Amplitude van laagfrequente fluctuatie-afwijkingen bij adolescenten met online gameverslaving (2013)

PLoS One. 2013 Nov 4;8(11):e78708.

doi: 10.1371 / journal.pone.0078708. eCollection 2013.

Yuan K1, Jin C, Cheng P, Yang X, Dong T, Bi Y, Xing L, von Deneen KM, Yu D, Liu J, Liang J, Cheng T, Qin W, Tian J.

Abstract

De meeste eerdere neuroimaging-onderzoeken hebben zowel structurele als taakgerelateerde functionele afwijkingen aangetoond bij adolescenten met online gokverslaving (OGA). Er waren echter maar weinig functionele onderzoeken naar magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) gericht op de regionale intensiteit van spontane fluctuaties in bloedzuurstofniveaus afhankelijk (BOLD) tijdens de rusttoestand en minder studies onderzochten de relatie tussen de abnormale rusttoestand-eigenschappen en de verminderde cognitieve controle vermogen. In de huidige studie hebben we de amplitude van laagfrequente fluctuatie (ALFF) gebruikt om de lokale kenmerken van spontane hersenactiviteit bij adolescenten met OGA en gezonde controles tijdens rusttoestand te onderzoeken. Achttien adolescenten met OGA en 18 leeftijds-, onderwijs- en gendergerelateerde gezonde vrijwilligers namen deel aan deze studie. In vergelijking met gezonde controles vertoonden adolescenten met OGA een significante toename in ALFF-waarden in de linker mediale orbitofrontale cortex (OFC), de linker precuus, het linker aanvullende motorgebied (SMA), de rechter parahippocampale gyrus (PHG) en de bilaterale middencingulate cortex (MCC). De abnormaliteiten van deze regio's werden ook gedetecteerd in eerdere verslavingsstudies. Belangrijker was dat we vonden dat ALFF-waarden van de linker mediale OFC en linker precuneus positief gecorreleerd waren met de duur van OGA bij adolescenten met OGA. De ALFF-waarden van de linker mediale OFC waren ook gecorreleerd met de kleur-woord Stroop-testprestaties. Onze resultaten suggereerden dat de abnormale spontane neuronale activiteit van deze regio's betrokken kan zijn bij de onderliggende pathofysiologie van OGA.

Introductie

Online gokverslaving (OGA) wordt gedefinieerd als een onaangepast gebruik van internet en het onvermogen van een persoon om zijn / haar gebruik van internet te beheersen, dat is geclassificeerd als één type stoornisbeheersingsstoornis [1]-[3]. Gegevens van de China Youth Internet Association (aankondiging op 2, 2010 in februari) toonden aan dat de incidentie van OGA onder Chinese stedelijke jongeren rond 14% ligt. Als een van de veel voorkomende psychische problemen bij Chinese adolescenten, is OGA geassocieerd met de beperking van het psychisch welbevinden van het individu, academisch falen en verminderde werkprestaties. [4], dat momenteel een steeds ernstiger gezondheidsprobleem wordt bij adolescenten over de hele wereld [5], [6]. Hoewel OGA nog niet officieel gecodificeerd is in een psychopathologisch kader, hebben talrijke studies met OGA-adolescenten structurele en functionele afwijkingen aan het licht gebracht in de orbitofrontale cortex (OFC), aanvullend motorisch gebied (SMA), cingulate cortex, parahippocampal gyrus (PHG), dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), precuneus, temporale gyrus, insula en het cerebellum [1], [2] Afwijkingen in deze regio's zijn geassocieerd met verslavingen door talloze verslavingsstudies [7]en kan worden geassocieerd met disfuncties in cognitieve controle, uitvoerende controle, verlangen, beloningsgevoeligheid, doelgericht gedrag en werkgeheugen bij OGA-adolescenten [1].

Hoewel OGA individuele en sociale lasten veroorzaakt, is er momenteel geen gestandaardiseerde behandeling voor OGA [8]. Klinieken in China hebben gereglementeerde tijdschema's, strikte discipline en elektrische schokbehandeling geïmplementeerd en zijn berucht geworden voor deze behandelmethoden [4]. Het ontwikkelen van effectieve methoden voor interventie en behandeling van OGA vereist een goed begrip van de mechanismen die aan deze aandoening ten grondslag liggen. Tot op heden hebben de meeste OGA-onderzoeken zich gericht op het opsporen van structurele tekorten en taakgerelateerde functionele beperkingen bij mensen met OGA, die nuttig waren bij het evalueren van neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan OGA. Er zijn echter weinig studies die de bloedzuurstofniveau-afhankelijke (BOLD) signaalverandering van de regionale spontane activiteit van OGA tijdens de rusttoestand hebben geëvalueerd. Als niet-invasieve benadering is functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) in rusttoestand gebruikt om spontane fluctuaties in de lage frequentie (LFF) in BOLD-signalen te onderzoeken, waardoor aan prestaties gerelateerde verwarringen worden vermeden en spontane neurale activiteit in de hersenen kan worden weerspiegeld [9], [10]. Verder is de fMRI-methode in rusttoestand op grote schaal gebruikt om de intrinsieke typische en atypische functionele architectuur van de hersenen te onthullen. [10]. De abnormale neuronale activiteit tijdens de rusttoestand kan dienen als een adequate marker om de voortgang en verminderde executieve functie van meerdere hersenziekten te weerspiegelen.

Onlangs hebben Liu et al. gebruikte de methode van de regionale homogeniteit (ReHo) en ontdekte dat mensen met OGA een significante toename in ReHo-waarden in de rechter cingulate gyrus, bilaterale parahippocampus, linker precuneus en linker superieur frontale gyrus vertoonden [11]. De ReHo-methode weerspiegelt de temporele homogeniteit van regionale LFF, ongeacht de intensiteiten, en is gebaseerd op de hypothese dat ruimtelijk naburige voxels vergelijkbare temporele patronen zouden moeten hebben [12]. Hoewel wordt aangenomen dat de amplitude van LFF (ALFF) geassocieerd is met lokale neuronale activiteit, blijft de basis van ALFF-veranderingen in OGA onduidelijk [13]. Bovendien, Liu et al. [11] heeft de relatie tussen abnormale rusttoestand en de duur van OGA niet onderzocht. Om de afwijkingen in de rusttoestand bij OGA-adolescenten verder te onderzoeken, werd de ALFF-methode gebruikt in de huidige studie en werden gegevens over de duur van OGA verzameld. Bovendien hebben onderzoekers een aangetast cognitief controlevermogen bij adolescenten met OGA gedetecteerd met behulp van een kleurwoord Stroop-taak [14], [15]. Daarom was de gedragsevaluatie in de huidige studie de uitvoering van de Stroop-taak met kleurwoord. Het verband tussen neuroimaging-bevindingen en goed gedefinieerde gedragsindices waarvan bekend is dat deze worden beïnvloed door OGA zou een verdere indicatie zijn van het belang van deze bevindingen voor OGA.

Materialen en methoden

Alle onderzoeksprocedures werden goedgekeurd door de Subcommissie voor Menswetenschappen van het West Chinese ziekenhuis en werden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Alle deelnemers en hun voogden in onze studie gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming.

vakken

Volgens de gewijzigde Young Diagnostic Questionnaire (YDQ) voor OGA-criteria van Beard en Wolf [8], [16], twintig studenten met OGA werden uitgefilterd door 165 eerstejaars studenten en tweedejaars studenten. Achttien adolescenten met OGA (12-mannen, gemiddelde leeftijd = 19.4 ± 3.1 jaar, opleiding 13.4 ± 2.5 jaar) namen deel aan ons onderzoek door twee linkshandige spelers uit te sluiten. Om te onderzoeken of er al dan niet lineaire veranderingen in de hersenstructuur waren, werd de duur van de ziekte geschat via een retrospectieve diagnose. We vroegen de proefpersonen hun levensstijl te herinneren toen ze aanvankelijk verslaafd waren aan hun voornamelijk online game, namelijk World of Warcraft (WOW). Om te garanderen dat ze aan OGA leden, hebben we ze opnieuw getest met de YDQ-criteria die zijn aangepast door Beard en Wolf. De betrouwbaarheid van de zelfrapportages van de OGA-onderwerpen werd ook bevestigd door telefonisch met hun ouders te praten, evenals kamergenoten en klasgenoten.

Achttien op leeftijd en geslacht afgestemde gezonde controles (12-mannetjes en 6-vrouwen, gemiddelde leeftijd = 19.5 ± 2.8 jaar, opleiding 13.3 ± 2.0 jaar) zonder persoonlijke of familiegeschiedenis van psychiatrische stoornissen namen ook deel aan onze studie. Volgens eerdere OGA-onderzoeken kozen we voor gezonde besturingselementen die minder dan 2 uur per dag op internet doorbrachten [4]. De gezonde controles werden ook getest met de YDQ-criteria aangepast door Beard en Wolf om ervoor te zorgen dat ze niet aan OGA leden. Alle gerekruteerde deelnemers die werden gescreend, waren autochtone rechtshandige Chinezen en werden beoordeeld aan de hand van een persoonlijk zelfrapport en de Edinburgh Handedness-vragenlijst. Uitsluitingscriteria voor beide groepen waren 1) bestaan ​​van een neurologische aandoening geëvalueerd door het gestructureerde klinische interview voor de diagnostische en statistische handleiding van psychische stoornissen, vierde editie (DSM-IV); 2) alcohol-, nicotine- of drugsmisbruik via screening op geneesmiddelen in de urine; 3) zwangerschap of menstruatie bij vrouwen; en 4) elke lichamelijke ziekte zoals een hersentumor, hepatitis of epilepsie zoals beoordeeld op basis van klinische evaluaties en medische gegevens. De Hamilton-angstschaal (HAMA) en de Beck-depressie-inventarisatie-II (BDI) werden gebruikt om de emotionele toestand van alle deelnemers gedurende de voorafgaande twee weken te evalueren. Meer gedetailleerde demografische informatie wordt gegeven in Tabel 1.

Tabel 1 

Onderwerp demografie voor adolescenten met online gaming addiction (OGA) en controlegroepen.

Verzamelen van gedragsgegevens

Volgens een eerdere studie [17], het kleurwoord Stroop taakontwerp is geïmplementeerd met behulp van E-prime 2.0-software (http://www.pstnet.com/eprime.cfm). Deze taak maakte gebruik van een blokontwerp met drie voorwaarden, dat wil zeggen congruent, incongruent en rust. Drie woorden, rood, blauw en groen werden weergegeven in drie kleuren (rood, blauw en groen) als de congruente en incongruente stimuli. Tijdens de rust werd een kruis in het midden van het scherm weergegeven en moesten proefpersonen hun ogen op dit kruis fixeren zonder te reageren. Alle evenementen zijn geprogrammeerd in twee runs met verschillende sequenties van congruente en incongruente blokken. Elke deelnemer kreeg de opdracht zo snel mogelijk op de weergegeven kleur te reageren door met de rechterhand op een knop op een Serial Response Box ™ te drukken. Knoppersen van de wijs-, midden- en ringvinger komen overeen met respectievelijk rood, blauw en groen. Deelnemers werden individueel getest in een stille kamer wanneer ze zich in een rustige gemoedstoestand bevonden. Na de eerste oefening werden de gedragsgegevens twee of drie dagen vóór MRI-scanning verzameld.

MRI-data-acquisities

Alle fMRI-onderzoeken werden uitgevoerd op een 3-T GE-scanner (EXCITE, GE Signa, Milwaukee, WI, VS) met behulp van een standaard vogelkopspoel als een achtkanaals fase-array-kopspoel in het Huaxi MR Research Center, Chengdu, China . De schuimkussentjes werden gebruikt om hoofdbewegingen en scannerruis te verminderen. Na conventionele localizer-scanning, werden de T1-gewogen beelden verkregen met een verwisselde gradiënt recall-reeks (herhalingstijd (TR) = 1900 ms; echotijd (TE) = 2.26 ms; klaphoek (FA) = 9 °; zichtsveld ( FOV) = 256 × 256 mm2; gegevensmatrix = 256 × 256; slices = 176; voxel-grootte = 1 × 1 × 1 mm3). Vervolgens werden rusttoestand-functionele beelden verkregen met behulp van een echo-planaire beeldvormingsequentie (TR = 2000ms; TE = 30ms; FA = 90 °; FOV = 240 × 240 mm2; datamatrix = 64 × 64) met axiale 32-slices (plakdikte = 5 mm en geen slice gap, totale volumes = 180) in één run van zes minuten. De proefpersonen kregen de opdracht hun ogen te sluiten, stil te blijven en tijdens het scannen niet systematisch iets te overdenken. Aan het einde van de data-acquisitie bevestigden alle proefpersonen dat ze tijdens de hele scanperiode wakker bleven.

Gegevensvoorbewerking en ALFF-berekening

Alle functionele beeldverwerking werd uitgevoerd met Statistical Parametric Mapping (SPM5, http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) software en Data Processing Assistant voor Rust-Staat fMRI (DPARSF) software [18]. Voor elke deelnemer werden de eerste tien tijdpunten weggegooid om transiënte signaalveranderingen te vermijden voordat de magnetisatie de steady-state bereikte en om proefpersonen te laten wennen aan de fMRI-scanomgeving. De resterende 170-hersenvolumes werden gecorrigeerd voor slice-timing en opnieuw uitgelijnd voor correctie van de hoofdbeweging. Geen van de onderwerpen had een beweging van het hoofd die 1 mm van beweging of 1 ° rotatie in welke richting dan ook overschreed. Vervolgens werden alle opnieuw uitgetekende afbeeldingen ruimtelijk genormaliseerd in de Montreal Neurological Institute (MNI) EPI-template, opnieuw bemonsterd tot 3 mm isotrope voxels en vervolgens ruimtelijk geëffend (volledige breedte op halfmaximum = 8 mm). Hierna door functies in de Resting-State fMRI Data Analysis Toolkit (REST, http://rest.restfmri.net), lineaire trendverwijdering en banddoorlaatfiltering (0.01-0.08 Hz) voor het verminderen van de effecten van laagfrequente drift en hoogfrequente fysiologische ruis [18] werden uitgevoerd op de tijdreeks.

Na voorbewerking werd de ALFF-berekening uitgevoerd met DPARSF door functies in REST aan te roepen zoals in eerdere studies [19]. Allereerst werd voor het verkrijgen van het vermogensspectrum de gefilterde tijdreeks getransformeerd in het frequentiedomein met behulp van een snelle Fourier-transformatie (FFT). Vervolgens werd de vierkantswortel van het vermogensspectrum verkregen voor elk frequentiedatapunt om amplitude op te leveren als een functie van de frequentie. Deze waarden, gemiddeld over 0.01-0.08 Hz op elke voxel, werden gebruikt als de ALFF-waarden. Bijgevolg werd deze gemiddelde vierkantswortel gebruikt als de ALFF-waarde. De ALFF van elke voxel werd gedeeld door de globale gemiddelde ALFF-waarde binnen het whole-brain-masker voor elk subject, resulterend in een gestandaardiseerde ALFF van elke voxel die een waarde van ongeveer 1 had.

statistische analyse

Om de verschillen tussen de OGA-groep en de controlegroep te bepalen in leeftijd, geslacht, ziekteduur en jaren van opleiding, twee-steekproef t-testen werden uitgevoerd met SPSS 13.0 en a p> 0.05 werd als onbeduidend beschouwd. Om te onderzoeken welke gebieden ALFF-waarden hadden die verschilden van de waarde van 1, een steekproef t-test (p<0.05, family-wise error (FWE) gecorrigeerd) met SPM5 werd binnen elke groep uitgevoerd. Dan een twee-sample t-test werd uitgevoerd om ALFF-verschillen tussen de twee groepen op te helderen na controle voor leeftijd en geslacht. Correctie voor meervoudige vergelijkingen werd uitgevoerd met behulp van Monte Carlo-simulaties. Een gecorrigeerde drempelwaarde van p<0.05 is afgeleid van een gecombineerde drempel van p<0.005 voor elke voxel en een minimale clustergrootte van 351 mm3 (AlphaSim-programma in AFNI-software, http: // afni.nimh.nih.gov/). Voor de hersenregio's waarin OGA-patiënten abnormale ALFF-eigenschappen vertoonden, werden de ALFF-waarden van elke regio geëxtraheerd, gemiddeld en teruggedrongen tegen de pathologische indicatoren die worden weerspiegeld door de duur van de ziekte en de kleur-woord Stroop taakprestaties.

Resultaten

Onze resultaten toonden aan dat de snelheid van OGA ongeveer 12.1% bedroeg in ons kleine steekproefonderzoek. Volgens hun zelfrapportage van internetgebruik besteedden de OGA-onderwerpen 10.2 ± 2.6 uren per dag en 6.3 ± 0.5 dagen per week aan online gamen. Jongeren met OGA brachten meer uren per dag en meer dagen per week door op het internet dan de controles (p<0.005) (Tabel 1).

Gedragsgegevens resultaten

Beide groepen vertoonden een significant Stroop-effect, waarbij de reactietijd langer was tijdens de incongruente dan de congruente conditie (OGA: 677.3 ± 75.4 ms versus 581.2 ± 71.6 ms en bedieningselementen: 638.3 ± 65.9 ms versus 549.0 ± 50.6 ms; p<0.005). De OGA-groep maakte meer fouten dan de controlegroep tijdens de incongruente toestand (8.56 ± 4.77 versus 4.56 ± 2.93; p<0.05), hoewel de responsvertraging gemeten door reactietijd (RT) tijdens de incongruente toestand minus congruente omstandigheden niet significant verschilde tussen deze twee groepen (98.2 ± 40.37 ms versus 91.92 ± 45.87 ms; p > 0.05).

Resultaten van beeldgegevens weergeven

De ALFF-kaarten van zowel de OGA-groep als de controlegroep worden gepresenteerd in Fig 1en de twee groepen vertoonden beide significant hogere ALFF-waarden in de posterior cingulate cortex (PCC) / precuneus, mediale prefrontale cortex (MPFC) en bilaterale inferieure pariëtale lob (IPL) tijdens de rusttoestand. Deze regio's zijn grotendeels opgenomen in het standaardmodusnetwerk in eerdere studies [19]. Een twee-steekproef t-test controlerend voor leeftijd en geslacht en gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen (met behulp van Monte Carlo-simulaties van de kleinste clustergrootte die een gecorrigeerde drempel van p <0.05 opleverde van een niet-gecorrigeerde drempel van p <0.005 voor elke voxel) onthulde dat de OGA-groep significante toenames vertoonde in ALFF-waarden in de linker mediale OFC, linker precuneus, linker SMA, rechter PHG en bilaterale MCC vergeleken met de controlegroep. Er werden geen hersenregio's met verlaagde ALFF-waarden gevonden. Bovendien werd een significant positieve correlatie waargenomen tussen de duur van OGA en de gestandaardiseerde ALFF-waarden in de linker mediale OFC (r = 0.6627, p  = 0.0027) en linker precuneus (r = 0.5924, p  = 0.0096) (Fig 2). De ALFF-waarden van de linker OFC bleken te correleren met het aantal responsfouten tijdens de incongruente toestand bij adolescenten met OGA (r = 0.6690, p  = 0.0024) (Fig 3). Omdat de OGA-proefpersonen significant hogere depressieklassen hadden gemeten door de BDI, hebben we de functionele beeldgegevens opnieuw geanalyseerd, met behulp van de BDI als een covariabele. De resulterende gegevens waren vergelijkbaar met de originele gegevens. We hebben ook getest of de BDI-scores correleerden met de ALFF-waarden van de abnormale hersenregio's, de duur van OGA en de taakuitvoering met Stroop-taken met kleurwoorden. Er werden echter geen significante resultaten waargenomen.

Figuur 1 

Eén monster t-test resultaten.
Figuur 2 

Twee monster t-test analyse.
Figuur 3 

Hersengedrag relatieanalyse.

Discussie

In de huidige studie werd de ALFF-methode gebruikt om de verschillen in rusttoestand tussen patiënten met OGA en normale controles te onderzoeken. ALFF is een eenvoudige en overtuigende methode om de amplitude van de laagfrequente fluctuaties in het VERKOCHTE signaal te meten, en eerdere studies hebben aangetoond dat het vermogen van deze methode om precies te bepalen welk hersengebied abnormale spontane activiteit heeft [13]. Binnen elke groep identificeerden we sommige regio's met significant hogere ALFF-waarden dan andere hersengebieden tijdens de rusttoestand (Fig 1). Deze regio's overlappen elkaar op grote schaal met de belangrijkste regio's van het standaardmodusnetwerk (DMN) [20]. Met betrekking tot de twee monsters t-testresultaten, ten opzichte van de gezonde controles, adolescenten met OGA vertoonden verhoogde ALFF in de linker mediale OFC, linker precuneus, linker SMA, rechter PHG en bilaterale MCC tijdens de rusttoestand (Fig 2). Het is vermeldenswaard dat de OGA-proefpersonen significant hogere depressieklassen hadden op de BDI, maar analyse met inbegrip van de BDI als een covariabele onthulde vergelijkbare resultaten. Verder waren de ALFF-waarden van linker mediale OFC en precuneus positief gecorreleerd met de duur van OGA (Fig 2). Om het verminderde vermogen tot cognitieve controle bij adolescenten met OGA te valideren, werd de Stroop-test in kleurwoord gebruikt in onze studie. In overeenstemming met eerdere bevindingen [14], [15], de OGA-groep begaan meer fouten dan de controlegroep tijdens de incongruente toestand, wat aantoonde dat adolescenten met OGA een verminderd cognitief controlevermogen vertoonden, gemeten aan de kleur-woord Stroop-test. Interessant genoeg waren de ALFF-waarden van de linker OFC ook gecorreleerd met het aantal fouten tijdens de incongruente toestand bij adolescenten met OGA (Fig 3). Onze resultaten suggereren dat ALFF-veranderingen in de OFC kunnen dienen als een biomarker om het verminderde cognitieve controle vermogen van OGA te weerspiegelen.

In de huidige studie vonden we dat de ALFF-waarden in de linker mediale OFC in de OGA-groep toenamen. Anatomisch gezien heeft de OFC uitgebreide connecties met de striatum en limbische regio's (zoals de amygdala), die betrokken lijken te zijn bij cognitieve controle van doelgericht gedrag door de beoordeling van de motivationele significantie van stimuli en de selectie van gedrag om gewenste te verkrijgen. uitkomsten. De structurele afwijkingen van de OFC en disfunctie van OGA zijn gerapporteerd in eerdere studies [4], [11], [15]. Park et al. gebruikte a 18F-fluorodeoxyglucose positron emissie tomografie (PET) onderzoek om het regionale cerebrale glucosemetabolisme tijdens de rusttoestand bij jonge personen met OGA en normale controles te onderzoeken en toonde aan dat de OFC-metabole activiteit bij adolescenten met OGA was verhoogd in vergelijking met normale controles [21]. Deze analyse suggereerde dat de abnormale metabole activiteit in het gebied van de OFC geassocieerd kan zijn met stoornissen in impulscontrole en beloningsverwerking bij adolescenten met OGA. Met betrekking tot taakgerelateerde functionele MRI-onderzoeken, Ko et al. identificeerde de neurale substraten van online gamingverslaving via evaluatie van de hersengebieden geassocieerd met de cue-geïnduceerde gamingdrang, en ontdekte dat de OFC abnormaal geactiveerd kon worden in verslaafden in vergelijking met controles [22]. De gelijkenis van deze bevinding met de cue-geïnduceerde hunkering in substantie afhankelijkheid [23], wat suggereerde dat de hunkering naar gokverslaving en hunkering naar substantieverslaving dezelfde neurobiologische mechanismen zouden kunnen delen. Eerdere structurele neuroimaging-onderzoeken hebben ook een verminderd grijs-stofvolume van de OFC in de OGA-groep gerapporteerd [1], [4]. In overeenstemming met deze functionele en structurele bevindingen, vond ons onderzoek hogere ALFF-waarden in het mediale OFC bij adolescenten met OGA in vergelijking met de controles. Bovendien werd een significante correlatie tussen de ALFF-waarden van de OFC en de taakprestatie tijdens de kleur-woord Stroop-test waargenomen in de OGA-groep (Figuur 3). Eerdere verslavingsstudies onthulden associatie tussen Stroop-interferentie en het relatieve glucosemetabolisme in het OFC bij cocaïneverslaafden [24]. Deze hersengedragsrelatie toonde aan dat de abnormale rusttoestandseigenschappen van de OFC geassocieerd waren met verminderde cognitieve controle bij adolescenten met OGA.

ALFF-waarden waren groter in de precuneus bij OGA-proefpersonen in vergelijking met controles. De precuneus is een hersengebied in de posteromediale cortex van de pariëtale kwab en speelt een belangrijke rol in fundamenteel cognitief functioneren [25]. De precuneus is voorgesteld om betrokken te zijn bij het ophalen van episodische geheugens, visueel-ruimtelijke beelden, zelfverwerking en bewustzijn [25]. Onlangs rapporteerden sommige onderzoekers ook toegenomen ReHo in de linker precuneus bij OGA-studenten in vergelijking met controles [11]. Bovendien toonde een onderzoek aan dat de precuneus geassocieerd was met een gamingdrang, verlangen en ernst van OGA, en suggereerde dat de precuneus activeert om de speelkeu te verwerken, het opgehaalde geheugen te integreren en bij te dragen aan cue-geïnduceerde hunkering naar online gamen [26]. Daarom stellen we voor dat de afwijkingen in de rusttoestand van de precuneus bij adolescenten met OGA geassocieerd kunnen worden met hunkering naar langetermijn-OGA.

Grotere ALFF-waarden in OGA-subjecten, ten opzichte van controles, werden ook gevonden in de linker SMA, bilaterale MCC en de rechter PHG. De SMA speelt een belangrijke rol bij cognitieve controle, vrijwillige actie, initiatie / inhibitie van motorische reacties [27] en ook in emotioneel conflict [28]. Het MCC is het middengedeelte van de cingulate gyrus en van cruciaal belang voor conflictbewaking en -verwerking [29]. Voorgaande studies met middelengebruik meldden verslaving gerelateerde rusttoestand-afwijkingen van de SMA en MCC [30], [31]. Er wordt gedacht dat de PHG bijdraagt ​​tot de vorming en het onderhoud van gebonden informatie in het werkgeheugen [32]. Werkgeheugen verwijst naar de tijdelijke opslag en on-line manipulatie van informatie en is ook cruciaal voor cognitieve controle [33]. Liu et al. meldde verhoogde ReHo in de bilaterale PHG bij OGA-studenten in vergelijking met controles [11]. Bovendien vonden sommige onderzoekers lagere fractionele anisotropie van de PHG bij OGA-patiënten [4]. Onze resultaten bevestigden het abnormale rusttoestandpatroon van de PHG bij adolescenten met OGA.

Concluderend, in de huidige studie hebben we waargenomen dat ALFF abnormaal was bij adolescenten met OGA in vergelijking met de controles, dwz hogere ALFF-waarden in de linker mediale OFC, linker precuneus, linker SMA, rechter PHG en bilaterale MCC. We hebben ook waargenomen dat de hogere ALFF-waarden in de linker mediale OFC en linker precuneus positief gecorreleerd waren met de duur van OGA. De ALFF-waarden van de linker OFC waren gecorreleerd aan de kleur-woord Stroop-taakprestaties (dwz responsfouten) in de OGA-groep. Onze bevindingen suggereerden dat de abnormale spontane activiteit van deze regio's de onderliggende pathofysiologie bij OGA-gebruikers kan weerspiegelen. Vanwege de vergelijkbare bevindingen in de rusttoestand met aan drugsverslaving gerelateerde veranderingen in de rusttoestand, stelden we voor dat OGA neurale mechanismen zou delen met drugsverslaving. Het is vermeldenswaard dat depressie moet worden beschouwd als een potentiële verwarring bij het verklaren van de neuroafbeeldingsbevindingen in de huidige studie. Een verder uitgebreid onderzoek is nodig om meer wetenschappelijke perspectieven te bieden over OGA.

Dankwoord

We willen graag Qin Ouyang, Qizhu Wu, Junran Zhang, Changjian Hu en Haifeng Luo bedanken voor waardevolle technische assistentie bij het uitvoeren van dit onderzoek.

Financieringsverklaring

Dit paper wordt ondersteund door het Project voor het National Key Basic Research and Development Program (973) onder Grant No. 2011CB707700; de National Natural Science Foundation of China onder Grant Nos. 81227901, 81271644, 81271546, 30930112, 81000640, 81000641, 81101036, 81101108, 31200837, 81030027, 81301281; en de Fundamentele Onderzoeksfondsen voor de Centrale Universiteiten, de Natural Science Foundation van Binnen-Mongolië onder Grant No. 2012MS0908. De financiers hadden geen rol in onderzoeksontwerp, gegevensverzameling en -analyse, besluit tot publicatie of voorbereiding van het manuscript.

Referenties

1. Yuan K, Qin W, Liu Y, Tian J (2011) Internetverslaving: bevindingen van neuroimaging. Communicatieve en integratieve biologie 4: 0–1 [PMC gratis artikel] [PubMed]
2. Flisher C (2010) Aangesloten worden: een overzicht van internetverslaving. Journal of pediatrics and child health 46: 557-559 [PubMed]
3. Christakis D (2010) Internetverslaving: een 21ST eeuw epidemie? BMC-medicijn 8: 61. [PMC gratis artikel] [PubMed]
4. Yuan K, Qin W, Wang G, Zeng F, Zhao L, et al. (2011) Microstructuurafwijkingen bij adolescenten met een internetverslavingsstoornis. PloS one 6: e20708. [PMC gratis artikel] [PubMed]
5. Murali V, George S (2007) Lost online: een overzicht van internetverslaving. Vooruitgang in psychiatrische behandeling 13: 24-30
6. Young KS (1998) Internetverslaving: de opkomst van een nieuwe klinische aandoening. CyberPsychology & Behavior 1: 237-244
7. Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Tomasi D (2012) Verslavingsschakelingen in het menselijk brein. Jaaroverzicht van farmacologie en toxicologie 52: 321 [PMC gratis artikel] [PubMed]
8. Byun S, Ruffini C, Mills JE, Douglas AC, Niang M, et al .; (2009) Internetverslaving: metasynthese van kwantitatief onderzoek van 1996-2006. CyberPsychologie en gedrag 12: 203-207 [PubMed]
9. Duff EP, Johnston LA, Xiong J, Fox PT, Mareels I, et al. (2008) De kracht van spectrale dichtheidsanalyse voor het in kaart brengen van endogene BOLD-signaalfluctuaties. Menselijk brein afbeelding 29: 778-790 [PubMed]
10. Fox MD, Raichle ME (2007) Spontane fluctuaties in hersenactiviteit waargenomen met functionele magnetische resonantie beeldvorming. Nature Reviews Neuroscience 8: 700-711 [PubMed]
11. Liu J, Gao XP, Osunde I, Li X, Zhou SK, et al. (2010) Verhoogde regionale homogeniteit in internetverslavingsstoornis: een rusttoestand functionele magnetische resonantie beeldvormingsstudie. Chin Med J (Engl) 123: 1904-1908 [PubMed]
12. Zang Y, Jiang T, Lu Y, He Y, Tian L (2004) Regionale homogeniteitsaanpak van fMRI-gegevensanalyse. Neuroimage 22: 394-400 [PubMed]
13. Yang H, Long XY, Yang Y, Yan H, Zhu CZ, et al. (2007) Amplitude van laagfrequente fluctuatie binnen visuele gebieden die wordt onthuld door functionele MRI in rusttoestand. Neuroimage 36: 144-152 [PubMed]
14. Dong G, Zhou H, Zhao X (2011) Mannelijke internetverslaafden vertonen een verminderde uitvoerende macht: bewijs van een Stroop-taak met kleurwoorden. Neuroscience Letters 499: 114-118 [PubMed]
15. Yuan K, Cheng P, Dong T, Bi Y, Xing L, et al. (2013) Corticale dikte Afwijkingen in late adolescentie met online gamingverslaving. PloS one 8: e53055. [PMC gratis artikel] [PubMed]
16. Baard KW, Wolf EM (2001) Wijziging van de voorgestelde diagnostische criteria voor internetverslaving. CyberPsychology & Behavior 4: 377-383 [PubMed]
17. Xu J, Mendrek A, Cohen MS, Monterosso J, Simon S, et al. (2006) Effect van het roken van sigaretten op de prefrontale corticale functie bij niet-geprefereerde rokers die de Stroop-taak uitvoeren. Neuropsychopharmacology 32: 1421-1428 [PMC gratis artikel] [PubMed]
18. Chao-Gan Y, Yu-Feng Z (2010) DPARSF: een MATLAB-gereedschapskist voor "pijplijn" -gegevensanalyse van fMRI in rusttoestand. Grenzen in systeemneurowetenschappen 4. [PMC gratis artikel] [PubMed]
19. Yu-Feng Z, Yong H, Chao-Zhe Z, Qing-Jiu C, Man-Qiu S, et al. (2007) Veranderde baseline hersenactiviteit bij kinderen met ADHD onthuld door functionele MRI in rusttoestand. Hersenen en ontwikkeling 29: 83-91 [PubMed]
20. Raichle ME, MacLeod AM, Snyder AZ, Powers WJ, Gusnard DA, et al. (2001) Een standaardmodus voor de hersenfunctie. Werkzaamheden van de National Academy of Sciences 98: 676 [PMC gratis artikel] [PubMed]
21. Park HS, Kim SH, Bang SA, Yoon EJ, Cho SS, et al. (2010) Veranderd regionaal cerebrale glucosemetabolisme bij internetspelers: een 18F-fluorodeoxyglucose positronemissietomografiestudie. CNS Spectr 15: 159-166 [PubMed]
22. Ko CH, Liu GC, Hsiao S, Yen JY, Yang MJ, et al. (2009) Hersenactiviteiten in verband met gamingdrang bij online gokverslaving. Journal of Psychiatric Research 43: 739-747 [PubMed]
23. Goldstein RZ, Volkow ND (2011) Dysfunctie van de prefrontale cortex in verslaving: neuroimaging-bevindingen en klinische implicaties. Nature Reviews Neuroscience 12: 652-669 [PMC gratis artikel] [PubMed]
24. Goldstein R, Volkow N (2002) Drugsverslaving en de onderliggende neurobiologische basis: neuroimaging-bewijs voor de betrokkenheid van de frontale cortex. American Journal of Psychiatry 159: 1642-1652 [PMC gratis artikel] [PubMed]
25. Cavanna AE, Trimble MR (2006) De precuneus: een beoordeling van de functionele anatomie en gedragscorrelaties. Brain 129: 564-583 [PubMed]
26. Ko CH, Liu GC, Yen JY, Chen CY, Yen CF, et al. . (2011) Hersencorrelaties van hunkering naar online gaming onder cue-exposure bij proefpersonen met internetgamerverslaving en bij kwijtgeraakte onderwerpen. Verslavingsbiologie. [PubMed]
27. Nachev P, Kennard C, Husain M (2008) Functionele rol van de aanvullende en pre-aanvullende motorgebieden. Nature Reviews Neuroscience 9: 856-869 [PubMed]
28. Ochsner KN, Hughes B, Robertson ER, Cooper JC, Gabrieli JDE (2009) Neurale systemen ter ondersteuning van de beheersing van affectieve en cognitieve conflicten. Journal of cognitive neuroscience 21: 1841-1854 [PubMed]
29. Goñi J, Aznárez-Sanado M, Arrondo G, Fernández-Seara M, Loayza FR, et al. (2011) Het neurale substraat en functionele integratie van onzekerheid in besluitvorming: een benadering van informatieleer. PloS one 6: e17408. [PMC gratis artikel] [PubMed]
30. Yuan K, Qin W, Dong M, Liu J, Sun J, et al. (2010) Grey matter-tekorten en rusttoestand-afwijkingen bij abstinente heroïneafhankelijke personen. Neurowetenschappenbrieven 482: 101-105 [PubMed]
31. Ma N, Liu Y, Li N, Wang CX, Zhang H, et al. (2010) Aan verslaving gerelateerde wijziging in de connectiviteit van de rusttoestand van de hersenen. Neuroimage 49: 738-744 [PMC gratis artikel] [PubMed]
32. Luck D, Danion JM, Marrer C, Pham BT, Gounot D, et al. (2010) De juiste parahippocampale gyrus draagt ​​bij aan de vorming en het onderhoud van gebonden informatie in het werkgeheugen. Hersenen en cognitie 72: 255-263 [PubMed]
33. Engle RW, Kane MJ (2003) Uitvoerende aandacht, werkgeheugencapaciteit en een twee-factorentheorie van cognitieve controle. Psychologie van leren en motivatie 44: 145-199