Psikiatri Hadapan. 2018 Ogos 24; 9: 371. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00371.
Abstrak
Gangguan permainan internet dikaitkan dengan pemprosesan ganjaran yang tidak normal di rangkaian ganjaran, yang diketahui berinteraksi dengan kawasan otak lain semasa pembelajaran maklum balas. Kim et al. (1) memerhatikan bahawa individu dengan penggunaan permainan internet (IGO) menunjukkan tingkah laku dan aktiviti saraf yang berubah kerana ganjaran bukan wang, tetapi bukan untuk ganjaran wang. Di sini, kami memperluaskan analisis kami mengenai IGO ke sambungan fungsional rangkaian ganjaran. Data MRI fungsional diperoleh semasa tugas pembelajaran hubungan stimulus-respons dari 18 lelaki muda dengan IGO dan 20 kawalan yang sesuai dengan usia, di mana ganjaran wang atau bukan wang diberikan sebagai maklum balas positif untuk tindak balas yang betul. Perbezaan kumpulan dalam hubungan fungsi yang bergantung pada tugas diperiksa untuk korteks prefrontal ventromedial (vmPFC) dan striatum ventral (VS), yang masing-masing terkenal untuk penilaian ganjaran dan pemprosesan tindak balas hedonik, menggunakan bentuk umum dari pendekatan interaksi psikofisiologi. Untuk pemprosesan ganjaran bukan wang, tidak terdapat perbezaan dalam penyambungan fungsional. Sebaliknya, untuk ganjaran wang, hubungan vmPFC dengan nukleus caudate kiri lebih lemah untuk kumpulan IGO berbanding kawalan, sementara sambungan vmPFC dengan nukleus accumbens kanan (NAcc) meningkat. Kekuatan sambungan fungsional vmPFC-NAcc nampaknya relevan dengan tingkah laku, kerana individu yang mempunyai hubungan vmPFC-NAcc yang lebih kuat menunjukkan kadar pembelajaran yang lebih rendah untuk ganjaran wang. Di samping itu, kumpulan IGO menunjukkan hubungan fungsional striatum ventral yang lemah dengan pelbagai kawasan otak, termasuk korteks prefrontal ventrolateral kanan, kawasan cingulate anterior dorsal, dan pallidum kiri. Oleh itu, untuk mendapatkan ganjaran wang, kumpulan IGO memperlihatkan hubungan fungsional yang lebih kuat di dalam kawasan otak yang terlibat dalam sorotan motivasi, sedangkan mereka menunjukkan penurunan fungsi berfungsi kawasan otak yang tersebar luas yang terlibat dalam pembelajaran atau perhatian. Perbezaan ini dalam hubungan fungsional rangkaian ganjaran, bersama dengan gangguan tingkah laku pembelajaran ganjaran yang berkaitan, menunjukkan bahawa gangguan permainan internet dikaitkan dengan peningkatan insentif atau "keinginan" gangguan ketagihan, dan boleh berfungsi sebagai mekanisme neurobiologi yang mendasari matlamat terjejas- tingkah laku terarah.
Kata-kata berkaitan: gangguan permainan internet; ganjaran kewangan; perhubungan berfungsi berasaskan tugas; striatum ventral; korteks prefrontal ventrenedial
PMID: 30197606
PMCID: PMC6117424
DOI: 10.3389 / fpsyt.2018.00371
Perbincangan
Memandangkan tidak ada perbezaan yang berkaitan dengan IGO dalam pengaktifan otak untuk monetari, tidak seperti ganjaran simbolik (1), analisis sambungan fungsi berasaskan tugas semasa untuk ganjaran kewangan tidak mungkin berat sebelah oleh perbezaan kumpulan sebelum ini dalam tahap pengaktifan. Oleh itu, ganjaran kewangan adalah fokus utama perbincangan yang berikut. Perlu diperhatikan bahawa perubahan rangkaian fungsian berkaitan IGO yang diterangkan tidak dapat dilihat dalam kajian pengaktifan fMRI konvensional, termasuk Kim et al. (1).
Kesambungan vmPFC dengan nukleus caudate
VmPFC diketahui terlibat dalam menterjemahkan ganjaran kepada perwakilan nilai subjektif (39, 42). Ia mempunyai hubungan timbal balik dengan striatum untuk fungsi kognitif dan afektif / emosi (43, 44). Penemuan kami mendedahkan gandingan berfungsi berpecah daripada vmPFC dengan sub-wilayah striatum yang dikaitkan dengan IGO: sambungan fungsian yang lemah dengan striatum dorsal (iaitu, nukleus caudate), dan sambungan yang lebih kuat dengan striatum ventral (iaitu NAcc).
Nukleus caudate adalah kawasan sasaran neuron unjuran dopamine di substantia nigra, dan diketahui terlibat dalam pengikatan persatuan tindakan-tindakan semasa pembelajaran ganjaran45). Ia adalah salah satu kawasan otak yang keabnormalan berkaitan IGD telah dilaporkan secara meluas dalam molekul (46), struktur (47, 48), dan kajian fungsional (17). Sebagai contoh, orang dewasa muda dengan pameran ketagihan internet mengurangkan ketersediaan penerima reseptor D2 dalam rongga dorsal dua hala, dan keterukan ketagihan internet yang diukur oleh skala IAT dikaitkan secara negatif dengan ketersediaan reseptor D2 dopamine di sebelah kiri caudate (46). Juga, individu IGD nampaknya telah meningkatkan jumlah bahan kelabu dalam caudate, bersama dengan prestasi kawalan kognitif terjejas (47). Dong et al. (17) telah melaporkan pengurangan pengambilan caudate dalam individu dengan penagihan internet semasa membuat keputusan dalam konteks "berterusan" kemenangan, menunjukkan perhatian yang tidak mencukupi kepada pilihan kelakuan sebelumnya dan hasilnya.
Pengaktifan otak sebagai tindak balas kepada maklum balas positif dilaporkan dalam kedua-dua nukleus caudate dan vmPFC, terutamanya apabila maklum balas mengandungi maklumat untuk kelakuan masa depan (49). Kekuatan anatomi sambungan caudate-vmPFC telah ditunjukkan untuk meramalkan fleksibiliti tindakan yang diarahkan oleh matlamat (50). Komunikasi fungsional terjejas antara striatum dorsal dan vmPFC yang terdapat dalam kumpulan IGO kajian ini menunjukkan bahawa perlu ada keputusan yang tidak normal atau kegagalan penyesuaian tingkah laku untuk ganjaran kewangan, terutamanya kerana penemuan serupa telah dilaporkan untuk jenis ketagihan yang lain. Sebagai contoh, Lee et al. (51) melaporkan gandingan fungsi yang dikurangkan antara striatum dorsal dan rantau orbitofrontal yang mengelilingi vmPFC semasa tugas Ganjil Bahkan pada individu yang mempunyai ketergantungan alkohol, bersekutu dengan pemilihan pilihan maladaptive mereka yang berterusan. Walaubagaimanapun, kami tidak dapat menjalin hubungan antara sambungan stmatria vmPFC dan punggung lemah IGO dan prestasi belajar untuk ganjaran kewangan.
Sambungan vmPFC yang lebih kuat dengan nukleus accumbens
Berbeza dengan konektivitas nukleus vmPFC-caudate, sambungan vmPFC-NAcc dipertingkatkan dalam kumpulan IGO. NAcc, sebagai salah satu komponen utama striatum ventral, telah dicadangkan untuk terlibat dalam pemberian insentif terhadap rangsangan yang memberi ganjaran. Litar vmPFC-NAcc telah dicadangkan untuk menjadi mekanisme neuropatologi ketagihan (52). Sebagai contoh, terdapat peningkatan hubungan fungsi antara striatum ventral dan vmPFC dalam individu yang bergantung kepada heroin semasa keadaan berehat (53). Sambungan vmPFC-NAcc yang meningkat juga dilaporkan dalam golongan dewasa yang bergantung kepada alkohol semasa pemprosesan ganjaran, dan perbezaan individu dalam hubungan ini dikaitkan dengan kekerapan penggunaan alkohol (alkohol)54).
Penemuan kami selaras dengan kesimpulan Volkow et al. (55), yang mencadangkan kecanduan berkaitan dengan litar "SEKARANG", di mana litar vmPFC / NAcc yang dinaikkan memilih ganjaran segera. Temuan semasa penggabungan vmPFC-NAcc dalam kumpulan IGO adalah konsisten dengan perubahan patologi dalam mekanisme neuron yang terlibat dalam pemprosesan nilai ganjaran dalam ketagihan bahan, terutamanya dalam litar "ingin".
Walaupun terdapat hubungan negatif antara hubungan fungsional vmPFC-NAcc dan kadar penginapan yang betul untuk ganjaran wang, perlu berhati-hati dalam menafsirkan penemuan ini. Perhatikan bahawa dua individu kumpulan IGO yang kekuatan penyambungan fungsinya vmPFC-NAcc sangat ditingkatkan semasa penyampaian ganjaran wang menunjukkan kadar penginapan yang betul terendah. Khususnya, satu peserta dalam kumpulan IGO dapat dikenal pasti sebagai penyokong statistik [kaedah Cook's Distance; (56)]. Korelasi negatif pada asalnya terdapat dalam kumpulan IGO [r(16) = -0.516, p = 0.028] tidak lagi penting jika outlier ini dikeluarkan daripada analisis [r(15)= -0.233, p = 0.369]. Sebagai alternatif, kami berpendapat bahawa luaran ini hanyalah contoh ekstrem dari hubungan negatif ini, di mana peserta dengan gandingan fungsional vmPFC-NAcc yang paling baik untuk ganjaran wang akan mengalami gangguan kognitif terbesar dalam pemprosesan maklum balas ganjaran. Prestasi rendah peserta ini hanya khusus untuk ganjaran wang (0.65: rata-rata kadar penginapan betul kumpulan IGO = 0.941; SD = 0.094), bukan untuk ganjaran simbolik (0.77: purata kadar penginapan yang betul bagi kumpulan IGO = 0.822; SD = 0.179). Ini menunjukkan bahawa prestasi tingkah laku yang buruk dari luar tidak dikaitkan dengan salah faham mengenai arahan tugas atau kemampuan belajar yang buruk pada umumnya. Lebih-lebih lagi, kecenderungan hubungan negatif yang serupa wujud walaupun dalam kumpulan kawalan normal [r(18) = -0.440, p = 0.052], menunjukkan bahawa gandingan fungsi vmPFC-NAcc yang meningkat dikaitkan dengan prestasi pembelajaran yang lemah untuk ganjaran kewangan, tanpa mengira masalah IGO. Tafsiran ini disokong oleh laporan terdahulu bahawa di kalangan peserta yang sihat individu dengan peningkatan hubungan striatum-vmPFC ventral menunjukkan kecenderungan tingkah laku impulsif yang lebih besar semasa tugas diskaun kelewatan (57). Temuan semasa untuk memperkuat hubungan fungsi vmPFC-NAcc dalam kumpulan IGO dapat difahami sebagai mekanisme patologi yang serupa dengan peningkatan dalam litar "ingin" (58). Dengan kata lain, gandingan vmPFC-NAcc yang dipertingkatkan untuk insentif ganjaran dalam individu IGO mungkin berkaitan dengan sambutan yang lebih besar untuk ganjaran, yang mungkin merupakan mekanisme yang mendasari kelakuan berlebihan internet yang bermasalah untuk insentif yang penting.
Penyambungan vektor VS dengan korteks cingulate anterior dorsal
Pemeriksaan kami terhadap hubungan fungsi VS yang berasaskan tugas mendedahkan bahawa individu IGO mempunyai gandingan VS-dACC yang lemah berbanding kumpulan kawalan. Ini mengurangkan gandingan fungsi antara striatum ventral dan dACC selaras dengan penemuan sebelumnya. Penyambungan intrinsik striatum ventral-dACC telah terbukti dikaitkan dengan keterukan yang lebih tinggi nikotin (59) dan ketagihan kokain (60). Juga, Crane et al. (61) telah melaporkan bahawa kumpulan berisiko tinggi dalam gangguan penggunaan alkohol (iaitu, peminum binge) mengalami kesukaran untuk melibatkan rangkaian ini semasa pemprosesan ganjaran.
Dalam konteks pembelajaran, dACC mempunyai peranan penting dalam pengekodan persatuan tindakan tindakan, termasuk menyatukan sejarah ganjaran untuk membimbing keputusan untuk potensi hadiah (62, 63). Ia juga telah dicadangkan untuk terlibat dalam memberi isyarat kepada keperluan untuk perhatian semasa pembelajaran (64). Keabnormalan dalam fungsi dACC untuk pemprosesan maklum balas dalam individu IGD telah dilaporkan. Yau et al. (65) menyatakan bahawa remaja dengan penggunaan internet yang bermasalah telah menimbulkan kelalaian yang berkaitan dengan maklum balas dan amplitud P300 semasa mengambil risiko, menunjukkan fungsi ACC yang tidak normal dalam pemprosesan maklum balas awal dan lewat. Memandangkan VS juga merupakan kawasan otak kritikal untuk pembelajaran yang berkaitan dengan ganjaran (66) serta pemprosesan ganjaran (67), gandingan fungsi antara VS dan dACC mesti mempunyai peranan penting dalam pembelajaran maklum balas, di mana nilai hasil untuk respon yang dipilih dikemas kini. Oleh itu, penggantian fungsi VS-dACC yang diubah dalam kumpulan IGO dapat menunjukkan kesukaran dalam mewakili isyarat nilai yang dilampirkan pada hubungan tindakan-tindakan, yang seterusnya boleh membawa kepada masalah pembelajaran, walaupun prestasi pembelajaran terjejas tidak diperhatikan untuk ganjaran kewangan.
Penyelesaian Vakum VS dengan kawasan kortikal dan subkortikal lain
Kami mendapati gandingan fungsian yang tidak normal di vlPFC, precuneus, dan gyrus lingual yang berkaitan dengan IGO. Kawasan-kawasan ini terlibat dalam pelbagai kawalan kognitif semasa pembelajaran maklum balas. Sebagai contoh, vlPFC dikenali kerana membimbing tingkah laku yang diarahkan dengan fleksibel dengan mengintegrasikan maklumat motivasi dari kawasan subkortikal (68, 69). Gyrus precuneus dan lingual diaktifkan sebagai tindak balas kepada ganjaran kewangan semasa pembelajaran pembalikan apabila ganjaran diberikan sebagai isyarat untuk membalikkan peranan (70). Menurut Dong et al. (71), terdapat pengurangan pengaktifan korteks frontal inferior dalam individu IGD apabila membuat pilihan berisiko. Kesambungan fungsi yang dikurangkan antara VS dan pelbagai kawasan kortikal dalam kumpulan IGO kajian semasa mencadangkan kawalan kognitif terjejas pemprosesan maklum balas apabila ganjaran kewangan diberikan sebagai maklum balas positif.
Kami juga mendapati bahawa kumpulan IGO memperlihatkan hubungan fungsi VS yang lemah dengan pallidum semasa pemprosesan ganjaran kewangan. Pallidum menerima sambungan efferen dari striatum ventral, terutamanya dari NAcc, dan menghantar isyarat ke korteks melalui geganti melalui thalamus (72). Pallidum ini terutama diketahui berkaitan dengan fungsi motor, tetapi peranan dalam pemprosesan ganjaran juga telah dibincangkan secara meluas (73). Zhai et al. (74) melaporkan bahawa IGD dikaitkan dengan kecekapan bahan berkurang putih dalam pallidum. VS dan pallidum kedua-duanya terlibat dalam kesan ketagihan hedonik, yang dianggap dimediasi oleh sistem opioid (75), kami membuat spekulasi bahawa berkurangnya hubungan fungsi VS-Pallidum dalam individu IGO mungkin mencerminkan kesenangan hedonik yang dikurangkan untuk ganjaran kewangan. Tafsiran ini seiring dengan model ketagihan teoretikal yang menggabungkan penurunan titik set hedonik (76).
Kenapa kesan pada sambungan berfungsi hanya untuk ganjaran kewangan?
Untuk ganjaran wang sahaja, kumpulan IGO menunjukkan hubungan fungsional yang berubah, dengan corak yang lebih lemah atau kuat. Semasa pembelajaran maklum balas, para peserta menyedari bahawa tindak balas yang betul boleh menghasilkan hadiah wang atau simbolik. Oleh kerana mereka belum diberitahu tentang rangsangan pembelajaran mana yang harus diikuti oleh uang, sebagai lawan ganjaran simbolik, pemberian ganjaran wang akan memiliki daya tarikan motivasi yang lebih besar berbanding dengan hadiah simbolik. Bahawa kesan-kesan ini hanya terbatas pada kumpulan IGO menunjukkan bahawa kepetahan ini lebih memberi kesan kepada individu IGO daripada kawalan.
Walaupun kesan penyambungan fungsional yang diperhatikan dalam individu IGO untuk ganjaran kewangan, kami tidak mengesan gangguan pembelajaran untuk ganjaran kewangan dalam kumpulan IGO relatif terhadap kawalan. Satu sebab yang mungkin untuk ini boleh menjadi kesan siling. Dalam paradigma pembelajaran umpan balik ini, di mana setiap maklumbalas diberikan berdasarkan kontingensi rangsangan-keputusan yang menentukan, kadar purata masa tinggal yang tetap untuk ganjaran kewangan adalah sangat tinggi dalam kedua-dua kumpulan (kumpulan IGO: M = 0.94, SD = 0.09; kumpulan kawalan: M = 0.95, SD = 0.04). Akibatnya, sukar untuk menyelesaikan sebarang gangguan pembelajaran untuk belajar dari ganjaran kewangan, walaupun dalam kumpulan IGO. Kemungkinan lain ialah individu IGO mungkin bergantung pada sumber daya kognitif pampasan yang lain untuk mempelajari persatuan SR, menghasilkan prestasi yang serupa dengan kawalan. Walau bagaimanapun, kami mendapati tiada bukti untuk menyokong hipotesis pampasan, kerana kebanyakan rangkaian fungsi yang disiasat lebih lemah dalam kumpulan IGO daripada kawalan. Untuk satu-satunya contoh peningkatan hubungan fungsi dalam kumpulan IGO (iaitu, gandingan vmPFC-NAcc), hubungan dengan prestasi tingkah laku adalah bertentangan dengan jangkaan: individu dengan gandingan vmPFC-NAcc yang lebih kukuh untuk ganjaran kewangan menunjukkan kecenderungan untuk memilih tindak balas yang sama dalam masa-masa seterusnya. Oleh itu, jika ada mekanisma pampasan untuk mengatasi kemerosotan pembelajaran untuk mendapatkan maklum balas di IGO, ia mesti wujud di luar rangkaian gandingan vmPFC atau VS. Akhir sekali, kita harus mempertimbangkan kemungkinan bahawa mekanisme pampasan IGO tidak berlaku semasa pemprosesan maklum balas, seperti yang diselidiki dalam kajian semasa, tetapi semasa interval percubaan (strategi memori kerja) atau semasa pembentangan rangsangan / pemilihan tindak balas. Selaras dengan idea ini, satu laporan terdahulu (1) mencadangkan bahawa individu IGO merekrut satu strategi ingatan yang bekerja khusus untuk ganjaran kewangan untuk mengimbangi kerosakan pembelajaran ganjaran mereka.
Kaedah dan keterbatasan
Walaupun kami melihat corak penyambungan fungsi yang berbeza dari VS dan vmPFC dalam kumpulan IGO, tahap keabnormalan ini tidak dikaitkan dengan keparahan gejala ketagihan permainan internet. Kelainan yang terdapat dalam rangkaian fungsional yang terlibat dalam pemprosesan maklumat ganjaran boleh disebabkan oleh penggunaan permainan internet individu IGO yang berat. Walau bagaimanapun, kemungkinan ini tidak disokong oleh data kami, kerana kami tidak dapat menemukan hubungan antara waktu yang dihabiskan untuk permainan dan kekuatan penyambungan. Kemungkinan alternatif ialah keparahan ketagihan mungkin tidak menunjukkan hubungan linear dengan tahap keabnormalan dalam proses penghargaan. Yang lain ialah individu yang mempunyai ciri rangkaian fungsional yang wujud dan sedia ada mungkin cenderung menghadapi masalah penggunaan permainan secara berlebihan. Sebagai contoh, aktiviti permainan kasual boleh menjadi masalah bagi mereka yang relatif tidak cekap dalam memproses tuntutan kognitif / perhatian untuk mengawal persekitaran ketika mengalami kesenangan untuk mendapatkan ganjaran yang sangat ketara, yang menjadikan individu normal seperti itu berisiko untuk IGD. Kajian membujur diperlukan untuk menangani kesan jangka panjang penggunaan permainan internet atau faktor risiko dalam pemprosesan maklumat.
Kemurungan dan gangguan kekurangan perhatian / hiperaktif (ADHD) telah terbabit dalam pemprosesan ganjaran (77, 78), kedua-duanya juga dikenali sebagai komorbiditi psikiatri IGD (79). Perubahan dalam pola sambungan berfungsi yang kita perhatikan dalam kumpulan IGO tidak dikaitkan dengan mana-mana komorbiditi IGD, seperti kemurungan atau impulsif. Memandangkan perbezaan kumpulan untuk ganjaran kewangan diperhatikan dalam rangkaian otak fungsional yang diketahui terlibat dalam kesungguhan dan kawalan kognitif ganjaran, adalah munasabah untuk mengandaikan bahawa perbezaan ini berkaitan dengan pewartaan maklumat ganjaran. Oleh itu, perbezaan dalam pemprosesan maklumat untuk ganjaran kewangan mungkin ciri-ciri IGD yang kritikal yang boleh berlaku secara bebas daripada sifat keperibadian atau gangguan emosi.
Adalah penting untuk membincangkan beberapa batasan laporan ini. Kumpulan IGO kami terdiri daripada lelaki muda yang dianggap "berisiko" daripada IGD. Kita mesti berhati-hati dalam meramalkan penemuan kami kepada wanita IGO, atau kepada lelaki atau perempuan yang didiagnosis klinikal dengan IGD (80). Isu lain ialah penggunaan selang antara rangsangan tetap antara rangsangan pembelajaran dan paparan maklum balas, seperti yang biasa dengan paradigma pembelajaran persatuan SR. Selang tetap ini boleh menyebabkan data pengimejan untuk pengaktifan yang berkaitan dengan maklum balas akan terjejas oleh aktiviti sisa dari tempoh jangkaan maklum balas (iaitu, pembentangan isyarat atau permulaan tindak balas). Sesungguhnya, kajian terdahulu yang meneliti kesilapan ramalan ganjaran dalam IGD mendedahkan pengaktifan VS yang tumpul semasa pemprosesan isyarat (81). Akhirnya, kita harus ingat bahawa pendekatan penyambungan fungsional tidak mendedahkan hubungan langsung atau kausal antara dua wilayah, walaupun beberapa tafsiran kami telah dimaklumkan oleh interaksi sambungan anatomi khusus yang terdapat dalam kajian haiwan.
kesimpulan
Kesimpulannya, kumpulan IGO memperlihatkan hubungan fungsian yang lebih kuat di dalam kawasan otak rangkaian pemberian yang terlibat dalam kesungguhan motivasi, manakala kawalan menunjukkan hubungan yang lebih besar dengan kawasan otak yang diedarkan secara meluas yang dikaitkan dengan pembelajaran atau perhatian semasa pembelajaran maklum balas dari insentif yang penting. Sambungan fungsian yang dipertingkatkan dari rangkaian vmPFC-NAcc, dan gangguan pembelajaran yang berkaitan, mencadangkan bahawa IGD dikaitkan dengan peningkatan insentif atau "menginginkan" yang berkaitan dengan gangguan ketagihan, yang mungkin memberikan penjelasan neurobiologi untuk tingkah laku yang diarahkan ke matlamat. Di samping itu, hubungan fungsional yang lebih lemah antara litar ganjaran dan kawasan otak lain yang berkaitan dengan kawalan kognitif (dACC atau vlPFC) atau pembelajaran (stromatum dorsal) mencadangkan mungkin ada gangguan pembelajaran tambahan. Walaupun perbezaan dalam hubungan fungsi untuk memproses ganjaran kewangan, makna motivasi yang lebih besar dari maklum balas ini jelas mengaburkan sebarang gangguan pembelajaran, mungkin kerana strategi pampasan yang tidak disiasat dalam paradigma ini, seperti memori kerja.
;