인터넷 게임 장애 환자의 신경 연결의 세로 방향 변화 : 휴식 상태 뇌파 일관성 연구 (2018)

정면 정신과. 2018년 7월 9일 252:10.3389. doi: 2018.00252/fpsyt.XNUMX.

PMID : 29930524

PMCID : PMC5999751

DOI : 10.3389 / fpsyt.2018.00252

박선영¹, 류혜라¹, 이지윤¹, 최아름¹, 김대진², 김성년^3* 및 최정석^1,4*

목적 :

현재 연구는 휴식 상태 뇌파검사(EEG) 일관성 분석을 사용하여 인터넷 게임 장애(IGD) 환자의 치료 반응과 관련된 신경 연결성을 조사했습니다.

행동 양식:

IGD 환자 30명과 건강한 대조군(HC) 32명이 포함되었습니다. IGD 환자 중 18명은 6개월 동안 선택적 세로토닌 재흡수 억제제를 이용한 약물 치료를 포함하는 외래 치료를 완료했습니다. 치료 전후의 임상적, 심리적 특징을 평가하기 위해 휴식 상태 EEG 일관성 및 자가 보고 설문지를 사용하였고, 데이터는 일반화된 추정 방정식을 사용하여 분석했습니다.

결과 :

HC와 비교하여 IGD 환자는 기준선에서 베타 및 감마 반구 내 일관성이 증가하고 오른쪽 반구의 델타 반구 내 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다. 6개월의 외래환자 관리 이후 IGD 환자는 기준선에 비해 IGD 증상이 개선되었지만 HC에 비해 베타 및 감마 반구 내 일관성이 계속 증가한 것으로 나타났습니다. IGD 그룹의 어떤 밴드에서도 치료 전과 치료 후 평가 사이에 유의미한 EEG 일관성 변화가 발견되지 않았습니다.

결론 :

이러한 발견은 상당히 더 큰 반구내 빠른 주파수 일관성이 IGD 환자의 중요한 신경생리학적 특성 지표일 수 있음을 시사합니다.

개요

인터넷 게임 장애(IGD)는 인터넷 기반 게임을 과도하고 반복적으로 사용하는 패턴을 특징으로 합니다.1). IGD는 정상적인 일상생활, 학업 및 직업 수행, 심리적 기능에 영향을 미치는 다양한 부정적인 결과로 인해 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다.1, 2). IGD와 같은 행동 중독 환자는 충동성, 갈망, 유해한 행동을 통제할 수 없는 능력 등 특정 임상적 특징을 공유합니다.3, 4). 최근 연구에서는 IGD의 특성에 대한 이해를 높이기 위해 충동성 또는 반응 억제와 관련된 뇌의 구조적, 기능적 변화를 조사하기 위해 신경영상 및 신경생리학적 기술을 사용했습니다.5-7).

몇몇 신경영상 연구에서는 IGD 환자의 연결성 기능 장애를 조사했습니다. 예를 들어 장(張)8)은 대조군과 비교하여 IGD가 있는 젊은 성인의 안와전두엽 피질과 후대상 피질의 낮은 변동 진폭이 감소했다고 보고했습니다. 그들은 또한 IGD 환자가 대조군과 비교하여 기본 모드와 실행 제어 네트워크에서 향상된 상호 작용을 나타냄을 발견했습니다. 또한 IGD 환자는 감각 운동 뇌 네트워크의 연결성이 증가하고 양측 상부 전두엽, 하부 전두엽 및 중간 전두엽을 포함하는 전두엽에서 반구 간 휴식 상태 기능적 연결성이 변경된 것으로 나타났습니다.9, 10). 이러한 결과는 IGD 환자가 보상 관련 처리, 일반적인 인지 기능 및 충동 조절에 장애가 있음을 시사합니다.

신경 영상 연구를 통해 휴식 상태 활동과 관련된 뇌 구조가 밝혀졌지만 뇌 신경망의 시간적 역학 측면에서 제한된 정보만 제공합니다. 뇌파검사(EEG) 일관성은 높은 시간 해상도로 기능적 뇌 조직의 이상을 측정하는 데 유용합니다.11). EEG 일관성은 두 뇌 영역의 위상차 일관성을 측정하고 신경 집단과 피질 연결성 간의 동기화를 반영합니다.12). 두 EEG 전극 사이의 증가된 일관성은 두 뇌 영역의 기능적 통합을 의미하는 반면, 감소된 일관성은 두 신경 집단의 관련 없는 활동을 반영합니다.13, 14).

휴식 상태 EEG를 사용하여 뇌 연결성을 조사한 몇 가지 연구에서는 인터넷 중독이 있는 청소년이 건강한 대조군(HC)에 비해 두정엽, 오른쪽 측두엽 및 후두엽 영역에서 감마 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다.15). IGD 환자는 또한 대조군에 비해 향상된 반구내 감마 일관성을 나타냈습니다.16). 더욱이, 전두측두엽 영역 내 반구 내 연결성 증가는 반복적인 온라인 게임과 연관될 수 있습니다.17). 이러한 일관된 발견은 변경된 감마 위상 동시성이 감각 시스템의 과각성 및 비정상적인 흥분 시스템과 연관되어 있음을 나타냅니다. 그러나 IGD 환자의 신경 연결성 변화가 특성 지표인지 아니면 IGD의 중증도와 관련된 상태 지표인지는 불분명합니다. EEG 일관성을 사용한 몇몇 연구에서는 IGD와 유사한 뇌 메커니즘을 가진 물질 사용 장애(SUD)가 있는 개인의 뇌 연결에 이상이 있는 것으로 나타났습니다.7, 18, 19). 예를 들어, 장기간 금주한 참가자와 금주하지 않은 알코올 의존 참가자는 양측, 반구내 및 후방 EEG 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다.18). 마찬가지로, 헤로인을 금하는 개체는 HC에 비해 왼쪽 반구내 감마 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다.19). 이러한 발견은 장기간의 금욕이나 치료 후에도 강화된 신경 연결성이 정상화되지 않으며 SUD에 대한 내인성형을 반영할 수 있음을 시사합니다. 따라서 IGD 환자를 대상으로 한 종단적 연구는 IGD의 병태생리학을 이해하고 치료 중재를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

우리가 아는 한, IGD 환자 치료 후 휴식 상태 EEG 일관성의 종단적 변화를 조사한 연구는 없습니다. 따라서 우리는 IGD 환자의 치료 반응과 관련된 피질 연결성을 조사하여 IGD 환자의 기본 메커니즘을 이해하고 IGD 환자의 변경된 위상 동시성이 상태 또는 특성 마커인지를 밝히기 위해 조사했습니다. 이전 연구 결과를 바탕으로 (16, 17, 20), 우리는 IGD 환자가 기준선에서 증가된 빠른 주파수 일관성을 나타낼 것이며 이러한 신경생리학적 지표는 6개월의 외래 치료 후 IGD 증상이 호전되더라도 지속될 것이라는 가설을 세웠습니다.

재료 및 방법

참가자

이 종단적 연구에는 SMG-SNU 보라매병원과 대한민국 서울 주변 지역사회에서 모집된 62~18세 남성 참가자 38명이 포함되었습니다. XNUMX명의 환자는 정신 장애 진단 및 통계 매뉴얼 제XNUMX판의 기준에 따라 IGD로 분류되었으며 임상 경험이 풍부한 정신과 의사에 의해 진단되었습니다.1). 4명의 참가자가 HC로 활동했습니다. 본 연구에는 하루 30시간 및/또는 주당 XNUMX시간 이상 인터넷 게임을 하는 환자들만 포함되었습니다. 또한, IGD 증상의 심각도를 평가하기 위해 Young의 인터넷 중독 테스트(Y-IAT)가 사용되었습니다.21). 모든 참가자에 대해 기본 임상 평가와 EEG 스캔이 수행되었습니다. 기본 평가 이후 동반된 우울 또는 불안 증상이 있는 IGD 환자 18명 중 30명은 일일 평균 용량(에시탈로프람 15.83 ± 9.17 mg, 플루옥세틴 ​​50.00 ± 9.17 mg 또는 파록세틴 30.00 ± 14.14 mg)을 사용하여 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 약물요법을 계속했습니다. 6±2mg. 이 연구에서는 SSRI 이외의 약물은 사용되지 않았습니다. 80개월 간의 지속적인 치료 후 임상 측정 및 EEG 기록을 포함한 후속 평가를 완료했습니다. 일차 치료 결과는 치료 전에서 치료 후로 IAT 점수의 변화였습니다. 하루 XNUMX시간 미만으로 인터넷 게임을 하는 HC 참가자는 지역사회에서 직접 모집되었습니다. 참가자 중 지적 장애, 정신병적 장애 또는 신경학적 장애의 병력이 있는 사람은 없었으며 모두 오른손잡이였습니다. 추정 IQ가 XNUMX 미만인 참가자는 제외되었습니다.

이 연구는 대한민국 SMG-SNU 보라매병원 기관심사위원회의 승인을 받았습니다. 모든 참가자는 연구에 대한 정보를 받은 후 서면 동의서를 제공했습니다.

뇌파 기록

뇌파 데이터 수집

EEG 기록 및 데이터 수집 절차에 대한 자세한 정보는 이전 연구에서 제시되었습니다(16). 휴식 상태 EEG는 전기적으로 차폐되고 방음 처리된 어두운 조명의 방에서 10분간(눈을 감은 상태에서 4분, 눈을 뜬 상태에서 2분, 눈을 감은 상태에서 4분) 동안 기록되었습니다. 참가자들은 긴장을 풀고 신체 움직임과 졸음을 피하도록 지시 받았습니다. EEG 활동은 수직 및 수평 전기 안구도 및 유양돌기 기준 전극과 함께 수정된 International 64-10 시스템을 기반으로 하는 20개의 전극에서 기록되었습니다. 접지 채널은 FPz 전극과 Fz 전극 사이에 위치했습니다. EEG 신호는 0.1Hz의 샘플링 속도에서 60~0.1Hz 온라인 대역통과 필터와 50~1,000Hz 오프라인 대역통과 필터를 사용하여 지속적으로 기록되었습니다. 전극 임피던스는 5KΩ 미만으로 유지되었습니다.

모든 EEG 데이터는 일관성 분석을 위해 NeuroGuide 소프트웨어(NG Deluxe 2.6.1, Applied Neuroscience; St. Petersburg, FL, USA)로 분석되었으며, 19개 채널 중 64개 채널은 다음과 같이 NeuroGuide 몽타주 세트에 의해 구동되었습니다: FP1, FP2 , F7, F3, Fz, F4, F8, T3, C3, Cz, C4, T4, T5, P3, Pz, P4, T6, O1 및 O2. EEG 기록 중 눈 깜박임과 움직임으로 인한 인공물은 자동 NG Deluxe 2.6.1 시스템에 의해 제거되었으며 시각적으로 감지되었습니다.

통일

일관성 분석 방법은 Park et al. (16). 요약하면, 휴식 상태 EEG 데이터는 다음 매개변수를 사용하여 고속 푸리에 변환 알고리즘을 사용하여 주파수 영역으로 변환되었습니다: 에포크 = 2초, 샘플링 속도 = 128 샘플/초(256개 디지털 시점), 주파수 범위 = 0.5-40 누출을 최소화하기 위해 코사인 테이퍼 창을 갖춘 0.5Hz 분해능과 Hz를 제공합니다. 일관성 값을 얻기 위해 NG 2.6.1 프로그램이 사용되었습니다. EEG 데이터의 허용된 신기원은 델타(1~4Hz), 세타(4~8Hz), 알파(8~12Hz), 베타(12~25Hz) 및 다음 주파수 대역 각각에 대해 계산되었습니다. 감마(30~40Hz). 또한 왼쪽 반구의 F3-C3, F3-T3, F3-P3, C3-T3, C3-P3 및 T3-P3 전극 쌍과 F4-C4, F4-를 사용하여 각 밴드의 반구 내 일관성을 검사했습니다. 오른쪽 반구의 T4, F4–P4, C4–T4, C4–P4 및 T4–P4 전극 쌍. 반구간 일관성은 전극 쌍 F3-F4, C3-C4, T3-T4 및 P3-P4 사이에서 계산되었습니다.

심리 평가

Wechsler 성인 지능 규모

IQ를 계산하기 위해 모든 참가자에게 한국판 Wechsler Adult Intelligence Scale을 시행했습니다.22-24).

설문 조사

모든 설문지는 한국어 버전으로 검증되었습니다(25-28).

영의 IAT(Y-IAT)

Y-IAT는 인터넷 중독의 심각도를 측정하는 데 사용되었습니다. 20개 항목 모두 1~5점의 20점 척도로 평가됩니다. 따라서 총점의 범위는 100~XNUMX점입니다(21, 28). 본 연구의 Cronbach's 알파는 0.97이었습니다.

Beck 우울증 목록-II(BDI-II)

BDI-II는 우울증 증상의 심각도를 평가하기 위해 투여되었습니다.26, 29). 각 항목은 0에서 3까지의 21점 척도로 평가되며, 0개 항목 전체의 총점은 63에서 0.95까지입니다. 이 연구의 Cronbach's alpha는 XNUMX입니다.

Beck 불안 목록(BAI)

BAI는 총 21개 항목으로 구성되어 있으며, 불안 증상의 강도를 다룹니다.25, 30). 응답은 0점 척도로 평가되며 점수 범위는 3~0입니다. 총 BAI 점수(63~21)는 0.94개 항목을 모두 합산하여 얻습니다. 본 연구의 Cronbach's 알파는 XNUMX였습니다.

Barratt 충동성 척도-11(BIS-11)

충동성을 측정하기 위해 사용된 BIS-11(27, 31)은 충동성(주의력, 운동성, 비계획성)을 측정하는 세 가지 하위 척도를 포함하는 30개 항목으로 구성된 자가 보고 설문지입니다. 각 항목은 1부터 4까지 0.79점 척도로 평가됩니다. 이 연구의 Cronbach's 알파는 XNUMX였습니다.

통계 분석

기본 인구통계학적 및 심리적 변수는 독립적으로 분석되었습니다. t-검사를 실시하고, 치료 전과 후의 심리적 변인의 차이를 짝지어 분석하였다. t-테스트. 각 주파수 대역에 대한 뇌파 데이터의 그룹 효과를 평가하기 위해 별도의 일반화 추정 방정식(GEE)을 사용하여 반복 측정 간의 상관 관계를 조사했습니다(32, 33). 내부 및 반구간 일관성 값은 각각 기준선과 6개월 외래 치료 기간 종료 시 다음 요소를 사용하여 GEE에 의해 분석되었습니다. 반구내 일관성은 그룹(IGD 및 HC) × 영역(전두-중추)에 따라 분석되었습니다. , 전두측두엽, 전두두정엽, 중심측두엽, 중심두정엽 및 측두엽) × 반구(왼쪽 및 오른쪽); 반구간 일관성은 그룹(IGD 및 HC) × 영역(전두엽, 중앙, 측두엽 및 정수리)에 따라 평가되었습니다. 이러한 분석에서는 그룹 차이를 식별하기 위해 교육 및 BDI-II, BAI 및 BIS-11 점수를 통제했습니다. 모든 통계 분석은 SPSS 20.0 소프트웨어(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 수행되었습니다.

결과

치료 전후의 인구통계학적, 심리적 변수

IGD 환자는 연령이나 IQ 측면에서 HC와 다르지 않았습니다. 그러나 교육, BDI-II, BAI 및 BIS-11 점수에서는 두 그룹 간에 상당한 차이가 관찰되었습니다. IGD 및 HC 그룹의 인구통계학적, 심리적 특성은 표에 나와 있습니다. 1. 치료 6개월 후, IGD 환자는 기준 데이터와 비교하여 Y-IAT 점수가 유의하게 낮았지만 BDI-II, BAI 또는 BIS-11 점수는 낮지 않았습니다(표 2).

   

표 1. 기준선에서 연구 그룹의 인구통계학적 및 심리적 특성.

   

표 2. 인터넷게임장애(IGD) 환자의 치료 전후 임상특성 변화.

EEG 일관성

기준 EEG 일관성 데이터

반구 내 일관성의 GEE를 사용한 통계 분석은 인구통계학적 및 심리적 변수를 조정한 후 기준선에서 베타 및 감마 대역에서 중요한 주요 그룹 효과를 나타냈습니다(표 3). 구체적으로, IGD 환자[M(평균의 표준 오차, SEM) = 48.95(69.463)]는 HC[M(SEM) = 41.68(70.187)]보다 베타 반구 내 일관성이 상당히 증가한 것으로 나타났습니다. IGD 환자[M(SEM) = 58.65(111.862)]도 HC[M(SEM) = 46.03(113.029)]보다 감마 대역에서 유의하게 더 높은 일관성을 나타냈습니다. 또한 그룹 × 반구에 대한 상호 작용 효과가 나타났습니다. IGD 그룹 [M(SEM) = 49.11(68.393)]은 HC 그룹[M(SEM) = 42.36(69.106)]에 비해 오른쪽 반구에서 델타 반구 내 일관성이 크게 증가했습니다. 반구간 일관성에 대한 분석은 그룹의 중요한 주 효과, 그룹 × 영역의 상호 작용 효과 또는 그룹 × 반구 상호 작용을 반영하지 못했습니다.

   

표 3. 치료 전후의 인구통계학적(교육) 및 심리적(BDI-II, BAI 및 BIS-11에 대한 점수) 특성의 영향을 제어하는 ​​EEG 반구내 일관성에 대한 효과.

치료 후 EEG 통일성 데이터의 변화

IGD 그룹의 치료 전 또는 치료 후 밴드에서 유의미한 EEG 통일성 변화는 관찰되지 않았습니다. 그러나 치료 후 평가에서는 베타 및 감마 일관성에서 그룹의 주요 효과가 관찰되었습니다(표 3 그림 1). 구체적으로, IGD 환자[M(SEM) = 53.66(75.338)]는 HC[M(SEM) = 40.54(77.143)]에 비해 베타 반구내 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다. 감마 밴드에 대한 반구 내 일관성은 치료 후 평가에서 HCs[M(SEM) = 61.41(126.700)]보다 IGD 환자[M(SEM) = 46.51(129.734)]에서 유의하게 더 높았습니다. 또한 사후분석 결과 알파 일관성에서는 그룹×영역의 상호작용 효과가 있었으나 유의미한 그룹 차이는 나타나지 않았다.

   

그림 1. EEG 반구내의 주요 효과 (A) 베타와 (B) 치료 전후의 감마 일관성. *P <0.05.

토론

우리가 아는 한, 이것은 IGD 환자의 EEG 통일성에 의해 측정된 신경 연결의 종단적 변화를 조사한 최초의 연구입니다. IGD가 있는 참가자는 기준선에서 베타 및 감마 대역의 반구내 EEG 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 비정상적인 위상 동시성 패턴은 IGD 환자의 IGD 증상이 유의하게 개선되었음에도 불구하고 약물 치료 6개월 후에도 정상화되지 않았습니다. 따라서, 우리의 결과는 휴식 상태에서 증가된 베타 및 감마 일관성이 IGD 환자의 중요한 신경 생리학적 특성 지표가 될 수 있음을 나타냅니다.

IGD 그룹은 기준선에서 HC 그룹보다 훨씬 더 큰 빠른 주파수 반구 내 일관성을 보여주었습니다. 휴식 중인 EEG의 베타 밴드 활동은 환자가 물질을 사용하기 쉽게 만드는 것으로 간주되며 뇌의 흥분-억제 불균형으로 인한 과흥분성의 전기생리학적 지표입니다.34, 35). 증가된 반구내 베타 일관성은 IGD의 취약성 요인과 관련되어 있습니다(17, 36). 예를 들어, Youh et al. (17) 는 MDD만 있는 환자에 비해 동반 IGD 및 주요 우울 장애(MDD)가 있는 환자에서 전두측두엽 영역의 베타 일관성 증가가 더 흔하다는 것을 보여주었습니다. 저자들은 향상된 베타 일관성이 과도한 온라인 게임을 반영하고 IGD 환자의 뇌 영역 사이의 신경 동기화가 변경되었음을 나타낼 수 있다고 제안했습니다.

치료 전 증가된 EEG 감마 일관성은 이전 연구와 일치합니다(16). 감마 활동은 일반적으로 반응 억제 및 주의력 자원의 분포를 포함한 다양한 신경 기능을 반영하는 것으로 생각됩니다.37-40). 우리 연구 그룹은 증가된 감마 반구내 일관성이 충동 제어 기능 장애, 보상 시스템 및 IGD 증상의 심각도와 관련되어 있음을 보고했습니다.16). 또한, Choi et al. (41) 휴식 상태에서 증가된 감마 활동은 IGD 환자의 억제 장애 및 특성 충동성과 관련이 있다는 것이 확인되었습니다. 종합적으로 말하자면, 이러한 발견은 IGD 환자의 신경 동시성과 기능적 연결성이 비효율적임을 시사합니다.

6개월 간의 외래환자 관리 이후 IGD 환자는 기준선에 비해 IGD 증상이 개선되었지만 여전히 HC에 비해 베타 및 감마 반구 내 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다. SSRI를 사용하여 수행된 몇몇 연구에서는 약물요법이 IGD 증상을 감소시키는 것으로 보고되었습니다.20, 42). 세로토닌은 우울증, 불안, 충동성에 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다.43). 따라서 SSRI를 이용한 치료는 IGD의 중증도를 줄이는 데 효과적인 것으로 보입니다. 그러나 본 연구에서는 SSRI 치료 6개월 후 베타 및 감마 밴드의 반구내 일관성 변경이 개선되지 않았습니다. 이러한 발견은 증가된 빠른 주파수 일관성이 상태 마커라기보다는 IGD의 잠재적 특성 마커로 간주될 수 있음을 시사합니다.

본 연구에는 특정 제한 사항이 적용되었습니다. 첫째, 본 연구의 참가자 수가 상대적으로 적고 남성 참가자만 포함되었기 때문에 결과를 일반화하기에는 제한적일 수 있습니다. 둘째, 본 연구에서는 체계적인 치료방식보다는 전형적인 외래진료를 활용하였다. 그러나 본 연구에서는 치료 효과보다는 인터넷게임장애 환자의 위상동기 패턴의 변화에 ​​초점을 맞추었습니다. 따라서 IGD 환자의 신경생리학적 지표에 대한 특정 약물치료의 효과를 밝히기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다. 셋째, 본 연구에 포함된 모든 IGD 환자는 우울증이나 불안의 동반 증상을 가지고 있었으며 이는 혼란스러운 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 이러한 동반질환 증상을 통제하기 위해 최종 분석에서 심리적 공변량을 통제했습니다.

전반적으로, 본 연구는 기준선에서 IGD 환자가 HC 그룹에 비해 빠른 주파수 대역에서 반구 내 일관성이 증가한 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 비정상적인 신경 연결은 외래 치료 6개월 후에도 지속되었으며, 이는 휴식 상태에서 증가된 베타 및 감마 일관성이 IGD의 병태생리학에 대한 신경생물학적 지표로 간주될 수 있음을 나타냅니다. 본 연구는 IGD의 기초가 되는 신경생리학적 네트워크를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

작성자 기여

J-SC와 SK가 연구의 설계와 컨셉을 수행했습니다. SP는 분석을 수행하고 원고 작성을 주도했습니다. J-SC는 원고 작성을 안내하고 감독했습니다. HR, J-YL, AC, D-JK가 연구 수행에 기여했습니다.

기금

본 연구는 한국연구재단(2014M3C7A1062894)의 지원을 받았습니다.

이해 상충의 진술

저자는이 연구가 잠재적 인 이해 상충으로 해석 될 수있는 상업적 또는 재정적 관계가없는 상태에서 수행되었다고 선언합니다.

참고자료