale mediale superiore, nella corteccia cingolata anteriore destra (ACC), nel giro frontale superiore e medio, nel lobulo parietale inferiore sinistro, nel giro precentrale sinistro e nel precoceus sinistro e cuneo, che indica una peggiore inibizione della risposta e compromissione del funzionamento della corteccia prefrontale (PFC) (28) in base a ricerche precedenti, come dimostrato che la rete frontoparietale sinistra è responsabile dell'inibizione della risposta (31). C'era meno attività nel giro bilaterale medio e inferiore temporale che sono responsabili dell'elaborazione visiva (come il riconoscimento facciale), e il lobulo parietale superiore destro (responsabile dell'orientamento spaziale), suggerendo una diminuzione del funzionamento visivo e uditivo (28). Un altro studio di fMRI incluso in questa recensione includeva i giocatori maschi nei Paesi Bassi (29) e hanno utilizzato le attività Go-NoGo e Stroop per valutare l'impulsività e il controllo inibitorio, scoprendo che i giocatori di videogiochi problematici hanno un'attività cerebrale inferiore nel giro frontale inferiore sinistro, il lobo parietale inferiore destro rispetto ai controlli di gioco casuali abbinati, indicando che i giocatori problematici hanno un controllo inibitorio inferiore [simile ai risultati relativi al controllo inibitorio alterato delineati nello studio di Ding et al. (28)], senza differenze nel controllo dell'attenzione e nell'elaborazione degli errori.

Inoltre, l'imaging della curtosi diffusionale (misurazione dei processi di diffusione dell'acqua nel cervello per valutare le microstrutture) e la morfometria basata sul voxel indicavano che gli adolescenti con IGD presentavano parametri di curtosi più bassi nella materia grigia (GM) in varie aree neuronali, mentre il loro volume GM nel tempo e gyri parahippocampale era più alto, e più basso nel loro giro precentrale sinistro. In base alle differenze riscontrate nelle metriche di kurtosi media valutate (ad esempio, la diffusione dell'acqua) tra i tossicodipendenti di gioco su Internet e i controlli sani e le aree cerebrali di cui sopra (30), sembra che vi siano differenze significative nella microstruttura del cervello tra questi gruppi, che indicano una particolare fisiopatologia dell'IGD (30). [Per una rappresentazione dettagliata delle coordinate MNI di picco del voxel e dell'analisi cluster di questo studio, si prega di fare riferimento al riepilogo fornito riguardo ai cambiamenti di MK, differenze nella curtosi assiale e radiale tra la dipendenza da gioco su Internet ei gruppi di controllo (Sun et al ., pp. 48ff.)].

Lo studio finale di fMRI che utilizza giocatori adulti di giochi di ruolo online (MMORPG) massivamente multigiocatore con IGD in Germania (27) ha mostrato che si identificano con il loro avatar di gioco (cioè il loro carattere virtuale), che porta all'attivazione delle aree del cervello associate all'autoidentificazione e all'elaborazione di auto-concetto, ovvero il giro angolare sinistro, che suggerisce l'identificazione dell'identificazione può essere una conseguenza della compensazione dell'ansia sociale, con conseguente sviluppo di IGD.

Imaging a risonanza magnetica a riposo (rsfMRI)

rsfMRI è un sottotipo di fMRI che misura i livelli di ossigeno nel sangue (BOLD) per valutare l'attività cerebrale mentre il soggetto è in uno stato di riposo (cioè non impegnato in un'attività specifica). Lo scopo è di indagare se ci sono differenze nella funzione cerebrale in individui con condizioni particolari rispetto ai controlli sani (32). Nella presente review, sono stati inclusi un totale di sette studi utilizzati rsMRI per studiare IGD (33-39). I dettagli dello studio sono forniti in Tabella Table22.

Presi insieme, gli studi rsfMRI identificati nella presente review suggeriscono che le persone con IGD hanno un controllo cognitivo alterato [(34) - (36, 38, 39)] e una carenza nel loro sistema di ricompensa dello striato ventrale (33). Il controllo cognitivo in individui con IGD è stato valutato utilizzando un task Stroop a colori, diminuita anisotropia frazionaria (FA) nella rete di salienza destra, indicando ridotta densità della fibra, diametro assonale e mielinizzazione nella sostanza bianca (WM), che può spiegare il problema nella regolazione la rete di salienza in individui con IGD che possono essere associati a controllo cognitivo alterato (36). Diminuzione della densità WM nel giro frontale inferiore, insula, amigdala e cingolato anteriore sono state dimostrate in individui con dipendenza da gioco in Internet rispetto ai controlli sani, indicando diminuzione delle capacità decisionali, inibizione comportamentale e regolazione delle emozioni nel gruppo IGA (34). In aggiunta a ciò, è stato dimostrato che gli individui con IGD hanno diminuito ampiezze frazionali di fluttuazione a bassa frequenza (misurazione dell'attività cerebrale locale che è stata collegata a disturbi psichiatrici) nel cervelletto e valori aumentati nel giro temporale superiore, suggerendo un compromesso esecutivo funzione, memoria di lavoro e processo decisionale nei soggetti affetti da IGD rispetto ai controlli sani, ma anche maggiore attività cerebrale che può essere associata ad un maggiore coordinamento sensorio-motorio in IGD (35). La ricerca ha anche indicato un aumento del volume del caudato destro e del nucleo accumbens (guidando l'esperienza del piacere nel cervello umano) e una ridotta resistenza della connettività funzionale a riposo nel PFC, legata a un controllo cognitivo diminuito, simile a quello trovato nella sostanza- disturbi correlati (38). Inoltre, la ricerca ha scoperto che gli individui con IGD hanno diminuito la connettività omotopica speculare voxel (misurando la connettività tra emisferi cerebrali) tra il giro frontale superiore sinistro e destro, giro frontale e medio frontale, indicando ridotta comunicazione interhemisferica nel cervello degli individui IGD relativo a controlli sani, che incidono sui processi decisionali, sulla bramosia e sugli errori inibitori (39). Inoltre, è stato scoperto che gli individui che giocano frequentemente a MMORPG come World of Warcraft hanno una sensibilità fisiologica inferiore nello striato ventrale quando anticipano i premi monetari con l'attività dello striato ventrale che differisce sia dall'FMRI basata su attività sia da quella a riposo, con insufficiente sensibilità per premiare gli individui predisponenti a giochi eccessivi (piuttosto che ricompensare il deficit del sistema essendo il risultato di un gioco eccessivo) (33).

Morfometria a base di voxel (VBM)

VBM è una tecnica utile per comprendere IGD in quanto aiuta a caratterizzare i sottili cambiamenti strutturali nel cervello senza bisogno di conoscenze pregresse (40). Questo è particolarmente importante dato che l'uso del videogame può influenzare il funzionamento del cervello in vari modi che possono portare a cambiamenti a livello comportamentale e cognitivo (41). Questa sottosezione traccerà brevemente alcuni dei risultati chiave ottenuti dagli studi IGD utilizzando VBM e ulteriori informazioni sono fornite in Tabella Table33.

Lee et al. (42) ha utilizzato VBM per studiare l'associazione tra anomalie GM e impulsività in IGD e ha scoperto che i soggetti IGD esibivano un volume GM inferiore nelle regioni del cervello correlate al controllo esecutivo, come l'ACC e l'area motoria supplementare (SMA). È stato inoltre riscontrato che i volumi GM nell'ACC e nella SMA erano negativamente associati all'impulsività e che i soggetti IGD presentavano un volume GM inferiore nelle cortecce prefrontali e parietali laterali comprendenti la PFC ventrolaterale sinistra e il lobulo parietale inferiore sinistro rispetto ai controlli sani. . Lee et al. (42) ha anche scoperto che i volumi GM nella PFC ventrolaterale sinistra erano negativamente correlati con l'utilizzo a vita dei videogiochi. Allo stesso modo, ulteriori ricerche hanno mostrato collegamenti tra GM e impulsività nei soggetti con IGD. Più in particolare, Du et al. (43) hanno rilevato che gli individui con IGD presentano livelli più elevati di impulsività associati al volume GM della corteccia prefrontale dorsomediale destra (DMPFC), l'insula bilaterale e la corteccia orbitofrontale (OFC), l'amigdala destra e il giro fusiforme sinistro ridotto. Presi insieme, questi risultati suggeriscono che le anomalie GM nelle aree correlate al controllo esecutivo possono contribuire a una maggiore impulsività nei giovani adulti maschi con IGD e che la disfunzione di queste aree cerebrali coinvolte nell'inibizione del comportamento, nell'attenzione e nella regolazione emotiva potrebbe contribuire a problemi di controllo degli impulsi negli adolescenti con IGD (44).

Ulteriori ricerche hanno dimostrato che la densità GM dell'amigdala bilaterale diminuiva e la connettività tra PFC / insula e amigdala aumentava negli individui con IGD, il che suggerisce una disregolazione emotiva (44). Inoltre, le alterate correlazioni tra impulsività e volume GM nella DMPFC, OFC, insula, amigdala e fusiforme negli adolescenti IGD indicano che la disregolazione nelle reti cerebrali coinvolte nell'inibizione comportamentale, nella regolazione dell'attenzione e delle emozioni potrebbe contribuire a livelli di impulsività più elevati negli adolescenti che presentano con IGD.

La ricerca VBM ha aiutato a identificare specifiche regioni del cervello con cambiamenti GM in IGD. Jin et al. (45) hanno rilevato che gli adolescenti con IGD hanno mostrato un volume GM diminuito nelle regioni frontali, tra cui la PFC bilaterale dorsolaterale, OFC, ACC, la SMA destra e il cervelletto dopo aver controllato l'età e gli effetti di genere. Questi risultati sono in linea con studi precedenti che suggeriscono che i deficit di GM nell'OFC possono verificarsi in individui IGD (46), il coinvolgimento di diverse regioni PFC e dei relativi circuiti PFC -striatali nel processo di IGD, e IGD può condividere meccanismi neurali simili con dipendenza dalla sostanza a livello di circuito.

La ricerca VBM ha anche identificato potenziali effetti dannosi dell'IGD sul funzionamento del controllo cognitivo. Wang et al. (39) ha riferito che il volume GM dell'ACC bilaterale, precuneus, SMA, corteccia parietale superiore, sinistra PFC dorsale laterale, insula sinistra e cervelletto bilaterale diminuivano significativamente negli individui IGD. Questo studio suggerisce che l'alterazione del volume GM è associata al cambiamento delle prestazioni del controllo cognitivo negli adolescenti con IGD, evidenziando i notevoli effetti dell'immagine cerebrale indotti da IGD.

La precedente ricerca VBM ha riportato un volume anomalo di GM e WM in IGD. Lin et al. (34) hanno scoperto che gli individui con IGD presentavano densità GM significativamente più bassa nel giro frontale inferiore bilaterale, giro cingolato sinistro, insula, precuno destro e ippocampo destro. È stato anche scoperto che gli individui con IGD hanno mostrato una densità WM significativamente inferiore nel giro frontale inferiore, nell'insula, nell'amigdala e nel cingolato anteriore rispetto ai controlli sani (34). Questi risultati convergono con quelli riportati in studi precedenti in cui i soggetti con IGD presentavano una densità GM insulare più piccola [es., (46, 47)], e IGD può influenzare negativamente i processi coinvolti nel processo decisionale, inibizione comportamentale ed emozione.

Nel complesso, la ricerca VBM è stata utile per dimostrare i potenziali cambiamenti strutturali cerebrali degli individui con IGD. Molte delle regioni del cervello che sono state alterate negli individui con IGD sono state precedentemente associate a funzioni che contribuiscono allo sviluppo di comportamenti compulsivi o di dipendenza (48). Ad esempio, è stato identificato un ridotto spessore OFC in individui con disturbi dell'uso di sostanze e dipendenze comportamentali, il che implica che lo sviluppo di IGD può coinvolgere regioni cerebrali simili a quelle coinvolte in queste condizioni (49, 50). Sebbene alcuni degli studi riportati abbiano rilevato cambiamenti in diverse regioni del cervello, queste discrepanze aiutano a illustrare diversi modi in cui IGD può influenzare il funzionamento complessivo del cervello e i cambiamenti che può produrre a livello comportamentale e cognitivo (41), evidenziando ulteriormente la complessità del fenomeno. Inoltre, dato che molti degli studi VBM esaminati sono stati condotti su campioni di adolescenti e che il loro cervello è ancora in via di sviluppo, i risultati riportati potrebbero non essere generalizzabili in tutte le fasce di età. Una possibile via da seguire per questo sarebbe condurre studi simili su campioni di bambini e adulti per confrontare i risultati ottenuti.

Tomografia ad emissione di positroni (PET)

La PET è stata utilizzata per dimostrare che la dopamina è rilasciata nello striato umano durante il gioco del videogioco e che giocare ai videogiochi può portare a cambiamenti significativi nella chimica del cervello simili ai cambiamenti indotti farmacologicamente (51). Gli studi PET sono riassunti in Tabella Table4.4. Molte prove hanno implicato il sistema dopaminergico nella regolazione dei comportamenti gratificanti e delle dipendenze comportamentali, come IGD (52, 53).

In un ¹⁸Studio PET F-fluorodesossiglucosio condotto da Park et al. (54) utilizzando un campione maschile di nove controlli sani e giocatori 11 IGD, gli autori hanno riscontrato una maggiore impulsività nei giocatori IGD rispetto ai controlli sani. Inoltre, i dati di imaging hanno mostrato che i giocatori IGD avevano significativamente aumentato il metabolismo del glucosio nel giro orbitale anteriore destro, nucleo caudato sinistro e insula destra, e diminuito metabolismo nel giro postcentrale bilaterale, giro precentrale sinistro e regioni occipitali bilaterali rispetto al gruppo di controllo . In sintesi, questi risultati suggeriscono che IGD può condividere meccanismi psicologici e neurali con altri tipi di disturbi del controllo degli impulsi e esperienze di dipendenza da sostanza / non-dipendenza.

Ulteriori ricerche sull'uso del PET sono state condotte nel tentativo di far luce sui meccanismi neurobiologici di IGD. Tian et al. (55) cervello dopamina indagato D₂ (D₂) / Serotonina 2A (5-HT_2A) funzione del recettore e metabolismo del glucosio e se esistesse un'associazione tra D₂ metabolismo del recettore e del glucosio in un campione di maschi adulti 12 naïve ai farmaci che soddisfano i criteri per i controlli sani IGD e 14 utilizzando PET e ¹¹CN-metilspiperone per valutare la disponibilità di D₂/ 5-HT_2A recettori e con ¹⁸F-fluorodesossiglucosio per valutare il metabolismo regionale del glucosio cerebrale, un marker della funzione cerebrale. I risultati o hanno suggerito che gli individui con IGD presentavano un metabolismo glucidico significativamente ridotto nei sistemi prefrontale, temporale e limbico. Inoltre, la disregolazione di D₂ i recettori sono stati osservati nello striato e associati alla storia dell'eccessivo gioco dei videogiochi. Inoltre, bassi livelli di D₂ i recettori dello striato erano significativamente associati a un ridotto metabolismo del glucosio nell'OFC. Presi insieme, questi risultati suggeriscono D₂/ 5-HT_2A la disregolazione mediata dal recettore dell'OFC è alla base di un meccanismo per la perdita del controllo e del comportamento compulsivo nei soggetti con IGD.

Sebbene vi sia una generale scarsità di studi PET su IGD, per quanto riguarda le tecniche di imaging utilizzate, la risonanza magnetica funzionale è preferibile al PET perché non richiede di esporre gli individui alle radiazioni (56). Tuttavia, i vantaggi degli studi PET possono includere la sua utilità per accertare l'efficacia della farmacoterapia e prevedere i risultati del trattamento (57).

Elettroencefalogramma (EEG)

Gli studi che utilizzano l'EEG vengono utilizzati per rilevare l'attività neurale dalle aree corticali sottostanti (anteriore, posteriore, destra e sinistra) nella corteccia cerebrale di un individuo utilizzando elettrodi attaccati al cuoio capelluto. Utilizzando questa tecnica, le fluttuazioni di tensione (cioè il flusso di corrente prodotto dall'eccitazione delle sinapsi neuronali) vengono misurate tra coppie di elettrodi (58). Più specificamente, le relazioni tra il cervello e il comportamento di un individuo vengono valutate tramite risposte neuronali elettrofisiologiche agli stimoli (59). Tuttavia, se confrontato con altre tecniche di neuroimaging (come l'fMRI), la risoluzione spaziale nelle aree sottocorticali è più povera. Fino a 2013, la maggior parte degli studi pubblicati che utilizzano EEG [es., (60-64)] ha valutato i giovani maschi adulti con la dipendenza da Internet piuttosto che con IGD, sebbene i campioni utilizzati includessero i giocatori. Per quanto riguarda gli studi IGD più recenti che utilizzano l'EEG, i principali tipi di studio comprendono studi che esaminano (i) giochi eccessivi e coinvolgenti, (ii) dipendenza da gioco e altri disturbi comorbili e (iii) dipendenza da gioco (varie). Gli studi inclusi sono presentati in Tabella Table55.

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.