Le alterazioni strutturali nella corteccia prefrontale mediano la relazione tra disturbo del gioco su Internet e umore depresso (2017)

Rapporti scientifici 7, Numero dell'articolo: 1245 (2017)

due:10.1038/s41598-017-01275-5

https://www.nature.com/articles/s41598-017-01275-5

Astratto

L'uso di giochi adattivi ha effetti positivi, mentre la depressione è stata segnalata come prevalente nel disturbo da gioco su Internet (IGD). Tuttavia, le correlazioni neurali sottostanti all'associazione tra depressione e gioco su Internet non sono chiare. Inoltre, il profilo neuroanatomico dello striato in IGD è relativamente meno chiaro nonostante il suo importante ruolo nella dipendenza. Abbiamo trovato densità di materia grigia (GM) inferiore nella corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) nel gruppo IGD rispetto al gruppo di controllo di gioco su Internet (IGC) e gruppo di controllo non di gioco (NGC), e la densità GM è stata associata alla durata utilizzo di giochi su Internet, umore depresso, bramosia e impulsività negli utenti di giochi. L'analisi volumetrica striatale ha rilevato una significativa riduzione del nucleus accumbens destro (NAcc) nel gruppo IGD e la sua associazione con l'utilizzo a vita di giochi e depressione. Questi risultati suggeriscono che le alterazioni delle strutture cerebrali coinvolte nel sistema di ricompensa sono associate a caratteristiche comportamentali correlate all'IGD. Inoltre, la DLPFC, coinvolta nel controllo cognitivo, è stata osservata come mediatore nell'associazione tra gioco prolungato e umore depresso. Questo risultato può fornire informazioni su una strategia di intervento per il trattamento di IGD con depressione comorbida

 

Introduzione 

 

Recitare i giochi su Internet è diventato di recente un'attività popolare1. Mentre l'uso adattivo dei giochi su Internet migliora la cognizione spaziale2,3,4,5 e funziona come intrattenimento, esposizione prolungata e perdita di controllo sui giochi su Internet hanno ripercussioni sull'emozione, la cognizione e il comportamento di un individuo6,7,8,9,10,11. L'uso compulsivo e incontrollato dei giochi su Internet è diventato un problema emergente nella salute mentale in tutto il mondo; pertanto, il disturbo da gioco su Internet (IGD) è stato recentemente introdotto nella Sezione 3 della quinta edizione del Manuale Diagnostico e Statistico dei Disturbi Mentali (DSM-5) in 201312.

 

Precedenti studi di neuroimaging hanno suggerito che IGD condivide meccanismi neurobiologici simili alla dipendenza come anormali reti fronto-striatali, che sono coinvolti nell'elaborazione della ricompensa e nel controllo cognitivo13,14,15,16. Strutturalmente, il volume della materia grigia (GM) e lo spessore corticale nelle aree prefrontali tra cui la corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) e lo striato sono stati correlati con la durata della dipendenza, la durata del gioco, i deficit cognitivi e la gravità di IGD17,18,19. Dal punto di vista funzionale, il coinvolgimento anormale della rete fronto-striatale è stato associato a compromissione dell'inibizione20,21,22, controllo dell'impulso23, la gravità della dipendenza da Internet24e elaborazione affettiva e cognitiva25. Inoltre, l'attivazione alterata nelle aree frontali26, 27 e striato28 in risposta ai segnali di gioco sono stati segnalati nel gruppo IGD. Questi risultati sono in accordo con i risultati degli studi sul gioco d'azzardo patologico e il disturbo da uso di sostanze29, 30, sostenendo la visione emergente secondo cui IGD è considerato un tipo di dipendenza comportamentale.

Un ampio corpo di letteratura ha riportato una forte associazione di IGD, o dipendenza da Internet, con la depressione in particolare6, 11, 24, 31,32,33,34. Questi risultati si basano principalmente su studi di indagine e i correlati neurali di questa associazione forte devono ancora essere identificati in modo completo. Anche se le persone con una malattia psichiatrica passata o attuale sono state escluse nello studio di neuroimaging, in alcuni studi è stato ancora osservato un più alto livello di depressione nel gruppo IGD20, 28, 35,36,37,38,39, che potrebbe potenzialmente produrre effetti confondenti. Se la depressione comorbida riflette una caratteristica psicologica di IGD, il tentativo di esplorare i substrati neurobiologici associati alla relazione tra IGD e umore depresso amplierebbe l'approccio terapeutico con una migliore comprensione di IGD, come menzionato anche da Tam40.

Lo striato svolge un ruolo significativo nell'elaborazione della ricompensa e della motivazione, e le sue anormalità sono implicate nelle malattie neuropsichiatriche come la dipendenza e la depressione41, 42. Nonostante il suo ruolo essenziale nella dipendenza, le caratteristiche neuroanatomiche dello striato sono relativamente meno investigate nella ricerca IGD tranne che per due studi condotti da un team di ricercatori19, 20. Questi studi hanno riportato un aumento del volume del nucleo caudato e del nucleo accumbens (NAcc), che erano associati rispettivamente al controllo cognitivo e alla gravità della dipendenza. Poiché i soggetti di questi studi erano adolescenti e giovani adulti e comprendevano femmine, abbiamo cercato di studiare i maschi nei loro 20 e 30, compresi gli utenti non di gioco, nel presente studio.

Abbiamo condotto lo studio corrente su un campione costituito da utenti di giochi su Internet, suddivisi nei gruppi IGD e IGC (controllo di gioco su Internet) e utenti non di gioco. Gli studi precedenti hanno confrontato solo i gruppi IGD e IGC (cioè quelli che giocavano ma non erano dipendenti da giochi su Internet). Pertanto, aggiungere allo studio corrente i soggetti che non partecipano ai giochi su Internet, compresi i giochi mobili, può fornire una visione più profonda dei cambiamenti graduali nel cervello che si verificano insieme allo sviluppo di IGD. Abbiamo usato il metodo della morfometria basata su voxel (VBM) per rilevare i cambiamenti neuroanatomici in modo imparziale attraverso l'intero cervello e il software FreeSurfer per misurare il volume dello striato. Inoltre, abbiamo esplorato se le strutture cerebrali alterate fossero associate alle caratteristiche correlate all'IGD e se le alterazioni influenzassero la relazione tra il gioco Internet prolungato e il livello di depressione negli utenti di giochi su Internet.

 

 

 

Risultati

 

 

Caratteristiche del campione

Table 1 riassume le caratteristiche dei soggetti. I tre gruppi non differivano significativamente in termini di età e intelligenza (QI). Poiché i soggetti del gruppo di controllo non di gioco (NGC) non giocavano ai giochi su Internet, non c'erano altre variabili relative all'uso dei giochi su Internet. Il gruppo IGD presentava punteggi IGD più alti rispetto al gruppo IGC. Il gruppo IGD ha dedicato molto più tempo a giocare settimanalmente a Internet negli ultimi un anno rispetto al gruppo IGC, ma l'utilizzo a vita del gioco non era diverso tra i due gruppi, mostrando una tendenza verso il significato (P = 0.055). Coerentemente con gli studi precedenti, il gruppo IGD ha mostrato un livello di depressione più elevato rispetto al gruppo IGC anche se il nostro campione non includeva individui con comorbilità. La brama di gioco e l'impulsività disfunzionale erano significativamente più alte nel gruppo IGD rispetto al gruppo IGC.

 

 

Tabella 1: caratteristiche del campione.
  

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Risultati MRI

 

 

I confronti Voxel delle immagini T1 hanno mostrato una differenza di densità GM nella corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) tra i tre gruppi [coordinate del Peak Neurological Institute (MNI): -38, 24, 31; F2, 66 = 23.54]. I successivi test t post hoc hanno rivelato che il gruppo IGD mostrava una densità GM inferiore nel DLPFC sinistro rispetto ai gruppi IGC e NGC, mentre i gruppi IGC e NGC non differivano nella densità GM in questa regione (Fig. 1). Il gruppo IGC mostrava una densità GM superiore in un cluster che copriva il giro parahippocampale e il mesencefalo rispetto al gruppo NGC [coordinate MNI di picco: -9, -33, -12; T1, 66 = 3.61] (Fig. 1). Tuttavia, non vi era alcuna regione che mostrava una riduzione della densità GM nel gruppo IGC rispetto a quella del gruppo NGC. Per garantire che i livelli di depressione non costituissero un fattore di confusione nella differenza di densità GM tra i gruppi di utenti di giochi su Internet (ad esempio, IGD e IGC), abbiamo ripetuto le analisi inserendo il punteggio della sottoscala della depressione della lista di controllo dei sintomi-90- Rivisto (SCL-90-R) come covariata fastidiosa. Il riscontro di una diminuzione della densità GM della DLPFC sinistra nel gruppo IGD rispetto a quello del gruppo IGC è stato ancora osservato.

 

 

Figure 1
  

Figure 1

Confronti tra Voxel e Internet (IGD), Internet gaming control (IGC) e gruppi di controllo non di gioco (NGC). La densità di sostanza grigia standardizzata (GM) è stata calcolata per la visualizzazione. Un'analisi del test di covarianza (ANCOVA) ha rilevato la differenza in (a) la corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) tra i tre gruppi e i successivi t-test post hoc hanno rivelato la significativa riduzione del gruppo IGD rispetto a quella nei gruppi IGC e NGC. Il gruppo IGC ha mostrato una densità GM superiore in un rivestimento a grappolo (b) il giro parahippocampale e (c) mesencefalo rispetto al gruppo NGC. I risultati sono stati aggiustati per il quoziente di età e intelligenza (QI). *S ignificante a P <0.05.

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Table 2 e Figura 2 rappresentano i volumi striatali ottenuti da FreeSurfer. Il volume intracranico totale stimato (eTIV) era diverso tra i tre gruppi (P = 0.013) ma non tra i gruppi di utenti di giochi su Internet (P = 0.430). Sebbene i volumi del nucleo caudato bilaterale e del putamen non fossero significativamente differenti tra i tre gruppi (Tabella 2; nucleo di caudato rimasto, P = 0.795; putamen sinistro, P = 0.126; nucleo caudato destro, P = 0.987; putamen giusto, P = 0.833), Figura 2 illustra una netta differenza tra i gruppi di gioco su Internet e il gruppo NGC presentando i risultati dei confronti dei volumi striatali standardizzati. I gruppi di gioco su Internet hanno mostrato valori negativi nei volumi dello striato dorsale bilaterale, costituito dal nucleo caudato e dal putamen, rispetto al gruppo NGC che mostrava valori positivi. Abbiamo scoperto che il volume del NAcc giusto, che si adattava per età ed eTIV, era significativamente diverso tra i tre gruppi, e questa differenza sopravviveva ancora a una correzione più rigorosa per confronti multipli. Un'analisi post hoc ha rivelato che questa differenza volumetrica era determinata dal volume più piccolo nel gruppo IGD rispetto a quello del gruppo IGC.

 

 

Tabella 2: i volumi dello striato.
  

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Figure 2
  

Figure 2

Confronto dei volumi striatali standardizzati tra i gruppi IGD (Internet gaming disorder), Internet gaming control (IGC) e non-gaming control (NGC). (a,b) Sebbene i volumi del nucleo caudato bilaterale e del putamen non fossero significativamente differenti tra tre gruppi, (b) il volume nel nucleo destro accumbens (NAcc) era diverso, che era guidato dal volume più piccolo nel gruppo IGD rispetto a quello nel gruppo IGC, aggiustando per età e il volume intracranico totale stimato (eTIV). Nell'immagine del cervello, ogni colore rappresenta una regione del cervello (giallo: il nucleo caudato, verde: putamen, rosso: nucleo accumbens). I colori dei grafici a barre indicano quanto segue: nero, gruppo NGC; blu, gruppo IGC; rosso, gruppo IGD. Le uscite delle aree striatali, che sono state ottenute da FreeSurfer, sono sovrapposte all'immagine cerebrale di un soggetto. *S ignificante a P <0.05.

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Relazione tra la misurazione strutturale e le caratteristiche IGD

 

 

Le analisi di correlazione sono state eseguite unendo i gruppi IGD e IGC insieme per esplorare la relazione tra le misurazioni strutturali e le caratteristiche correlate all'IGD (Tabella 3). La densità GM nella DLPFC sinistra, rilevata nell'analisi VBM, era negativamente correlata con la severità dell'IGD, l'utilizzo a vita di giochi su Internet, la depressione, il desiderio e l'impulsività, ma non con il tempo di gioco settimanale su Internet. Tuttavia, il volume del NAcc giusto, ottenuto dalla segmentazione di FreeSurfer, era negativamente associato all'utilizzo a vita di giochi su Internet e all'umore depresso, ma l'associazione con la severità di IGD, il tempo di gioco su Internet settimanale, la bramosia e l'impulsività non raggiungevano la significatività statistica.

 

 

Tabella 3: la relazione tra le misure volumetriche e le caratteristiche IGD.
  

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Inoltre, abbiamo condotto un'analisi di mediazione per valutare se le alterazioni strutturali (variabile mediatore) influenzano l'associazione tra l'uso del gioco durante la vita (variabile causale) e l'umore depresso auto-riferito (variabile del risultato). L'utilizzo a vita ha avuto un'influenza indiretta sul livello di depressione attraverso le alterazioni della densità GM nella DLPFC sinistra, la quale stimolazione bootstrap con iterazioni 5,000 ha confermato di essere statisticamente significativa (effetto indiretto: 68.8%, 95% CI: 0.054, 0.389) ( Figura. 3). Tuttavia, l'alterazione del volume nel giusto NAcc non ha influenzato la relazione tra l'utilizzo a vita dei giochi su Internet e l'umore depresso negli utenti di giochi su Internet. Questi risultati indicano che la DLPFC sinistra, non la giusta NAcc, approva come mediatore nell'associazione tra l'uso prolungato di giochi su Internet e l'umore depresso.

 

 

Figure 3
  

Figure 3

Analisi della mediazione per esplorare i substrati neurali che influenzano la relazione tra l'utilizzo a vita di giochi su Internet e la depressione. Alterazioni strutturali in (a) la corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC), non (bright nucleus accumbens (NAcc), ha mostrato un effetto di mediazione sull'associazione tra i giochi Internet prolungati e l'umore depresso negli utenti di giochi su Internet. *Significativo a P <0.05.

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Discussione  

Questo è il primo studio, a nostra conoscenza, per dimostrare le differenze nella struttura cerebrale tra i gruppi IGD, IGC e NGC. Abbiamo anche scoperto che le alterazioni cerebrali osservate erano associate alle caratteristiche di IGD. Inoltre, l'attuale studio ha mostrato l'effetto di mediazione della struttura alterata del cervello sulla relazione tra l'utilizzo a vita di giochi su Internet e l'umore depresso negli utenti di giochi su Internet.

I nostri risultati dimostrano che il gruppo IGD ha mostrato una diminuzione della densità GM nella DLPFC sinistra rispetto ai gruppi IGC e NGC. Nei gruppi di gioco su Internet, la densità GM inferiore nella DLPFC era associata a sintomi più gravi di IGD, umore più depresso, tempo di gioco più lungo nella vita, più desiderio di gioco e più impulsività. Questi sono coerenti con i risultati di precedenti studi di neuroimaging, secondo i quali la diminuzione della densità e della disfunzione GM nella DLPFC bilaterale nel gruppo IGD rispetto al gruppo IGC erano associati alla durata della dipendenza, al tempo di gioco e al desiderio di giocare15,16,17, 43. Inoltre, abbiamo osservato che la densità GM nella DLPFC sinistra non differiva tra i gruppi IGC e NGC, che non erano entrambi dipendenti dai giochi su Internet. L'impegno della DLPFC in IGD non è sorprendente dato che la DLPFC svolge un ruolo chiave nel sistema di controllo top-down che regola i comportamenti e la cognizione (cioè pianificazione, motivazione, processo decisionale e controllo inibitorio)44. Precedenti studi sul sistema di ricompensa alterata e la dipendenza dimostrano che la DLPFC è iperattiva in risposta alla bramosia indotta da cue e agli stimoli emotivi negativi, mentre è ipoattiva durante compiti cognitivi che richiedono il controllo inibitorio45, 46. Anche le anomalie strutturali nella DLPFC sono state frequentemente riportate in pazienti che hanno difficoltà a controllare i loro comportamenti ed emozioni, come ad esempio l'abuso di sostanze47, disturbo ossessivo compulsivo48 e depressione49. Sulla base di questi risultati, possiamo supporre che le anormalità della DLPFC rilevate nel gruppo IGD rispetto ai gruppi IGC e NGC possano essere responsabili della perdita del controllo comportamentale e della scarsa regolazione del desiderio di gioco e delle emozioni negative.

Sebbene un ampio corpo di studi di neuroimaging e studi di rilievo abbiano dimostrato la forte associazione tra IGD e livelli più elevati di depressione, i tentativi di collegare questa associazione ai cambiamenti nel cervello correlati a IGD devono ancora essere fatti in modo completo. Nell'attuale studio, la DLPFC è stata osservata come mediatore dell'associazione tra i giochi prolungati nella vita e l'umore depresso auto-riferito. Oltre al già citato ruolo della DLPFC in IGD, suggeriamo il possibile coinvolgimento del sistema dopaminergico prefrontale, che potrebbe essere supportato da diversi studi clinici sull'efficacia di bupropione, un antidepressivo, su IGD. Ad esempio, il trattamento con bupropione ha mitigato l'utilizzo del gioco e la brama di giocare con un'attività decrescente indotta da cue nella DLPFC sinistra in pazienti con IGD27, anche se l'efficacia sulla depressione è incoerente in IGD con depressione comorbida50, 51. Dato che il bupropione induce la neurotrasmissione della dopamina sia nella corteccia prefrontale sia in NAcc52 e la sua efficacia sulla dipendenza da altre sostanze con depressione comorbida o disturbo da deficit di attenzione e iperattività53, 54, si può dedurre che il sistema dopaminergico prefrontale può in parte regolare l'umore negativo e controllare l'impulsività e la brama per i giochi su Internet.

La dopamina svolge un ruolo cruciale nell'elaborazione di informazioni salienti, come le immagini di gioco55. I segnali del neurotrasmettitore tra neuroni come la dopamina influenzano la funzione e la morfologia del circuito neuronale. Dal punto di vista funzionale, l'esposizione ripetuta a stimoli salienti influisce sui percorsi dopaminergici e diminuisce la sensibilità agli stimoli naturali, con conseguente disfunzione della elaborazione della ricompensa56, 57. L'esposizione ripetuta altera anche la morfologia sinaptica e strutturale nelle strutture dendritiche nelle aree cerebrali coinvolte nel controllo inibitorio (cioè nella corteccia prefrontale) e nella motivazione incentivante (cioè, il NAcc)58, 59. È possibile, quindi, che il gioco prolungato e persistente nella vita possa modulare il funzionamento dopaminergico e produrre cambiamenti morfologici nei corpi cellulari o nelle strutture dendritiche che portano alla riduzione della DLPFC, che è attribuita alla scarsa regolazione dell'umore depresso negli utenti di giochi su Internet .

Questa scoperta dell'alterazione DLPFC sinistra può far luce sulle implicazioni terapeutiche per IGD con depressione comorbida. Il problema relativo alla lateralizzazione della DLPFC in IGD non è stato ancora studiato. Diversi studi funzionali hanno riportato l'attivazione del DLPFC sinistro o destro in risposta ai segnali di gioco27, 60,61,62e Li et al.63 osservato il rapporto positivo tra il volume GM nel DLPFC e il punteggio di dipendenza da Internet e il controllo cognitivo inibitorio nei giovani adulti sani. Questi risultati incoerenti possono essere attribuiti alle diverse variabili cliniche esaminate in ogni studio. Tuttavia, il coinvolgimento del lato sinistro DLPFC, che sembra essere strettamente correlato all'umore depresso in IGD nel presente studio, potrebbe essere considerato come un potenziale biomarcatore per IGD con depressione comorbida basata sull'evidenza clinica dalla stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS ) sul DLPFC. La stimolazione DLPFC modula il rilascio di dopamina nelle aree cerebrali del sistema limbico64, 65. Le prove accumulate suggeriscono che la DLPFC sinistra è più sensibile alle informazioni emotive positive nelle persone sane, quindi è noto che la stimolazione su di essa in persone depresse migliora la risposta agli stimoli positivi inducendo l'eccitabilità corticale nella parte sinistra66,67,68, mentre la DLPFC corretta è più reattiva alle informazioni emozionali negative e più coinvolta nella modulazione cognitiva degli stimoli emotivi66, 69. In linea con questi risultati, possiamo ipotizzare che le persone esposte a giochi Internet prolungati possano non essere in grado di rispondere a stimoli piacevoli in modo appropriato come individui sani con l'alterazione strutturale nella DLPFC sinistra, producendo probabilmente l'alta prevalenza di depressione comorbida in IGD. Pertanto, la DLPFC sinistra può essere considerata un potenziale biomarker per i sintomi depressi osservati in IGD.

Abbiamo osservato volumi più piccoli dello striato dorsale bilaterale, costituito dal nucleo caudato e dal putamen, negli utenti di giochi su Internet rispetto al gruppo NGC. Sebbene i volumi assoluti non fossero significativamente differenti, il confronto relativo dei valori standardizzati indicava una variazione volumetrica distinta nello striato dorsale nei gruppi di gioco su Internet rispetto al gruppo NGC. Nella tossicodipendenza, lo striato dorsale riceve proiezioni efferenti dal DLPFC associato al controllo inibitorio e al processo decisionale, e quindi l'innervazione dopaminergica compromessa allo striato dorsale dalla DLPFC è implicata nel fallimento del controllo sulla brama per stimoli salienti46, 70, 71. Questo meccanismo potrebbe fornire le basi per la possibile spiegazione del cambiamento nei volumi striatali dorsali negli utenti di giochi su Internet rispetto agli utenti non di gioco. Il gioco Internet prolungato che contiene stimoli salienti e effetti gratificanti può in parte influenzare la capacità di autoregolazione modulata dal circuito DLPFC, che aumenta il rischio di interruzione delle proiezioni dopaminergiche dello striato dorsale, portando gradualmente a un aumento della brama di gioco e alla perdita di controllo sul comportamento di ricerca del gioco che svilupperà il modello di uso del gioco abituale e compulsivo. Tuttavia, questa ipotesi dovrebbe essere presa con cautela perché il modello di dipendenza si basa sulla tossicodipendenza e non è sufficiente a spiegare la leggera differenza nei volumi striatali dorsali tra i gruppi IGD e IGC. Quindi, le prove su IGD devono essere più accumulate.

In contrasto con i volumi striatali dorsali, il gruppo IGD ha mostrato una riduzione statisticamente significativa del volume NAcc giusto, se confrontato con il gruppo IGC, ma non con il gruppo NGC. L'aumento indotto dal farmaco nel rilascio di dopamina nello striato ventrale, dove si trova il NAcc, è associato a esperienze gratificanti come il piacere, ma diventa smussato nel progredire della dipendenza71, 72. Studi funzionali hanno rivelato che il cervello dipendente mostra una maggiore attivazione indotta da cue nel nucleo accumbens e la sua associazione con il craving73, 74. Allo stesso modo, i pazienti con IGD hanno anche dimostrato un aumento dell'attivazione NAcc a destra in risposta alle immagini di gioco e una diminuzione della connettività funzionale al mesencefalo, correlata alla brama di gioco36, 60. C'è un altro studio che ha dimostrato che un'aumentata attivazione indotta dal cue nel putamen era associata a un volume più piccolo nel NAcc giusto28. Questi risultati di iperattivazione del NAcc in risposta a stimoli legati al gioco e la sua associazione con la brama di gioco suggeriscono l'importante ruolo del NAcc nel controllo della motivazione e del rinforzo.

Tuttavia, il profilo neuroanatomico dello striato in IGD è relativamente meno chiaro nonostante l'importante ruolo dello striato nella dipendenza, con l'eccezione di due studi che hanno mostrato un aumento del volume del NAcc giusto nei soggetti IGD rispetto a quello dei controlli sani19, 20. Questi risultati contrastanti possono essere derivati ​​dalle diverse caratteristiche del campione. Mentre i loro soggetti erano adolescenti e giovani adulti (di età compresa tra 16-22 anni) e donne incluse, abbiamo studiato i maschi nelle loro 20 e 30.

Abbiamo osservato una significativa riduzione del NAcc giusto nel gruppo IGD, ma il NAcc non è correlato con il craving come negli studi funzionali citati sopra. Invece, il NAcc era correlato negativamente con i punteggi di utilizzo e depressione durante la vita. È interessante notare che ci sono stati un paio di risultati che hanno dimostrato che il volume ridotto del NAcc era associato a un punteggio più alto di depressione negli utilizzatori di eroina75 e fumo di sigaretta di corso della vita76. Volkow et al.55 suggerito che la disfunzione dopaminergica striatale potrebbe non essere sufficiente per spiegare i comportamenti legati alla dipendenza come la brama e l'impulsività perché altri percorsi coinvolti nel controllo cognitivo e nella regolazione emotiva sono suscettibili di impegnarsi nei circuiti di ricompensa disturbati che influenzano le caratteristiche del comportamento. Questo suggerimento potrebbe essere corroborato dalla nostra scoperta che il volume DLPFC ridotto era associato a tratti comportamentali che caratterizzano la dipendenza come brama, impulsività e depressione.

Abbiamo anche osservato aumentate variazioni volumetriche nel giro paraippocampale, nel mesencefalo e nel NAcc nel gruppo IGC rispetto a quello del gruppo NGC. Una possibile spiegazione per i maggiori cambiamenti nel mesencefalo e NAcc nel gruppo IGC potrebbe essere una relazione a forma di u invertita tra i livelli di dopamina e le prestazioni cognitive e l'uso di droghe77. Ad esempio, i videogiochi e l'allenamento cognitivo sono associati ad una maggiore attività dopaminergica nelle aree prefrontale e striatale78, 79e gli utenti di cocaina ricreativa, non dipendenti dalla cocaina, avevano aumentato il volume di NAcc rispetto a quello dei controlli che era correlato positivamente con l'uso settimanale80. L'aumento della densità della sostanza grigia parahippocampale può essere potenzialmente spiegato dalle scoperte che il gioco sano è associato a cambiamenti nelle regioni del cervello coinvolte nella navigazione spaziale, come il giro parahippocampale2,3,4,5. Sebbene non sia possibile collegare questi cambiamenti strutturali alla capacità cognitiva o all'esperienza piacevole a causa della mancanza di variabili correlate da testare, si può dedurre che la crescita GM nelle aree del cervello correlate al gioco può riflettere la plasticità neuro-adattativa indicativa di effetti positivi di uso adattivo dei giochi sul cervello.

Lo studio attuale ha diverse limitazioni. Innanzitutto, i nostri risultati cross-sectional devono essere interpretati con cautela. Non siamo in grado di determinare se i cambiamenti volumetrici sono stati indotti da giochi Internet problematici perché le caratteristiche strutturali del cervello potrebbero essere una precondizione per indulgere nei giochi su Internet. Pertanto, uno studio longitudinale può aiutare a chiarire lo sviluppo di IGD nonché i nessi causali tra i cambiamenti volumetrici, i giochi Internet problematici e le caratteristiche comportamentali. In secondo luogo, la stessa scala della depressione non è stata somministrata al gruppo NGC. Tuttavia, lo scopo della scala della depressione che abbiamo utilizzato nello studio corrente era diverso tra i gruppi: abbiamo cercato di esplorare le basi neurali che influenzano la relazione tra uso di giochi su Internet e depressione nei gruppi IGD e IGC, e il gruppo NGC, costituito da utenti non di gioco, non avevano variabili relative all'uso di giochi su Internet. Con una scala diversa, abbiamo invece confermato che nessuno nel gruppo NGC era depresso.

In conclusione, lo studio attuale ha dimostrato che le alterazioni strutturali nelle regioni del cervello coinvolte nel controllo cognitivo e nell'elaborazione del premio sono associate a caratteristiche comportamentali correlate all'IGD. Inoltre, l'aumento dei risultati volumetrici in alcune regioni del cervello osservate negli utenti di giochi adattivi può fornire una panoramica degli effetti positivi dell'uso di giochi Internet adattivi sul cervello per studi futuri. In particolare, la DLPFC sinistra sembra servire da mediatore nell'associazione tra l'uso prolungato di giochi su Internet e l'umore depresso. Questa scoperta può ampliare l'approccio terapeutico con una migliore comprensione della IGD.

 

 

Metodi  

Partecipanti

Gli utenti di giochi su Internet sono stati reclutati da persone 5,004 che hanno partecipato a un sondaggio online sull'uso dei giochi su Internet. Nel sondaggio online, le persone 2,935 hanno risposto con interesse a partecipare allo studio di risonanza magnetica (MRI) e solo i maschi sono stati selezionati perché l'IGD è più prevalente negli uomini rispetto alle donne. Di queste persone, i maschi nei loro 20 e 30 che hanno giocato principalmente a League of Legends (LOL), FIFA o Sudden Attack sono stati selezionati perché questi erano i primi tre giochi giocati da coloro che hanno risposto al sondaggio. Abbiamo diviso gli utenti di giochi su Internet in due gruppi, il disturbo dei giochi su Internet (IGD, n = 27) e controllo dei giochi su Internet (IGC, n = 29) gruppi, sulla base dell'intervista somministrata dal medico e dei criteri diagnostici dell'IGD nel DSM-5 con punteggi di cut-off di 5 o superiori. Gli utenti non di gioco sono stati reclutati come controllo (NGC, n = 26) gruppo tramite annunci nel campus del college. Pertanto, 82 maschi sono stati reclutati per lo studio MRI. Abbiamo esaminato tutti gli individui che hanno riportato una storia attuale o passata di gravi disturbi medici, neurologici o psichiatrici, lesioni alla testa o impianti metallici che precluderebbero la risonanza magnetica. A tutti i soggetti è stata somministrata la Mini-Intervista Neuropsichiatrica Internazionale da parte di un medico per lo screening dei disturbi psichiatrici: tre soggetti nel gruppo IGD e due soggetti nel gruppo IGC sono stati esclusi dalle analisi. Due soggetti nel gruppo NGC sono stati esclusi perché il loro QI era inferiore a 85, stimato dalla forma abbreviata della Korean Wechsler Adult Intelligence Scale81. Tutti i soggetti erano laureati. Hanno dato il consenso informato scritto approvato dall'Institutional Review Board dell'Ospedale di Seoul St. Mary in Corea del Sud, con il quale sono stati approvati tutti i protocolli sperimentali. I metodi sono stati eseguiti in conformità con le linee guida e i regolamenti approvati.

Misure di comportamento

Severità di IGD

La gravità di IGD è stata valutata utilizzando la scala IGD auto-riportata che esamina gli elementi 9 descritti nel DSM-5: preoccupazione, tolleranza, ritiro, persistenza, fuga, problemi, inganno, spostamento e conflitto12. La scala IGD mostra una buona validità e affidabilità relative ai criteri82.

Umore depresso

Il livello di depressione negli utenti di giochi su Internet è stato valutato utilizzando la sottoscala depressione di SCL-90-R, sebbene non vi fosse alcun partecipante con comorbilità. Precedenti studi hanno riportato l'associazione tra umore depresso e IGD, come menzionato nella sezione Introduzione. Pertanto, abbiamo tentato di esplorare i substrati neurali alla base di questa associazione. SCL-90-R è costituito da domini psichiatrici 10 e include una sottoscala 13-item per la depressione83. L'affidabilità e la validità della versione coreana di SCL-90-R sono state ben stabilite84. Abbiamo confermato che nessuno nel gruppo NGC ha riferito di essere depresso dal Beck Depression Inventory85.

Comportamenti di gioco su Internet

Abbiamo somministrato un questionario composto dalle seguenti domande: "A quali giochi giochi di più? “; "Quante ore hai partecipato in media a giochi Internet durante i giorni feriali ei fine settimana nell'ultimo anno?"; "Quando hai iniziato a giocare a Internet e quante ore hai giocato regolarmente?". Sulla base di queste informazioni, sono state calcolate le ore trascorse a giocare a settimana per l'ultimo anno e l'utilizzo per tutta la durata del gioco su Internet. Inoltre, la brama di gioco è stata ottenuta utilizzando una scala analogica visiva 10-point (1: per niente 10: extreme).

impulsività

L'impulsività è stata valutata dal Dickman Dysfunctional Impulsivity Inventory (DDII)86. Il Dickman Impulsivity Inventory (DII) valuta impulsività disfunzionale e funzionale autorizzata, e abbiamo usato la sottoscala di impulsività disfunzionale, una tendenza ad agire con meno accortezza, causando problemi. I coefficienti di coerenza interna per le due sottoscale in un campione di studenti universitari erano 0.74 e 0.85, rispettivamente. La capacità di discriminare tra impulsività funzionale e disfunzionale è stata confermata all'interno del dominio self-report della versione coreana del DII87.

Acquisizione di MRI

I dati della risonanza magnetica sono stati acquisiti utilizzando uno scanner 3 Tesla Siemens MAGNETOM Verio (Siemens, Erlangen, Germania) con una bobina della testa di codifica della sensibilità del canale 8 (SENSE) (fattore SENSE = 2). Le teste dei soggetti erano imbottite con paraorecchie attaccate. Le immagini ad alta risoluzione con gradiente di saturazione T1 ponderate con T2,300 sono state raccolte con i seguenti parametri: TR = 2.22 msec, TE = 176 msec, fette 1, spessore fetta = 9 mm, angolo di inversione = 1 °, voxel dimensione = 1 × 1 × 256 mm, matrice immagine = 256 × 256, FOV = XNUMX mm2e durata della scansione = 5 min 21 sec.

Analisi delle immagini

Morfometria a base di voxel (VBM)

La pre-elaborazione e l'analisi VBM sono state eseguite utilizzando la toolbox VBM8 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html) in Statistical Parametric Mapping 8 (SPM8, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, Londra, Regno Unito) implementato in Matlab R2011b (Mathworks, Sherborn, MA, USA). Tutti i volumi di immagini sono stati ispezionati visivamente da un investigatore (JC) per artefatti e movimento della testa. Innanzitutto, l'origine dell'immagine T1 di ogni soggetto è stata impostata sulla commessura anteriore (AC) e allineata lungo la linea di commissura antero-posteriore (linea AC-PC). Le immagini sono state segmentate in classi di tessuti come la materia grigia (GM), la sostanza bianca (WM) e il liquido cerebrospinale (CSF), che erano affini alle mappe di probabilità del tessuto nello spazio del Neurological Institute (MNI) di Montreal. I segmenti registrati affine di tutti i soggetti sono stati usati per creare la registrazione anatomica diffeomorfa personalizzata attraverso il modello esponenziato di algebra di bugia (DARTEL) per lo studio corrente. Quindi, il segmento di tessuto GM dell'immagine T1 di ciascun soggetto era allineato spazialmente con questo modello e quindi modulato per le componenti non lineari per preservare localmente i valori GM attuali applicando la correzione per la dimensione del cervello dell'individuo. Le immagini GM modulate, normalizzate, non lineari, modellate DARTEL sono state levigate con un kernel a metà larghezza massimo di 8 mm. Prima dell'analisi statistica, le immagini levigate risultanti sono state controllate per omogeneità utilizzando la covarianza del campione per rilevare il valore anomalo. Due soggetti in entrambi i gruppi IGC e IGD sono stati esclusi da ulteriori analisi.

Segmentazione volumetrica dello striato

La segmentazione automatica e l'etichettatura dello striato sono state eseguite utilizzando il software FreeSurfer (versione 5.1.0., http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu), che utilizza una tecnica in cui un'etichetta neuroanatomica è assegnata a ciascun voxel in un'immagine MRI stimando una distribuzione di probabilità per le classi di tessuto da un set di allenamento etichettato manualmente. I dettagli tecnici sono stati ben descritti altrove88. I volumi delle aree striatali, nucleo caudato, putamen e NAcc e l'eTIV sono stati ottenuti dall'output statistico. Un soggetto del gruppo NGC è stato escluso dall'analisi volumetrica di FreeSurfer a causa degli errori osservati durante l'elaborazione.

Analisi statistica

I confronti di gruppo delle variabili demografiche e cliniche sono stati condotti utilizzando un'analisi della varianza a una via (ANOVA) e un t-test a due campioni per variabili demografiche e cliniche utilizzando IBM SPSS Statistics per Windows, versione 20.0 (IBM SPSS, Armonk, NY, STATI UNITI D'AMERICA). A due code P <0.05 è stato considerato statisticamente significativo.

Confronti voxel dell'intero cervello della densità GM sono stati eseguiti utilizzando l'analisi della covarianza (ANCOVA) con età e QI come covariate di disturbo in SPM8 (PFDR corretta <0.05). Quindi, sono stati eseguiti successivi test t post hoc per esaminare la differenza tra i gruppi con una soglia non corretta di P <0.001 con soglia di estensione del cluster di PFWE corretta <0.05 per confronti multipli con una correzione della levigatezza non stazionaria89. L'analisi volumetrica di FreeSurfer dello striato è stata condotta utilizzando un ANCOVA multivariato con età e eTIV come covariate. La correzione di Bonferroni è stata utilizzata per confronti multipli (P <0.0083; 0.05 / 6).

Per esplorare la relazione tra le misurazioni strutturali che mostrano una differenza di gruppo e le caratteristiche dell'uso dei giochi su Internet, abbiamo unito i due gruppi di utenti di giochi su Internet (ad esempio, IGD e IGC) ed eseguito un'analisi di correlazione di Pearson sulle variabili standardizzate. Inoltre, abbiamo valutato se le misurazioni strutturali (variabile mediatore) influenzassero la relazione tra l'utilizzo a vita del gioco su Internet (variabile causale) e il livello di depressione (variabile di risultato) eseguendo un'analisi di mediazione. Queste analisi di correlazione e di regressione sono state condotte in SPSS al livello di significatività 5%.

 

 

Informazioni aggiuntive  

Nota dell'editore: Springer Nature rimane neutrale rispetto alle rivendicazioni giurisdizionali nelle mappe pubblicate e nelle affiliazioni istituzionali.

 

 

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  1.  

 

 

  

Scarica i riferimenti

 

 

  

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata sostenuta dal Brain Science Research Program attraverso la National Research Foundation of Korea (NRF) finanziata dal Ministero della Scienza, delle TIC e della pianificazione futura (NRF-2014M3C7A1062893).

 

 

  

Informazioni sull'autore

Note dell'autore

  1. Ji-Won Chun e Dai-Jin Kim hanno contribuito ugualmente a questo lavoro.

Affiliazioni

1.Dipartment of Psychiatry, Seoul St. Mary's Hospital, Università cattolica della Corea College of Medicine, Seoul, Corea

  • Jihye Choi
  • , Hyun Cho
  • , Jin-Young Kim
  • , Dong Jin Jung
  • , Ji-Won Chun
  •  E Dai-Jin Kim

2.Department of Radiology, Seoul St. Mary's Hospital, The Catholic University of Korea College of Medicine, Seoul, Corea

  • Kook Jin Ahn

3.Department of Digital Media, The Catholic University of Korea, Bucheon, Corea

  • Hang-Bong Kang

4.Dipartment of Psychiatry, SMG-SNU Boramae Medical Center, Seoul, Corea

  • Jung-Seok Choi

Contributi

D.-JK e J.-WC erano responsabili del concetto di studio e del design. JC, J.-WC, J.-YK, HC e D.-JK hanno contribuito all'acquisizione di dati comportamentali e di imaging. HC e DJJ hanno intrapreso le valutazioni cliniche. JC ha eseguito analisi di immagini e dati statistici. JC ha scritto il testo del manoscritto e preparato le figure. J.-WC ha assistito nell'interpretazione dei risultati e ha contribuito alla stesura finale del manoscritto. JC, J.-WC, KJA, HBK, J.-SC e D.-JK hanno fornito una revisione critica del manoscritto per importanti contenuti intellettuali. Tutti gli autori hanno contribuito al manoscritto e hanno approvato il manoscritto finale.

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.