Hersenactiviteit en verlangen naar video-gameplay op internet (2011)

Han DH, Bolo N, Daniëls MA, Arenella L, Lyoo IK, Renshaw PF.

Compr Psychiatry. 2011 Jan-Feb;52(1):88-95.

bron

Afdeling Psychiatrie, Chung Ang University, College of Medicine, Seoul 104-757, Zuid-Korea.

Abstract

DOEL:

Recente studies hebben gesuggereerd dat de hersencircuits die het door signalen veroorzaakte verlangen naar videogames mediëren, vergelijkbaar zijn met het circuit dat wordt opgewekt door signalen die verband houden met drugs en alcohol. We veronderstelden dat het verlangen naar internetvideogames tijdens de cue-presentatie vergelijkbare hersengebieden zou activeren als die welke in verband zijn gebracht met het verlangen naar drugs of pathologisch gokken.

Methode:

Deze studie omvatte de verwerving van diagnostische magnetische resonantie beeldvorming en functionele magnetische resonantie beeldvormingsgegevens van 19 gezonde mannelijke volwassenen (leeftijd, 18-23 jaar) die training volgden en een gestandaardiseerde periode van 10 dagen spelen met een specifiek nieuw internetvideospel, “ War Rock”(K2 Network, Irvine, CA). Met behulp van segmenten van de videoband bestaande uit vijf aaneengesloten segmenten van 5 seconden met afwisselend rust, aangepaste besturing en videogamegerelateerde scènes, werd de wens om het spel te spelen beoordeeld met behulp van een visueel analoge schaal van 90 punten voor en na de presentatie van de videoband.

RESULTATEN:

Bij het reageren op prikkels van internetvideogames, vergeleken met neutrale controlestimuli, werd een significant grotere activiteit geïdentificeerd in de linker inferieure frontale gyrus, de linker parahippocampale gyrus, de rechter en linker pariëtale kwab, de rechter en linker thalamus en het rechter cerebellum (vals detectiepercentage <0.05, P<.009243). Zelfgerapporteerd verlangen was positief gecorreleerd met de β-waarden van de linker inferieure frontale gyrus, de linker parahippocampale gyrus en de rechter en linker thalamus. Vergeleken met de algemene spelers vertoonden proefpersonen die meer internetvideogames speelden een significant grotere activiteit in de rechter mediale frontale kwab, de rechter en linker frontale precentrale gyrus, de rechter pariëtale postcentrale gyrus, de rechter parahippocampale gyrus en de linker pariëtale precuneus gyrus. Controlerend voor de totale speeltijd was het gerapporteerde verlangen naar internetvideogames bij de proefpersonen die meer internetvideogames speelden positief gecorreleerd met activering in de rechter mediale frontale kwab en de rechter parahippocampale gyrus.

DISCUSSIE:

De huidige bevindingen suggereren dat cue-geïnduceerde activering van internetvideogamestimuli vergelijkbaar kan zijn met die waargenomen tijdens cue-presentatie bij personen met middelenafhankelijkheid of pathologisch gokken. In het bijzonder lijken signalen vaak activiteit op te wekken in de dorsolaterale prefrontale, orbitofrontale cortex, parahippocampale gyrus en thalamus.

Introductie

Met de snelle toename van het internetgebruik in de afgelopen tien jaar blijft het concept van internetverslaving als nieuwe diagnose op het gebied van verslavende stoornissen onderwerp van veel discussie. Tot op heden is internetverslaving, vergelijkbaar met middelenmisbruik en afhankelijkheid, gedefinieerd als het onvermogen van individuen om hun internetgebruik onder controle te houden, resulterend in duidelijke problemen en functionele beperkingen op vijf domeinen: academisch, sociaal, beroepsmatig, ontwikkelings- en gedragsmatig.1-3]. Bovendien worden ernstige depressies, angststoornissen, ADHD en schizofrenie beschouwd als comorbide psychiatrische stoornissen.1]. In zowel Korea als Zuid-Korea is melding gemaakt van het voortdurend spelen van videogames op het internet, met de dood tot gevolg.4] en de Verenigde Staten [5].
Er zijn talloze onderzoekslijnen gevolgd om ons begrip van de neurobiologische veranderingen die verband houden met drugs-, alcohol- en gokverslaving te versterken. Kalivas en Volkow [6] vatte de verslavingscircuits samen als bestaande uit dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), orbitofrontale cortex (OFC), thalamus, amygdala en hippocampus. Bovendien wordt dopamine beschouwd als een kritische bemiddelaar in het onderliggende verslavingsnetwerk. De meeste medicijnen, evenals alcohol, veroorzaken een grote en snelle toename van dopamine in de nucleus accumbens, wat op zijn beurt gepaard gaat met euforie en hunkering.7, 8].
 
Hunkering naar drugs wordt gedefinieerd als “het sterke verlangen naar de eerder ervaren effecten van een psychoactieve stof” [9]. Dit verlangen kan worden afgedwongen en vergroot als reactie op interne of externe signalen. Verlangen kan in twee domeinen worden verdeeld. Het eerste domein van hunkering wordt geassocieerd met omgevingsfactoren zoals het gebruik van medicatie of door cue-geïnduceerde herstel, terwijl het tweede domein wordt gekenmerkt door de toestand van langdurige onthouding na acute onthouding.9]. Met betrekking tot cue-exposure hebben recente neuroimaging-onderzoeken gesuggereerd dat verhoogde activiteit in DLPFC, OFC, thalamus, amygdala en hippocampus geassocieerd is met hunkering.Tabel 1). Crockford et al [10] rapporteerde een dissociatie in de visuele verwerkingsstroom, via een actievere frontale, parahippocampale en occipitale cortex, van pathologische gokkers als reactie op cue-geïnduceerde typestimuli. Als reactie op aanwijzingen voor middelen is er al verhoogde activiteit in DLPFC en OFC gemeld bij patiënten met alcohol-, cocaïne-, nicotine- of online gameverslaving.11-16]. Na het drinken van een kleine hoeveelheid alcohol werden de linker dorsolaterale prefrontale cortex en de voorste thalamus bij patiënten met alcoholverslaving geactiveerd tijdens het kijken naar alcoholfoto's, vergeleken met sociale drinkcontroles.12] Bovendien hebben Wrase et al [16] meldde dat de basale ganglia en orbitofrontale gyrus bij onthoudende alcoholisten werden geactiveerd als reactie op alcoholfoto's. Filbey et al [11] meldde dat de presentatie van alcoholsmaaksignalen hersengebieden zoals de prefrontale cortex, striatum, het ventrale tegmentale gebied en de substantia nigra kan activeren bij patiënten met alcoholverslaving. Tijdens de presentatie van audiovisuele stimuli met een cocaïnegerelateerde scène aan zes proefpersonen met een voorgeschiedenis van cocaïnegebruik, werden het anterieure cingulaat en de linker dorsolaterale prefrontale cortex geactiveerd.14]. Blootstelling aan signalen van het roken van sigaretten induceerde de activering van het striatum, de amygdala, de orbitofrontale cortex, de hippocampus, de mediale thalamus en de linker insula bij rokers, vergeleken met niet-rokende stimuli.17]. Als reactie op heroïnegerelateerde scènes vertoonden patiënten met opioïdenafhankelijkheid, maar geen controlepersonen, een toename in de activiteit van de hippocampus.18]. Als reactie op gamingbeelden werden de rechter orbitofrontale cortex, rechter nucleus accumbens, bilaterale anterieure cingulaat en mediale frontale cortex, rechter dorsolaterale prefrontale cortex en rechter caudate nucleus geactiveerd bij 10 internetverslaafden, vergeleken met een gezonde controlegroep [13]. Tijdens de presentatie van een gokgerelateerde video vertoonden pathologische gokproefpersonen een grotere activiteit in de rechter dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), inferieure en mediale frontale gyri, de rechter parahippocampale gyrus en linker occipitale cortex, vergeleken met controlepersonen.10].
 
Tabel 1
Tabel 1     

 

 

 

Cue-geïnduceerde hunkering en hersengebieden bij patiënten met middelenmisbruik en pathologisch gokken.
 
 
Gebaseerd op eerdere rapporten dat drugsmisbruik en niet-chemische verslaving vergelijkbare hersencircuits zouden delen (prefrontale cortex, orbitofrontale cortex, amygdala, hippocampus en thalamus), veronderstelden we dat het verlangen naar het spelen van videogames op internet gecorreleerd zou zijn met de activiteit van de dorsolaterale prefrontale cortex. cortex, orbitofrontale cortex, amygdala, hippocampus en thalamus als reactie op de presentatie van spelsignalen.
 

Methode

vakken

Via advertenties op de Bentley-universiteitscampus werden drieëntwintig studenten gerekruteerd. Van deze drieëntwintig werden twee studenten uitgesloten vanwege symptomen van ernstige depressie op de Beck Depression Inventory (BDI)-scores. Eén proefpersoon miste de datum van de fMRI-scan en één proefpersoon volgde het schema voor het spelen van videogames op internet niet. Ten slotte evalueerden we negentien mannelijke studenten (gemiddelde leeftijd = 20.5 ± 1.5 jaar, minimaal 18, maximaal 22) met een geschiedenis van internetgebruik (3.4 ± 1.5 uur/dag, minimaal 0.5 uur, maximaal 6 uur) en computergebruik (3.8 ± 1.3 uur/dag, minimaal 1.5 uur, maximaal 6 uur) maar die de afgelopen 40 maanden niet voldeden aan de criteria voor verslaving (Jonge internetverslavingsschaal scoort <19) 6. Van de 19 proefpersonen dronken 10 alcohol (sociaal drinken, frequentie, 2.3 ± 2.6/maand) en alle proefpersonen waren niet-rokers (Tabel 2). Alle proefpersonen werden gescreend met het Structured Clinical Interview voor DSM-IV, BDI [20] (afkapscore = 9, gemiddelde score = 6.1 ± 2.0), en Beck Anxiety Inventory [21] (afkapscore=21, gemiddelde score=4.8±3.5). Exclusiecriteria omvatten (1) studenten met een voorgeschiedenis of huidige episode van psychiatrische ziekte As I, (2) studenten met een geschiedenis van middelenmisbruik (behalve alcohol) en (3) studenten met neurologische of medische stoornissen. De McLean Hospital Institutional Review Board en de Bentley College Institutional Review Board keurden het onderzoeksprotocol van deze studie goed. Alle studenten die aan het onderzoek deelnamen, gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming.
Tabel 2
Tabel 2     

 

 

 

De demografische gegevens, de score van de Yong Internet Addiction Scale, de speeltijd en het verlangen naar videogames onder GP en EIGP.
 
    

Studie Procedure 

Videogameplay en fMRI-scannen     

 
Bij het eerste screeningbezoek ondergingen de studenten die aan het onderzoek deelnamen een eerste medische screening, waaronder een klinische MRI-scan om er zeker van te zijn dat de proefpersonen zich op hun gemak voelden in de scanner en om personen uit te sluiten met tekenen van significante pathologie van het centrale zenuwstelsel. Bovendien werd de ernst van internetverslaving beoordeeld door Young's Internet Addiction Scale (YIAS) [3]. De medische screening werd gevolgd door een korte trainingssessie waarin instructie werd gegeven over het spelen van de internetvideogame. Deze videogame, “War Rock”, is een first person shooter (FPS)-game die online met meerdere andere gamers tegelijkertijd wordt gespeeld. De game is vormgegeven naar moderne stedelijke gevechten, waarbij gebruik wordt gemaakt van realistische personages, karakterbewegingen en wapens. Elke speler wordt toegewezen aan een team dat de missie heeft om leden van het andere team te elimineren of een doelstructuur te vernietigen door een explosief te plaatsen. Omdat het nieuw ontwikkeld en gelanceerd werd in maart 2007, speelden vrijwilligers in het huidige onderzoek voor het eerst “War Rock”. De studenten die hun gebruikersnaam en wachtwoord registreerden, werd gevraagd om “War Rock” op hun eigen computers te spelen, 60 minuten per dag gedurende 10 dagen. Met toestemming van de proefpersonen monitorde het gamebedrijf K2-Network gedurende een periode van 10 dagen de speelduur, de score en het spelstadium. Het gemiddelde van de totale tijd dat “War Rock” werd gespeeld van negentien proefpersonen was 795.5 ± 534.3 minuten. Aan het einde van de periode van tien dagen werd de hersenactiviteit tijdens het kijken naar gameplay beoordeeld met functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) opnames, en werd de wens om de internetvideogame te spelen beoordeeld met zelfrapportages op een zevenpunts visueel analoge schaal ( VAS).

Beoordeling van hersenactiviteit en verlangen naar internetvideogames    

Alle MR-beeldvorming werd uitgevoerd op een 3.0 Tesla Siemens Trio-scanner (Siemens, Erlangen, Duitsland). Deze studie is opgezet als parallel aan een aantal fMRI-onderzoeken naar hunkering waarbij drugssignalen worden gepresenteerd.11-16]. Deelnemers keken naar een enkele videoband van 450 seconden zonder geluid, bestaande uit vijf doorlopende segmenten van 90 seconden. Elk segment van 90 seconden bevatte de volgende drie stimuli, elk 30 seconden lang: een wit kruis op een zwarte achtergrond (B); een neutrale controle (N, verschillende geanimeerde oorlogsscènes); en de videogamekeu (C). De vijf segmenten werden dienovereenkomstig geordend: BNC, BCN, CBN, NBC en CNB. De videogame-cue bestond uit een video waarin de internetvideogame 'War Rock' werd getoond. Deze tape werd aan elke proefpersoon gepresenteerd door middel van een non-ferro reflecterend spiegelsysteem tijdens een enkele fMRI-scansessie. Voor de fMRI-sessie, 180 vlakke echobeelden (EPI, 40 coronale plakjes, 5.0 mm dikte, voxelgrootte van 3.1×3.1×5.0 mm, TE=30msec, TR=3000ms, Fliphoek=90°, resolutie in het vlak=64 ×64 pixels, gezichtsveld (FOV)=200×200 mm) werden opgenomen met tussenpozen van 3 seconden. Voor anatomische beeldvorming werden 3D T1-gewogen magnetisatie-voorbereide snelle gradiënt echo (MPRAGE) gegevens verzameld met de volgende parameters: TR=2100 ms, TE=2.74 ms, FOV= 256 × 256 mm, 128 plakjes, 1.0 × 1.0 × 1.3 mm voxelgrootte, kantelhoek = 12°. Om het gemiddelde niveau van verlangen van elke leerling naar “War Rock” te beoordelenwerd voor en na het scannen tweemaal een visuele analoge schaal met zeven punten (variërend van 1 = “helemaal niet” tot 7 = “extreem”) afgenomen. Concreet werd aan de proefpersonen gevraagd: “Hoe graag wil je het War Rock-spel spelen?” met behulp van een non-ferro visueel reflecterend spiegelsysteem en de proefpersonen beoordeelden hun wens om het spel te spelen met behulp van een joystick.

Hersenactiviteit werd geanalyseerd met behulp van het Brain Voyager-softwarepakket (BVQX 1.9, Brain Innovation, Maastricht, Nederland). De fMRI-tijdreeksen voor elk onderwerp werden mede geregistreerd in de anatomische 3D-gegevensset met behulp van het multi-schaalalgoritme van BVQX. De individuele structurele beelden werden ruimtelijk genormaliseerd naar de standaard Talairach-ruimte.22]. Dezelfde niet-lineaire transformatie werd vervolgens toegepast op de T2*-gewogen fMRI-tijdreeksgegevens. Na de voorverwerkingsstappen van slice-scantijdcorrectie en 3D-bewegingscorrectie werden de functionele gegevens ruimtelijk afgevlakt met behulp van een Gauss-kernel met een FWHM van 6 mm en tijdelijk afgevlakt met behulp van een Gauss-kernel van 4s met behulp van algoritmen van BVQX

Statistische analyses werden uitgevoerd door het fMRI-signaaltijdsverloop voor verschillende omstandigheden (videogamecue en neutrale stimuli) te modelleren als een boxcar-functie gecombineerd met een hemodynamische responsfunctie. De modelfuncties werden gebruikt als verklarende variabelen binnen de context van het algemene lineaire model (GLM) om meervoudige lineaire regressieanalyse toe te passen op fMRI-signaaltijdsverlopen op voxel-voor-voxelbasis. Een analyse van willekeurige effecten leverde individuele en groepsstatistische parametrische kaarten op van hersenactivatie die de signalen van videogames contrasteerden met neutrale stimuli. Voor alle analyses werden associaties als significant beschouwd als de False Discovery Rate (FDR) kleiner dan of gelijk was aan 0.05 (gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen) in veertig aangrenzende voxels. Bij het beheersen van de totale speeltijd werden de gemiddelde bètagewichten die verband houden met de modelfuncties gebruikt om de gedeeltelijke correlatie te onderzoeken tussen metingen van het verlangen naar gameplay-indices en gelokaliseerde hersenactivatie. Een analyse op het tweede niveau van het ANOVA-model met willekeurige effecten, met twee binnenfactoren (videogamekeus versus neutrale stimuli) en twee tussen subjectfactoren (overmatige internetvideogamespeler versus algemene internetvideogamespeler) werd gebruikt om de verschillende hersenactivatie in een overmatige internetvideogamespeler. Controlerend voor de totale speeltijd werd een gedeeltelijke correlatie tussen het verlangen naar de internetvideogame en de gemiddelde bètagewichten geanalyseerd.
Stimulatie van internetvideogames versus neutrale controle
 
Het gemiddelde verlangen naar de internetvideogame bij negentien proefpersonen was 3.3 ± 1.6 (minimaal 1 en maximaal 5.5). Bij het reageren op stimuli voor internetvideogames werd, vergeleken met neutrale stimuli, significant grotere activiteit geïdentificeerd in zes clusters (FDR <0.05, p<0.0009243): cluster 1 (Talairach x, y, z; 56, −35, 23; rechter pariëtale lob, −59, −41, 23; linker pariëtale kwab (Brodmann 7, 40), 32, −84, 23; rechter achterhoofdskwab, −26, −84, 23; linker achterhoofdskwab), cluster 2 (38, − 40, −29; rechter voorkwab van het cerebellum, 39, −73, −29; linker achterkwab van het cerebellum), cluster 3 (14, −64, −39; rechter halvemaanvormige kwab van het cerebellum), cluster 4 (20, −31, 2 ; rechter thalamus), cluster 5 (−22, −25, 3; linker thalamus, −38, −25, −17; linker parahippocampale gyrus (Brodmann 36)), en cluster 6 (−17, 19, 25; links inferieur frontale gyrus (Brodmann 9), dorsolaterale prefrontale cortex die overlapt met de DLPFC in het onderzoek van Callicott et al. en Cotter et al.23, 24]) (Figuur 1). De gemiddelde bètawaarden tussen clusters 4, 5 en 6 waren positief met elkaar gecorreleerd (cluster 4 vs. cluster 5: r=0.67, p<0.01; cluster 4 vs. cluster 6: r=0.63, p<0.01; cluster 5 vs. cluster 6: r=0.64, p<0.01). De andere clusters vertoonden geen correlatie tussen hun bètawaarden.
In een correlatieanalyse tussen de bètawaarden van clusters en het zelfgerapporteerde verlangen naar de internetvideogame, was het verlangen positief gecorreleerd met cluster 4 (rechter thalamus r=0.50, p=0.03), cluster 5 (linker thalamus, linker parahippocampale gyrus ( Brodmann 36), r=0.56, p=0.02) en cluster 6 (linker inferieure frontale gyrus (Brodmann 9), r=0.54, p=0.02). Er was geen significante correlatie tussen andere clusters en de wens om videogames op internet te spelen (Figuur 2).
Figuur 2
Figuur 2     

 

 

 

De correlaties tussen Cluster 4, Cluster 5, Cluster 6 en Craving (gemiddelde ± 0.95 BI)
 
 

  Onderwerpen die meer internetvideogames (MIGP) speelden dan algemene internetvideogamespelers (GP)

 
Het viel ons op dat sommige proefpersonen de videogame veel vaker speelden dan anderen. Op basis van deze observatie hebben we de proefpersonen in twee groepen verdeeld: proefpersonen die meer internetvideogames (MIGP) speelden en een algemene spelersgroep (GP). Van de negentien proefpersonen werden zes proefpersonen die de videogame meer dan 900 minuten speelden (150% van de aanbevolen tijd, 600 minuten) geselecteerd als proefpersonen die meer internetvideogames (MIGP) speelden. De MIGP speelde de internetvideogame 1500.0 ± 370.9 minuten/10 dagen, terwijl de huisarts de game 517.5 ± 176.6 minuten/10 dagen speelde. Vergeleken met de huisarts vertoonde MIGP, als reactie op signalen van internetvideogames, significant grotere activiteit in zes clusters (FDR <0.05, p<0.000193): cluster 7 (Talairach x, y, z; 5, 48, −13; rechter mediale frontale gyrus broadmann-gebied (BA) 11), cluster 8 (52, −13, 38, rechter frontale precentrale gyrus), cluster 9 (20, −29, −5; rechter parahippocampale gyrus), cluster 10 (6, −52 , 66; rechter pariëtale post-centrale gyrus), cluster 11 (−25, −13, 52; linker frontale pre-centrale gyrus), cluster 12 (−17, −99, −17; linker occipitale linguale gyrus) (Figuur 3). Gecontroleerd voor de totale speeltijd was de wens om videogames via internet te spelen positief gecorreleerd met cluster 7 (rechter mediale frontale gyrus, r=0.47, p=0.047) en cluster 9 (rechter parahippocampale gyrus, r=0.52, p=0.028) (Figuur 4). Er was geen significante correlatie tussen andere clusters en het verlangen naar de internetvideogame.
Figuur 3
Figuur 3     

 

 

 

Het verschil in regionale cerebrale bloedstroom (rCBF) tussen MIGP en huisarts
 
 
Figuur 4
Figuur 4     

 

 

 

De correlaties tussen Cluster 7, Cluster 9 en Craving (gemiddelde ± 0.95 BI)
 
 

discussies

De huidige bevindingen suggereren dat het neurale circuit dat het door cue geïnduceerde verlangen naar het spelen van videogames op internet bemiddelt, vergelijkbaar is met het circuit dat wordt waargenomen na de presentatie van cue aan personen met middelenafhankelijkheid of pathologisch gokken. Bij alle gamers lijken signalen van internetvideogames, in tegenstelling tot neutrale signalen, vaak activiteit uit te lokken in de dorsolaterale prefrontale cortex, parahippocampale gyrus en thalamus.6, 25]. Als reactie op signalen van internetvideogames had MIGP een verhoogde activering van de rechter mediale frontale gyrus (orbitofrontale cortex), precentrale gyrus, parahippocampale gyrus en occipitale linguale gyrus, vergeleken met GP. Met name de dorsolaterale prefrontale, orbitofrontale cortex, parahippocampale gyrus en thalamus werden geassocieerd met het verlangen naar videogames op internet.

Dorsolaterale Prefrontale cortex

Zoals gerapporteerd bij patiënten met alcohol, cocaïne, nicotine en online games [10, 12, 13,14] werd de dorsolaterale prefrontale cortex geactiveerd als reactie op spelsignalen. Met het bewijs dat DLPFC-activering reageerde op een visuele goksignaal, Crockford et al.10] suggereerde dat visuele goksignalen zouden worden erkend als opvallend voor aandacht en beloningsverwachting. Barch en Buckner hebben gesuggereerd dat de signalen verband hielden met het werkgeheugen.26]. De DLPFC heeft een rol bij het in stand houden en coördineren van representatie door de huidige zintuiglijke ervaring te koppelen aan herinneringen aan ervaringen uit het verleden om passende doelgerichte actie te genereren.27, 28]. Gamevideo-aanwijzingen kunnen dus herinneren aan eerdere game-ervaringen die verband houden met een activering van DLPFC.

    

Orbitofrontale cortex en visuo-ruimtelijk werkgeheugensysteem

Als reactie op signalen van internetvideogames had MIGP een verhoogde activiteit van de rechter mediale frontale gyrus (orbitofrontale cortex), precentrale gyrus, parahippocampale gyrus en occipitale linguale gyrus, vergeleken met GP. Interessant is dat alle regio’s die in MIGP geactiveerd worden, geassocieerd zijn met visuo-ruimtelijk werkgeheugen.29]. Cocaïnegebruikers vertonen hogere niveaus van rechter mediale prefrontale activiteit en lagere niveaus van aandachtsbias bij het reageren op cocaïnestimuli, wat erop wijst dat zij moeite hebben met het losmaken van de aandacht van drugsgerelateerde stimuli.29]. Bovendien werd in onze studie activering in de orbitofrontale cortex en parahippocampale gyrus geassocieerd met het verlangen naar internetvideogames. Een hyperactieve OFC bij drugsgebruik [15] en een hypersensibiliseerde amygdala en hippocampus die reageren op cue-exposure [30] zijn vaak gemeld bij patiënten met middelenafhankelijkheid. Bovendien werd er ook melding gemaakt van een dissociatie in de visuele verwerkingsstroom bij pathologische gokkers die een cue-geïnduceerde stimulus kregen.10]. De huidige bevindingen komen overeen met de resultaten die zijn gerapporteerd bij patiënten met middelenafhankelijkheid. Door de verbinding met het striatum en limbische gebieden zoals de amygdala [31], wordt aangenomen dat de OFC passend gedrag selecteert als reactie op externe stimuli en beloningsverwerking in het proces van doelgericht gedrag [32]. Activering van de OFC zou de motivatie kunnen verklaren voor het blijven spelen van videogames op internet in een vroeg stadium.

Parahippocampale gyrus en thalamus

Naast de activering van DLPFC en OFC werd het bekijken van signalen uit videogames geassocieerd met verhoogde activiteit van de parahippocampale gyrus en thalamus, en die gebieden waren positief gecorreleerd met gerapporteerd verlangen. Kalivas en Volkow [6] suggereert dat limbische structuren voor leren en geheugen de belangrijkste hersencircuits zijn die verband houden met het verlangen naar medicijnen die het zoekgedrag naar drugs aandrijven. Geneesmiddelgerelateerde signalen kunnen hunkering veroorzaken bij patiënten met een drugsverslaving [33] en dit versterkingsmechanisme is geassocieerd met het dopamine-beloningssysteem [7] evenals leer- en geheugenfuncties in de hippocampus en amygdala [30, 34]. Koning et al [35] hebben activering van de amygdala gemeld bij proefpersonen die first-person shooter-videogames speelden. Bovendien kunnen fysiologische en gedragsmatige reacties op visuele stimuli voor beloning of straf gebaseerd zijn op de met waarden beladen informatie die door de amygdala wordt verstrekt. [36Hoewel de amygdala en de hippocampus zelf in het huidige onderzoek niet geactiveerd zijn, kan de activering van de parahippocampale gyrus de functies van de amygdala weerspiegelen, met name geheugenmodulatie tijdens emotioneel opwindende situaties.37], en de hippocampus bij het herkennen van oude configuraties tijdens visueel associatief herkenningsgeheugen [38]
Met het bewijs dat een verband ondersteunt tussen dopamine en beloningssystemen bij het spelen van videogames op internet [35, 36, 39, 40Bij het spelen van videogames op internet kan worden verwacht dat er soortgelijke versterkingssystemen nodig zijn als die welke het drugs- en alcoholgebruik bemiddelen. De associatie tussen het dopaminerge beloningssysteem en internetvideogames is eerder gesuggereerd in een eerdere genetische studie [39] en de afgifte van dopamine in de thalamus tijdens het spelen van videogames is gemeld door Koepp [40].

Beperkingen

De huidige studie heeft verschillende beperkingen. Ten eerste hebben we een grotere en meer diverse steekproef nodig (met vrouwen en adolescenten) om de exacte reactie van de hersenen op het spelen van videogames op internet te bevestigen. Ten tweede hebben we geen diagnostisch hulpmiddel gebruikt om de ernst van het verlangen naar de internetvideogame te controleren, hoewel we wel Young's internetverslavingsschaal, de totale speeltijd en visuele analoge schaalbeoordelingen van verlangen hebben toegepast. “Ten derde leverde de beoordeling tijdens een enkele scansessie niet genoeg informatie op om te bepalen of de activeringen van de amygdala en de hippocampus als reactie op de videogame te wijten waren aan de herinnering aan eerdere gameplay of aan verlangen, hoewel we een significante correlatie vonden tussen verlangen en hersenactiviteit. activiteit terwijl de totale speeltijd wordt gecontroleerd. Bovendien wordt aangenomen dat verlangensreacties worden ontwikkeld tijdens het conditioneringsproces en als zodanig een kernsymptoom van verslavende stoornissen vertegenwoordigen.9]. In dit onderzoek hadden de proefpersonen geen verslaving aan internetvideogames, maar waren het gezonde proefpersonen die werden gevraagd om slechts tien dagen lang een specifiek, nieuw spel te spelen. We kunnen niet uitsluiten dat de hersenreactie op spelstimulatie voortkomt uit de emotionele geheugenreactie op gamen of een vroege betrokkenheidsfase in het gaming-leerproces vertegenwoordigt.41].”

Conclusie

Het huidige onderzoek biedt informatie over hersenveranderingen die de motivatie ondersteunen om in een vroeg stadium door te gaan met het spelen van een internetvideogame. Gebaseerd op eerdere onderzoeken naar cue-geïnduceerde hunkering bij middelenmisbruikers, suggereren de huidige bevindingen ook dat het neurale circuit dat cue-geïnduceerde verlangen naar internetvideogames bemiddelt, vergelijkbaar is met het circuit dat wordt waargenomen na cue-presentatie aan personen met middelenafhankelijkheid. In het bijzonder lijken signalen vaak activiteit op te wekken in de dorsolaterale prefrontale cortex, orbitofrontale cortex, parahippocampale gyrus en thalamus.

Dankwoord
 
Financiering en ondersteuning en dankbetuigingen
Dit onderzoek werd gefinancierd door NIDA DA 15116. We zijn ook dankbaar voor de samenwerking met het gamebedrijf K2NETWORK en Samsung Electronics Co., Ltd.
voetnoten
 
Dit is een PDF-bestand van een onbewerkt manuscript dat is geaccepteerd voor publicatie. Als service aan onze klanten bieden wij deze vroege versie van het manuscript. Het manuscript zal een copy-editing ondergaan, een typografie en een review van het resulterende bewijs voordat het in zijn definitieve citeervorm wordt gepubliceerd. Houd er rekening mee dat tijdens het productieproces fouten kunnen worden ontdekt die van invloed kunnen zijn op de inhoud en alle wettelijke disclaimers die van toepassing zijn op het tijdschrift.
 

Referenties

1. Ha JH, Yoo HJ, Cho IH, Chin B, Shin D, Kim JH. Psychiatrische comorbiditeit beoordeeld bij Koreaanse kinderen en adolescenten die positief screenen op internetverslaving. J Clin Psychiatry. 2006;67: 821-826.[PubMed]
2. Yang CK, Choe BM, Baity M, Lee JH, Cho JS. SCL-90-R- en 16PF-profielen van middelbare scholieren met overmatig internetgebruik. Kan J Psychiatry. 2005;50: 407-414.[PubMed]
3. Young KS. Psychologie van computergebruik: XL. Verslavend gebruik van internet: een zaak die het stereotype breekt. Psychol Rep. 1996;79: 899-902.[PubMed]
4. Hwang SW. Vijftig uur gamen leidt dagelijks tot de dood in Chung Ang. Dae Gu; Korea: 2005.
5. Payne JW. Gevangen in het web. Washington Post; Washington DC: 2006. p. pHE01.
6. Kalivas PW, Volkow ND. De neurale basis van verslaving: een pathologie van motivatie en keuze. Am J Psychiatry. 2005;162: 1403-1413.[PubMed]
7. Comings DE, Rosenthal RJ, Lesieur HR, Rugle LJ, Muhleman D, Chiu C, et al. Een studie van het dopamine D2-receptorgen bij pathologisch gokken. Farmacogenetica. 1996;6: 223-234.[PubMed]
8. Volkow ND, Wang GJ, Fowler JS, Logan J, Gatley SJ, Hitzemann R, et al. Verminderde striatale dopaminerge responsiviteit bij ontgifte, van cocaïne afhankelijke personen. Natuur. 1997;386: 830-833.[PubMed]
9. Galanter M, Kleber HD. Neurobiologie van verslaving in Koob GF edit: behandeling van middelenmisbruik. 4. Washington, DC: American Psychiatric Publishing, Inc; 2008. blz. 9–10.
10. Crockford DN, Goodyear B, Edwards J, Quickfall J, el-Guebaly N. Cue-geïnduceerde hersenactiviteit bij pathologische gokkers. Biol Psychiatry. 2005;58: 787-795.[PubMed]
11. Filbey FM, Claus E, Audette AR, Niculescu M, Banich MT, Tanabe J, et al. Blootstelling aan de smaak van alcohol veroorzaakt activering van het mesocorticolimbische neurocircuit. Neuropsychopharmacology. 2008;33: 1391-1401. [PMC gratis artikel][PubMed]
12. George MS, Anton RF, Bloomer C, Teneback C, Drobes DJ, Lorberbaum JP, et al. Activering van de prefrontale cortex en de voorste thalamus bij alcoholische proefpersonen bij blootstelling aan alcoholspecifieke signalen. Arch Gen Psychiatry. 2001;58: 345-352.[PubMed]
13. Ko CH, Liu GC, Hsiao S, Yen JY, Yang MJ, Lin WC, et al. Hersenactiviteiten geassocieerd met gamedrang van online gameverslaving. J Psychiatr Res. 2009;43: 739-747.[PubMed]
14. Maas LC, Lukas SE, Kaufman MJ, Weiss RD, Daniels SL, Rogers VW, et al. Functionele magnetische resonantiebeeldvorming van de activering van het menselijk brein tijdens cue-geïnduceerde hunkering naar cocaïne. Am J Psychiatry. 1998;155: 124-126.[PubMed]
15. Tremblay L, Schultz W. Relatieve beloningsvoorkeur in primitieve orbitofrontale cortex. Natuur. 1999;398: 704-708.[PubMed]
16. Wrase J, Grusser SM, Klein S, Diener C, Hermann D, Flor H, et al. Ontwikkeling van alcoholgerelateerde signalen en door signalen geïnduceerde hersenactivatie bij alcoholisten. Eur Psychiatry. 2002;17: 287-291.[PubMed]
17. Franklin TR, Wang Z, Wang J, Sciortino N, Harper D, Li Y, et al. Limbische activering voor het roken van sigaretten, los van het staken van nicotine: een perfusie-fMRI-onderzoek. Neuropsychopharmacology. 2007;32: 2301-2309.[PubMed]
18. Zijlstra F, Veltman DJ, Booij J, van den Brink W, Franken IH. Neurobiologische substraten van door cue opgewekte hunkering en anhedonie bij recentelijk onthoudende opioïde-afhankelijke mannen. Drug Alcohol Depend. 2009;99: 183-192.[PubMed]
19. Widyanto L, McMurran M. De psychometrische eigenschappen van de internetverslavingstest. Cyberpsychol Behav. 2004;7: 443-450.[PubMed]
20. Beck AT, Ward CH, Mendelson M, Mock J, Erbaugh J. Een inventaris voor het meten van depressie. Arch Gen Psychiatry. 1961;4: 561-571.[PubMed]
21. Fydrich T, Dowdall D, Chambless DL. Betrouwbaarheid en validiteit van de Beck Anxiety Inventory. J Angst Dis. 1992;6: 55-61.
22. Talairach J, Tournoux P. Co-planaire stereotactische atlas van het menselijk brein. New York: Thieme Medische Uitgevers, Inc; 1988.
23. Callicott JH, Egan MF, Mattay VS, Bertolino A, Bone AD, Verchinksi B, et al. Abnormale fMRI-reactie van de dorsolaterale prefrontale cortex bij cognitief intacte broers en zussen van patiënten met schizofrenie. Am J Psychiatry. 2003;160: 709-719.[PubMed]
24. Cotter D, Mackay D, Chana G, Beasley C, Landau S, Everall IP. Verminderde neuronale grootte en gliale celdichtheid in gebied 9 van de dorsolaterale prefrontale cortex bij personen met een depressieve stoornis. Cereb Cortex. 2002;12: 386-394.[PubMed]
25. Volkow ND, Wise RA. Hoe kan drugsverslaving ons helpen obesitas te begrijpen? Nat Neurosci. 2005;8: 555-560.[PubMed]
26. Barch DM, Buckner RL. Geheugen. In: Schiffer RB, Rao SM, Fogel BS, redactie. Neuropsychiatry. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins; 2003. blz. 426-443.
27. Bonson KR, Grant SJ, Contoreggi CS, Links JM, Metcalfe J, Weyl HL, et al. Neurale systemen en cue-geïnduceerde hunkering naar cocaïne. Neuropsychopharmacology. 2002;26: 376-386.[PubMed]
28. Goldman-Rakic ​​P, Leung HC. Functionele architectuur van de dorsolaterale prefrontale cortex bij apen en mensen. In: Stuss DT, Knight RT, redactie. Principes van de frontale kwabfunctie. Oxford: Oxford University Press; 2002. pp. 85-95.
29. Hester R, Garavan H. Neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan drugsgerelateerde cue-afleiding bij actieve cocaïnegebruikers. Pharmacol Biochem Behav. 2009;93: 270-277.[PubMed]
30. Weiss F, Maldonado-Vlaar CS, Parsons LH, Kerr TM, Smith DL, Ben-Shahar O. Controle van cocaïnezoekgedrag door drugsgerelateerde stimuli bij ratten: effecten op het herstel van gedoofde operant-reagerende en extracellulaire dopamineniveaus in de amygdala en nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci US A. 2000;97: 4321-4326. [PMC gratis artikel][PubMed]
31. Groenewegen HJ, Uylings HB. De prefrontale cortex en de integratie van sensorische, limbische en autonome informatie. Prog Brain Res. 2000;126: 3-28.[PubMed]
32. Rollen ET. De orbitofrontale cortex en beloning. Cereb Cortex. 2000;10: 284-294.[PubMed]
33. O'Brien CP, Childress AR, Ehrman R, Robbins SJ. Conditionerende factoren bij drugsmisbruik: kunnen ze dwang verklaren? J Psychopharmacol. 1998;12: 15-22.[PubMed]
34. Zie RE. Neurale substraten van cocaïne-cue-associaties die terugval veroorzaken. Eur J Pharmacol. 2005;526: 140-146.[PubMed]
35. King JA, Blair RJ, Mitchell DG, Dolan RJ, Burgess N. Het goede doen: een gemeenschappelijk neuraal circuit voor gepast gewelddadig of medelevend gedrag. Neuroimage. 2006;30: 1069-1076.[PubMed]
36. Paton JJ, Belova MA, Morrison SE, Salzman CD. De amygdala van primaten vertegenwoordigt de positieve en negatieve waarde van visuele stimuli tijdens het leren. Natuur. 2006;439: 865-870. [PMC gratis artikel][PubMed]
37. Kilpatrick L, Cahill L. Amygdala-modulatie van parahippocampale en frontale gebieden tijdens emotioneel beïnvloede geheugenopslag. Neuroimage. 2003;20: 2091-2099.[PubMed]
38. Duzel E, Habib R, Rotte M, Guderian S, Tulving E, Heinze HJ. Menselijke hippocampale en parahippocampale activiteit tijdens visueel associatief herkenningsgeheugen voor ruimtelijke en niet-ruimtelijke stimulusconfiguraties. J Neurosci. 2003;23: 9439-9444.[PubMed]
39. Han DH, Lee YS, Yang KC, Kim EY, Lyoo IK, Renshaw PF. Dopamine-genen en beloningsafhankelijkheid bij adolescenten met overmatig spelen van internetvideogames. J Addict Med. 2007;1: 133-138.
40. Koepp MJ, Gunn RN, Lawrence AD, Cunningham VJ, Dagher A, Jones T, et al. Bewijs voor striatale dopamine-afgifte tijdens een videogame. Natuur. 1998;393: 266-268.[PubMed]
41. Bermpohl F, Walter M, Sajonz B, Lucke C, Hagele C, Sterzer P, et al. Aandachtsmodulatie van de verwerking van emotionele prikkels bij patiënten met ernstige depressies – veranderingen in prefrontale corticale gebieden. Neurosci Lett. 2009;463: 108-113.[PubMed]