Corticale dikte-afwijkingen in de late adolescentie met online gameverslaving (2013)

Opmerkingen: Veranderingen in de hersenschors houden verband met verslaving. Minder grijze massa in de insula en orbitofrontale cortex correleert sterk met degenen die verslaafd zijn aan drugs – en dit werd gevonden bij internetverslaafden. Deze hersenveranderingen correleerden met slechtere prestaties bij tests die de functie van de frontale cortex meten.

PLoS One. 2013;8(1):e53055. doi: 10.1371/journal.pone.0053055. Epub 2013 januari 9.

Yuan K, Cheng P, Dong T, Bi Y, Xing L, Yu D, Zhao L, Dong M, von Deneen KM, Liu Y, Qin W, Tian J.

bron

Life Sciences Research Center, School of Life Sciences and Technology, Xidian Universiteit, Xi'an, Shaanxi, China.

Abstract

Online gaming verslaving, als het meest populaire subtype van Internet verslaving, had steeds meer aandacht gekregen van de hele wereld. Er zijn echter structurele verschillen in corticale dikte van de hersenen tussen adolescenten met online gamen verslaving en gezonde controles zijn niet zo goed bekend; evenmin was de associatie ervan met het verminderde cognitieve controlevermogen. Magnetische resonantiebeeldvormingsscans met hoge resolutie vanaf de late adolescentie met online gamen verslaving (n = 18) en op leeftijd, opleiding en geslacht afgestemde controles (n = 18) werden verworven.

De corticale diktemeetmethode werd gebruikt om veranderingen in de corticale dikte te onderzoeken bij personen met online gamen verslaving.

De Stroop-taak met kleurwoord werd gebruikt om de functionele implicaties van de corticale dikteafwijkingen te onderzoeken.

Beeldgegevens onthuld inverhoogde corticale dikte in de linker precentrale cortex, precuneus, middelste frontale cortex, inferieure temporale en middelste temporale cortex in de late adolescentie met online gamen verslaving; Ondertussen waren de corticale diktes van de linker laterale orbitofrontale cortex (OFC), insula, linguale gyrus, de rechter postcentrale gyrus, entorhinale cortex en inferieure pariëtale cortex afgenomen.

Correlatieanalyse toonde aan dat de corticale diktes van de linker precentrale cortex, precuneus en linguale gyrus correleerden met de duur van online gamen verslaving en de corticale dikte van de OFC correleerde met de verminderde taakprestaties tijdens de Stroop-taak met kleurwoorden bij adolescenten met online gamen verslaving.

De bevindingen in de huidige studie suggereerden dat de afwijkingen in de corticale dikte van deze regio’s mogelijk betrokken zijn bij de onderliggende pathofysiologie van online gamen. verslaving.

Introductie

Als een belangrijke periode tussen kinderjaren en volwassenheid, wordt de adolescentie omringd door veranderingen in fysieke, psychologische en sociale ontwikkeling [1]. Het relatief onvolwassen cognitieve controlevermogen maakt deze periode tot een tijd van kwetsbaarheid en aanpassing en kan leiden tot een hogere incidentie van affectieve stoornissen en verslaving onder adolescenten [2], [3], [4]. Als een van de meest voorkomende geestelijke gezondheidsproblemen onder Chinese adolescenten wordt de internetverslavingsstoornis (IAD) momenteel steeds ernstiger [5], [6]. Online gameverslaving, als belangrijkste subtype van IAD, kreeg steeds meer aandacht van de hele wereld en vooral uit Oost-Azië, bijvoorbeeld China en Korea. De adolescenten met online gameverslaving besteden buitensporig veel tijd aan het spelen van online games en zijn niet in staat hun buitensporige gamegewoonten onder controle te houden, ondanks schadelijke sociale en emotionele gevolgen, zoals verminderde werkprestaties en academisch falen [7], [8], [9]en in extreme gevallen zelfs criminele activiteiten [10]. Vanwege de toenemende prevalentie hebben IAD en online gameverslaving de wetenschappelijke aandacht getrokken van de academische wereld over de hele wereld [5], [6], [7], [8], [9], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]. Helaas bestaat er momenteel geen gestandaardiseerde behandeling voor IAD vanwege het gebrek aan een duidelijk begrip van de mechanismen die ten grondslag liggen aan deze ziekte [12].

Om de neurale basis van online gameverslaving te onderzoeken, zijn opkomende neuroimaging-onderzoeken uitgevoerd die functionele afwijkingen hebben benadrukt bij personen met online gameverslaving. [19]. Gebaseerd op het abnormale glucosemetabolisme in de rechter orbitofrontale cortex (OFC) en de andere regio's [20] en niveaus van beschikbaarheid van dopamine D2-receptoren in het striatum [21] in de online gameverslavingsgroep suggereerden de onderzoekers dat online gameverslaving vergelijkbare psychologische en neurobiologische afwijkingen kan vertonen met verslavende stoornissen met en zonder substantie. In overeenstemming met deze opvatting hebben Ko et al. identificeerde de neurale substraten van het verlangen naar online gamen door de activering van verschillende hersengebieden te onthullen als reactie op de gaming-signalen in de online gameverslavingsgroep, zoals de OFC, de anterieure cingulated cortex (ACC), de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) en de parahippocampus [22], [23]. De functionele beeldvormingsstudies hadden de mogelijke neurale mechanismen van de online gameverslaving ontdekt, maar de structurele effecten van online gameverslaving op de corticale dikte van de hersenen van de late adolescentie zijn niet goed bekend. [5], [24]. Hoewel de op voxel gebaseerde morfometrie (VBM) -methode de tekorten aan grijze stof in de ACC, de DLPFC, de OFC, de insula en linker linguale gyrus, het aanvullende motorgebied (SMA) en het cerebellum bij online gameverslaafden had onthuld [5], [24], is deze methode vooral gevoelig voor de verschillen in registratie, mate van afvlakking en keuze van het normalisatiesjabloon [25], [26]. Bovendien hebben tot nu toe, voor zover wij weten, weinig onderzoeken de afwijkingen in de corticale dikte en de associatie ervan met de cognitieve controlestoornissen bij adolescenten met online gameverslaving onderzocht.

Daarom werd in de huidige studie de corticale diktemeetmethode, een geschiktere methode dan VBM, gebruikt om de integriteit van de cytoarchitectuur in de cortex te onderzoeken in de online gameverslavingsgroep. [27], [28]. Om de relevantie van eventuele corticale dikteafwijkingen te interpreteren, werden de mogelijke gedragsimplicaties van deze bevindingen onderzocht door de correlatieanalyse tussen de corticale diktebevindingen en gedragsmetingen. Eerdere onderzoeken hadden de significante correlatie aangetoond tussen de structurele afwijkingen en de duur van online gameverslaving [5]. Bovendien hadden onderzoekers het verminderde cognitieve controlevermogen bij adolescenten met IAD gedetecteerd met behulp van een Stroop-taak met kleurwoorden [29]. Daarom waren de gedragsbeoordelingen in het huidige onderzoek de duur van de online gameverslaving en de uitvoering van de kleurwoord Stroop-taak. Het verband tussen neuroimaging-bevindingen en goed gedefinieerde gedragsindices waarvan bekend is dat ze worden beïnvloed bij online gameverslaving, zou een verdere index zijn van het belang van deze bevindingen voor verslaving.

Methods and Materials

2.1 Ethische verklaring

Alle onderzoeksprocedures werden goedgekeurd door de West China Hospital Subcommittee on Human Studies en werden uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Alle deelnemers aan onze studie gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming.

2.2 deelnemers

Volgens de aangepaste Young Diagnostic Questionnaire voor Internet Addiction (YDQ) criteria van Beard en Wolf [17], [30], werden 165 eerstejaars- en tweedejaarsstudenten onderzocht in acht maanden. Twintig studenten met online gameverslaving werden eruit gefilterd en 18 adolescenten met online gameverslaving (12 mannen, gemiddelde leeftijd=19.4 ± 3.1 jaar, opleiding 13.4 ± 2.5 jaar) betrokken bij ons onderzoek door twee linkshandige spelers uit te sluiten. Alleen de personen zonder persoonlijke of familiegeschiedenis van psychiatrische stoornissen namen deel aan ons verdere onderzoek. Om te onderzoeken of er al dan niet sprake was van lineaire veranderingen in de hersenstructuur, werd via een retrospectieve diagnose de duur van de ziekte geschat. We vroegen de proefpersonen naar hun levensstijl toen ze aanvankelijk verslaafd waren aan hun voornamelijk online game, namelijk World of Warcraft (WOW), een massaal multiplayer online rollenspel (MMORPG) van Blizzard Entertainment. Bij het spelen van online games moeten spelers avatars bouwen in hun virtuele wereld en een zeer groot aantal spelers communiceert met elkaar binnen een virtuele gamewereld. Met 9.1 miljoen abonnees (12 miljoen op het hoogtepunt) in augustus 2012 is WOW momenteel 's werelds MMORPG met de meeste abonnees en heeft het het Guinness World Record voor de meest populaire MMORPG onder abonnees (http://www.ign.com/articles/2012/10/04/mists-of-pandaria-pushes-warcraft-subs-over-10-million). Om te garanderen dat ze aan internetverslaving leden, hebben we ze opnieuw getest met de door Beard en Wolf aangepaste YDQ-criteria. We hebben ook de betrouwbaarheid van de zelfrapportages van de online gameverslaafden bevestigd door telefonisch met hun ouders en de huis- en klasgenoten te praten.

Achttien op leeftijd en geslacht afgestemde gezonde controles (12 mannen, gemiddelde leeftijd=19.5 ± 2.8 jaar, opleiding 13.3 ± 2.0 jaar) zonder persoonlijke of familiegeschiedenis van psychiatrische stoornissen namen ook deel aan ons onderzoek. Volgens eerdere onderzoeken [5], [22], kozen we voor gezonde controlepersonen die minder dan 2 uur per dag op internet doorbrachten. De gezonde controles werden ook getest met de YDQ-criteria die door Beard en Wolf waren aangepast om er zeker van te zijn dat ze niet aan online gameverslaving leden. Alle gescreende deelnemers waren rechtshandig Chinees en werden beoordeeld aan de hand van een persoonlijk zelfrapport en de Edinburgh Handedness Questionnaire. Uitsluitingscriteria voor beide groepen waren 1) het bestaan ​​van een neurologische aandoening geëvalueerd door het Structured Clinical Interview for Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition (DSM-IV); 2) alcohol-, nicotine- of drugsmisbruik door screening op drugs; 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 dossiers. De Hamilton-angstschaal (HAMA) en de Beck-depressie-inventaris-II (BDI) werden gebruikt om de emotionele toestanden van alle deelnemers gedurende de voorgaande twee weken te evalueren. Meer gedetailleerde demografische informatie wordt gegeven in Tabel 1.

Tabel 1  

Onderwerpdemografische gegevens voor adolescenten met online gameverslaving (leeftijdscategorie: 17-22 jaar) en controlegroepen (leeftijdscategorie: 17-21 jaar).

2.3 Gedragsgegevensverzameling

Het kleurwoord Stroop-taakontwerp werd geïmplementeerd met behulp van E-prime 2.0-software (http://www.pstnet.com/eprime.cfm) volgens een eerder onderzoek [31]. Bij deze taak werd gebruik gemaakt van een blokontwerp met drie voorwaarden, namelijk congruent, incongruent en rust. Drie woorden, rood, blauw en groen, werden weergegeven in drie kleuren (rood, blauw en groen) als congruente en incongruente stimuli. Tijdens rust werd er in het midden van het scherm een ​​kruis weergegeven en moesten de proefpersonen hun ogen op dit kruis richten zonder te reageren. Alle gebeurtenissen werden geprogrammeerd in twee runs met verschillende reeksen congruente en incongruente blokken. Elke deelnemer kreeg de opdracht om zo snel mogelijk op de weergegeven kleur te reageren door met zijn rechterhand op een knop op een Serial Response Box™ te drukken. Het indrukken van knoppen met de wijs-, middel- en ringvinger kwam respectievelijk overeen met rood, blauw en groen. Deelnemers werden individueel getest in een rustige kamer terwijl ze in een rustige gemoedstoestand verkeerden. Na de eerste oefening werden de gedragsgegevens twee of drie dagen vóór de MRI-scan verzameld.

2.4 MRI-gegevensverzameling

Magnetische resonantiemetingen werden uitgevoerd op een 3-T-scanner (Allegra; Siemens Medical System) in het Huaxi MR Research Center, West China Hospital van Sichuan University, Chengdu, China. De 3D T1-gewogen beelden met hoge resolutie werden verkregen voor corticale diktemetingen met de volgende parameters: TR=1900 ms; TE=2.26 ms; hoek omdraaien=90°; matrixresolutie in het vlak=256×256; plakjes=176; gezichtsveld=256 mm×256 mm; voxel-grootte=1×1×1mm. De beelden werden door een neuroloog gescreend op pathologische bevindingen.

2.5 Analyse van beeldgegevens

Vóór de corticale dikteanalyse hadden we de kwaliteit van de ruwe gegevens voor de daaropvolgende pijplijn visueel gecontroleerd. De afbeeldingen met vervorming en artefacten zijn uitgesloten. Gelukkig is er volgens de criteria geen onderwerp verwijderd. FreeSurfer 5.0 (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/) werd gebruikt om de corticale dikte te berekenen uit de structurele magnetische resonantiebeelden. De lokale corticale dikte werd gemeten op basis van het verschil tussen de positie van equivalente hoekpunten in de pial- en grijswitte materie-oppervlakken. Kort gezegd werd de witte stof in de hersenen gesegmenteerd uit de T1-gewogen beelden en werd het grensvlak tussen grijs en witte stof geschat. Topografische defecten in de grijs-witte schatting werden opgelost, die vervolgens werden gebruikt als startpunt voor de zoektocht naar het vervormbare oppervlakalgoritme naar het pial-oppervlak. Het oppervlak van de grijs-witte materiegrens was opgeblazen en de verschillen tussen proefpersonen in de diepte van de gyri en sulci waren genormaliseerd. De gereconstrueerde hersenen van elke proefpersoon waren vervormd en geregistreerd op een gemiddeld bolvormig oppervlak. Om corticale dikteverschilkaarten te verkrijgen, werden de gegevens op het oppervlak afgevlakt met een Gaussiaanse afvlakkernel met een halve breedte over de volledige breedte van maximaal 10 mm. Vanwege het feit dat de BDI-score significant verschillend was tussen de twee groepen, werd de vergelijking van regionale corticale diktevariaties tussen groepen getest door vertex-by-vertex analyse van covariantie (ANCOVA), inclusief BDI als covariaat. Om voor meerdere vergelijkingen te corrigeren, p kaarten werden zo ingesteld dat ze een verwacht percentage valse ontdekkingen (FDR) van 0.05 opleverden. Er werd een cluster bestaande uit de hoekpunten die significant verschillende corticale diktes vertoonden tussen de online gameverslavingsgroep en de controlegroepen gedefinieerd. De gemiddelde dikte van het cluster werd geëxtraheerd en gebruikt om het procentuele verschil te berekenen om de omvang van het effect aan te geven. Om de relatie tussen bevindingen over de corticale dikte en online gameverslaving te onderzoeken, werd in het huidige onderzoek een volledige hersencorrelatieanalyse tussen corticale dikte en gedragsbeoordelingen (dat wil zeggen respectievelijk duur en Stroop-taakreactiefouten) geïntroduceerd. De piekwaarden van het cluster die een significante correlatie vertonen met de gedragsinformatie (FDR, p<0.05) werden geëxtraheerd en gebruikt om de correlatiecoëfficiënten te berekenen. In de huidige studie hebben we ons gericht op de hersengebieden met significant verschillende corticale diktes tussen online gameverslaving en controlegroepen.

Resultaten

Onze resultaten toonden aan dat het percentage online gameverslaving ongeveer 12.1% bedroeg in ons kleine steekproefonderzoek. Volgens hun zelfrapportage over internetgebruik besteedden de online gameverslaafden 10.2 ± 2.6 uur per dag en 6.3 ± 0.5 dagen per week aan online gamen. Adolescenten met online gameverslaving brachten meer uren per dag en meer dagen per week op internet door dan de controlegroep (p<0.005) (Tabel 1).

3.1 Gedragsgegevensresultaten

Beide groepen vertoonden een significant Stroop-effect, waarbij de reactietijd langer was tijdens de incongruente dan de congruente toestand (online gameverslaving: 677.26 ± 75.37 versus 581.19 ± 71.59 en controle: 638.32 ± 65.87 versus 548.97 ± 50.59; p<0.005). De online gameverslavingsgroep 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 de reactietijd (RT) tijdens de incongruente toestand minus congruente omstandigheden niet significant verschilde tussen deze twee groepen (98.2 ± 40.37 versus 91.92 ± 45.87; p> 0.05).

3.2 Resultaten van beeldgegevens

Na controle voor leeftijd, opleiding, geslacht, HAMA- en BDI-effecten waren er verschillende regio's met aanzienlijk verminderde corticale dikte bij adolescenten met online gameverslaving vergeleken met gezonde controles, die bestonden uit de linker laterale OFC (-9%), insulacortex ( −10%) en linguale gyrus (−10%), samen met de rechter postcentrale gyrus (−13%), entorhinale cortex (−13%) en inferieure pariëtale cortex (−10%) (Figuur 1). Bovendien is de toegenomen corticale dikte in de linker precentrale cortex (+14%), precuneus (+13%), middelste frontale cortex (+10%) en inferieure temporale (+11%) en middelste temporale cortex (+11%) werd waargenomen bij adolescenten met online gameverslaving (Figuur 1).

Figuur 1  

Corticale dikteverschillen bij adolescenten met online gameverslaving vergeleken met gezonde controles.

De corticale dikte van de linker precentrale cortex (r=0.7902, p=0.0001) en precuneus (r=0.7729, p=0.0002) was positief gecorreleerd met de duur van de verslaving bij adolescenten met online gameverslaving (Figuur 2). Alleen de linker linguale gyrus (r=-0.8102, p<0.0001) vertoonde een significant negatieve correlatie met de duur van de online gameverslaving (Figuur 2). Bovendien was de corticale dikte van de linker OFC omgekeerd gecorreleerd met het aantal fouten tijdens de incongruente toestand onder de adolescenten met online gameverslaving (r=-0.5580, p=0.0161) (Figuur 3).

Figuur 2  

Correlatieanalyseresultaten tussen corticale dikte en duur van online gameverslaving in de late adolescentie met online gameverslaving.
Figuur 3  

Resultaten van correlatieanalyse tussen corticale dikte en strooptaakprestaties bij adolescenten met online gameverslaving.

Discussie

IAD is een nieuw geïdentificeerde aandoening waarbij de controle over internetgebruik verloren gaat en die wereldwijd de aandacht heeft getrokken [7], [9], [12], [13], [14], [15], [17]. Volgens de statistieken van de China Youth Internet Association (aankondiging gedaan op 2 februari 2010) bedraagt ​​de incidentie van IAD onder Chinese stadsjongeren ongeveer 14% en 24 miljoen in totaal (http://edu.qq.com/edunew/diaocha/2009wybg.htm). Bovendien heeft IAD geleid tot negatieve resultaten in het echte sociale leven en is het de belangrijkste bron van jeugdcriminaliteit in China geworden [8], [12], [13], [17]. Als gevolg hiervan zou er meer aandacht moeten worden besteed aan adolescenten met het meest populaire subtype IAD, namelijk online gameverslaving. Talrijke functionele beeldvormingsstudies hadden de mogelijke neurale mechanismen van de online gameverslaving ontdekt en suggereerden dat deze vergelijkbare psychologische en neurobiologische afwijkingen zou kunnen delen met verslavende stoornissen met en zonder middelen. [20], [21], [22], [23]. Helaas zijn de afwijkingen in de corticale dikte bij adolescenten met online gameverslaving en het verband tussen de cognitieve controlestoornis en de verschillen in corticale topografie niet goed bekend. Daarom was het doel van de huidige studie om de corticale dikteafwijkingen van de late adolescentie met online gameverslaving te detecteren. Bovendien werden de Stroop-taakprestaties in kleur gekozen als gedragsbeoordeling om de functionele implicaties van de verschillen in corticale dikte te onderzoeken. Er wordt gehoopt dat onze bevindingen kunnen worden gebruikt om nieuwe beeldvormende biomarkers te ontwikkelen die het begrip, de diagnose en de behandeling van online gameverslaving zullen verbeteren.

Uit de demografische informatie bleek dat mensen die verslaafd zijn aan online gamen 10.2 ± 2.6 uur per dag en 6.3 ± 0.5 dagen per week aan online gamen besteden, wat aanzienlijk meer is dan de normale controlegroep (Tabel 1). Eerdere onderzoeken hadden aangetoond dat het cognitieve controlevermogen bij adolescenten met online gameverslaving verminderd is [29], [32]. Om het verminderde cognitieve controlevermogen bij adolescenten met online gameverslaving te valideren, werd in ons onderzoek de Stroop-test met kleurwoord geïntroduceerd. In overeenstemming met eerdere bevindingen [29], maakten de online gameverslaafden meer fouten dan de controlegroep tijdens de incongruente toestand. Onze resultaten toonden aan dat de adolescenten met online gameverslaving een verminderd cognitief controlevermogen vertoonden, gemeten aan de hand van de Stroop-test met kleurwoorden. Beeldvormingsresultaten toonden aan dat sommige hersengebieden die verband houden met de uitvoerende functie een verminderde corticale dikte vertoonden in de online gameverslavingsgroep, zoals de linker laterale OFC, insulacortex en entorhinale cortex; de anderen vertoonden een verhoogde corticale dikte, zoals de linker precentrale gyrus, precuneus en middelste temporale cortex (Figuur 1). Bovendien toonde de correlatieanalyse aan dat de corticale dikte van verschillende regio's significant gecorreleerd was met de duur van de verslaving bij adolescenten met online gameverslaving (Figuur 2), dit waren de linker precentrale gyrus, precuneus en de linguale gyrus. Bovendien was de verminderde corticale dikte van de linker OFC gecorreleerd met het verminderde cognitieve controlevermogen gemeten door de Stroop-taak met het kleurenwoord (Figuur 3). De bevindingen hier toonden aan dat er een cumulatief effect was van online gameverslaving op de corticale dikte van deze hersengebieden. Het verband tussen de bevindingen over de corticale dikte en de gedragsbeoordelingen zou ons begrip van de structurele effecten van online gameverslaving op de hersenen bij adolescenten kunnen verbeteren.

In de huidige studie hebben we een verminderde corticale dikte in de linker OFC gedetecteerd (Figuur 1). De OFC is sterk betrokken bij de beloningsfunctie en besluitvorming [33] zoals blijkt uit conclusies uit eerdere onderzoeken naar drugsverslaving [34]. Dit gebied is een belangrijk onderdeel van de prefrontale cortex en heeft biologische verbindingen met cruciale subcorticale knooppunten die verband houden met leren en beloning, zoals de basolaterale amygdala en nucleus accumbens (NAc). Dankzij deze verbindingen bevindt het OFC zich in een unieke positie om associatieve informatie te gebruiken om in de toekomst te projecteren en om de waarde van waargenomen of verwachte uitkomsten te gebruiken, en uiteindelijk om beslissingen te sturen. [33]. Aanvullende bewijslijnen uit onderzoeken naar verslavingen aan middelen die structurele afwijkingen in de OFC aantonen, concludeerden dat de schade in de OFC verband houdt met een verminderd vermogen tot impulsbeheersing en besluitvorming [33]. Vergelijkbaar met een tekort aan beslissingsvermogen bij drugsverslaafden, vertoonden adolescenten met online gameverslaving ook gedrag dat werd veroorzaakt door verminderde prestaties bij het nemen van beslissingen, dat wil zeggen constant dwangmatig internetzoekgedrag ondanks hun bewustzijn van negatieve uitkomsten. [12], [13], [35]. Bovendien werd in ons huidige onderzoek de significante correlatie gevonden tussen de corticale dikte van de OFC en de taakprestaties tijdens de Stroop-test met kleurwoorden (Figuur 3). Eerdere verslavingsstudies hadden het verband aangetoond tussen Stroop-interferentie en het relatieve glucosemetabolisme in de OFC onder cocaïneverslaafde proefpersonen [36]. Deze hersengedragsrelatie toonde aan dat de abnormale structuur van de OFC geassocieerd was met een verminderde uitvoerende functie bij adolescenten met online gameverslaving. Onze resultaten leverden meer bewijs voor de structurele veranderingen in de OFC bij adolescenten met online gameverslaving.

We hebben ook een verminderde corticale dikte van de insula gedetecteerd bij adolescenten met online gameverslaving, wat consistent is met een voormalig VBM-onderzoek [24]. De insula werd benadrukt als een regio die interoceptieve toestanden integreert in bewuste gevoelens en het besluitvormingsproces [37] en disfunctie van de insula kan leiden tot abnormale besluitvorming [38]. Onlangs bleek dat rokers met hersenbeschadiging inclusief de insula gevoeliger zijn voor verstoring van de rookverslaving dan rokers met hersenbeschadiging exclusief de insula. [39]. De voormalige proefpersonen werden gekenmerkt door het sterkere vermogen om onmiddellijk te stoppen met roken zonder terugval en de aanhoudende drang om te roken. Onze resultaten suggereerden dat de insula een cruciaal neuraal substraat kan zijn bij online gameverslaving. Bovendien werd ook een dunnere corticale dikte van de rechter inferieure pariëtale lob, postcentrale gyrus en entorhinale cortex waargenomen (Figuur 1). Eerdere studies hebben aangetoond dat de inferieure pariëtale lob belangrijk is voor de remmende controle [40], cue-opgewekt verlangen naar cocaïne [41] en verlangen naar gamen [22]. Voor de postcentrale gyrus ontdekte een eerdere studie ook een verhoogde regionale homogeniteit in de postcentrale gyrus bij personen met IAD [42]. In menselijk hersenweefsel werd dopaminereceptor D4 (DRD4) aangetroffen in de entorhinale cortex [43] en de DRD4-receptorvarianten werden geassocieerd met het zoeken naar nieuwigheden [44]. Adolescenten vertoonden gedrag op zoek naar nieuwe dingen en het nemen van risico's, wat in verband kan worden gebracht met de progressie van aanvankelijk misbruik naar progressieve verslaving aan verschillende drugs [1]. Consistent met de eerdere VBM-studie [24]ontdekten we een verminderde corticale dikte van de linguale gyrus bij adolescenten met online gameverslaving. Eerdere verslavingsstudies brachten activering in de linguale gyrus aan het licht tijdens de verwerking van drugsgerelateerde informatie [45], [46]. We hebben in het huidige onderzoek wetenschappelijk bewijs geleverd voor een dunnere corticale dikte van de inferieure pariëtale lobule, de rechter postcentrale gyrus en de entorinale cortex.Figuur 1). Blijkbaar zijn er meer inspanningen nodig om de nauwkeurige rol van deze hersengebieden bij online gameverslaving te identificeren.

Naast de verminderde corticale dikte, werd in onze studie ook een toegenomen corticale dikte van de linker precuneus geïdentificeerd (Figuur 1), dat wordt geassocieerd met visuele beelden, aandacht en het ophalen van herinneringen [47]. Eerder onderzoek naar online gameverslaving had de activering van de precuneus voor gaming-cue-reactiviteit aan het licht gebracht [23]. Bovendien was de activering gecorreleerd met de drang naar gamen, het verlangen naar en de ernst van de online gameverslaving [23]. Ze suggereerden dat de precuneus wordt geactiveerd om de gaming-cue te verwerken, het opgehaalde geheugen te integreren en bij te dragen aan het door cue-geïnduceerde verlangen naar online gamen. [23]. Bovendien werden in het huidige onderzoek verhoogde corticale diktes van de inferieure temporale cortex en de middelste frontale cortex waargenomen (Figuur 1). De inferieure temporale cortex [41] en de middelste frontale cortex [48] zijn bezig geweest met hunkering veroorzaakt door drugssignalen. Daarom suggereerden we dat de toegenomen corticale dikte van de precuneus, de inferieure temporale cortex en de middelste frontale cortex bij online gameverslaving verband kunnen houden met het verlangen naar gaming-cue.

De toegenomen corticale dikte van de precentrale cortex en de middelste temporale cortex werd ook geïdentificeerd in het huidige onderzoek (Figuur 1). Eerdere studies hadden aangetoond dat het menselijk brein het vermogen heeft om zichzelf te hervormen om zich aan te passen aan veranderingen in de externe omgeving of het interne milieu [49], [50], [51], [52]. Adolescenten met een online gameverslaving brengen jarenlang een enorme hoeveelheid tijd door in online games en worden verbazingwekkend vaardig en nauwkeurig in het klikken op de muis en het typen op het toetsenbord, voor een betere interactie van de speler met de uitdagende omgeving tijdens het WOW-spel. Gezien het feit dat de precentrale cortex vooral betrokken was bij het plannen en uitvoeren van bewegingen [53], [54], [55], [56] en de structurele veranderingen van de middelste temporale cortex veroorzaakt door training in eerdere VBM-onderzoeken [51], [57], suggereren we dat de veranderingen in de corticale dikte in deze gebieden verband kunnen houden met het proces van het verwerven van betere speelvaardigheden, het upgraden van een “rookie” naar een “gevorderde speler”. De specifieke rol van de dikkere regio's bij adolescenten met online gameverslaving vereist echter verder onderzoek in toekomstige studies door een uitgebreider ontwerp te gebruiken.

Ons onderzoek maakte gebruik van een cross-sectioneel ontwerp en de vraag rijst of deze verschillen een gevolg of voorwaarde waren voor online gameverslaving. Hoewel de correlatie met de duur van de resultaten van online gameverslaving kan aantonen dat de corticale dikteveranderingen van de hersengebieden in de huidige studie de gevolgen waren van online gameverslaving, kon deze vraag alleen worden beantwoord door de temporele kenmerken van door ervaring geïnduceerde plasticiteit verandert in de toekomst met behulp van een longitudinaal ontwerp. Bovendien zijn er meer cognitieve metingen zoals beloning, hunkering en geheugengerelateerde taken nodig om de bevindingen van de huidige studie te verklaren.

Conclusie

Onze beeldvormingsresultaten onthulden een verminderde corticale dikte van de linker laterale OFC, insulacortex, linguale gyrus, de rechter postcentrale gyrus, entorhinale cortex en inferieure pariëtale cortex bij adolescenten met online gameverslaving; de corticale diktes van de linker precentrale cortex, precuneus, middelste frontale cortex, inferieure temporale en middelste temporale cortex waren echter toegenomen. Correlatieanalyse toonde aan dat de corticale diktes van de linker precentrale cortex, precuneus en linguale gyrus correleerden met de duur van online gameverslaving en dat de corticale dikte van de OFC correleerde met de verminderde taakprestaties tijdens de kleurwoord Stroop-taak bij adolescenten met online gameverslaving . De bevindingen in de huidige studie suggereerden dat de afwijkingen in de corticale dikte van deze regio's mogelijk betrokken zijn bij de onderliggende pathofysiologie van online gameverslaving.

Financieringsverklaring

Deze studie werd ondersteund door het project voor het National Key Basic Research and Development Program (973) onder subsidienummers 2011CB707702 en 2012CB518501; de National Natural Science Foundation of China onder subsidienummers 30930112, 30970774, 60901064, 30873462, 81000640, 81000641, 81071217, 81101036, 81101108 en 31150110171; de fundamentele onderzoeksfondsen voor de centrale universiteiten en het kennisinnovatieprogramma van de Chinese Academie van Wetenschappen onder subsidienummer KGCX2-YW-129. De financiers speelden geen rol bij het ontwerp van het onderzoek, het verzamelen en analyseren van gegevens, de beslissing om te publiceren of de voorbereiding van het manuscript.

Referenties

1. Casey B, Jones R, Haas T (2008) Het brein van de adolescent. Annalen van de New York Academy of Sciences 1124: 111-126. [PMC gratis artikel] [PubMed]
2. Steinberg L (2005) Cognitieve en affectieve ontwikkeling in de adolescentie. Trends in cognitieve wetenschappen 9: 69-74. [PubMed]
3. Pijnboom D, Cohen P, Brook J (2001) Emotionele reactiviteit en risico op psychopathologie bij adolescenten. CNS-spectrums 6: 27-35. [PubMed]
4. Silveri M, Tzilos G, Pimentel P, Yurgelun-Todd D (2004) Trajecten van de emotionele en cognitieve ontwikkeling van adolescenten: effecten van seks en risico op drugsgebruik. Annalen van de New York Academy of Sciences 1021: 363-370. [PubMed]
5. Yuan K, Qin W, Wang G, Zeng F, Zhao L, et al. (2011) Microstructuurafwijkingen bij adolescenten met internetverslavingsstoornis. PLoS ONE 6: e20708. [PMC gratis artikel] [PubMed]
6. Dong G, Lu Q, Zhou H, Zhao X, Mijl J (2011) Precursor of Sequela: pathologische stoornissen bij mensen met een internetverslavingsstoornis. PLoS ONE 6: e14703. [PMC gratis artikel] [PubMed]
7. Young K (1999) Internetverslaving: symptomen, evaluatie en behandeling. Innovaties in de klinische praktijk: een bronnenboek 17: 19-31.
8. Chou C, Condron L, Belland J (2005) Een overzicht van het onderzoek naar internetverslaving. Beoordeling van de pedagogische psychologie 17: 363-388.
9. Young K (2010) Internetverslaving gedurende het decennium: een persoonlijke terugblik. Wereldpsychiatrie 9: 91. [PMC gratis artikel] [PubMed]
10. Recupero PR (2008) Forensische evaluatie van problematisch internetgebruik. Journal of the American Academy of Psychiatry and the Law Online 36: 505-514. [PubMed]
11. Ko C, Hsiao S, Liu G, Yen J, Yang M, et al. (2010) De kenmerken van besluitvorming, potentieel om risico's te nemen en persoonlijkheid van studenten met internetverslaving. Psychiatrie onderzoek 175: 121-125. [PubMed]
12. Flisher C (2010) Aangesloten raken: een overzicht van internetverslaving. Tijdschrift voor Kindergeneeskunde en Gezondheid van het Kind 46: 557-559. [PubMed]
13. Christakis D (2010) Internetverslaving: een epidemie van de 21e eeuw? BMC-medicijn 8: 61. [PMC gratis artikel] [PubMed]
14. Aboujaoude E (2010) Problematisch internetgebruik: een overzicht. Wereldpsychiatrie 9: 85-90. [PMC gratis artikel] [PubMed]
15. Blok JJ (2008) Problemen voor DSM-V: internetverslaving. American Journal of Psychiatry 165: 306-307. [PubMed]
16. Morahan-Martin J, Schumacher P (2000) Incidentie en correlaten van pathologisch internetgebruik onder studenten. Computers in menselijk gedrag 16: 13-29.
17. Young K (1998) Internetverslaving: de opkomst van een nieuwe klinische stoornis. CyberPsychologie en gedrag 1: 237-244.
18. Durkee T, Kaess M, Carli V, Parzer P, Wasserman C, et al. . (2012) Prevalentie van pathologisch internetgebruik onder adolescenten in Europa: demografische en sociale factoren. Verslaving. doi:10.1111/j.1360-0443.2012.03946.x. [PubMed]
19. Yuan K, Qin W, Liu Y, Tian J (2011) Internetverslaving: bevindingen van neuroimaging. Communicatieve en integratieve biologie 4: 637-639. [PMC gratis artikel] [PubMed]
20. Park HS, Kim SH, Bang SA, Yoon EJ, Cho SS, et al. (2010) Veranderd regionaal cerebraal glucosemetabolisme bij overgebruikers van internetgames: onderzoek naar A18f-fluordeoxyglucose positronemissietomografie. CNS-spectrums 15: 159-166. [PubMed]
21. Kim SH, Baik SH, Park CS, Kim SJ, Choi SW, et al. (2011) Verminderde striatale dopamine D2-receptoren bij mensen met internetverslaving. NeuroReport 22: 407-411. [PubMed]
22. Ko C, Liu G, Hsiao S, Yen J, Yang M, et al. (2009) Hersenactiviteiten die verband houden met de goklust van online gokverslaving. Journal of psychiatric research 43: 739-747. [PubMed]
23. Ko CH, Liu GC, Yen JY, Chen CY, Yen CF, et al. . (2011) Hersencorrelaties van het verlangen naar online gamen onder cue-blootstelling bij proefpersonen met internetgamingverslaving en bij geremitteerde proefpersonen. Verslaving biologie. doi: 10.1111/j.1369–1600.2011.00405.x. [PubMed]
24. Zhou Y, Lin F, Du Y, Qin L, Zhao Z, et al. (2011) Afwijkingen in de grijze stof bij internetverslaving: een op voxel gebaseerd morfometrieonderzoek. European Journal of Radiology 79: 92-95. [PubMed]
25. Jones DK, Symms MR, Cercignani M, Howard RJ (2005) Het effect van filtergrootte op VBM-analyses van DT-MRI-gegevens. NeuroImage 26: 546-554. [PubMed]
26. Bookstein FL (2001) “Voxel-gebaseerde morfometrie” mag niet worden gebruikt bij imperfect geregistreerde beelden. NeuroImage 14: 1454-1462. [PubMed]
27. Fischl B, Dale AM ​​(2000) Het meten van de dikte van de menselijke hersenschors aan de hand van magnetische resonantiebeelden. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika 97: 11050-11055. [PMC gratis artikel] [PubMed]
28. Kühn S, Schubert F, Gallinat J (2010) Verminderde dikte van de mediale orbitofrontale cortex bij rokers. Biologische Psychiatrie 68: 1061-1065. [PubMed]
29. Dong G, Zhou H, Zhao X (2011) Mannelijke internetverslaafden vertonen een verminderde executieve controle: bewijsmateriaal van een Stroop-taak met kleurwoorden. Neuroscience Letters 499: 114-118. [PubMed]
30. Baard K, Wolf E (2001) Wijziging in de voorgestelde diagnostische criteria voor internetverslaving. CyberPsychologie en gedrag 4: 377-383. [PubMed]
31. 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-achtergestelde rokers die de Stroop-taak uitvoeren. Neuropsychopharmacology 32: 1421-1428. [PMC gratis artikel] [PubMed]
32. Cao F, Su L, Liu T, Gao X (2007) De relatie tussen impulsiviteit en internetverslaving in een steekproef van Chinese adolescenten. Europese psychiatrie 22: 466-471. [PubMed]
33. Schoenbaum G, Roesch MR, Stalnaker TA (2006) Orbitofrontale cortex, besluitvorming en drugsverslaving. Trends in neurowetenschappen 29: 116-124. [PMC gratis artikel] [PubMed]
34. Wilson S, Sayette M, Fiez J (2004) Prefrontale reacties op medicijnsignalen: een neurocognitieve analyse. Nature Neuroscience 7: 211-214. [PMC gratis artikel] [PubMed]
35. Dong G, Lu Q, Zhou H, Zhao X (2010) Impulsremming bij mensen met internetverslavingsstoornis: elektrofysiologisch bewijs van een Go / NoGo-onderzoek. Neuroscience Letters 485: 138-142. [PubMed]
36. 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]
37. Critchley HD, Wiens S, Rotshtein P, hman A, Dolan RJ (2004) Neurale systemen die interoceptief bewustzijn ondersteunen. Nature Neuroscience 7: 189-195. [PubMed]
38. Paulus MP, Stein MB (2006) Een geïsoleerde kijk op angst. Biologische Psychiatrie 60: 383-387. [PubMed]
39. Naqvi NH, Rudrauf D, Damasio H, Bechara A (2007) Schade aan de insula verstoort de verslaving aan het roken van sigaretten. Wetenschap 315: 531-534. [PubMed]
40. Garavan H, Ross T, Murphy K, Roche R, Stein E (2002) Dissocieerbare uitvoerende functies bij de dynamische controle van gedrag: remming, foutdetectie en correctie. NeuroImage 17: 1820-1829. [PubMed]
41. Grant S, Londen ED, Newlin DB, Villemagne VL, Liu X, et al. (1996) Activering van geheugencircuits tijdens cue-opgewekte cocaïnewens. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika 93: 12040-10245. [PMC gratis artikel] [PubMed]
42. Jun L, Xue-ping G, Osunde I, Xin L, Shun-ke Z, et al. (2010) Verhoogde regionale homogeniteit bij internetverslavingsstoornis: een functionele magnetische resonantiebeeldvormingsstudie in rusttoestand. Chinees medisch tijdschrift 123: 1904-1908. [PubMed]
43. Primus RJ, Thurkauf A, Xu J, Yevich E, Mcinerney S, et al. (1997) II. Lokalisatie en karakterisering van dopamine D4-bindingsplaatsen in de hersenen van ratten en mensen door gebruik van het nieuwe, D4-receptor-selectieve ligand [3H] NGD 94–1. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 282: 1020-1027. [PubMed]
44. Schinka J, Letsch E, Crawford F (2002) DRD4 en zoeken naar nieuwigheden: resultaten van meta-analyses. American Journal of Medical Genetics 114: 643-648. [PubMed]
45. Gilman JM, Hommer DW (2008) Modulatie van de hersenreactie op emotionele beelden door alcoholsignalen bij alcoholafhankelijke patiënten. Verslavingsbiologie 13: 423-434. [PubMed]
46. David SP, Munaf MR, Johansen-Berg H, Smith SM, Rogers RD, et al. (2005) Ventrale striatum / nucleus accumbens-activering tot aan roken gerelateerde picturale signalen bij rokers en niet-rokers: een functioneel onderzoek naar magnetische resonantiebeeldvorming. Biologische Psychiatrie 58: 488-494. [PubMed]
47. Cavanna AE, Trimble MR (2006) De precuneus: een beoordeling van de functionele anatomie en gedragscorrelaties. Hersenen 129: 564-583. [PubMed]
48. Kilts CD, Schweitzer JB, Quinn CK, Gross RE, Faber TL, et al. (2001) Neurale activiteit gerelateerd aan het verlangen naar drugs bij cocaïneverslaving. Archives of General Psychiatry 58: 334-341. [PubMed]
49. Maguire EA, Gadian DG, Johnsrude IS, Good CD, Ashburner J, et al. (2000) Navigatiegerelateerde structurele veranderingen in de hippocampi van taxichauffeurs. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika 97: 4398-4403. [PMC gratis artikel] [PubMed]
50. Maguire EA, Woollett K, Spires HJ (2006) Londense taxichauffeurs en buschauffeurs: een structurele MRI en neuropsychologische analyse. Hippocampus 16: 1091-1101. [PubMed]
51. Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, et al. (2004) Neuroplasticiteit: veranderingen in grijze massa veroorzaakt door training. NATUUR 427: 311-312. [PubMed]
52. Mei A (2011) Ervaringsafhankelijke structurele plasticiteit in het volwassen menselijke brein. Trends in cognitieve wetenschappen 15: 475-482. [PubMed]
53. Karni A, Meyer G, Rey-Hipolito C, Jezzard P, Adams MM, et al. (1998) De verwerving van bekwame motorische prestaties: snelle en langzame ervaringsgestuurde veranderingen in de primaire motorcortex. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika 95: 861-868. [PMC gratis artikel] [PubMed]
54. Schnitzler A, Salenius S, Salmelin R, Jousmäki V, Hari R (1997) Betrokkenheid van de primaire motorcortex bij motorische beelden: een neuromagnetisch onderzoek. NeuroImage 6: 201-208. [PubMed]
55. Rao S, Bandettini P, Binder J, Bobholz J, Hammeke T, et al. (1996) Verband tussen vingerbewegingssnelheid en functionele magnetische resonantiesignaalverandering in de menselijke primaire motorische cortex. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 16: 1250-1254. [PubMed]
56. Shibasaki H, Sadato N, Lyshkow H, Yonekura Y, Honda M, et al. (1993) Zowel de primaire motorcortex als het aanvullende motorgebied spelen een belangrijke rol bij complexe vingerbewegingen. Hersenen 116: 1387-1398. [PubMed]
57. Boyke J, Driemeyer J, Gaser C, Buchel C, mei A (2008) Door training geïnduceerde veranderingen in de hersenstructuur bij ouderen. Het tijdschrift voor neurowetenschappen 28: 7031-7035. [PubMed]