Aberrantinės kortikoskopinės funkcinės grandinės paaugliams, turintiems interneto priklausomybės sutrikimą (2015)

Įvadas

Interneto priklausomybės sutrikimas (angl. IAD), vyraujantis psichikos sveikatos susirūpinimas visame pasaulyje, sukėlė didelį visuomenės ir mokslo bendruomenės dėmesį (Spada, 2014). Naujai išleisto Diagnostinio ir statistinio psichikos sutrikimų vadovo priede, penktojo leidimo (DSM-5) priede, interneto žaidimų sutrikimas, pagrindinis IAD potipis, yra išvardytas kaip sutrikimas, kuriam reikia tolesnio tyrimo (Petry ir kt., 2014). IAD sukelia neigiamų pasekmių kasdieniame gyvenime; tačiau mažai žinoma apie su IAD susijusius biomarkerius, paplitimą, kursą ir gydymo rezultatus.

Siekiant suprasti neurologinius IAD pagrindu veikiančius mechanizmus, buvo atlikti vaizdavimo tyrimai, siekiant ištirti struktūrinius ir funkcinius sutrikimus, susijusius su IAD. Smegenų struktūriniai ir funkciniai pokyčiai, susiję su IAD, buvo peržiūrėti ankstesnėse kitose studijose (Kuss ir Griffiths, 2012; Ko ir kt., 2015; Lin ir Lei, 2015). Trumpai tariant, nuosekliai parodoma, kad prefrontalinė žievė (PFC) ir striatumas yra susiję su IAD. Dalyviai, turintys IAD, sumažino pilkosios medžiagos tankį / tūrį (Yuan ir kt., 2011; Zhou ir kt., 2011; Weng ir kt., 2013), žievės storis (Hong et al., 2013a; Yuan ir kt., 2013), gliukozės metabolizmas (\ tTian et al., 2014) ir pakeistas smegenų aktyvavimas (Dong ir kt., 2013a; Ko ir kt., 2014) PFC, įskaitant dorsolaterinę PFC, orbitofrontalinę žievę (OFC) ir priekinę gerklės žievę (ACC). Taip pat nustatyta, kad IAD narkomanai turi mažesnį dopamino D2 receptorių lygį (\ tKim ir kt., 2011; Hou ir kt., 2012), pakeistas gliukozės metabolizmas (\ tPark ir kt., 2010a) ir smegenų aktyvacija (Ko ir kt., 2014; Li ir kt., 2014) striatume. Šie duomenys atitinka dabartinį patofiziologinį modelį, pabrėžiantį svarbų vaidmenį striatum ir PFC priklausomybės sutrikimams (Goldstein ir Volkow, 2011; Limbrick-Oldfield ir kt., 2013).

Funkcinis smegenų organizavimas / jungtis buvo plačiai naudojamas, kai atliekamas funkcinis prijungimo ryšys (FC), matuojantis spontaniškos smegenų veiklos priklausomybę nuo kraujo deguonies kiekio priklausomų (BOLD) funkcinių magnetinio rezonanso (MRI) signalų. Naudojant šį metodą, įrodymai rodo, kad corticostriatal funkcinės grandinės yra labai svarbios, norint atsirasti pasikartojantiems ir kompulsiniams elgesiams, įprastajam elgesiui, atlygio ieškojimui ir naujumo siekiančiam elgesiui ir priklausomybei (Feil ir kt., 2010; Ganytojas, 2013). Be to, autizmo metu aptiktos pakitusios kortikosteralinės funkcinės grandinės (Di Martino ir kt., 2011), obsesinis kompulsinis sutrikimas (Harrison ir kt., 2009; Posner ir kt., 2014; Burguière ir kt., 2015) ir didelės depresijos sutrikimas (\ tFurman ir kt., 2011). Taip pat pranešta apie sutrikusią kortikoskopinio tinklo veiklą dažnai vartojantiems pornografijos naudotojams, kurie dalyvavo elgesyje, susijusiame su atlygiu ir priklausomybe (Kühn ir Gallinat, 2014). Vaizdavimo tyrimai taip pat parodė stiprius ryšius tarp cheminių medžiagų vartojimo sutrikimų ir disfunkcijos funkcinėse grandinės kortikoskopinėse grandinėse (Feil ir kt., 2010; Volkow ir kt., 2013).

Anatomiškai striatumas yra nevienalytė struktūra, kuri gali būti perskirstyta į subregionus, dalyvaujančius funkciniu požiūriu atskirtomis kortikoskopinės grandinės grandinėmis, kuriomis grindžiamos skirtingos kognityvinės funkcijos (Alexander ir kt., 1986; Choi ir kt., 2012; Gordon ir kt., 2015; Manza ir kt., 2015). Pavyzdžiui, atitinkamai nukreipiant į trijų regionų caudatą ir putameną, Di Martino ir kt. (2008) aprašyti išsamūs funkcinių grandinių, kurie yra kortikoskopiniai, modeliai, susiję su emociniais, motyvaciniais, pažinimo ir motoriniais procesais (Di Martino ir kt., 2008). Ankstesniuose tyrimuose buvo įrodyta, kad IAD subjektai sumažina striatumo ir žievės funkcinį / efektyvumą.Hong et al., 2013b, 2015; Li ir kt., 2014; Wee ir kt., 2014). Tačiau dauguma šių tyrimų neišnagrinėjo, kaip paveiktos striatumo subregionams būdingos funkciniu požiūriu atskirtos kortikoskopinės grandinės.

Todėl šiame tyrime naudojome patvirtintą šešių dvišalių striatriškų sėklų (trijų sėklų caudate ir trijų sėklų putamene) rinkinį, siekiant ištirti specifinių kortikostrialinių funkcinių grandinių pokyčius paaugliams su IAD. Tikslai yra šie: (1) tirti skirtumus tarp kortikosterrialinių funkcinių grandynų tarp paauglių su IAD ir sveikomis kontrolėmis be IAD; ir (2) apšviesti sąsajas tarp kortikosterrinės funkcinės grandinės ir neuropsichologinių priemonių IAD tiriamiesiems.

Medžiagos ir metodai

Tematika

Tyrimą patvirtino Šanchajaus Jiao Tong universiteto medicinos mokyklos RenJi ligoninės etikos komitetas. Prieš MRI tyrimus dalyviai ir jų tėvai pateikė raštišką sutikimą.

Šiame tyrime dalyvavo aštuoniolika dešiniaisiais paaugliais, turinčiais IAD ir 18 dešiniojo, amžiaus, lyties ir išsilavinimo. IAD diagnozavimo standartas buvo nustatytas pagal modifikuotą „Young“ diagnostikos klausimyną, skirtą „Beard and Wolf“ interneto priklausomybės kriterijams (Barzda ir vilkas, 2001). Visi tiriamieji buvo tiriami psichikos sutrikimų gydymui su Mini Tarptautine neuropsiiatrine vaikų ir paauglių interviu (MINI-KID; Sheehan ir kt., 2010). Atskyrimo kriterijai buvo susiję su piktnaudžiavimu ar priklausomybe nuo narkotikų; ligos, turinčios didelių psichikos sutrikimų, tokių kaip šizofrenija, depresija, nerimo sutrikimas, psichikos epizodai arba hospitalizavimas psichikos sutrikimams. IAD tiriamieji nebuvo gydomi vaistiniais preparatais, o nedidelis skaičius IAD asmenų gavo psichoterapiją. Šių subjektų struktūriniai ir difuzijos MRI duomenys buvo naudojami ankstesnėse studijose (Zhou ir kt., 2011; Lin ir kt., 2012). Šiame tyrime trijų kontrolinių ir keturių IAD tiriamųjų rs-fMRI duomenys buvo atmesti dėl didelio galvos judesio (žr. Išankstinio apdorojimo skyrių). Todėl tyrime buvo panaudota penkiolika kontrolinių ir keturiolikos IAD subjektų. Išsami demografinė informacija apie visus dalykus yra pateikta 3 lentelėje 1.

  

1 lentelė. Šiame tyrime naudojamų dalykų demografiniai ir elgsenos požymiai.

Neuropsichologiniai vertinimai

Šeši klausimynai, įskaitant „Young“ interneto priklausomybės skalę (YIAS; Jauni, 1996), Stiprybės ir sunkumai Klausimynas (SDQ; Goodman, 1997), Laiko valdymo dislokavimo skalė (TMDS; Huang ir Zhang, 2001), Barratt impulsyvumo skalė-11 (BIS; Patton ir kt., 1995), vaikų nerimo susijusių emocinių sutrikimų ekranas; Birmaher ir kt., 1997) ir šeimos vertinimo prietaisas (FAD; Epšteinas ir kt., 1983), buvo naudojami dalyvių neuropsichologinėms ypatybėms įvertinti.

Vaizdo įsigijimas

Pailsėjimo būsenos fMRI nuskaitymas atliktas echo-planariniu vaizdu 3.0 Tesla Phillips Achieva medicininiame skaitytuve su šiais parametrais: kartojimo laikas = 2000 ms; echo time = 30 ms; pasvirimo kampas = 90 °; įsigijimo matrica = 64 × 64; regėjimo laukas = 230 × 230 mm²; pjūvio storis = 4 mm be tarpo. Kiekvienas smegenų tūris, susidedantis iš 34 ašinių pjūvių, ir kiekviename bandyme buvo 220 apimtis. Duomenų rinkimo metu visi dalykai buvo pamokyti pailsėti, laikyti akis uždarytas, o ne galvoti apie ką nors.

Duomenų apdorojimas

Duomenų išankstinis apdorojimas buvo atliktas naudojant SPM8.¹ Pirmieji 10 kiekiai kiekvienam subjektui buvo atmesti, kad būtų išvengta sistemos nestabilumo poveikio. Likusieji 210 kiekiai buvo koreguoti, atsižvelgiant į įsigijimo laiko vėlavimą, ir buvo perorientuoti į pirmąjį tomą. Į šį tyrimą neįtraukti asmenys, kurių didžiausias poslinkis bet kuria kryptimi yra didesnis nei 2.0 mm arba galvos sukimas didesnis nei 2.0 °. Todėl neįtraukti keturių IAD tiriamųjų duomenys ir trys kontroliniai duomenys. Rezultatai parodė, kad galvos judėjimas tarp dviejų grupių nesiskyrė (p = 0.55 vertimo judesiui ir p = 0.43 sukimosi judesiui). Tada pertvarkyti vaizdai buvo normalizuoti į Monrealio neurologijos instituto erdvę ir iš naujo atrinkti į 3 mm izotropinį vokselį. Normalizuoti vaizdai buvo išlyginti 6-mm pločiu, esant maksimaliam izotropiniam Gauso branduoliui, ir keletas šlamšto dispersijų šaltinių, įskaitant galvos judesio parametrus, linijinį dreifą, pasaulinius BOLD signalus ir BOLD signalus baltojoje medžiagoje ir smegenų stuburo skystyje. pašalinama linijine regresija. Galiausiai kiekvienos voxel laiko eilutėje buvo atliktas laikinasis pralaidumo filtravimas (0.01 – 0.08 Hz), naudojant idealų stačiakampio langą.

Funkcinio ryšio analizė

Įdarbinome šešis anksčiau patvirtintus dominančius dvišalius striatalų regionus („sėklas“; Di Martino ir kt., 2008). Caudate sėklos buvo prastesnės ventralios striatumas (VSi, atitinkantis branduolį accumbens; ± 9, 9, −8), geresnis ventralinis striatumas (VS; ± 10, 15, 0) ir nugaros caudatas (DC; 13, 15, 9 ). Putameno sėklose buvo ventralinis rostralinis putamenas (VRP; ± 20, 12, -3), nugaros rostralinis putamenas (DRP; ± 25, 8, 6) ir nugaros caudalinis putamenas (DCP; 28, 1, 3). Kiekvienos sėklos spindulys yra 6 mm. Dešinėje ir kairiajame pusrutulio sėklų koordinatės nustatytos MNI erdvėje. Šios sėklos buvo patvirtintos remiantis anatominiais ir funkciniais striatumo padaliniais, o jų jungiamumo modeliai buvo pakartoti nepriklausomai (Di Martino ir kt., 2008, 2011; Harrison ir kt., 2009; Kelly ir kt., 2009; Choi ir kt., 2012; Gabbay ir kt., 2013; Gordon ir kt., 2015; Manza ir kt., 2015).

Kiekvienam subjektui kiekvienos sėklos kryžminio koreliacinio koeficiento žemėlapis pirmą kartą buvo apskaičiuotas apskaičiuojant kryžminį koreliacijos koeficientą tarp vidutinio laiko sėklų subregiono ir kiekvieno smegenų vokselio laiko, regresuojant galvos judesio, linijinio smegenų skystis ir balta medžiaga. Ir tada kryžminio koreliacijos koeficiento žemėlapis buvo pakeistas į z- reikšmės žemėlapiai, naudojant Fisher'o r-to-z transformaciją, norint pasiekti normalų pasiskirstymą. The z- reikšmių žemėlapiai buvo įvesti į vieno vokelio pavyzdį t bandymas nustatyti FC grupės žemėlapius su aukščiu (p <0.001) ir mastą (p <0.001) visos smegenų lygiu pataisytos ribos (Greicius ir kt., 2007). Grupės FC žemėlapiai iš abiejų IAD subjektų ir sveikos kontrolės buvo sujungti, naudojant „OR“ operaciją, kad būtų sukurta kombinuota kaukė, kuri buvo naudojama siekiant apriboti vėlesnę grupės analizę. Tada z- šios kaukės reikšmės žemėlapiai buvo įvesti į dvigubą vokselio pavyzdį t išbandyti su amžiumi ir lytimi kaip kovariacijas, kad būtų galima įvertinti grupinius skirtumus tarp FC. Bendra ribinė vertė. \ T p <0.005 kiekvienam vokseliui ir 351–405 mm klasterio dydžiui³ (kairė (l) VSi: 351 mm³; dešinė (r) VSi: 378 mm³; lVSs: 405 mm³; rVSs: 378 mm³; lDC: 405 mm³; rDC: 405 mm³; lDRP: 378 mm³; rDRP: 405 mm³; lDCP: 405 mm³; rDCP: 432 mm³; lVRP: 405 mm³; rVRP: 405 mm³), atitinkantis pataisytą p Reikšmingam grupių tarp FC skirtumų žemėlapiams gauti buvo naudojamas <0.05. Ši korekcija buvo apribota kombinuotoje kaukėje ir nustatyta 5000 Monte Karlo simuliacijų naudojant AFNI AlphaSim programą.²

Smegenų elgesio asociacijos

Laipsniškai daugkartinės regresijos analizės su vidutiniu FC stiprumu regionuose, rodančiuose grupinius FC skirtumus kaip priklausomą kintamąjį ir amžių, lytį, išsilavinimą, YIAS, SDQ, SCARED, FAD, TMDS ir BIS, kaip nepriklausomus kintamuosius, siekiant patikrinti, ar pakeistos funkcinės grandinės koreliuoja su elgesio balais.

rezultatai

Demografinės ir elgsenos priemonės

IAD grupės ir įprastos kontrolinės grupės dalyviai buvo suderinti su amžiumi, lytimi ir išsilavinimo metais. TMDS ir BIS reikšmingai nesiskyrė tarp dviejų grupių, o IAD subjektai buvo didesni YIAS (p <0.0001), SDQ (p <0.0001), BAIGIAMA (p <0.001) ir FAD (p = 0.017) balai nei kontroliniai. IAD ir kontrolės subjektų demografinės charakteristikos ir elgesio priemonės buvo išvardytos 3 lentelėje. \ T 1.

Corticostriatal funkcinės grandinės

Atsižvelgiant į ankstesnius darbus, sėklos pagrindu pagamintos FC analizės pateikė išsamius atskirų funkcinių grandynų žemėlapius kiekvienam iš šešių sėklų pusrutulyje. Caudato ir putameno sėklų FC modeliai buvo parodyti paveiksluose 1, 2, atitinkamai. Mūsų išvados apibendrino ankstesnius tyrimus (Di Martino ir kt., 2008, 2011; Harrison ir kt., 2009; Kelly ir kt., 2009; Choi ir kt., 2012; Gabbay ir kt., 2013; Gordon ir kt., 2015; Manza ir kt., 2015) ir atitiko žinomą anatominį ryšį (Haber, 2003) ir funkcinis aktyvinimas, pritaikytas pagal užduotosios literatūros metaanalizę (Postuma ir Dagher, 2006). Nors striatų FC modeliai IAD tiriamiesiems ir normalios kontrolės buvo panašūs kiekvienam iš šešių striatrijos sėklų, IAD grupės kiekis buvo sumažintas, palyginti su kontrolinės grupės. Konkretūs rezultatai pateikiami 1 paveiksle 3; Lentelė 2 ir aprašomi toliau.

  

1 pav. Kiekvienos grupės caudato sėklų funkciniai ryšiai (FC). FC žemėlapiai, skirti interneto priklausomybės sutrikimams (IAD) paaugliams (raudonai) ir normalioms kontrolėms (HC; geltona) buvo generuojami atskirai, o po to juos padengė rodymo tikslais; šviesiai violetinė spalva nurodo, kad abiejų grupių sritys sutampa. Kairysis (dešinysis) stulpelis rodo FC žemėlapius, generuojamus kairėje (dešinėje) caudate sėklose. Vidurinėje stulpelyje nurodomos caudato sėklos. Kairė vaizdo pusė atitinka kairiojo smegenų pusrutulį. VSi, mažesnis ventralinis striatumas; VS, geriausias ventralinis striatumas; DC, nugaros caudatas.

  

2 pav. Funkciniai ryšių (FC) žemėlapiai, skirti kiekvienos grupės putamen sėkloms. FC žemėlapiai, skirti IAD paaugliams (raudonai) ir normaliai kontrolei (HC; geltona), buvo generuojami atskirai, o po to juos padengė rodymo tikslais; šviesiai violetinė spalva nurodo, kad abiejų grupių sritys sutampa. Kairėje (dešinėje) esančioje skiltyje nurodomi kairiųjų (dešiniųjų) putamen sėklų generuojami FC žemėlapiai. Vidurinėje stulpelyje nurodomos putameno sėklos. Kairė vaizdo pusė atitinka kairiojo smegenų pusrutulį. VRP, ventralinis rostralinis putamenas; DRP, nugaros rostralinis putamenas; DCP, nugaros caudal putamen.

  

3 pav. Smegenų plotai parodė reikšmingus FC skirtumus tarp paauglių su IAD ir suderintais normaliais gydymais (p <0.05, pakoreguotas „AlphaSim“), kai sėklų regionai buvo (A) lVSi, (B) rVSi, (C) lVS, (D) rVSs, (E) lDC, (F) rDC, (G) lVRP ir (H) lDCP. Išsamesnės informacijos ieškokite lentelėje 2. Karštos ir šaltos spalvos rodo FC padidėjimą ir sumažėjimą IAD, lyginant su valdikliais.

  

2 lentelė. Regionai, kuriuose pastebimi reikšmingi funkcinio ryšio skirtumai tarp paauglių, turinčių interneto priklausomybės sutrikimą (IAD) ir suderintus kontrolės subjektus (p <0.05, koreguotas „AlphaSim“).

„Inferior“ ir „Superior Ventral Striatum“

Abiejose grupėse buvo rodomas FC gradientas nuo ventromedialinio iki dorsolaterinių prefrontalinių ir ACC skerspjūvių, einančių iš VSi į VS. Be to, VSi parodė reikšmingą teigiamą koreliaciją su užpakaliniu cinguliuotu žieve (PCC). Kai FC žemėlapiai buvo lyginami tarp grupių, VSi ir VS buvo pastebimi reikšmingi skirtumai. Kalbant apie VSi, IAD paaugliai parodė žymiai sumažėjusią FC, kai dvišaliu būdu buvo sušvirkšta galva ir subalansuota ACC. Sumažėjusi FC taip pat nustatyta tarp kairiojo VSi ir PCC dvišaliu būdu. VSs sėklų regione IAD tiriamieji turėjo mažesnį FC su dorsaliniu / rostraliniu ACC ir ventraliu priekiniu talamu dvišaliu būdu, o kairieji subkortikiniai plotai, įskaitant putameną, pallidumą, insulą ir žemesnį frontalinį gyrus (IFG).

Dorsal Caudate

Abiejuose IAD tyrimuose ir sveikose kontrolėse DC parodė teigiamus santykius su smegenų regionais, dalyvaujančiais pažinimo kontrolėje. Tiesioginiai grupių palyginimai parodė, kad IAD parodė sumažėjusį FC tarp DC ir dorsalinės / rostralinės ACC. Kairysis DC taip pat parodė sumažėjusį FC su kairiuoju skilvelio šoniniu talamu, o dešinėje pusėje rodomi mažesni teigiami santykiai su kairiuoju IFG IAD.

Dorsal Caudal ir Dorsal Rostral Putamen

Atsižvelgiant į jų vaidmenį variklio valdyme, doros putameno sėklos parodė reikšmingus teigiamus santykius su pirminiais ir antriniais sensoriniais zondais tiek IAD, tiek sveikiems asmenims. Tačiau, palyginti su sveikomis kontrolėmis, IAD parodė padidėjusį FC tarp kairiojo DCP ir caudal cingulate motorinės zonos dvišaliu būdu.

Ventral Rostral Putamen

VRP sėkla teigiamai koreliavo su Rostral ACC ir dorsal lateral PFC, paprastai susijusiais su konfliktų stebėjimu ir su klaidomis susijusiais procesais. Nors IAD parodė mažiau išplėtimo FC su kitu smegenų regionu, tik FC tarp kairiojo VRP ir dešinės IFG parodė reikšmingus skirtumus tarp grupių.

Smegenų elgesio asociacijos IAD

IAD tyrimuose aukštesni balai YIAS numatė mažesnį FC stiprumą tarp dešiniųjų VS ir dvišalių nugaros caudatų (r = −0.560; p = 0.038; Pav 4A). Be to, didesni SCARED balai numatė mažesnį FC stiprumą tarp dešiniųjų VS ir dvišalių Rostral ACC (r = −0.540; p = 0.046; Pav 4B), tarp kairiosios DC ir dvišalės nugaros / rostralinės ACC (r = −0.566; p = 0.035; Pav 4C) ir tarp kairiojo VRP ir tinkamo IFG (r = −0.609; p = 0.021; Pav 4D). Mes taip pat panaudojome spearmano koreliaciją, kad nustatytume pasikeitusių FC ir elgesio priemonių sąsajas. Spearmanio regresijos rezultatai buvo panašūs į linijinės regresijos rezultatus. YIAS buvo koreliuojama su FC stiprumu tarp dešiniųjų VS ir dvišalių nugaros caudatų (r = −0.594; p = 0.025). SCARED balai buvo susieti su FC stiprumu tarp dešiniųjų VS ir dvišalių Rostral ACC (r = −0.548; p = 0.042), ir tarp kairiojo VRP ir dešinės IFG (r = −0.666; p = 0.009). SCARED balai turėjo tendencijos koreliaciją su FC stiprumu tarp kairiosios DC ir dvišalės nugaros / rostralinės ACC (r = −0.464; p = 0.095).

  

4 pav. Koreliacijos analizė tarp FC stiprumo ir elgesio priemonių IAD grupėje. (A) FC stiprumo koreliacijos (nurodomos pagal vidurkį) z dešiniojo viršutinio ventralinio striatumo (rVS) vertę į nugaros caudatą ir „Young“ interneto priklausomybės skalę (YIAS; r = −0.560, p = 0.038). (B) Koreliacijos tarp FC stiprumo (nurodomas pagal vidurkį) z rVSs reikšmė rostralinės priekinės dalies žievės (ACC) ir vaikų nerimo susijusių emocinių sutrikimų ekranui (SCARED; r = −0.540, p = 0.046). (C) Koreliacijos tarp FC stiprumo (nurodomas pagal vidurkį) z kairiojo nugaros caudato (lDC) reikšmė prie rostralinės / dorsalinės ACC ir SCARED; (r = −0.566, p = 0.035). (D) Koreliacijos tarp FC stiprumo (nurodomas pagal vidurkį) z kairiojo skilvelio rostralinio putameno (lVRP) vertę į dešinę žemesnę priekinę gyrus (IFG) ir \ tr = −0.609, p = 0.021).

Diskusija

Mūsų žiniomis, tai yra pirmasis tyrimas, kuriuo siekiama ištirti, ar funkciniai tinklai yra kortikostriatyvūs, ir ryšiai tarp grandinės lygio anomalijų ir klinikinių priemonių IAD. Tiek IAD dalykams, tiek kontrolėms mes pakartojome Di Martino ir kt. (2008), stebint sąsajų modelius, atitinkančius hipotezinį emocinį ir motyvaciją (žemesnę ventralinę striatumą), kognityvinius (ventralius putamen, dorsal caudate, aukščiausios ventralius striatus) ir motorinius (doralinius putamen) poskyrius. Lyginant su valdikliais, IAD rodo panašius ryšio modelius, tačiau kiekvienam striatum subregionui, išskyrus DRP, pasikeitė ryšio stiprumas. Be to, mes nustatėme, jog YIAS balai buvo neigiamai susiję su ryšio stiprumu tarp dešiniųjų VS ir dorsalinės caudatės dvišaliu būdu, o SCARED balai buvo atvirkščiai susiję su dešiniojo VS ir dvišalės rostralinės ACC, tarp kairiojo DC ir dvišalio nugaros / tarpinio ryšio, stiprybėmis. Rostral ACC, taip pat tarp kairiojo VRP ir tinkamo IFG. Šie santykiai rodo, kad sunkesnis interneto priklausomumas, tuo silpnesnė šių regionų ryšių stiprybė. Mūsų rezultatai rodo, kad kortikosterrinės funkcinės grandinės gali būti naudojamos kaip kvalifikuotas biomarkeris, kad būtų galima suprasti pagrindinius sužeidimo neuroninius mechanizmus arba įvertinti konkrečių ankstyvųjų intervencijų į IAD veiksmingumą.

IAD sutrikdė Corticostriatal funkcines grandines

Šiame tyrime VSi sėkla parodė, kad IAD grupėje ryšys su caudatu, subgenualiniu ACC ir PCC ryšiu sumažėjo, o ryšys, kuris žinomas kaip svarbus emociniam ir motyvaciniam apdorojimui (Johansen-Berg ir kt., 2008; Beckmann ir kt., 2009). Sumažėjusio ryšio tarp branduolio accumbens / VSi ir caudate galvos nustatymas reiškia, kad IAD yra pakeistos su atlygiu susijusios funkcijos, nurodant, kad interneto narkomanai gali pasirinkti mažesnius neatidėliotinus atlyginimus (ty tiesioginius euforinius efektus), o ne didesnius atlygius, kurie ateityje , pavyzdžiui, geros sveikatos, gerų santykių ar profesinės sėkmės (Irvine ir kt., 2013). Kaip pažymėta, IAD sumažėjo aktyvumo sumažėjimas caudatoje po nepertraukiamo laimėjimo.Dong ir kt., 2013b). Subgenualinė ACC, didelė sujungimo su branduoliu accumbens / VSi tikimybė, yra kritinis mazgas paskirstytuose tinkluose, atsakinguose už neigiamą emocinį sukėlimą ar reguliavimą (Johansen-Berg ir kt., 2008; Rudebeck ir kt., 2014). Ankstesni smegenų vaizdavimo tyrimai parodė, kad subgenualinė ACC yra susijusi su neigiamų nuotaikos būsenų patirtimi (Mayberg ir kt., 1999) ir subgenualinė ACC - tai tikslas su giliu smegenų stimuliavimu depresijos gydymui.Liston ir kt., 2014). Neuropsichologiniai tyrimai parodė, kad didelių nerimo ir nuotaikos sutrikimų dažnis buvo nustatytas pacientams, sergantiems IAD (\ tBozkurt ir kt., 2013; Zhang ir kt., 2013). PCC, pagrindinis numatytojo režimo tinklo smegenų regionas, yra susijęs su savireglamentuojančiomis funkcijomis (Vogt ir kt., 2006). Nenormalus pilkosios medžiagos tankis (Zhou ir kt., 2011) ir baltos medžiagos mikrostruktūra (Dong ir kt., 2012a) PCC buvo pranešta IAD asmenims. Klinikiniuose psichologiniuose tyrimuose taip pat nustatyta, kad interneto priklausomybės universitetų studentai turi mažesnius savarankiškumo ir kooperatyvo balus (Dalbudak ir kt., 2013a). Apskritai, sumažėjusios sąsajos tarp VSi ir caudatinės galvutės, subgenualinės ACC ir PCC išvados rodo, kad IAD paaugliams būdingas nenormalus emocinis ir motyvacinis apdorojimas.

Mūsų išvada apie sumažėjusį ryšį tarp caudato (VS ir DC) ir dvišalės nugaros / rostralinės ACC reiškia kognityvinės-limbinės grandinės disfunkciją, susijusią su kognityvine ir emocine kontrole (Botvinick ir kt., 2004; Li ir Sinha, 2008) IAD. Dorsal ACC buvo siejamas su darbo atminties palaikymu, konfliktų stebėjimu ir klaidų apdorojimu, taip pat su Rostral ACC yra susijęs su emociniu apdorojimu ir emociniu reguliavimu (Bush et al., 2000). Kaip jau buvo pažymėta, ankstesnių tyrimų struktūros MRI duomenų grupėje nustatyta, kad kairiajame nugaros ACC yra mažesnis pilkosios medžiagos tankis.Zhou ir kt., 2011). Kitas tyrimas parodė, kad IAD sumažėjo pilkosios medžiagos kiekis rostralinėje ACC (Yuan ir kt., 2011). Didesnis aktyvumas ACC taip pat buvo atskleistas dėl stroopo paradigmos trukdžių (Dong ir kt., 2012b) ir metaanalizė parodė, kad IAD turėjo reikšmingą hiperaktyvaciją medialinėje priekinėje / ACC (Meng ir kt., 2014). Pacientai, kuriems buvo atliktas IAD, taip pat parodė, kad, palyginti su kontroliniais vaistais, buvo stebimas gebėjimas stebėti klaidas, kurios buvo susijusios su stipresniu aktyvumu nugaros ACC (klaidų atsakuose).Dong ir kt., 2013a). Elgesio tyrimai parodė, kad IAD asmenys buvo susiję su ilgesniu reakcijos laiku ir daugiau atsakymo klaidų nesuderinamomis sąlygomis nei kontrolė be IAD (Dong ir kt., 2011). Taip pat buvo pranešta apie sumažėjusį ryšį tarp VS ir insula. Anksčiau buvo įrodyta, kad insula yra nuosekliai suaktyvinta vykdymo stebėjimo metu ir moduliuojama klaidų suvokimu (Menon ir Uddin, 2010). Meta-analizė smegenų vaizdavimui parodė, kad insula yra susijusi su klaidų suvokimu (Klein ir kt., 2007). Taigi, insula atlieka svarbų vaidmenį atliekant klaidų apdorojimą, pritaikant žmogaus elgesį. Kaip pažymėta, IAD subjektai turėjo mažesnį pilkosios medžiagos tankį (Zhou ir kt., 2011) ir sumažėjęs žievės storis (Yuan ir kt., 2013) insuloje. Be to, sumažėjusios salų aktyvacijos klaidų apdorojimo metu anksčiau buvo aptiktos su IAD (Ko ir kt., 2014). Todėl, kaip ir priklausomybė nuo cheminės medžiagos, sutrikusi pažinimo kontrolė ir emocinis streso apdorojimas kartu su priverstiniu interneto naudojimu, yra krikščioniškų-limbinių funkcinių trūkumų IAD narkomanų pagrindas.

IAD taip pat parodė sumažėjusį ryšį tarp striatum (VS, DC ir VRP) ir IFG, kuris, kaip žinoma, dalyvauja slopinančioje kontrolėje (Chambers ir kt., 2009; Swick ir kt., 2011). Slopinimo kontrolės trūkumai gali prisidėti prie interneto naudojimo ir internetinių žaidimų naudojimo atkaklumo praradimo, nepaisant asmeninių nelaimių, psichologinės priklausomybės simptomų ir įvairių neigiamų pasekmių. Epidemiologiniai tyrimai parodė, kad paaugliai, turintys IAD, turėjo daugiau impulsyvumo (ty atsako slopinimo trūkumo) nei kontroliniai preparatai be IAD (Cao ir kt., 2007; Dalbudak ir kt., 2013b). Vienas neuropsichologinis tyrimas parodė, kad tiriamųjų, kuriems buvo IAD, reakcijos slopinimas buvo \ tZhou ir kt., 2012). Kitas su įvykiu susijęs smegenų potencialas, susijęs su užduoties „Go / No-Go“ tyrimu, parodė, kad IAD studentai turėjo mažesnį efektyvumą informacijos apdorojimo ir mažesnio impulso kontrolės srityse nei jų įprastiniai bendraamžiai (Dong ir kt., 2010). Be to, asmenys, turintys interneto žaidimų sutrikimą, parodė didesnį smegenų aktyvumą, kai apdorojant atsako slopinimą kairėje priekinėje skiltyje nei kontroliniai (Ko ir kt., 2014). IAD grupėje taip pat aptikta mažesnė jungtis tarp striatum (VS ir DC) ir pallidumo bei talamo. Kortikostriatrijos grandinėse pallidumas yra striatumo išeiga, o pallidumas jungiasi su talamu, kuris projektuoja į žievę (Alexander ir kt., 1986). Manoma, kad šios grandinės yra svarbios norint nukreipti ir palaikyti norimą elgesį, tuo pačiu slopinant nepageidaujamą elgesį (Haber ir McFarland, 2001). Yra žinoma, kad IAD individai turi sunkumų, susijusių su atsako slopinimu, o tai greičiausiai prisideda prie jų pasikartojimo, susijusio su internetu susijusiais ženklais. Todėl išvados rodo, kad prastai slopinanti kontrolė, sumažėjęs gebėjimas slopinti automatinį ir įprastą elgesį yra paplitęs pacientuose, turinčiuose IAD.

Įdomu tai, kad IAD parodė padidėjusį ryšį tarp kairiojo DCP ir dvišalių caudal cigulate motorinių zonų, kurios dažnai aktyvuojamos paprastų rankų judesių metu (Shima ir Tanji, 1998). Atsižvelgiant į tai, kad interneto narkomanai praleidžia didžiulį laiką internete ir stebina kvalifikaciją ir tikslumą, spustelėdami klaviatūrą ir klaviatūrą (Kuss ir Griffiths, 2012), gali būti, kad tokie mokymo procesai gali sukelti neuroplastinius kaulinių ciguliuojančių motorinių zonų pokyčius.

Kortikostrialios funkcinės grandinės ir elgesys IAD

Šiame tyrime ištyrėme IAD paauglių corticostriatal funkcinių grandinių pokyčių elgesio koreliacijas. FC stiprumo sumažėjimas tarp dešinės VS ir dvišalės IAD subjektų nugaros caudato reikšmingai koreliavo su YIAS rezultato padidėjimu; Nors didesnis SCARED rezultatas buvo susijęs su mažesnėmis FC stipriomis pusėmis tarp dešinės VS ir dvišalės rostralinės ACC, tarp kairiojo DC ir dvišalio nugaros / rostralinio ACC, ir tarp kairiojo VRP ir dešinės IFG. YIAS yra plačiai naudojamas klausimynas, skirtas įvertinti interneto priklausomybę. Ankstesni psichometriniai tyrimai parodė, kad IAD tiriamiesiems buvo didesnis YIAS balas nei tie, kurie neturėjo IAD (Cao ir Su, 2007). Kadangi manoma, kad sumažinus ryšį, kai reikia, yra sunkiau įtraukti grandinę, šis neigiamos koreliacijos tarp YIAS balų ir ryšio stiprumo tarp dešiniųjų VS ir dvišalio nugaros caudato stebėjimas reiškė, kad IAD subjektai, turintys aukštesnius YIAS balus, atrodė ieškantys suprafiziologinis interneto stimuliavimas per natūralius atlygius. SCARED yra patikimas ir galiojantis savarankiško pranešimo klausimynas, kuriuo nustatomi nerimo sutrikimų simptomai vaikams (Birmaher ir kt., 1997). Neuropsihologiniai tyrimai parodė, kad IAD paaugliams buvo žymiai didesnis SCARED balas, nei tų, kuriems nebuvo IAD (Xiuqin ir kt., 2010). Neigiamas ryšys tarp SCARED balų ir jungiamumo stiprybių atsiranda dėl kortikostriatrijos grandinių disfunkcijos, susijusios su prisirišimo reguliavimu. Be to, reikšmingų ryšių tarp jungiamumo stiprumo kortikostriatų grandinėse ir elgesio ypatumų išvados rodo, kad kortikosztrumo tinklai gali būti abstinencijos ar galimo naujo gydymo tikslo IAD prognozė.

Palyginimas su Kortikostrinės funkcinės grandinės sutrikimais, susijusiais su narkomanija

Atsipalaidavusios valstybės FC tyrimai taip pat parodė stiprų ryšį tarp priklausomybės nuo narkotikų ir kortikoskopinės funkcinės grandinės sutrikimų. Pavyzdžiui, padidėjęs FC buvo stebimas tarp kairiojo ventralinio striatumo ir dešiniojo OFC, į kokaino priklausomybę įtraukiant Rostroventral ACC.Wilcox ir kt., 2011). FC stiprumas striatų-dorsolateraliniame PFC buvo teigiamai koreliuojamas su kokaino vartojimo kiekiu kokaino vartotojams, o pusiausvyra tarp striatos-dorsalinės ACC ir striatos-priekinės prefrontalinės / orbitofrontalinės žievės grandinių buvo reikšmingai susijusi su kokaino vartojimo kontrolės praradimu (Hu ir kt., 2015). Lėtinis piktnaudžiavimas alkoholiu taip pat turi žalingą poveikį kortikosztrinės grandinės funkcijoms. Pavyzdžiui, pablogėjo nugaros striatum-mOFC FC (Lee ir kt., 2013) ir sumažėjęs frontostriatyvus ryšys sukėlė nenormalų sprendimų priėmimą ir atlygį bei reakcijos slopinimą priklausomybėje nuo alkoholio (Park ir kt., 2010b; Courtney ir kt., 2013; Forbes ir kt., 2014). Kalbant apie priklausomybę nuo nikotino, sumažėjęs FC tarp ventralinės stiatos ir nugaros priekinės cinguliuotos žievės neigiamai koreliavo su nikotino priklausomybės sunkumu (Hong et al., 2009). Be to, lėtinio heroino vartojantiems pacientams nustatytas padidėjęs FC akumenkų ir ventralinės / rostralinės ACC ir OFC, tarp dešinės ir dvišalės vidurinės priekinės gyrus ir dešinės viršutinės priekinės gyrus, kiekis.Ma et al., 2010; Wang et al., 2013). Todėl atrodo, kad IAD ir narkomanija tam tikru mastu siejami su panašiais corticostriatalo funkcinių grandinių sutrikimais smegenyse, kurie gali būti neuronų parašas šiems priklausomybės formams.

Trūkumai

Šiame tyrime reikėtų paminėti keletą apribojimų. Pirma, IAD diagnozė daugiausia buvo pagrįsta savarankiškai pateiktų klausimynų rezultatais, dėl kurių kai kuriais atvejais gali atsirasti klaidų klasifikacija. Todėl, siekiant pagerinti patikimumą ir galiojimą, IAD diagnozę reikia patobulinti standartizuotomis diagnostikos priemonėmis. Antra, tyrimo imties dydis buvo palyginti mažas, o išvadų apibendrinimas taip pat turėtų būti atsargus. Dėl šio apribojimo rezultatai turėtų būti laikomi preliminariais ir turi būti pakartoti būsimuose tyrimuose su didesniu imties dydžiu. Trečia, mes išskiriame atvejus, kurie buvo susiję su medžiaga ir kitais svarbiais psichikos sutrikimais, o rezultatai turėtų būti atsargūs šioms grupėms, kurioms būdingas piktnaudžiavimas narkotikais ir kitomis psichikos ligomis. Ketvirta, šiame tyrime nebuvo užfiksuota išsami informacija apie ligos trukmę. Todėl šiame tyrime nebuvo galima patvirtinti jokios sąsajos tarp funkcinės grandinės kortikosterrinės grandinės trūkumo ir IAD trukmės. Penkta, dėl ribotos skiriamosios gebos poilsio fMRI duomenų, mes nagrinėjame FC, remiantis nedideliu striatumo subregionų skaičiumi, o tai gali lemti neišsamią kortikostrialios funkcinės grandinės vaizdą. Todėl, norint išspręsti šią problemą būsimose studijose, reikia naudoti didelės skiriamosios gebos fMRI duomenis. Galiausiai, be perspektyvinių tyrimų, į šį tyrimą nebuvo galima atsakyti į priežastinius ryšius tarp corticostriatal funkcinių grandinių ir IAD disfunkcijų. Ateityje atliekami tyrimai turėtų padėti nustatyti priežastinius ryšius tarp IAD ir pakeistų kortikoskopinio funkcijų.

Išvada

Apibendrinant, mes naudojome poilsio būsenos FC analizę, kad ištirtume IAD paauglių funkcinę architektūrą. Rezultatai rodo, kad IAD pasižymi sutrikimais, susijusiais su funkcinėmis grandinėmis, susijusiomis su afektiniu ir emociniu apdorojimu, ir pažinimo kontrole. Rezultatai rodo, kad IAD gali pasidalinti psichologiniais ir nerviniais mechanizmais su kitų tipų impulsų kontrolės sutrikimais ir priklausomybe nuo medžiagų. Be to, sąsajos tarp kortiztralinės grandinės ir elgsenos priemonių jungiamumo stiprumo rodo, kad kortikostriatrijos grandinės gali būti potencialus naujas IAD gydymo tikslas, o kortikoskopinė FC gali būti naudinga teikiant informaciją apie IAD prognozę. Mūsų rezultatai rodo, kad nenormalios poilsio būklės kortiztracinė FC gali tapti in vivo biomarkeris, skirtas naujoms, potencialiai efektyvesnėms interneto priklausomybės terapijoms išbandyti.

Autoriaus įnašai

FL, YZ, YD, JX ir HL buvo atsakingi už tyrimo koncepciją ir dizainą. YZ, LQ ir ZZ prisidėjo prie duomenų įgijimo. FL padėjo atlikti duomenų analizę ir išvadų aiškinimą. FL parengė rankraštį. FL ir HL pateikė svarbų intelektualų turinį kritišką rankraščio peržiūrą. Visi autoriai kritiškai peržiūrėjo turinį ir patvirtino galutinę versiją.

Finansavimas

Šį darbą iš dalies parėmė Kinijos nacionalinė pagrindinių tyrimų programa (973 programa), dotacija Nr. 2011CB707802, ir Kinijos gamtos mokslų fondas (Nr. 21221064, 81171302 ir 81171325) ir Nacionalinė pagrindinių technologijų mokslinių tyrimų ir plėtros programos dotacija Nr. 2007BAI17B03.

Interesų konflikto pareiškimas

Autoriai teigia, kad tyrimas buvo atliktas nesant jokių komercinių ar finansinių santykių, kurie galėtų būti laikomi galimu interesų konfliktu.

Išnašos

1. ^ http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm
2. ^ http://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/manual/AlphaSim.pdf

Nuorodos

Redagavo:

Charlotte A. BoettigerŠiaurės Karolinos universitetas, JAV

Peržiūrėjo:

Karolis SegerisKolorado valstijos universitetas, JAV
Sheng ZhangYale universitetas, JAV