Neurobiologische correlaten in internetgamingstoornis: een systematische literatuurstudie (2018)

Daria J. Kuss,^* Halley M. Pontes en Mark D. Griffiths

Internet Gaming Disorder (IGD) is een potentiële psychische stoornis die momenteel is opgenomen in het derde deel van de nieuwste (vijfde) editie van de Diagnostische en statistische handleiding voor psychische stoornissen (DSM-5) als voorwaarde dat aanvullend onderzoek moet worden opgenomen in de hoofdhandleiding. Hoewel de onderzoeksinspanningen in het gebied zijn toegenomen, is er een voortdurende discussie over de respectieve criteria om te gebruiken en de status van de aandoening als zorg voor de geestelijke gezondheid. In plaats van diagnostische criteria te gebruiken die gebaseerd zijn op subjectieve symptoomervaring, pleit het National Institute of Mental Health voor het gebruik van Research Domain Criteria (RDoC), dat kan helpen bij het classificeren van psychische stoornissen op basis van dimensies van waarneembaar gedrag en neurobiologische maatregelen, omdat psychische stoornissen worden gezien als biologische aandoeningen waarbij hersencircuits betrokken zijn die specifieke domeinen van cognitie, emotie en gedrag impliceren. Bijgevolg zou IGD moeten worden geclassificeerd op zijn onderliggende neurobiologie, evenals zijn subjectieve symptoomervaring. Daarom is het doel van dit artikel om de neurobiologische correlaten te beoordelen die betrokken zijn bij IGD op basis van de huidige literatuurbasis. In totaal werden 853-onderzoeken naar de neurobiologische correlaten geïdentificeerd op ProQuest (in de volgende wetenschappelijke databases: ProQuest Psychology Journals, PsycARTICLES, PsycINFO, Applied Social Sciences Index and Abstracts en ERIC) en op MEDLINE, met de toepassing van de uitsluitingscriteria die resulteerden in een overzicht geven van een totaal van 27-onderzoeken met behulp van fMRI-, rsfMRI-, VBM-, PET- en EEG-methoden. De resultaten wijzen erop dat er significante neurobiologische verschillen zijn tussen gezonde controles en personen met IGD. De geïncludeerde studies suggereren dat gokverslaafden, in vergelijking met gezonde controles, een slechtere respons hebben - remming en emotieregulatie, verminderde werking van de prefrontale cortex (PFC) en cognitieve controle, slechter werkgeheugen en besluitvormingsvermogen, verminderd visueel en auditief functioneren en een tekort in hun neuronale beloningssysteem, vergelijkbaar met die gevonden in individuen met verslavingen. Dit suggereert dat zowel verslavingen als gedragsverslavingen gemeenschappelijke predisponerende factoren gemeen hebben en mogelijk deel uitmaken van een verslavingsyndroom. Toekomstig onderzoek moet zich richten op het repliceren van de gerapporteerde bevindingen in verschillende culturele contexten, ter ondersteuning van een neurobiologische basis voor het classificeren van IGD en verwante stoornissen.

Functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI)

Met fMRI worden veranderingen in de niveaus van zuurstof in het bloed (BOLD) in de hersenen gemeten omdat ze neuronale activiteit aangeven. De verhouding van oxyhemoglobine (dwz hemoglobine dat zuurstof in het bloed bevat) tot deoxyhemoglobine (dwz hemoglobine dat zuurstof heeft afgegeven) in de hersenen wordt gemeten als de bloedstroom in "actieve" hersengebieden toeneemt om meer glucose te transporteren, terwijl extra zuurstofrijk wordt getransporteerd hemoglobine moleculen. Het meten van deze metabolische activiteit in de hersenen zorgt voor een fijnere en meer gedetailleerde beeldvorming van de hersenen ten opzichte van structurele MRI. Bovendien omvatten de voordelen van fMRI de snelheid van beeldvorming van de hersenen, ruimtelijke resolutie en geen mogelijk gezondheidsrisico in vergelijking met PET-scans (26). In totaal werden vier studies geïdentificeerd die fMRI gebruikten in de studie van IGD (27-30). De details van deze onderzoeken staan ​​in de tabel Table11 hieronder.

Alles bij elkaar genomen, de fMRI-onderzoeken met behulp van adolescente monsters in China gediagnosticeerd met IGD (28, 30) suggereerde dat er verschillen waren tussen deze individuen in vergelijking met gezonde controles met betrekking tot hun neurobiologie. Specifiek bleken adolescenten met IGD een hogere activiteit te hebben in de superieure mediale frontale gyrus, rechter anterieure cingulate cortex (ACC), rechter superieure en midden frontale gyrus, de linker inferieure lob van de pariëtale kamer, de linker precentrale gyrus en de linker precuneus en cuneus, wat op slechtere respons-remming en verminderde werking van de prefrontale cortex (PFC) (28) gegeven eerder onderzoek, zoals aangetoond dat het linker frontoparietale netwerk verantwoordelijk is voor responsinhibitie (31). Er was minder activiteit in de bilaterale midden- en inferieure temporale gyri die verantwoordelijk zijn voor visuele verwerking (zoals gezichtsherkenning) en de rechter superieure wandbeenkwab (verantwoordelijk voor ruimtelijke oriëntatie), wat wijst op verminderd visueel en auditief functioneren (28). Een andere fMRI-studie die in deze review is opgenomen, omvatte mannelijke gamers in Nederland (29) en gebruikten Go-NoGo- en Stroop-taken om impulsiviteit en remmende controle te beoordelen, waarbij ze ontdekten dat problematische videogamespelers een lagere hersenactiviteit hebben in de linker inferieure frontale gyrus, rechter inferieure pariëtale kwab in vergelijking met gematchte spelbesturingen, wat aangeeft dat problematische gamers hebben een lagere remmende controle [vergelijkbaar met de resultaten met betrekking tot verminderde remmende controle uiteengezet in de studie van Ding et al. (28)], zonder verschillen gevonden in aandachtscontrole en foutverwerking.

Bovendien toonden diffusie-kurtosis-beeldvorming (meting van waterdiffusieprocessen in de hersenen om microstructuren te beoordelen) en op voxel gebaseerde morfometrie aan dat adolescenten met IGD lagere kurtosis-parameters in grijze stof (GM) in verschillende neuronale gebieden hadden, terwijl hun GM-volume in de temporele en parahippocampal gyri was hoger en lager in hun linker precentrale gyrus. Gebaseerd op de verschillen gevonden in de gemeten gemiddelde kurtosis-meetgegevens (dwz waterdiffusie) tussen internetgamma-verslaafden en gezonde controles en de hersengebieden die hierboven zijn beschreven (30), het lijkt erop dat er significante verschillen zijn in de microstructuur van de hersenen tussen deze groepen, wijzend op een specifieke IGD-pathofysiologie (30). [Voor een gedetailleerde weergave van de piek-MNI-coördinaten van de voxel- en clusteranalyse van deze studie wordt verwezen naar de verstrekte samenvatting over de MK-veranderingen, verschillen in axiale en radiale kurtosis tussen de internetgamerverslaving en de controlegroepen (Sun et al. ., pp. 48ff.)].

De laatste fMRI-studie met volwassen spelers van Massively Multiplayer Online Rollenspellen (MMORPG's) met IGD in Duitsland (27) toonden aan dat ze zich identificeren met hun in-game avatar (dat wil zeggen, hun virtuele karakter), wat leidt tot activatie van hersengebieden die geassocieerd zijn met zelfidentificatie en zelfconcept-gerelateerde verwerking, dat wil zeggen, de linker hoekgyrus, suggererend avatar-identificatie kan een gevolg zijn van het compenseren van sociale angst, resulterend in het ontwikkelen van IGD.

Rusttoestand magnetische resonantie beeldvorming (rsfMRI)

rsfMRI is een subtype van fMRI dat bloedzuurstofniveaus meet (BOLD) om de hersenactiviteit vast te stellen terwijl het onderwerp zich in een rusttoestand bevindt (dwz niet bezig is met een specifieke activiteit). Het doel is om te onderzoeken of er verschillen zijn in de hersenfunctie bij personen met specifieke aandoeningen in vergelijking met gezonde controles (32). In de huidige review, een totaal van zeven studies gebruikt rsMRI om IGD te bestuderen werden opgenomen (33-39). Studiedetails zijn te vinden in de tabel Table22.

Samengevat suggereren de rsfMRI-onderzoeken die in de huidige beoordeling zijn geïdentificeerd dat personen met IGD een verminderde cognitieve controle hebben [(34) - (36, 38, 39)], en een tekort aan hun beloningssysteem voor de ventrale striatum (33). Cognitieve controle bij IGD-patiënten werd beoordeeld met behulp van een kleurwoord Stroop-taak, verminderde fractionele anisotropie (FA) in het rechter salience-netwerk, wat duidt op verminderde vezeldichtheid, axonale diameter en myelinatie in witte stof (WM), wat een probleem kan zijn bij het reguleren het salience-netwerk bij individuen met IGD die geassocieerd kunnen zijn met verminderde cognitieve controle (36). Verminderde WM-dichtheid in de inferieure frontale gyrus, insula, amygdala en anterieure cingulate zijn aangetoond bij personen met internetgamingverslaving ten opzichte van gezonde controles, wat wijst op verminderde capaciteiten van besluitvorming, gedragsinhibitie en emotieregulatie in de IGA-groep (34). Daarnaast is aangetoond dat personen met IGD verminderde fractionele amplituden hebben van laagfrequente fluctuatie (meten van lokale hersenactiviteit die is gekoppeld aan psychiatrische stoornissen) in het cerebellum en verhoogde waarden in de superieure temporale gyrus, wat wijst op een gestoorde executive functie, werkgeheugen en besluitvorming bij IGD-proefpersonen ten opzichte van gezonde controles, maar ook meer hersenactiviteit die gepaard kan gaan met verhoogde sensorische motorische coördinatie bij IGD (35). Onderzoek heeft ook een verhoogd volume van de juiste caudate en nucleus accumbens (die de ervaring van plezier in het menselijk brein aansturen) en een verminderde sterkte van functionele connectiviteit in de rusttoestand in de PFC, gekoppeld aan verminderde cognitieve controle, vergelijkbaar met deze gevonden in substantie- gerelateerde aandoeningen (38). Verder heeft onderzoek aangetoond dat individuen met IGD een verminderde voxel-gespiegelde homotope connectiviteit hebben (het meten van de connectiviteit tussen de hersenhelften) tussen de linker en rechter superieure frontale gyrus, frontale en midden frontale gyrus, wat duidt op verminderde interhemisferische communicatie in de hersenen van IGD individuen relatief voor gezonde controles, die van invloed zijn op de besluitvorming, hunkering en remmende fouten (39). Bovendien is gebleken dat individuen die vaak MMORPG's spelen, zoals World of Warcraft, een lagere fysiologische respons hebben in het ventrale striatum wanneer ze anticiperen op monetaire beloningen waarbij de ventrale striatumactiviteit verschilt, zowel met taakgebaseerde als rusttoestand fMRI, met de gebrekkige gevoeligheid om te belonen voor predispositie van personen tot buitensporig gamen (in plaats van te belonen dat systeemtekort het resultaat is van overmatig gamen) (33).

Morfometrie op basis van Voxel (VBM)

VBM is een nuttige techniek om IGD te begrijpen, omdat het helpt bij het karakteriseren van subtiele structurele veranderingen in de hersenen zonder de noodzaak van voorkennis (40). Dit is vooral belangrijk gezien het gebruik van videogames het hersenfunctioneren op verschillende manieren kan beïnvloeden, wat kan resulteren in veranderingen op het gedrags- en cognitieve niveau (41). Deze subparagraaf schetst in het kort enkele van de belangrijkste bevindingen die zijn verkregen uit IGD-onderzoeken met VBM, en meer informatie wordt gegeven in de tabel. Table33.

Lee et al. (42) gebruikte VBM om de associatie tussen GM-afwijkingen en impulsiviteit bij IGD te onderzoeken en ontdekte dat IGD-proefpersonen een kleiner GM-volume vertoonden in hersenregio's die verband hielden met executieve controle, zoals de ACC en het aanvullende motorische gebied (SMA). Er werd ook gevonden dat GM-volumes in de ACC en de SMA negatief waren geassocieerd met impulsiviteit, en dat IGD-proefpersonen een kleiner GM-volume vertoonden in de laterale prefrontale en pariëtale cortex, bestaande uit de linker ventrolaterale PFC en de linker inferieure lob van lobben in vergelijking met gezonde controles . Lee et al. (42) bleek ook dat GM-volumes in de linker ventrolaterale PFC negatief gecorreleerd waren met het levenslange gebruik van videogames. Evenzo toonden verder onderzoek verbanden tussen GM en impulsiviteit bij IGD-individuen. Meer specifiek, Du et al. (43) ontdekten dat IGD-individuen een hogere mate van impulsiviteit hadden geassocieerd met GM-volume van de rechter dorsomediale prefrontale cortex (DMPFC), de bilaterale insula en de orbitofrontale cortex (OFC), de rechteramygdala en verminderde linker fusiforme gyrus. Alles bij elkaar suggereren deze bevindingen dat GM-afwijkingen in gebieden die verband houden met executieve controle kunnen bijdragen aan grotere impulsiviteit bij jonge mannelijke volwassenen met IGD, en dat disfunctie van deze hersengebieden die betrokken zijn bij gedragsremming, aandacht en emotieregulatie kan bijdragen aan impulscontroleproblemen bij adolescenten met IGD (44).

Verder onderzoek toonde aan dat de GM-dichtheid van de bilaterale amygdala afnam en de connectiviteit tussen de PFC / insula en de amygdala toenam bij IGD-individuen, wat duidt op emotiedysregulatie (44). Bovendien wijzen de veranderde correlaties tussen impulsiviteit en het GM-volume in de DMPFC, OFC, insula, amygdala en het fusiforme bij IGD-adolescenten erop dat ontregeling in de hersennetwerken die betrokken zijn bij gedragsinhibitie, aandacht en emotieregulatie kan bijdragen aan hogere impulsiviteitsniveaus bij adolescenten die presenteren met IGD.

VBM-onderzoek heeft geholpen bij het identificeren van specifieke hersenregio's met GM-veranderingen in IGD. Jin et al. (45) bleek dat IGD-adolescenten een afgenomen GM-volume vertoonden in de frontale regio's, waaronder de bilaterale dorsolaterale PFC, OFC, ACC, de juiste SMA en het kleine bloed na controle voor leeftijd en geslachtseffecten. Deze bevindingen komen overeen met eerdere studies die suggereren dat GM-tekorten in de OFC kunnen voorkomen bij IGD-patiënten (46), de betrokkenheid van verschillende PFC-regio's en gerelateerde PFC -striatale circuits in het proces van IGD, en IGD kan soortgelijke neurale mechanismen delen met substantie-afhankelijkheid op circuitniveau.

VBM-onderzoek heeft ook potentiële nadelige effecten van IGD op de werking van cognitieve controle vastgesteld. Wang et al. (39) rapporteerde dat het GM-volume van de bilaterale ACC, precuneus, SMA, superieure pariëtale cortex, dorsale laterale PFC, linker insula en bilateraal cerebellum aanzienlijk afnamen bij IGD-patiënten. Deze studie suggereert dat de verandering van het GM-volume geassocieerd is met prestatieverandering van cognitieve controle bij adolescenten met IGD, waarbij aanzienlijke hersenbeeldeffecten worden benadrukt die door IGD worden geïnduceerd.

Eerdere VBM-onderzoeken hebben abnormaal GM- en WM-volume gerapporteerd in IGD. Lin et al. (34) bleek dat IGD-individuen significant lagere GM-dichtheid vertoonden in de bilaterale inferieure frontale gyrus, linker cingulate gyrus, insula, rechter precuneus en rechter hippocampus. Er werd ook gevonden dat IGD-individuen significant lagere WM-dichtheid vertoonden in de inferieure frontale gyrus, insula, amygdala en anterieure cingulate dan gezonde controles (34). Deze bevindingen komen overeen met die gerapporteerd in eerdere onderzoeken waarin IGD-proefpersonen een kleinere insulaire GM-dichtheid vertoonden [bijv.46, 47)], en IGD kan een negatieve invloed hebben op processen die betrokken zijn bij besluitvorming, gedragsinhibitie en emotie.

Over het algemeen is VBM-onderzoek nuttig geweest bij het aantonen van potentiële structurele hersenveranderingen van IGD-individuen. Veel van de hersenregio's die bij IGD-patiënten zijn aangetast, zijn eerder gekoppeld aan functies die bijdragen aan de ontwikkeling van verslavend of compulsief gedrag (48). Een verminderde OFC-dikte is bijvoorbeeld vastgesteld bij personen met stoornissen in het gebruik van stoffen en gedragsverslavingen, wat verder impliceert dat de ontwikkeling van IGD mogelijk hersenregio's omvat die lijken op die bij deze aandoeningen (49, 50). Hoewel sommige van de gerapporteerde studies veranderingen in verschillende hersenregio's aantroffen, illustreren deze verschillen verschillende manieren waarop IGD het algehele hersenfuncties en de veranderingen die het op gedrags- en cognitief niveau kan veroorzaken (41), wat de complexiteit van het fenomeen verder benadrukt. Bovendien, gezien het feit dat veel van de VBM-onderzoeken die werden beoordeeld, werden uitgevoerd in adolescente monsters en dat hun brein nog in ontwikkeling is, zijn de gerapporteerde resultaten mogelijk niet generaliseerbaar in alle leeftijdsgroepen. Een mogelijke manier om dit onder controle te houden zou het uitvoeren van vergelijkbare onderzoeken in monsters van kinderen en volwassenen zijn om de verkregen resultaten te vergelijken.

Positronemissietomografie (PET)

PET is gebruikt om aan te tonen dat dopamine vrijkomt in het menselijk striatum tijdens het spelen van videogames, en dat het spelen van videogames kan leiden tot significante veranderingen in de chemie van de hersenen, vergelijkbaar met farmacologisch geïnduceerde veranderingen (51). De PET-onderzoeken zijn samengevat in de tabel Table4.4. Er is veel bewijs dat het dopaminerge systeem betrokken is bij de regulatie van beloningsgedrag en gedragsverslavingen, zoals IGD (52, 53).

In een ¹⁸F-fluorodeoxyglucose PET-onderzoek uitgevoerd door Park et al. (54) met behulp van een mannelijk monster van negen gezonde besturingselementen en 11 IGD-gamers vonden de auteurs grotere impulsiviteit bij IGD-spelers in vergelijking met gezonde besturingselementen. Bovendien toonden de beeldgegevens aan dat IGD-gamers een significant verhoogd glucosemetabolisme hadden in de rechter middelste orbitofrontale gyrus, linker caudate nucleus en rechter insula en verminderde metabolisme in de bilaterale postcentrale gyrus, linker precentrale gyrus en bilaterale occipitale gebieden in vergelijking met de controlegroep . Samengevat suggereren deze bevindingen dat IGD psychologische en neurale mechanismen kan delen met andere typen stoornissen in de impulsbeheersing en substantie / niet-substantie gerelateerde verslavingservaringen.

Verder onderzoek met PET is uitgevoerd in een poging om licht te werpen op de neurobiologische mechanismen van IGD. Tian et al. (55) onderzocht dopamine D van de hersenen₂ (D₂) / Serotonine 2A (5-HT_2A) receptorfunctie en glucosemetabolisme en of er een verband was tussen D₂ receptor- en glucosemetabolisme in een monster van 12-medicijnnaïeve volwassen mannen die voldoen aan de criteria voor IGD en 14-gezonde controles met behulp van PET en ¹¹CN-methylspiperon om de beschikbaarheid van D te beoordelen₂/ 5-HT_2A receptoren en met ¹⁸F-fluorodeoxyglucose voor het bepalen van het regionale hersen-glucosemetabolisme, een marker voor de hersenfunctie. De bevindingen suggereerden dat IGD-individuen een significant verlaagd glucosemetabolisme vertoonden in de prefrontale, temporale en limbische systemen. Bovendien, ontregeling van D₂ receptoren werden waargenomen in het striatum en geassocieerd met de geschiedenis van buitensporig videogamespel. Verder lage niveaus van D₂ receptoren in het striatum waren significant geassocieerd met een verlaagd glucosemetabolisme in de OFC. Alles bij elkaar suggereren deze bevindingen D₂/ 5-HT_2A receptor-gemedieerde ontregeling van de OFC ligt ten grondslag aan een mechanisme voor verlies van controle en compulsief gedrag bij IGD-individuen.

Hoewel er een algemene schaarste is van PET-onderzoeken naar IGD, wat betreft de gebruikte beeldvormingstechnieken, heeft fMRI de voorkeur boven PET, omdat het geen blootstelling van personen aan straling vereist (56). Voordelen van PET-onderzoeken kunnen echter de bruikbaarheid omvatten om de werkzaamheid van farmacotherapie te bepalen en behandeluitkomsten te voorspellen (57).

Electroencephalography (EEG)

Studies met behulp van EEG worden gebruikt om neurale activiteit van de onderliggende corticale gebieden (anterieur, posterieur, rechts en links) in de hersenschors van een persoon te detecteren met behulp van elektroden die op de hoofdhuid zijn bevestigd. Met deze techniek worden spanningsfluctuaties (dwz stroom die wordt geproduceerd door excitatie van neuronale synapsen) gemeten tussen elektrodenparen (58). Meer specifiek worden de relaties tussen de hersenen en het gedrag van een individu beoordeeld via elektrofysiologische neuronale reacties op stimuli (59). In vergelijking met andere neuro-imagingtechnieken (zoals fMRI) is de ruimtelijke resolutie in de subcorticale gebieden echter slechter. Tot 2013 hebben de meeste gepubliceerde onderzoeken met EEG [bijv.60-64)] beoordeelde jongvolwassen mannen met internetverslaving in plaats van met IGD, hoewel de gebruikte samples ook gamers waren. Met betrekking tot recentere IGD-onderzoeken met behulp van EEG, omvatten de hoofdtypen van onderzoek studies die (i) overmatig en verslavend gamen, (ii) gameverslaving en andere comorbide stoornissen, en (iii) gameverslaving (diversen) onderzoeken. De opgenomen studies worden gepresenteerd in de tabel Table55.

Belangenconflict verklaring

De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die kunnen worden beschouwd als een potentieel belangenconflict.