Biomed Res Int。 2014;2014:825787。 土井: 10.1155/2014/825787。 Epub 2014 18 XNUMX。
陳X1, 王Y1, 周Y1, 日Y1, ディン・W1, Zhuang Z1, 徐J1, Du Y2.
抽象
この研究では、インターネット ゲーム依存症 (IGA) の喫煙者と非喫煙者における後帯状皮質 (PCC) の安静時機能的接続性 (rsFC) の変化を調査しました。 IGAのある喫煙者22名、IGAのある非喫煙者30名、および健康な対照者XNUMX名（HCグループ）が安静状態のfMRIスキャンを受けた。 PCC 接続性は、時間相関法を使用して同期した低周波 fMRI 信号変動を調査することにより、すべての被験者で判定されました。 IGAを有する非喫煙者と比較して、IGAを有する喫煙者は、右直筋回におけるPCCを伴うrsFCの減少を示した。 左中前頭回はrsFCの増加を示した。 右直筋回との PCC 接続性は、矯正前の IGA を有する喫煙者の CIAS スコアと負の相関があることが判明しました。 私たちの結果は、IGAを患う喫煙者は、IGAを患う非喫煙者と比較して、モチベーションと実行機能に関連する脳領域に機能的変化があることを示唆しました。
はじめに
インターネットは、現代生活におけるコミュニケーションと社会的交流のための最も重要なメディアの XNUMX つです。 しかし、インターネットの使用を制御できなくなると、憂慮すべき悪影響が生じます [1] ゲームへの執着、現実生活での人間関係の欠如、注意力の欠如、攻撃性と敵意、ストレス、学業成績の低下など [2–4]。 この行動現象はインターネット依存症 (IA) と名付けられています [1]、または「インターネット利用障害」。 IA は少なくとも XNUMX つのサブタイプで構成されます: インターネット ゲーム依存症 (IGA)、性的関心、電子メール/テキスト メッセージング [5]。 中国では、IA の最も重要なサブタイプは IGA です [6]。 臨床証拠によると、IA患者は顕著性、気分の変化、耐性、禁断症状、葛藤、再発などの多くの生物心理社会的症状や結果を経験することが示唆されており、これらは伝統的に物質関連の依存症と関連付けられてきたが、同じ原因となるわけではない。アルコールや薬物乱用などの他の中毒と同様の身体的問題の種類 [7, 8]。 中国の若者におけるIAの有病率は10.7パーセントであると報告された[9]。 インターネット ユーザーの数が急速に増加しているため、IA は深刻な公衆衛生問題となっています。
インターネット依存症現象の理解と解決のために、IA に関連するさまざまな要因に関する研究が活発に行われています。 行動依存症を考慮して、研究者らは、IA と、飲酒や薬物乱用など、依存症につながる可能性のある他の問題行動との関連性を見つける努力を続けています。10]。 いくつかの研究では、IA のリスクが物質依存の有病率の増加と関連していると報告されています。11–13]。 ソンら。 IAのリスクは、韓国の青少年の喫煙、飲酒、薬物乱用、性交と関連していると報告した[10]。 コーら。 [14]は、IAを患う台湾の青少年はタバコ、アルコール、違法薬物などの薬物使用経験がある可能性が高いと報告した。 Koらは、インターネット中毒の学生と薬物使用経験のある学生には、依存症になりやすい共通の性格特性があることを発見した。 ギリシャの若者の間でも同様の結果が Fisoun らによって報告されました。 [15]。 これらの研究は、IAのリスクが高い若者は、あらゆる依存症に対して脆弱な性格を持っている可能性があることを示唆しました。 これらの性格は薬物使用や性行為のリスクを高め、依存症につながる可能性があります。 IAと薬物乱用および薬物依存との重複は、インターネットまたは薬物の使用にかかりやすい類似の特性と、それらに反応する脳領域によるものである可能性があります[11]。 IAと薬物依存症を持つ人は、似たような気質を持っています。 さらに、背外側皮質や眼窩前頭葉皮質などの脳領域の同様の機能変化が、IGA、薬物中毒、病的ギャンブルの被験者でも見られました。16, 17]。 ソンら。 IAが青少年に他の問題行動を引き起こすと解釈すべきではないと提案した。 しかし、IAの原因となる同じ原因因子が、他の問題行動を起こす青少年のIAのリスクを増加させる可能性があります。 したがって、IAのリスクが高い青少年に対処する場合、同時発生する問題行動、特に喫煙、飲酒、薬物乱用、性交を考慮するのが合理的であると考えられます。10]。 しかし、これまでのところ、薬物中毒の有無にかかわらず、IA患者の脳機能の変化は不明のままだ。 私たちの以前の研究では、IGA で PCC を伴う変化した rsFC を発見しました [18]。 したがって、本研究では、IGAおよび物質中毒のある被験者が、物質中毒のないIGA患者と比較してrsFCの大きな変化を示すかどうかを判断することを目的としました。
過去 XNUMX 年間で、fMRI を使用した機能的接続 (FC) 研究の数が爆発的に増加しました。その主な理由は、FC によって大規模ネットワークとその相互作用の探索が可能になり、脳機能のシステム レベルの理解に向かって進んでいることです。19, 20]。 この新しい神経画像ツールは、研究者にさらなる洞察を提供し、さまざまな精神神経疾患の根底にある神経基質に関する新しい理論を促進しました。21]。 本研究では、IGAを有する喫煙者と非喫煙者および健康な対照群の間で、安静時機能的接続性(rsFC)とPCCを比較しました。 この研究の目的は、(1) 喫煙者と IGA のある非喫煙者における PCC 変化を伴う rsFC の違いを検出すること、(2) PCC を伴う rsFC 変化と IGA およびニコチン依存症の重症度の間に何らかの関係があるかどうかを判断することでした。
2。 材料および方法
2.1 参加者
IGA の喫煙者 22 名、IGA の非喫煙者 30 名、および健康な対照者 (HC グループ) 2 名が本研究に参加した。 IGA グループは上海精神保健センターの外来部門から募集されました。 対照群は広告を通じて募集された。 喫煙グループの参加者は全員、研究開始の 3 ～ XNUMX 年前に喫煙を始めました。 ニコチン依存症の被験者は、アルコールなどの他の薬物に比べてニコチンの神経毒性作用が限定的であるため、IGA の比較グループとして特に適しています。22, 23].
基本的なアンケートを使用して、性別、年齢、最終学年修了などの人口統計情報を収集しました。 この研究は、上海交通大学医学部仁吉病院の倫理委員会によって承認されました。 参加者とその両親または法定後見人には、磁気共鳴画像法（MRI）検査が実施される前に、私たちの研究の目的について説明を受けました。 各参加者の両親または法的保護者から完全な書面によるインフォームドコンセントを得た。
すべての被験者は、ミニ国際精神神経面接（MINI）により精神疾患のスクリーニングを受けました。24]。 採用基準は、年齢16～23歳、性別男性、右利きであること。 研究について詳しく説明し、参加者全員からインフォームドコンセントを得ました。 IGAとニコチン依存症の診断を確認するために、すべての被験者は精神科医による面接を受けました。 IGA の基準は、Beard と Wolf による修正版インターネット依存症診断アンケート (YDQ) 基準に従って評価されました。25]、ニコチン依存の基準は、DSM-IV の構造化臨床面接からの適切な質問を使用して評価されました [26]。 対照群の参加者は誰も喫煙したことがありませんでした。
除外基準には、以下のいずれかの病歴が含まれていた：ニコチン中毒以外の物質使用障害、精神疾患による以前の入院または主要な精神疾患の病歴、神経疾患または傷害、精神遅滞、および磁気共鳴画像の不耐性。
2.2. 臨床評価
参加者の臨床的特徴、すなわち Chen Internet Addiction Scale (CIAS) を評価するために XNUMX つのアンケートが使用されました。27]、自己評価不安尺度 (SAS) [28]、うつ病自己評価尺度 (SDS) [29]、バラット衝動性スケール-11 (BIS-11) [30]、およびニコチン依存症のファーガーストローム テスト (FTND) [31]。 Chen が開発した CIAS には、26 点リッカート スケールの 4 項目が含まれています。 それはインターネット依存症の深刻さを表しています。 FTND は XNUMX 項目の自己申告式アンケートです [31]。 スコアの範囲は 0 (依存性なし) から 10 (依存性が高い) までです。 すべてのアンケートは最初は英語で書かれ、その後中国語に翻訳されました。
2.3. MRI撮影
MRI は 3T MRI スキャナー (GE Signa HDxt 3T、米国) を使用して実施されました。 フォームパッドを備えた標準的なヘッドコイルが使用されました。 安静状態の fMRI の間、被験者は目を閉じたまま、動かずに、目を覚ましていて、特定の被験者のことを考えないようにするよう指示されました。 グラディエントエコーエコープラナーシーケンスを機能イメージングに使用しました。 2000 の横スライス (繰り返し時間 (TR) = XNUMX)
ミリ秒、エコー時間 (TE) = 30ミリ秒、視野 (FOV) = 230 × 230mm、3.6×3.6×4mmボクセルサイズ）を前交連-後交連線に沿って整列させて取得した。 各 fMRI スキャンは 440 分間続きましたs. (1) 3D Fast Spoiled Gradient Recalled sequence (3D-FSPGR) 画像 (TR = 6.1) を含む、他のいくつかのシーケンスも取得されました。ミリ秒、TE = 2.8ミリ秒、TI = 450ミリ秒、スライスの厚さ = 1mm、ギャップ = 0、フリップ角 = 15°、FOV = 256mm×256mm、スライス数=166、1×1×1mmボクセルサイズ）。 (2) 軸方向 T1 加重高速フィールド エコー シーケンス (TR = 331)ミリ秒、TE = 4.6ミリ秒、FOV = 256 × 256mm、34枚、0.5×0.5×4mmボクセルサイズ）、および（3）軸方向T2Wターボスピンエコーシーケンス（TR = 3013）ミリ秒、TE = 80ミリ秒、FOV = 256 × 256mm、34枚、0.5×0.5×4mmボクセルサイズ）。 IGA の喫煙者はスキャン前には喫煙しませんでした。
2.4 統計分析
人口統計および臨床指標のグループ比較では、SPSS 18 (社会科学のための統計パッケージ) を使用して一元配置分散分析検定を実行して XNUMX つのグループの差異を調べ、ボンフェローニ事後検定を実行してグループの各ペア間の差異を調べました。 。 双尾 P 値 0.05 は、すべての分析において統計的に有意であるとみなされました。
脳の構造 MRI スキャン (T1 および T2 強調画像) は、経験豊富な神経放射線科医 2.3 名によって検査されました。 どちらのグループでも重大な異常は観察されませんでした。 機能的 MRI 前処理は、安静状態 fMRI 用データ処理アシスタント (DPARSF V2010) を使用して実行されました (Yan & Zang、XNUMX、 http://www.restfmri.net) 統計パラメトリック マッピング ソフトウェア (SPM8) に基づいています (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) および安静状態 fMRI データ解析ツールキット (REST、 http://www.restfmri.net）[32, 33].
各 fMRI スキャンからのデータには 220 の時点が含まれていました。 最初の MRI 信号の不安定性と参加者の状況への初期適応のため、各機能時系列の最初の 10 ボリュームは破棄され、残りの 210 枚の画像が前処理されました。 その後、画像はスライスのタイミングについて補正され、剛体の頭部の動きの補正によって最初の画像に再調整されました（患者データは 1 より大きい動きを示しました）mm（最大平行移動時） x, yまたは z、または 1 つの軸を中心とした 3° の最大回転は破棄されました)。 移動を理由に除外された参加者はいませんでした。 機能画像は、標準的な定位解剖学的モントリオール神経研究所 (MNI) 空間に正規化されました。 正規化されたボリュームはボクセル サイズ XNUMX にリサンプリングされました。mm×3mm×3んん。 エコープラナー画像は、等方性ガウス フィルター 4 を使用して空間的に平滑化されました。mm 半値全幅。
各ボクセルの時系列は、時間の経過に伴う線形ドリフトを修正するために傾向除去されました。 0.01 つの迷惑共変量 (白質、脳脊髄液、および 0.08 つの運動パラメーターの時系列予測因子) が時系列から順次回帰されました。 続いて、時間的フィルタリング (XNUMX ～ XNUMX)Hz) を各ボクセルの時系列に適用して、低周波ドリフトと高周波ノイズの影響を軽減しました。34–37].
後帯状皮質 (PCC) は最近多くの研究の注目を集めています [38]。 提案された DMN の中心的なコンポーネントとして、PCC は注意プロセスに関与しています。 以前の研究では、PCC ニューロンが報酬の受け取り、大きさ、視覚空間方向に反応することが実証されています。39, 40]。 私たちの以前の研究では、IGA被験者は左後帯状皮質の灰白質密度が低く、PCCとの接続性が右PCCのCIASスコアと正の相関があることも明らかになりました。18, 41]。 さらに、Dong ら。 IGA被験者は、健康な対照者と比較して、左PCCの白質の完全性がより高いことを示す、より高い分数異方性（FA）を示したことを発見しました。42]。 したがって、本研究では ROI シードとして PCC を使用しました。 ブロードマン領域 29、30、23、および 31 で構成される PCC テンプレートは、WFU-Pick Atlas ソフトウェアを使用して関心領域 (ROI) として選択されました。43]。 シード領域内のボクセル内の血液酸素化レベルに依存する信号時系列を平均して、基準時系列を生成しました。 各被験者およびシード領域について、基準時系列と他のすべての脳ボクセルからの時系列の間の相関係数を計算することによって相関マップが作成されました。 次に、相関係数は次のように変換されました。 z フィッシャーを使用した値 z-分布の正規性を改善するための変換 [36]。 個人 z- スコアは 8 サンプルに対して SPMXNUMX に入力されました t-各グループ内でPCCとの有意な接続性を持つ脳領域を決定するためのテスト。 ランダム効果分析のために個々のスコアも SPM8 に入力され、一元配置 ANOVA 検定が実行されました。 多重比較補正は、モンテカルロ シミュレーションによって決定されたとおり、機能的神経画像解析ソフトウェア パッケージの AlphaSim プログラムを使用して実行されました。 XNUMX つのサンプルの統計マップ t-テストは、次のしきい値を組み合わせて作成されました。 P < 0.05 および最小クラスター サイズ 54 ボクセル、補正されたしきい値は次のようになります。 P < 0.05。 次に、XNUMX つのサンプルを使用してさらにグループ相互作用分析を実行しました。 t- の結果を使用して、ANOVA 分析の結果に基づいて XNUMX つのグループ間で PCC への接続性に有意な違いを示す領域を特定するテスト。 F-マスクとしてテストして制限します t-重要な領域に対するテスト。 多重比較補正は、AlphaSim プログラムを使用して実行されました。 統計的に有意な差を示す領域は、MNI 脳テンプレート上でマスクされました。
また、CIAS スコアと zIGAグループの喫煙者と非喫煙者のFC。 まず、IGA を有する喫煙者と IGA を有する非喫煙者のグループ比較においてグループ間の差異を示した各クラスターを ROI として保存しました。 そうして z各 ROI の FC 値は REST ソフトウェアによって抽出されました。 最後に、との相関分析 zIGAを有する喫煙者におけるCIASおよびFTNDによる各ROIのFC値を実行した。 双尾 P ボンフェローニ補正による 0.00625 の値は、統計的に有意であると考えられました。
3。 結果と考察
3.1. 人口統計と臨床結果
テーブル1 各グループの人口統計および臨床指標をリストします。 XNUMX つのグループの年齢と教育年数の分布に有意な差はありませんでした。 IGA を患う喫煙者は CIAS が高かった (P < 0.001)、SAS (P = 0.002)、SDS (P < 0.001)、BIS-11 スコア (P < 0.001) は健康な対照よりも低かった。 IGA を患う非喫煙者は CIAS が高かった (P < 0.001) および BIS-11 スコア (P < 0.001) は健康な対照よりも低かった。 臨床評価に関しては、IGA サブグループ間で差異は見つかりませんでした。
3.2. PCC 接続の分析
3.2.1. XNUMX グループ ANOVA 分析
rsFCとPCCの有意な違いは、小脳後葉の左側、踵骨皮質、下側頭回、中側頭回、中後頭回、下前頭回、内側前頭前回、角回、下頭頂小葉、上前頭回、楔前部、上前頭回、および直筋回の右側、島、尾状、中後頭回、中心後回、および上頭頂小葉 (テーブル2 および 図1).
3.2.2. PCC 接続性のグループ間分析: IGA を持つ喫煙者 対 HCグループ
HC グループと比較して、IGA を有する喫煙者は、両側の小脳後葉、両側尾状部、および左内側前頭皮質で rsFC の増加を示しました。 さらに、両側中側頭回、両側上頭頂小葉、左後小脳葉、右舌回で rsFC の減少が見られました。テーブル3 および 図2).
3.2.3. PCC 接続性のグループ間分析: IGA を有する非喫煙者 対 HCグループ
IGAを有する非喫煙者は、HCグループと比較して、左小脳後葉、左内側前頭前野、右尾状核および右島においてrsFCの増加を示した。 rsFCの減少は、左踵骨皮質、右上頭頂小葉、右中後頭回、左中前頭回、左楔前部、および左下側頭回で見られました。テーブル5 および 図3).
3.3. PCC接続性とIGAグループの喫煙者のIGAおよびニコチン依存症の重症度との相関関係
zPCC を伴う右直筋回の FC 値は CIAS と相関しました (r = - 0.476、 P = 0.009) および FTND (r = - 0.125、 P = 0.52) IGA の喫煙者では。 有意な相関は見られなかった zCIAS または FTND スコアを使用した右中前頭回の FC 値。 ボンフェローニ補正後は有意な相関は残らなかった。
3.4。 討論
数多くの機能画像研究により、IGA の神経機構の可能性が検出され、薬物乱用の有無にかかわらず依存性障害と心理的および神経生物学的異常が共通している可能性が示唆されています。6, 18, 44–46]。 IGA に関する以前の研究結果と一致 [18]によると、PCC変化を伴うrsFCと同様の領域が、今回の研究の対照群と比較してIGAの喫煙者と非喫煙者で小脳後葉、尾状核、内側前頭皮質、上頭頂小葉、島皮質、楔前部などに認められた。 この発見は、薬物依存症の有無にかかわらず、IGA 患者が同様の脳機能変化を共有していることを示唆しています。 これらの脳領域は、IGA における欲求に関する以前の研究で報告されています。 尾状核は刺激と反応の習慣学習に寄与しており、行動が自動的になり、行動と結果の関係によって動かされることがなくなります。47]。 島皮質と前頭葉内側は、渇望の画像研究において一貫して活性化されています。48, 49]。 また、小脳は、特に準備中、実行中、作業記憶中に、IGA によって引き起こされる渇望に不可欠であることも示唆されました。50]、および錐体外路系によって調節される微細運動プロセス。
この研究で強調したい点は、ニコチン依存の有無にかかわらずIGA患者のrsFCとPCCを比較したところ、IGA喫煙者では左中前頭回のrsFCが増加し、右直腸のrsFCが減少していることが判明したことである。ジャイラス。 さらに、PCCと右直筋回との接続性は、矯正前のIGAを有する喫煙者のCIASスコアと負の相関があり、PCCと右直筋回の間のrsFCの強さがこのグループのIGAの重症度を表す可能性があることが示唆された。右直筋回は、物質依存症を組み合わせた行動の病因において重要な役割を果たしている可能性があります。 直筋回は眼窩前頭皮質 (OFC) の一部であり、OFC は刺激の報酬の評価と物質に対する報酬期待の明示的な表現に関与しています。44]、したがって、再カット回は一貫して薬物中毒と行動中毒の両方の病理に関与していると考えられています。 ホンら、[50]は、インターネット依存症の男性青年では、右外側OFCの皮質の厚さが大幅に減少していることを確認しました。 OFC と線条体および大脳辺縁系との広範なつながりは、OFC が大脳辺縁系および皮質下領域からの感情と自然な衝動を統合して、以前の経験に対する報酬の価値を評価していることを示唆しています。51]。 OFC は、強化に関連して起こり得る報酬への期待を生み出し、維持します [52]。 背外側前頭前野 (DLPFC) は作業記憶に関与していることがよく知られています [53]。 それは他の皮質領域と接続されており、適切な目標指向の行動を指示し生成するために、現在の感覚経験を過去の経験の記憶に結び付ける役割を果たします。45, 46]。 したがって、物質の手がかりが存在し、肯定的な期待が生成されている場合、DLPFC は、渇望反応中に他の領域から受け取った表現の維持と調整に貢献する可能性があります。52]。 私たちの研究では、IGAのある非喫煙者と比較して、IGAのある喫煙者は直腸回のPCCでrsFCの減少を示し、OFCの機能に異常があることを示唆しており、これは被験者がゲームやニコチンに強い期待を持ち、rsFCが増加していることを示唆しています。 DLPFC は、適切な行動を制御することに欠陥があると仮定します。
IGA と薬物依存症を組み合わせた行動に関する調査結果にもかかわらず、この研究にはいくつかの制限があるため、それについて説明したいと思います。 まず、この研究は IA のインターネット ゲーム サブグループに焦点を当てましたが、他の IA サブグループとの直接の比較は行われませんでした。 したがって、結果が他の IA サブグループにどの程度うまく外挿できるかはまだ調査されていません。 第二に、ニコチン以外の主要な精神障害または物質使用障害を併発している被験者は、この研究では除外されました。 したがって、オンラインゲーム依存症の被験者の他の薬物使用障害や主要な精神障害の結果を一般化することには限界があります。 第三に、今回の研究は横断的であり、IGA の発症順序とニコチン依存性に関する情報がありませんでした。 したがって、IGAを有する喫煙者および非喫煙者におけるPCC異常を伴うrsFCは、IGAまたはニコチン依存行動/症状に起因する既存の脆弱性または変化を示している可能性があります。 第 XNUMX に、完全性を期すため、喫煙者のみのグループも将来の研究に含める必要があります。 第 XNUMX に、多重比較 (ボンフェローニ補正) を採用した場合、相関結果は持続しませんでした。これは、これは探索的分析としてのみ考慮されるべきであることを意味します。 統計的検出力を高めるには、より多くの被験者サンプルを使用して調査結果を繰り返す必要があります。 最後に、本研究の参加者は全員若い男性であったため、この結果が他の性別や年齢層にも適用できるかどうかを判断するには今後の研究が必要です。
4. まとめ
要約すると、PCC を使用した rsFC は、システムレベルの評価で依存症などの多面的な精神神経疾患を研究するための有用なツールを提供します。 我々の結果は、薬物中毒の有無に関わらずIGA患者は、渇望に関連する脳領域において同様の機能的変化を共有していることを示唆している。 薬物依存症のあるIGAは、薬物依存症のないIGAと比較して、前頭直筋回などの動機に関わる領域や背外側前頭前野などの実行系に機能的変化が見られた。 これら XNUMX つの領域は、薬物依存症のある IGA 患者とない IGA 患者を識別するためのマーカー候補となる可能性があり、今後の研究で調査される必要があります。
謝辞
この研究は、中国国家自然科学財団 (第 81171325 号)、中国国家自然科学財団 (第 81201172 号)、中国国家自然科学財団 (第 81371622 号)、および上海先導学術規律プロジェクト (プロジェクト) の支援を受けました。番号S30203）。 資金提供者は、研究の設計、データの収集と分析、出版の決定、論文の準備においてそれ以上の役割を果たしませんでした。 著者らは、GE Healthcare の Zhenyu Zhou 博士と Yong Zhang 博士の技術サポートに感謝します。
参考文献
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