Interneta spēļu pārmērīga lietošana ir saistīta ar Fronto-Striatāla funkcionālo savienojumu izmaiņām atlīdzības atgriezeniskās saites apstrādes laikā (2018)

Vājāka vmPFC savienojamība ar caudate kodolu

Ir zināms, ka vmPFC ir iesaistīta atlīdzības pārveidošanā par subjektīvās vērtības attēlojumiem (39, 42). Tam ir savstarpēja saikne ar kognitīvo un emocionālo / emocionālo funkciju striatum (43, 44). Mūsu atklājumi atklāj disociētu vmPFC funkcionālo savienojumu ar striatuma apakšreģioniem, kas saistīti ar IGO: vājāka funkcionālā savienojamība ar muguras striatum (ti, caudate kodolu) un spēcīgāka savienojamība ar ventrālo striatumu (ti, NAcc).

Kaudatā kodols ir dopamīna projicēšanas neironu mērķa reģions jusģentu nigrā, un ir zināms, ka tas atlīdzības mācīšanās laikā ir iesaistīts darbību un rezultātu asociāciju kodēšanā (45). Tas ir viens no smadzeņu reģioniem, kur ar IGD saistītas molekulārās (46), strukturālo (47, 48) un funkcionālie pētījumi (17). Piemēram, jauniem pieaugušajiem ar atkarību no interneta ir samazināta dopamīna D2 receptoru pieejamība divpusējā muguras caudatā, un interneta atkarības nopietnība, ko mēra ar IAT skalām, ir negatīvi saistīta ar dopamīna D2 receptoru pieejamību kreisajā caudatā (46). Arī IGD indivīdiem ir palielināts pelēkās vielas daudzums caudatā, kā arī traucēta kognitīvās kontroles veiktspēja (47). Dong et al. (17) ir ziņojuši par samazinātu caudate aktivizēšanu cilvēkiem ar atkarību no interneta lēmumu pieņemšanas laikā “nepārtrauktas” uzvaras kontekstā, norādot uz nepietiekamu uzmanību iepriekšējai uzvedības izvēlei un tās rezultātiem.

Ir ziņots par smadzeņu aktivizēšanos, reaģējot uz pozitīvu atgriezenisko saiti, gan caudate kodolā, gan vmPFC, it īpaši, ja atsauksmes satur informāciju par turpmāko uzvedību (49). Pierādīts, ka caudate-vmPFC savienojuma anatomiskais stiprums prognozē uz mērķi vērstas darbības elastīgumu (50). Pavājināta funkcionālā komunikācija starp muguras striatum un vmPFC, kas atklāta šī pētījuma IGO grupā, nozīmē, ka ir jāpieņem neparasta lēmumu pieņemšana vai uzvedības pielāgošana neveiksmei naudas atlīdzības dēļ, jo īpaši tāpēc, ka līdzīgi atklājumi ir ziņoti par citiem atkarības veidiem. Piemēram, Lee et al. (51) ziņoja par samazinātu funkcionālā savienojuma veidošanos starp muguras striatum un orbitofrontālo reģionu, kas ieskauj vmPFC, Odd-Even-Pass uzdevuma laikā cilvēkiem ar atkarību no alkohola saistībā ar viņu pastāvīgo maladaptive izvēli. Tomēr mēs neatradām saikni starp vājo IGO vmPFC un muguras striatuma savienojumu un mācību rezultātiem, kas saistīti ar naudas atlīdzību.

Spēcīgāka vmPFC savienojamība ar uzkrāto kodolu

Pretstatā vmPFC-caudate kodola savienojumam, vmPFC-NAcc savienojums tika uzlabots IGO grupā. NAcc kā vienu no galvenajiem ventrālā striatuma komponentiem ir ierosināts iesaistīties stimulējoša stāvokļa piešķiršanā atalgojošam stimulam. Ir ierosināts, ka vmPFC-NAcc shēma ir atkarības neiropatoloģiskais mehānisms (52). Piemēram, no heroīna atkarīgiem indivīdiem miera stāvoklī ir paaugstināta funkcionālā savienojamība starp ventrālo striatumu un vmPFC.53). Par paaugstinātu vmPFC-NAcc savienojumu tika ziņots arī jauniem pieaugušajiem, kas atkarīgi no alkohola, atlīdzības apstrādes laikā, un individuālās atšķirības šajā savienojamībā tika saistītas ar alkohola lietošanas biežumu (54).

Mūsu secinājumi saskan ar Volkova et al. (55), kurš ierosināja, ka atkarība ir saistīta ar “TŪLĪT” ķēdēm, kur paaugstināta vmPFC / NAcc ķēde dod priekšroku tūlītējas atlīdzības izvēlei. Pašreizējie secinājumi par vmPFC-NAcc savienojumu IGO grupā ir saskaņā ar patoloģiskām izmaiņām neironu mehānismos, kas iesaistīti atlīdzības vērtības apstrādē atkarību no vielām, jo ​​īpaši “vēlas” ķēdēs.

Lai gan pastāv negatīva korelācija starp vmPFC-NAcc funkcionālo savienojamību un pareizu uzturēšanās likmi naudas atlīdzībai, interpretējot šo secinājumu, jāievēro piesardzība. Ņemiet vērā, ka diviem IGO grupas indivīdiem, kuru vmPFC-NAcc funkcionālās savienojamības stiprums naudas atlīdzības piegādes laikā bija ļoti uzlabots, bija viszemākais pareizās uzturēšanās līmenis. Konkrēti, vienu IGO grupas dalībnieku varēja identificēt kā statistikas iznākumu [Kuka attāluma metode; (56)]. Sākotnēji IGO grupā konstatētā negatīvā korelācija [r₍₁₆₎ = −0.516, p = 0.028] vairs nav nozīmīgs, ja šis novirze tiek noņemta no analīzes [r₍₁₅₎= −0.233, p = 0.369]. Alternatīvi, mēs domājam, ka šis iznākums ir tikai galējais šo negatīvo attiecību piemērs, kurā dalībnieks ar vispilnīgāko vmPFC-NAcc funkcionālo savienojumu naudas atlīdzībai piedzīvotu vislielāko kognitīvo iejaukšanos atlīdzības atgriezeniskās saites apstrādē. Šī dalībnieka zemais sniegums bija raksturīgs tikai naudas atlīdzībai (0.65: vidējais IGO grupas pareizās uzturēšanās līmenis = 0.941; SD = 0.094), nevis uz simbolisku atlīdzību (0.77: vidējais vidējais pareizais IGO grupas uzturēšanās līmenis = 0.822; SD = 0.179). Tas liek domāt, ka nepiedienīgā cilvēka sliktā uzvedība nebija saistīta ar nepareizu uzdevuma instrukciju izpratni vai sliktu mācīšanās spēju kopumā. Turklāt līdzīga negatīvo attiecību tendence pastāvēja pat parastajā kontroles grupā [r₍₁₈₎ = −0.440, p = 0.052], norādot, ka paaugstinātā vmPFC-NAcc funkcionālā sasaiste bija saistīta ar sliktiem mācību rezultātiem naudas atalgojumam neatkarīgi no IGO problēmām. Šo interpretāciju apstiprina iepriekšējais ziņojums, ka veseliem dalībniekiem indivīdiem ar paaugstinātu ventrālā striatuma un vmPFC savienojumu bija lielāka impulsīva uzvedības tendence kavēšanās atlaides uzdevuma laikā (57). Pašreizējais konstatējums par pastiprinātu vmPFC-NAcc funkcionālo savienojamību IGO grupā var tikt saprasts kā līdzīgs paaugstinātas izpausmes patoloģisks mehānisms “vēlas” shēmās (58). Citiem vārdiem sakot, uzlabotā vmPFC-NAcc savienošana ar atlīdzības stimulu IGO indivīdiem var būt saistīta ar lielāku atalgojuma reakciju uz atalgojumu, kas var būt iespējams problemātiskas interneta pārmērīgas izturēšanās pamatā esošs mehānisms, lai stimulētu stimulus.

Vājāka VS savienojamība ar muguras priekšējo cingulācijas garozu

Pārbaudot uz uzdevumiem balstītu VS funkcionālo savienojamību, tika atklāts, ka IGO indivīdiem ir vājāka VS-dACC savienojums salīdzinājumā ar kontroles grupu. Šī samazinātā funkcionālā saikne starp ventrālo striatumu un dACC atbilst iepriekšējiem atklājumiem. Ir pierādīts, ka ventrālā striatum-dACC iekšējā savienojamība ir saistīta ar lielāku nikotīna smagumu (59) un kokaīna atkarība (60). Arī Crane et al. (61) ir ziņojuši, ka paaugstināta riska grupai alkohola lietošanas traucējumu gadījumā (ti, lieliem dzērājiem) ir grūti iesaistīties šajā tīklā atalgojuma apstrādes laikā.

Mācīšanās kontekstā DACC ir svarīga loma darbību rezultātu iznākumu kodēšanā, ieskaitot atalgojuma vēstures integrēšanu, lai vadītu lēmumus par iespējamo atalgojumu (62, 63). Tika arī ierosināts iesaistīties uzmanības nepieciešamības signalizācijā mācīšanās laikā (64). Ir ziņots par novirzēm dACC funkcijā atgriezeniskās saites apstrādes procesā IGD indivīdiem. Yau et al. (65) atzīmēja, ka pusaudžiem, kuriem ir problemātiska interneta lietošana, riska uzņemšanās laikā ir iztrūkstoša ar atgriezenisko saiti saistīta negatīvisma un P300 amplitūdas, kas liecina par patoloģisku ACC funkciju agrīnā un vēlīnā atgriezeniskās saites apstrādes procesā. Ņemot vērā to, ka VS ir arī kritisks smadzeņu reģions ar atlīdzību saistītai mācībai (66), kā arī atlīdzību apstrādei (67), VS un dACC funkcionālajam savienojumam ir jābūt kritiskai lomai atgriezeniskās saites apgūšanā, kurā tiek atjauninātas izvēlēto atbilžu rezultātu vērtības. Tāpēc mainītā VS-dACC funkcionālā sasaiste IGO grupā varētu norādīt uz grūtībām attēlot vērtības signālus, kas pievienoti darbības un rezultāta attiecībām, kas savukārt varētu izraisīt mācīšanās problēmas, kaut arī pasliktināti mācīšanās rezultāti netika novēroti par naudas atlīdzību.

Vājāka VS savienojamība ar citiem garozas un subkortikālajiem reģioniem

Saistībā ar IGO mēs atradām plaši izplatītas patoloģiskas funkcionālās saites vlPFC, precuneus un lingual gyrus. Šie reģioni ir iesaistīti dažādās kognitīvās kontrolēs atgriezeniskās saites mācīšanās laikā. Piemēram, vlPFC ir pazīstams kā elastīgas, uz mērķi vērstas uzvedības vadīšana, integrējot motivācijas informāciju no subkortikālām zonām (68, 69). Preuneus un lingual gyrus tiek aktivizēti, reaģējot uz naudas atlīdzību, veicot apgrieztu mācīšanos, kad atlīdzība tiek dota kā signāls, lai mainītu lomas (70). Saskaņā ar Dong et al. (71), veicot IGD indivīdus, tiek samazināta zemāka frontālās garozas aktivācija, veicot riskantu izvēli. Samazinātā funkcionālā savienojamība starp VS un dažādiem kortikālajiem reģioniem IGO grupā pašreizējā pētījumā norāda uz atgriezeniskās saites apstrādes kognitīvās kontroles traucējumiem, ja kā pozitīvu atgriezenisko saiti tiek sniegta naudas atlīdzība.

Mēs arī atklājām, ka IGO grupai naudas atlīdzības apstrādes laikā bija vājāka VS funkcionālā savienojamība ar pallidumu. Pallidums saņem efektīvus savienojumus no ventrālā striatuma, it īpaši no NAcc, un caur talamusu caur relejiem nosūta signālu garozai (72). Palidums galvenokārt ir saistīts ar motora funkcijām, taču plaši tika apspriesta arī loma atlīdzības apstrādē (73). Zhai et al. (74) ziņoja, ka IGD ir saistīta ar samazinātu balto vielu efektivitāti pallidumā. Gan VS, gan pallidum ir saistīti ar atkarības hedonisko iedarbību, kuru, domājams, mediē opioīdu sistēmas (75), mēs spekulējam, ka samazināta VS-Pallidum funkcionālā savienojamība IGO indivīdos var atspoguļot samazinātu hedonisko baudu par naudas atlīdzību. Šī interpretācija atbilst atkarības teorētiskajam modelim, kurā ietverti samazināti hedonisko iestatījumu punkti (76).

Kāpēc funkcionālā savienojamība ietekmē tikai naudas atlīdzību?

Tikai naudas atlīdzībai IGO grupa parādīja mainītu funkcionālo savienojamību ar vājākiem spēcīgākiem vai spēcīgākiem modeļiem. Apgūstot atgriezenisko saiti, dalībnieki apzinājās, ka pareiza atbilde var izraisīt vai nu naudas, vai simbolisku atlīdzību. Tā kā viņi nebija informēti par to, kurš mācīšanās stimuls jāseko naudas izteiksmē, nevis simboliska atlīdzība, naudas atlīdzības saņemšanai būtu bijusi lielāka motivācijas spēja salīdzinājumā ar simbolisko atlīdzību. Tas, ka šie efekti aprobežojās ar IGO grupu, liek domāt, ka šī spēja vairāk ietekmēja IGO cilvēkus nekā kontroles.

Neskatoties uz funkcionālā savienojamības iedarbību, kas novērota IGO indivīdiem par naudas atlīdzību, IGO grupā, salīdzinot ar kontroli, mēs neatklājām mācīšanās traucējumus naudas atalgojumam. Viens no iespējamiem iemesliem varētu būt griestu efekts. Šajā atgriezeniskās saites mācīšanās paradigmā, kurā katra atgriezeniskā saite tika sniegta, pamatojoties uz determinētu stimula un rezultāta gadījumiem, vidējais pareizais uzturēšanās līmenis naudas atlīdzībai bija ļoti augsts abās grupās (IGO grupa: M = 0.94, SD = 0.09; kontroles grupa: M = 0.95, SD = 0.04). Līdz ar to būtu grūti atrisināt jebkādus mācīšanās traucējumus, lai mācītos no naudas atlīdzības, pat IGO grupā. Vēl viena iespēja ir tāda, ka IGO indivīdi var paļauties uz citiem kompensējošiem izziņas resursiem, lai apgūtu SR asociācijas, kā rezultātā kontrole ir līdzīga. Tomēr mēs neatradām pierādījumus, kas atbalstītu kompensējošo hipotēzi, jo vairums izmeklēto funkcionālo tīklu IGO grupā bija vājāki nekā kontrolierīcēs. Vienīgajā IGO grupas palielinātas funkcionālās savienojamības gadījumā (ti, vmPFC-NAcc savienojums) saistība ar izturēšanās īpašībām bija pretēja gaidītajam: indivīdiem ar spēcīgāku vmPFC-NAcc savienojumu par naudas atlīdzību bija mazāka tendence izvēlēties tāda pati atbilde turpmākajos gadījumos. Tādējādi, ja ir kompensējošs mehānisms, lai pārvarētu mācību traucējumus, lai atlīdzinātu atgriezenisko saiti IGO, tam jāatrodas ārpus vmPFC vai VS savienojuma tīkliem. Visbeidzot, mums jāapsver iespēja, ka IGO kompensējošie mehānismi rodas nevis atgriezeniskās saites apstrādes laikā, kā izpētīts pašreizējā pētījumā, bet gan starpposma intervāla laikā (darba atmiņas stratēģija) vai stimula prezentācijas / atbildes izvēles laikā. Atbilstoši šai idejai, iepriekšējā ziņojumā (1) ierosina IGO personām pieņemt darbā darba atmiņas stratēģiju, kas īpaši paredzēta naudas atalgojumam, lai kompensētu viņu atalgojuma traucējumus.

Ierosinājumi un ierobežojumi

Lai gan mēs novērojām dažādus VS un vmPFC funkcionālās savienojamības modeļus IGO grupā, šo anomāliju pakāpe nebija saistīta ar interneta spēļu atkarības simptomu smagumu. Anomālijas, kas konstatētas funkcionālajos tīklos, kas saistīti ar informācijas par atlīdzību apstrādi, varētu rasties no IGO personu intensīvas interneta spēļu izmantošanas. Tomēr mūsu dati neatbalsta šo iespēju, jo mēs nevarējām atrast korelāciju starp spēlēm pavadīto laiku un savienojuma stiprumu. Alternatīva iespēja ir tāda, ka atkarības smagums var neliecināt par lineāru saistību ar anomāliju pakāpi atalgojuma apstrādē. Cits ir tas, ka personas ar noteiktām raksturīgām, jau pastāvošām funkcionālajām tīkla funkcijām, visticamāk, var nonākt spēļu pārmērīgas izmantošanas problēmās. Piemēram, gadījuma spēļu darbība var kļūt problemātiska tiem, kuri salīdzinoši neefektīvi apstrādā kognitīvās / uzmanības prasības kontrolēt apkārtējo vidi, izjūtot prieku par ļoti ievērojamām atlīdzībām, tādējādi pakļaujot šādus citādi normālus cilvēkus IGD riskam. Lai pievērstos interneta spēļu izmantošanas ilgtermiņa ietekmei vai riska faktoriem informācijas apstrādē, būs nepieciešami gareniskie pētījumi.

Atalgojuma apstrādē ir iesaistīta depresija un uzmanības deficīta / hiperaktivitātes traucējumi (ADHD) (77, 78), kas abi ir arī labi zināmi IGD psihiski blakusslimības (79). Funkcionālā savienojamības modeļa izmaiņas, ko novērojām IGO grupā, nebija saistītas ar nevienu no IGD blaknēm, piemēram, depresiju vai impulsivitāti. Tā kā funkcionālos smadzeņu tīklos, kas, kā zināms, ir iesaistīti atalgojumā un atlīdzības kognitīvajā kontrolē, tika novērotas atšķirības naudas atalgojumā, ir pamatoti uzskatīt, ka šīs atšķirības ir saistītas ar atlīdzības informācijas apstrādi. Tāpēc atšķirības informācijas apstrādē par naudas atlīdzību, iespējams, ir kritiskas IGD pazīmes, kas var rasties neatkarīgi no personības iezīmēm vai emocionāliem traucējumiem.

Ir svarīgi apspriest dažus šī ziņojuma ierobežojumus. Mūsu IGO grupā bija jauni vīrieši, kurus uzskatīja par IGD “riskiem”. Jāizmanto piesardzība, vispārinot mūsu atradumus ar IGO mātītēm vai vīriešiem vai sievietēm, kam klīniski diagnosticēta IGD (80). Cita problēma ir tāda, kā mēs izmantojam fiksētu starpstimulu intervālu starp mācību stimuliem un atgriezeniskās saites parādīšanu, kā tas ir raksturīgi SR asociācijas mācību paradigmām. Šis fiksētais intervāls varēja izraisīt attēlveidošanas datus ar atgriezenisko saiti saistītai aktivizēšanai, ko ietekmē atlikušās aktivitātes no atgriezeniskās saites gaidīšanas perioda (ti, bižele vai reakcijas sākšana). Patiešām, iepriekšējā pētījumā, kurā tika pārbaudīta atlīdzības prognozēšanas kļūda IGD, tika atklāta nederīga VS aktivizācija kijas apstrādes laikā (81). Visbeidzot, jāpatur prātā, ka funkcionālā savienojamības pieeja neatklāj tiešas vai cēloņsakarības starp diviem reģioniem, kaut arī daži no mūsu skaidrojumiem ir saistīti ar īpašiem anatomiskiem savienojumiem, kas atklāti pētījumos ar dzīvniekiem.