Front Psychiatry. 2018; 9: 77.
Opublikowano online 2018 Mar 27. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00077
PMCID: PMC5881242
PMID: 29636704
Ji-Woo Seok1 i Jin-Hun Sohn2,*
Abstrakcyjny
Badania neuroobrazowania cech osób z zaburzeniami gier internetowych (IGD) narastają ze względu na rosnące obawy dotyczące problemów psychologicznych i społecznych związanych z korzystaniem z Internetu. Jednak stosunkowo niewiele wiadomo o cechach mózgu leżących u podstaw IGD, takich jak powiązana funkcjonalna łączność i struktura. Celem tego badania było zbadanie zmian w objętości istoty szarej (GM) i łączności funkcjonalnej w stanie spoczynku u osób z IGD z wykorzystaniem morfometrii opartej na wokselu i analizy łączności w stanie spoczynku. Uczestnikami byli osobnicy 20 z IGD i 20 dobranymi pod względem wieku i płci zdrowymi osobami kontrolnymi. Obrazy funkcjonalne i strukturalne stanu spoczynkowego uzyskano dla wszystkich uczestników za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego 3 T. Zmierzyliśmy również nasilenie IGD i impulsywność za pomocą skal psychologicznych. Wyniki pokazują, że nasilenie IGD było dodatnio skorelowane z objętością GM w lewym jądrze ogoniastym (p <0.05, skorygowane o wielokrotne porównania) i ujemnie związane z funkcjonalną łącznością między lewym ogoniastym a prawym środkowym zakrętem czołowym (p <0.05, skorygowane o wielokrotne porównania). Badanie to pokazuje, że IGD jest związany ze zmianami neuroanatomicznymi w prawej środkowej korze czołowej i lewym ogoniastym. Są to ważne regiony mózgu dla procesów kontroli nagrody i funkcji poznawczych, a nieprawidłowości strukturalne i funkcjonalne w tych regionach zostały zgłoszone w przypadku innych uzależnień, takich jak nadużywanie substancji i patologiczny hazard. Odkrycia sugerują, że deficyty strukturalne i zaburzenia czynnościowe w stanie spoczynku w sieci czołowo-prążkowej mogą być związane z IGD i dostarczają nowych informacji na temat mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw IGD.
Wprowadzenie
Gry online zapewniają przyjemność i łagodzą stres, a także wiele innych zalet. W konsekwencji liczba graczy internetowych stale rośnie na całym świecie. Nadmierne gry internetowe mogą jednak ograniczać rzeczywiste doświadczenia, powodując różne negatywne konsekwencje psychospołeczne (1-3). Zaburzenia gier internetowych (IGD) definiuje się jako kompulsywne i patologiczne wykorzystanie urządzeń umożliwiających dostęp do Internetu i ma poważne negatywne konsekwencje. Sekcja III Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-5 (DSM-5) stwierdza, że IGD jest stanem wymagającym więcej badań klinicznych (4).
Niedawno w badaniach neuroobrazowania IGD zbadano zmiany funkcjonalne i strukturalne w mózgu, aby zidentyfikować korelaty neuronalne związane z rozwojem IGD (5). Funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego (fMRI) ujawniło zaburzenia funkcjonalne u osób z IGD (2, 6, 7-11). Wyniki tych badań fMRI wskazują, że podczas ekspozycji na gry komputerowe, gry wideo lub gry online, osoby z IGD, w porównaniu ze zdrowymi kontrolami (HC), wykazują zwiększone pragnienie grania, jak również zmienioną aktywność mózgu w różnych regionach, takich jak jako jądro ogoniaste, obszar przedczołowy grzbietowo-boczny, jądro półleżące, kora obręczy przedniej i hipokamp (7-10).
Chociaż oparte na zadaniach badania fMRI mogą zidentyfikować specyficzne zaburzenia funkcjonalne u osób z IGD, ocena połączeń funkcjonalnych w stanie spoczynku może zapewnić różne i potencjalnie szersze znaczenie (12). FMRI stanu spoczynkowego jest metodą oceny połączeń funkcjonalnych i interakcji między regionami w stanie wolnym od zadań. Ocena sieci fMRI w stanie spoczynku może dostarczyć więcej informacji o zaburzeniach obwodów rozproszonych w chorobach neuropsychiatrycznych (13, 14). Badania fDRI stanu spoczynkowego IGD przeprowadzono w celu zidentyfikowania specyficznej sieci neurobiologicznej leżącej u podstaw procesów nagradzania i procesów poznawczych pod względem funkcjonalnej łączności (15-18). Badania te wykazały zwiększoną łączność funkcjonalną lub jednorodność regionalną w środkowym zakręcie skroniowym i móżdżku (15, 16, 18). Ponadto Hong i in. (17) zaobserwowano zmniejszoną łączność funkcjonalną w podkorowych regionach mózgu.
Zgromadzenie dowodów ze strukturalnych badań obrazowania mózgu ujawniło, że IGD może być związane z możliwymi zmianami strukturalnymi w mózgu (17, 19-22). Najczęściej stosowanymi metodami analizy morfometrycznej do analizy mózgu są pomiary objętości istoty szarej (GM), takie jak morfometria oparta na wokselu (VBM) i powierzchniowe pomiary grubości korowej przy użyciu FreeSurfer (23). Han i in. (19) i Weng i in. (21) badali nieprawidłowości strukturalne w mózgu młodzieży z IGD za pomocą VBM i zgłaszali zmniejszone objętości GM w korze oczodołowo-czołowej, wyspie, zakręcie skroniowym i korze potylicznej. Badania oceniające grubość kory mózgowej w celu obserwacji zmian strukturalnych w mózgach osób z IGD ujawniły zmniejszoną grubość kory w korze oczodołowo-czołowej, wyspie, korze ciemieniowej i zakręcie pośrodkowym (17, 22).
Niedawno połączone badanie strukturalne i czynnościowe MRI wykazało ujemną korelację między impulsywnością a lewą objętością ciała migdałowatego i niższą łącznością funkcjonalną między ciałem migdałowatym a grzbietowo-boczną korą przedczołową (DLPFC) (13, 14). Wyniki te sugerują, że zmieniona objętość GM i łączność funkcjonalna w ciele migdałowatym mogą być związane z impulsywnością i stanowią podatność na IGD (13, 14). W dwóch badaniach oceniano ostatnio różnicę zgodności zarówno w strukturze mózgu, jak i funkcjonalnej łączności. Po pierwsze, Jin i in. (24) stwierdzili, że osoby z IGD miały znacznie zmniejszoną objętość GM w korze przedczołowej, w tym DLPFC, kora oczodołowo-czołowa, przednia kora zakrętu obręczy i dodatkowy obszar ruchowy oraz zmniejszona łączność funkcjonalna w przedczołowym obwodzie prążkowia. Po drugie, Yuan i in. (25) stwierdzili zmniejszone różnice w funkcjonalności prążkowia i stanu spoczynkowego w obwodach frontostriatalnych między osobnikami z IGD i HC. Wyniki te sugerują, że na poziomie obwodu IGD może mieć podobne mechanizmy neuronalne z zaburzeniami używania substancji (24, 25).
Podsumowując, wyniki wcześniejszych badań i ostatnich przeglądów z wykorzystaniem technik neuroobrazowania sugerują, że IGD jest związane z neuroanatomicznymi zmianami w obwodach czołowo-czołowych, podobnie jak zaburzenia związane z używaniem substancji (7-11, 24-28). Co więcej, podobieństwo objawów psychopatologicznych i procesów neuronalnych między IGD a zaburzeniami używania substancji sugeruje możliwy wspólny mechanizm podatności (9, 27, 28).
Do tej pory przeprowadzono niewiele badań nad zmianami funkcjonalnymi i strukturalnymi w IGD, wykorzystując analizy strukturalne połączone z analizami sieci funkcjonalnych w stanie spoczynku (13, 14, 25, 29). Co więcej, te badania nad IGD nie wyeliminowały wpływu cech zachowania (tj. Średnich godzin grania) na związek między IGD a zmianą mózgu, chociaż powtarzające się zachowania mogą zmienić strukturę mózgu (30). Dlatego, aby wzmocnić przypisywanie cech IGD, w tym zaburzeń psychicznych (np. Uzależnienia) do zmian w mózgu, kontrolowaliśmy wpływ aktywności gier na zmiany struktury mózgu i łączności w IGD.
W tym badaniu zbadaliśmy zmiany w strukturze i funkcjonalnej łączności w mózgach osób z IGD, wykorzystując obrazowanie rezonansu magnetycznego 3 T w mózgu GM i analizę łączności w stanie spoczynku. W szczególności zbadaliśmy, czy objętość GM jest zmieniona w obwodach czołowych osobników z IGD i czy zmniejszenie objętości GM wiąże się ze zmienioną łącznością funkcjonalną. Zidentyfikowaliśmy również, czy zmiany te były widoczne po wyłączeniu aktywności gier.
Materiały i Metody
Uczestnicy i przyrządy pomiarowe
Zatrudniono dwudziestu praworęcznych uczestników płci męskiej z IGD (wiek: 20 – 26 lat) przez nadawanie internetowych tablic ogłoszeń i wśród osób uczęszczających do centrum leczenia uzależnień od Internetu, centrum informacji o uzależnieniach internetowych lub spotkań grupy do odzyskiwania uzależnień od Internetu. Wszyscy uczestnicy grupy IGD zostali przesłuchani przez dwóch wykwalifikowanych psychiatrów, zgodnie z kryteriami diagnostycznymi IGD opisanymi w Podręczniku diagnostycznym i statystycznym zaburzeń psychicznych 5 (31). Stosując te same kryteria, zrekrutowano również HC (wiek: 20 – 20) dopasowane do wieku i płci 27. Żaden z uczestników nie spełnił kryteriów innych zaburzeń psychicznych lub neurologicznych, takich jak schizofrenia, lęk, depresja, uzależnienie od hazardu lub uzależnienie od substancji. Żaden z uczestników nie zgłosił wcześniejszych doświadczeń z hazardem lub nielegalnymi narkotykami.
Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę po dokładnym poinformowaniu o szczegółach eksperymentu. Komisja ds. Przeglądu instytucjonalnego Narodowego Uniwersytetu Chungnam zatwierdziła procedury eksperymentalne i zgody (numer zatwierdzenia: P01-201602-11-002). Wszyscy uczestnicy otrzymali rekompensatę finansową (50 USD) za udział.
Uczestnicy wypełnili ankietę zawierającą pytania dotyczące ich cech demograficznych i działań związanych z grami internetowymi w ciągu ostatnich miesięcy 12, takich jak „W ciągu ostatniego roku średnio o ile dni w tygodniu grałeś w gry internetowe?” Oraz „W ciągu ostatniego roku średnio o ile minut dziennie spędziłeś w grze internetowej? ”Ponadto standardowe skale, takie jak Skala Impulsywności Barratt-II [BIS (32)], Test identyfikacji zaburzeń używania alkoholu (33) oraz Inwentarz depresji Becka [BDI (34)] zostały wykorzystane do oceny psychologicznych cech uczestników.
Nasilenie IGD mierzono za pomocą internetowego testu uzależnienia internetowego (IAT) Younga (35). IAT jest wiarygodnym i ważnym instrumentem do klasyfikacji zaburzeń uzależnienia od Internetu (36). IAT zawiera w sumie pytania 20, które mają na celu ocenę kompulsywnego korzystania z Internetu, objawów odstawienia, uzależnienia psychicznego i powiązanych problemów w życiu codziennym. Oceny zostały dokonane na podstawie skali punktu 5, od 1 (nigdy) do 5 (bardzo). Wynik waha się od 20 do 100, a łączny wynik 50 lub wyższy oznacza sporadyczne lub częste problemy z Internetem spowodowane niekontrolowanym korzystaniem z Internetu (http://netaddiction.com/internet-addiction-test/).
Gromadzenie danych
Do pozyskiwania obrazów wykorzystano skaner 3.0 T MRI (Achieva Intera 3 T; Philips Healthcare, Best, Holandia). Obrazy anatomiczne ważone T1 uzyskano przy użyciu następujących parametrów: czas powtarzania = 280; czas echa = 14 ms; kąt obrotu = 60 °; pole widzenia = 24 cm × 24 cm; matrix = 256 × 256; grubość plasterka = 4 mm. Podczas skanowania w stanie spoczynku, obrazy 180 zostały pozyskane za pomocą pojedynczej sekwencji impulsu echo-planarnego (czas powtarzania = 2,000 ms; czas echa = 28 ms; grubość warstwy = 4 mm, brak przerwy; macierz = 64 × 64; pole widzenia = 24 cm × 24 cm i kąt obrotu = 80 °). Uczestnicy zostali poinstruowani, aby ich oczy były zamknięte, aby nie zasypiać, nie myśleć o niczym, nie spać ani nie zasypiać podczas skanowania w stanie spoczynku. Po skanowaniu wszyscy uczestnicy zostali zapytani, czy nie spali z zamkniętymi oczami przez cały czas skanowania. Dane od uczestników, którzy zgłosili trudności z całkowitym przebudzeniem, zostały odrzucone i nie zostały wykorzystane do dalszej analizy.
Analiza VBM
Analizę morfometryczną opartą na wokseli przeprowadzono za pomocą oprogramowania SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) i przybornik VBM8 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html). Obrazy MR były przetwarzane przy użyciu algorytmu nieliniowej rejestracji diffeomorficznej (diffeomorficzna rejestracja anatomiczna poprzez wykładniczą algebrę kłamstwa, DARTEL) w celu poprawy rejestracji obrazu międzykomórkowego mózgu (37). W skrócie, analiza VBM składała się z następujących czterech etapów: (1) Obrazy MR podzielono na GM, istotę białą (WM) i płyn mózgowo-rdzeniowy; (2) dostosowane szablony GM zostały utworzone na podstawie obrazów z badań przy użyciu techniki DARTEL; (3) po liniowej rejestracji afinicznej szablonów GM DARTEL na mapy prawdopodobieństwa tkanek w przestrzeni Instytutu Neurologicznego w Montrealu (MNI), nieliniowe wypaczanie obrazów GM zostało zastosowane do szablonu GM DARTEL, a następnie wykorzystane w kroku modulacji w celu zagwarantowania że względna ilość tomów GM została zachowana zgodnie z procedurą normalizacji przestrzennej; (4) modulowane obrazy GM zostały wygładzone przy użyciu pełnej szerokości 8-mm przy połowie maksymalnego jądra Gaussa do analiz statystycznych.
Po obróbce wstępnej porównano objętość GM między osobnikami z IGD i HC. Masa progowa bezwzględna 0.1 została użyta do analiz GM, aby uniknąć możliwych efektów krawędziowych na granicy między szarością a WM.
Aby kontrolować efekty uboczne wieku, lat edukacji, impulsywności i depresji, zmienne te dodano jako współzmienne. Przeprowadziliśmy również analizę grupową, dodając średnią liczbę godzin gry jako współzmienną, aby określić wpływ IGD na wykluczenie wpływu cech zachowania związanych z IGD.
W każdej grupie przeprowadzono analizy częściowej korelacji w celu zbadania związku między objętością GM a nasileniem IGD (tj. Wynikiem IAT) przez wykluczenie zmiennych zewnętrznych (tj. Wieku, lat edukacji, impulsywności i depresji). Ponadto przeprowadzono inną analizę częściowej korelacji, kontrolując zmienne zewnętrzne za pomocą dodatkowej współzmiennej (tj. Średnich godzin grania). Istotność statystyczną różnic grupowych ustalono na p <0.05, skorygowane dla porównań wielokrotnych przy użyciu metody współczynnika fałszywego wykrywania (FDR), przy zasięgu klastra> 50 wokseli.
Analiza łączności funkcjonalnej
Analizę łączności funkcjonalnej przeprowadzono za pomocą zestawu narzędzi CONN do połączeń funkcjonalnych v.15 [http://www.nitrc.org/projects/conn; cytowane w Whitfield-Gabrieli i in. (38)] do identyfikacji właściwości stanu spoczynkowego w strukturalnie zmienionych obszarach mózgu. Dane stanu spoczynkowego były najpierw wstępnie przetwarzane przy użyciu standardowych etapów przetwarzania wstępnego, w tym korekcji czasu fragmentu, korekcji ruchu z odrzuceniem artefaktu, normalizacji przestrzennej do znormalizowanej przestrzeni mózgu przy użyciu obrazu szablonu oraz wygładzania izotropowym jądrem Gaussa 8-mm. Przed analizą na poziomie podmiotu wykonano procedury odszumiania danych przy użyciu sygnału BOLD (zależnego od poziomu tlenu we krwi) pochodzącego z masek WM i płynu mózgowo-rdzeniowego oraz parametrów korekcji ruchu z etapu wyrównywania przestrzennego przetwarzania wstępnego, jako współzmiennych brak zainteresowania modelem regresji liniowej. Następnie zastosowano filtr pasmowy między 0.01 i 0.08 Hz w szeregach czasowych, aby wyodrębnić specyficzny sygnał obszaru częstotliwości związany z aktywnością komórek nerwowych.
Po procedurach wstępnego przetwarzania i odszumiania przeprowadzono analizę łączności funkcjonalnej, stosując podejście oparte na nasionach, wybierając pik klastra jądra ogoniastego lewego z analizy VBM (−9 + 8 + 15) w przestrzeni MNI. Wybraliśmy lewe jądro ogoniaste jako interesujący region nasion do późniejszej analizy połączeń funkcjonalnych, ponieważ lewe jądro ogoniaste było powiązane z nasileniem IGD w analizie VBM, a ponieważ poprzednie badania ujawniły zmiany funkcjonalne i strukturalne w lewym jądrze ogoniastym u osób z IGD (24, 25). Współczynnik korelacji krzyżowej między tymi wokselami nasion i wszystkimi innymi wokselami obliczono w celu wygenerowania mapy korelacji. W przypadku analiz drugiego poziomu współczynniki korelacji przekształcono w normalnie rozproszone z-korezy przy użyciu transformacji Fishera. Wiek, lata nauki, impulsywność i depresja zostały dodane jako współzmienne w analizach drugiego poziomu. Dla porównań na poziomie grupy, dwie próbki t-testy zostały przeprowadzone w celu porównania z- mapy wartości między osobami z IGD i HC, z progiem wzrostu nieskorygowanego p <0.001 i próg zakresu skorygowany o FDR p <0.05 na poziomie klastra. ANCOVA została również przeprowadzona z dodaniem średniego czasu gry jako współzmiennej w celu zidentyfikowania różnicy między grupami jako wykluczającej wpływ cech zachowania związanych z IGD.
W ramach każdej grupy analizy częściowej korelacji między ciężkością IGD (tj. IAT) a średnią z- przeprowadzono badania regionów mózgu wykazujących zmniejszoną łączność funkcjonalną z lewym jądrem ogoniastym w celu zbadania zależności między nasileniem IGD a zmienioną łącznością funkcjonalną z wykluczeniem zmiennych zewnętrznych (tj. wieku, lat edukacji, impulsywności i depresji). Przeprowadzono także inną częściową korelację, dodając średnie godziny grania jako współzmienną z zewnętrznymi zmiennymi.
Analiza korelacji między strukturą mózgu a łącznością funkcjonalną
Aby zbadać związek między strukturą a funkcjonalną łącznością w lewym jądrze ogoniastym osób z IGD, przeprowadzono analizę korelacji po statystycznym kontrolowaniu impulsywności i depresji.
Efekt
Charakterystyka uczestnika
Jak pokazano w tabeli Table1,1, osoby z IGD i HC nie różniły się znacząco pod względem wieku (t = 0.83, p > 0.05) i czas trwania nauki (t = 0.67, p > 0.05). Jednak w porównaniu z HC osoby z IGD uzyskały wyższe wyniki w miarach średnich godzin grania dziennie (t = 7.25, p <0.001) i średnie dni gry w tygodniu (t = 7.42, p <0.001) i mieli wyższe wyniki IAT (t = 11.37, p <0.001). Osoby z IGD były również bardziej przygnębione (t = 4.88, p <0.001) i impulsywne (t = 5.23, p <0.001) niż kontrole. Wyniki uzależnienia od Internetu były pozytywnie powiązane z wynikami dotyczącymi depresji (r = 0.71, p <0.001) i impulsywności (r = 0.66, p <0.001).
Tabela 1
Charakterystyka demograficzna i kliniczna grupy IGD i HC.
| Zmienne (średnia ± SD) | IGD | HC | t |
|---|---|---|---|
| Wiek (lata) | 21.70 ± 2.74 | 22.40 ± 2.62 | 0.83 |
| Edukacja (lata) | 14.55 ± 2.93 | 15.15 ± 2.72 | 0.67 |
| Średnia liczba godzin gry dziennie | 11.87 ± 5.33 | 1.90 ± 3.06 | *** 7.25 |
| Średnie dni gry w tygodniu | 6.75 ± 0.71 | 2.4 ± 2.52 | *** 7.42 |
| Wynik AUDIT | 4.73 ± 3.07 | 3.75 ± 2.59 | 1.09 |
| Wynik BDI | 12.4 ± 7.36 | 3.3 ± 3.89 | *** 4.88 |
| Wynik BIS-II | 56.00 ± 5.34 | 47.50 ± 4.92 | *** 5.23 |
| Wynik IAT | 71.85 ± 12.82 | 29.80 ± 8.80 | *** 12.09 |
BDI, Skala Depresji Becka; BIS, Skala Impulsywności Barretta II; IGD, zaburzenie gier internetowych; IAT, test uzależnienia od Internetu; HC, zdrowe kontrole.
*** p <0.001 dla porównań grupowych.
Analiza VBM
Jak pokazano w tabeli Table22 i Rysunek Rysunek 1A, 1A, wyniki analizy VBM pokazują, że osoby z IGD miały zmniejszoną objętość GM w obustronnej środkowej korze czołowej [obszar Brodmanna (BA) 10] (po prawej: t = 4.82, po lewej: t = 4.30, p <0.05, skorygowany FDR) i znacząco zwiększona objętość GM w lewym jądrze ogoniastym (t = 5.37, p <0.05, skorygowane o FDR), w porównaniu z HC. Po zbadaniu wpływu aktywności związanej z grami, objętości GM dwustronnej środkowej kory czołowej [po prawej: F(1, 38) = 5.58, p <0.05,
Tabela 2
Regionalne różnice istoty szarej (GM) między grupą IGD a HC ujawniają dodatnią korelację z ciężkością IGD.
| Region mózgu | Współrzędne MNI | tmax | Rozmiar klastra (woksele) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | |||
| IGD> HC | |||||
| Ogoniasta L. | -8 | 14 | 10 | 5.37 | 234 |
| IGD <HC | |||||
| R / L MFG (BA 10) | 44 | 51 | 8 | 4.82 | 417 |
| -37 | 45 | 20 | 4.30 | 247 | |
| Korelacja między gęstością GM a wynikiem IAT | |||||
| Ogoniasta L. | -9 | 8 | 15 | 4.91 | 75 |
BA, obszar Brodmann; L, lewy; MNI, Montreal Neurological Institute; MFG, środkowy zakręt czołowy; R, prawy; IGD, zaburzenie gier internetowych; IAT, test uzależnienia od Internetu; HC, zdrowe kontrole.
Współrzędne MNI maksymalnych wyników-t są pokazane dla każdej grupy.
Istotność na poziomie obszarów zainteresowania, p <0.05, skorygowana o fałszywy współczynnik wykrywania klastrów.
Analiza morfometrii opartej na wokselach (VBM). () Różne objętości substancji szarej między grupą IGD a HC (p <0.05, skorygowana o fałszywą liczbę odkryć) (współrzędne MNI: L ogoniasta, -8, 14, 10; R MFG, 44, 51, 8; L MFG, -37, 45, 20). (B) Analiza korelacji VBM (p <0.01) (współrzędne MNI: L ogonkowy, -9, 8, 15). Skróty: HC, zdrowe kontrole; IAT, test uzależnienia od Internetu; IGD, zaburzenia gier internetowych; L, lewy; MFG, środkowy zakręt czołowy; R, prawda; MNI, Montreal Neurological Institute.
W grupie IGD stwierdzono istotnie dodatnią korelację między objętością GM w lewym jądrze ogoniastym a nasileniem IGD (tj. Punktacja IAT) z wyłączeniem zmiennych obcych (korelacja częściowa) r = 0.58, p <0.01, skorygowany FDR) (rys (Figure1B), 1B), z wyłączeniem efektu aktywności w grach i innych zmiennych zewnętrznych, te dodatnie korelacje znaleziono również między lewym jądrem ogoniastym a wynikami IAT (korelacja częściowa r = 0.56, p <0.05). Zaobserwowano istotnie ujemną korelację między obszarem środkowej części czołowej a impulsywnością mierzoną za pomocą Skali Impulsywności Barretta (korelacja częściowa r = 0.39, p <0.05, skorygowany FDR) i korelacja ta nie została wykazana po wykluczeniu wpływu aktywności w grach (p > 0.05). Jednak żaden obszar mózgu nie wykazał istotnego związku z wynikami BDI (p > 0.05, poprawione FDR).
W HC nie stwierdzono istotnej zależności między zmiennymi psychologicznymi (tj. Wynikami IAT, BIS i BDI) a objętością GM dla dowolnego obszaru mózgu (p > 0.05, poprawione FDR).
Analiza łączności funkcjonalnej
U osób z IGD lewy ogoniasty był funkcjonalnie połączony z różnymi obszarami mózgu, w tym z obustronnym wzgórzem, skorupą, tylną korą obręczy, przedpiersiem, palidum, półleżem, przednią korą zakrętu, wyższą korą potyliczną, przednim biegunem, wyższą korą czołową, środkowym czołowym kora i kora oczodołowo-czołowa (próg wysokości, p <0.001, nieskorygowane; próg klastra, p <0.05, poprawione FDR). Wśród HC lewe jądro ogoniaste było funkcjonalnie połączone z obustronnym wzgórzem, skorupą, tylną korą obręczy, bladą, półleżącą, przednią korą zakrętu obręczy, korą oczodołowo-czołową, górną korą czołową, środkową korą czołową i środkową korą czołową (próg wysokości, p <0.001, nieskorygowane; próg klastra, p <0.05, poprawione FDR).
Jak pokazano w tabeli Table33 i Rysunek Rysunek 2A, 2A, zaobserwowano zwiększoną funkcjonalną łączność między lewym ogoniastym ogonem a obustronnym tylnym zakręcie obręczy (PCG) (BA 31) (t = 5.97, p <0.05, skorygowane FDR), prawy środkowy zakręt czołowy (MFG) (BA 8) (t = 11.39, p <0.05, skorygowany FDR) i lewy przedklinik (BA 31) (t = 5.48, p <0.05, z korektą FDR) u osób z IGD w stosunku do kontroli. Po sprawdzeniu wpływu aktywności hazardowej, te zwiększone połączenia między pacjentami z IGD wykazano w lewym ogoniastym i obustronnym PCG [F(1, 38) = 6.27, p <0.05,
Tabela 3
Różnice w funkcjonalnej łączności a między grupą IGD a HC ujawniają dodatnią korelację z ciężkością IGD.
| ROI z nasion | Region połączony | Współrzędne MNI | tmax | Rozmiar klastra (woksele) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | ||||
| IGD> HC | ||||||
| Ogoniasta L. | R / L PCG (BA 31) | 0 | -28 | 44 | 5.97 | 391 |
| R MFG (BA 8) | 35 | 12 | 40 | 11.39 | 506 | |
| L precuneus (BA 31) | -16 | -56 | 26 | 5.48 | 381 | |
| Korelacja między łącznością funkcjonalną a wynikiem IAT | ||||||
| Ogoniasta L. | R MFG (BA 8) | 22 | 36 | 34 | 6.26 | 446 |
BA, obszar Brodmann; HC, zdrowe kontrole; IGD, zaburzenie gier internetowych; L, lewy; MFG, środkowy zakręt czołowy; MNI, Montreal Neurological Institute; PCG, tylny zakręt obręczy; R, prawy; ROI, region zainteresowania.
Poziom klastra FDR skorygowany, p <0.05, początkowy próg wysokości wynosi p <0.001.
Analiza połączeń funkcjonalnych. () Różna łączność mózgu między grupą IGD a HC (p <0.05, poprawione FDR) (współrzędne MNI: L ogoniaste, -9, 8, 15; R / L PCG, 0, -28, 44; R MFG, 35, 12, 40; L precuneus, -16, -56, 26). (B) Analiza korelacji między dotkliwością IGD a wartością łączności funkcjonalnej (p <0.05, poprawione FDR) (współrzędne MNI: ogoniaste L, -9, 8, 15; R MFG, 22, 36, 34). Skróty: HC, zdrowe kontrole; IAT, test uzależnienia od Internetu; IGD, zaburzenia gier internetowych; L, lewy; MFG, środkowy zakręt czołowy; PG, zakręt postcingowy; R, prawda; FDR, wskaźnik fałszywych odkryć; MNI, Montreal Neurological Institute; PCG, tylny zakręt obręczy.
W grupie IGD stwierdzono istotnie dodatnią korelację między nasileniem IGD (tj. Wynikami IAT) a funkcjonalną łącznością lewego jądra ogoniastego z prawą środkową korą czołową z wyłączeniem zmiennych zewnętrznych (korelacja częściowa r = 0.61, p <0.01, skorygowany FDR) (rys (Figure2B) .2B). Po wykluczeniu efektu aktywności w grach stwierdzono także istotną dodatnią korelację między nasileniem IGD a funkcjonalną łącznością lewego jądra ogoniastego z prawą środkową korą czołową z wyłączeniem efektu aktywności w grze i innych zmiennych zewnętrznych (korelacja częściowa r = 0.63, p <0.01).
W grupie IGD nie stwierdzono istotnego związku między innymi zmiennymi psychologicznymi (tj. Wynikami BIS i BDI) a połączeniem lewego jądra ogoniastego z prawą środkową korą czołową (p > 0.05, poprawione FDR). Wśród HC nie stwierdzono istotnej korelacji między zmiennymi psychologicznymi (tj. IAT, BIS i BDI) a łącznością lewego jądra ogoniastego z innymi obszarami mózgu.
Analiza korelacji między strukturą mózgu a łącznością funkcjonalną
Nie stwierdzono istotnej korelacji między objętością GM a łącznością funkcjonalną w jądrze jądra ogoniastego (r = 0.08, p > 0.05).
Dyskusja
W tym badaniu zbadano strukturalne i funkcjonalne korelacje neuronalne IGD, łącząc strukturalne MRI i analizy fMRI w stanie spoczynku. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami na temat współistniejącej psychopatologii nadmiernego korzystania z Internetu (39, 40), zauważyliśmy, że osoby z IGD miały wyższy poziom depresji i impulsywności. Wyniki neuroobrazowania pokazują, że wynik IAT jest pozytywnie związany zarówno z objętością GM w lewym jądrze ogoniastym, jak i wartością funkcjonalnej łączności między lewym jądrem ogoniastym a prawą środkową korą czołową. Co ciekawe, deficyty GM w lewym jądrze ogoniastym i zmieniona łączność w stanie spoczynku między lewym jądrem ogoniastym a prawą środkową korą czołową pokazano po kontrolowaniu efektu aktywności w grach wśród osób z IGD. Nie zaobserwowaliśmy jednak związku między zmianami strukturalnymi i funkcjonalnymi. Odkrycia te sugerują, że lewe jądro ogoniaste jest ważnym regionem w patogenezie nadmiernych zachowań w Internecie.
Stwierdziliśmy zmiany strukturalne w lewym jądrze ogoniastym osób z IGD w stosunku do kontroli, a objętość GM w lewym jądrze ogoniastym była dodatnio związana z ciężkością IGD. Wyniki te są zgodne z wcześniejszymi strukturalnymi badaniami uzależnienia, w tym badaniami nad uzależnieniem od substancji (41, 42), uzależnienie od hazardu (43) i IGD (25, 44). Jądro ogoniaste jest istotną częścią prążkowia i odgrywa kluczową rolę w uczeniu się behawioralnym opartym na nagrodach. Ponadto jądro ogoniaste jest ściśle powiązane z przyjemnością i motywacją oraz z rozwojem i utrzymaniem zachowań uzależniających (45-47). W kilku badaniach stwierdzono, że IGD wiąże się z nieprawidłowościami w prążkowiu, w szczególności jądrem ogoniastym. Na przykład Kim i in. (3) i Hou i in. (48) poinformował o zmniejszonym poziomie receptora dopaminergicznego D2 i transportera dopaminy w jądrze ogoniastym wśród osób z IGD, co sugeruje, że IGD jest związany z niższymi poziomami aktywności dopaminergicznej w szlakach nagrody mózgu, podobnie jak w innych zaburzeniach uzależniających. Ponadto poprzednie badanie fMRI przeprowadzone przez naszą grupę przy użyciu zadania decyzyjnego ujawniło, że większa aktywacja w lewym ogoniastym wiązała się z wyborem ryzykownych opcji, co zapewnia lepszy wgląd w udział lewego jądra ogoniastego w neuronowych funkcjach przewidywania nagrody i oczekiwanie (11). Wszystkie te odkrycia sugerują, że zmniejszona objętość GM w lewym jądrze ogoniastym może przyczynić się do zwiększenia czułości oczekiwania na nagrodę u osób z IGD; lewe jądro ogoniaste może zatem stanowić część odpowiedniego obwodu funkcjonalnego związanego z IGD.
Aby zbadać związek między zmianami strukturalnymi a nieprawidłową łącznością funkcjonalną, przeprowadziliśmy analizę funkcjonalnej łączności opartej na spoczynku. Analiza połączeń funkcjonalnych z nasionami w lewym jądrze ogoniastym wykazała, że prawa środkowa kora czołowa (tj. DLPFC) była pozytywnie skorelowana z nasileniem IGD, co wskazuje, że osoby bardziej zajęte graniem w Internecie miały silniejszą łączność między lewym jądrem ogoniastym i odpowiedni DLPFC. Obszar pokazany w wyniku VBM nie dokładnie odpowiadał obszarowi pokazanemu w wyniku rs-fMRI. Obszar pokazany w wynikach VBM i rs-fMRI to odpowiednio BA 10 i 8, a nakładający się obszar jest jedynie częściowy. Cały obszar jest jednak uwzględniony w DLPFC. Obwód prążkowany DLPFC jest kluczową częścią obwodu nagrody dopaminy i jest silnie zaangażowany w funkcje wykonawcze, takie jak planowanie, organizacja, zmiana zestawu i uwaga (49). Dysfunkcja tej sieci może wpływać na utrzymywanie się uzależnienia, zmniejszając zdolność do regulowania integracji i selekcji zachowań poznawczych i motywowanych celami (49). Nieprawidłowe obwody przedczołowe ujawniono wcześniej u osób z IGD. Badanie połączeń funkcjonalnych w stanie spoczynku sugeruje, że u nastolatków uzależnionych od Internetu występują zmiany w obwodach przedsionkowo-przedsionkowych, które upośledzają afekt, przetwarzanie motywacji i kontrolę poznawczą (50). Zgodnie z naszymi wynikami inne badanie wykazało, że łączność funkcjonalna w sieci przedsionkowo-przedsionkowej była pozytywnie związana z wyższym nasileniem uzależnienia od Internetu (51). Jednak w przeciwieństwie do obecnych wyników inne badania połączeń funkcjonalnych wykazały, że osoby z IGD mają zmniejszoną łączność funkcjonalną w obwodzie przednio-przedsionkowym (24, 25). Niedawny przegląd wyników neuroobrazowania w IGD również wskazał na niespójne wyniki badań i zasugerował, że zmieniony mózg nie jest solidny i zasługuje na dalsze badania (28). Rozbieżność między tymi odkryciami może wynikać z czynników demograficznych lub klinicznych, takich jak płeć, wiek, czas trwania choroby lub status poszukiwania leczenia. Liczne badania neuroobrazowania wykazały również, że jądro ogoniaste i DLPFC są ściśle zaangażowane w grę wideo (52-54). Badania te wykazały, że plastyczność lewego prążkowia i DLPFC jest związana z ilością gier / treningów u osób nieuzależnionych. W badaniu, aby stwierdzić, że zmiany w tych regionach są bardziej związane z charakterystyką IGD, w tym z cechą uzależniającą lub bardziej związane z aktywnością w grach, przeprowadziliśmy dalszą analizę po kontrolowaniu wpływu aktywności w grach (tj. Średnich godzin gry). Wyniki dalszej analizy wyraźnie pokazały różnice między grupami. Dlatego zmiany w tych obszarach mogą być bardziej związane z charakterystyką IGD niż z aktywnością w grach. Reasumując, niezależnie od takich niespójności, dotychczasowe ustalenia sugerują, że dysfunkcja obwodu przedsionkowo-przedsionkowego w stanie spoczynku i jego związek z nasileniem IGD może być związany z niewłaściwymi wyborami behawioralnymi, takimi jak szukanie korzystania z Internetu pomimo negatywnych konsekwencji.
Należy zauważyć kilka ograniczeń tego badania. Po pierwsze, ze względu na przekrojowy charakter badania związki przyczynowo-skutkowe są niejasne. Przyszłe badania powinny zidentyfikować wpływ podłużny na IGD. Po drugie, ograniczyliśmy naszą grupę badawczą do mężczyzn w wieku 20 – 27, dlatego należy zachować ostrożność przy uogólnianiu wyników naszego badania do ogólnej populacji, również biorąc pod uwagę małą liczebność próby. Po trzecie, przyszłe badania mogą rozważyć pomiar czasu od rozpoznania IGD w celu wyjaśnienia jakiejkolwiek znaczącej zmienności w funkcjonowaniu neuronów. Wreszcie istnieje pewna sprzeczność między naszymi odkryciami a innymi wykazującymi zwiększoną i zmniejszoną funkcjonalną łączność w obwodzie przedsionkowo-przedsionkowym. Dlatego wyniki należy interpretować ostrożnie, a dalsze badania w tych samych warunkach (tj. Cechy demograficzne lub z klinicznie podobnymi uczestnikami) są potrzebne do wyjaśnienia sprzeczności (24, 25, 28).
Podsumowując, badanie to ujawnia zmiany strukturalne jądra ogoniastego i dysfunkcje sieci przednio-przedsionkowych u osób z IGD. Co ważniejsze, oba rodzaje zmian były związane z ciężkością IGD. Nasze wyniki sugerują, że lewe jądro ogoniaste odgrywa kluczową rolę w patogenezie IGD oraz że IGD i nadużywanie substancji mają podobne mechanizmy neuronalne.
Oświadczenie o etykiecie
Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę po dokładnym poinformowaniu o szczegółach eksperymentu. Chungnam National University Institutional Review Board (IRB) zatwierdziła procedury eksperymentalne i zgody (numer zatwierdzenia: P01-201602-11-002). Wszyscy uczestnicy otrzymali rekompensatę finansową (50 USD) za udział.
Autorskie Wkłady
JWS przyczynił się do opracowania koncepcji i projektu eksperymentalnego lub pozyskania danych lub analizy i interpretacji danych, a JHS znacząco przyczynił się do interpretacji danych i opracował artykuł lub dokonał jego krytycznej korekty pod kątem ważnych treści intelektualnych.
Oświadczenie o konflikcie interesów
Autorzy oświadczają, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek powiązań handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.
Przypisy
Finansowanie. Badania były wspierane przez program Basic Science Research Program za pośrednictwem National Research Foundation of Korea (NRF) finansowany przez Ministerstwo Edukacji (NRF-2015R1D1A1A01059095).
Skróty
BIS, Barratt Impulsivity Scale-II; BDI, Beck Depression Inventory; DLPFC, grzbietowo-boczna kora przedczołowa; FDR, odsetek fałszywych odkryć; fMRI, funkcjonalne rezonans magnetyczny; GM, istota szara; IAT, test uzależnienia od Internetu; IGD, zaburzenie gier internetowych; VBM, morfometria oparta na wokselach; MNI, Montreal Neurological Institute; WM, istota biała.
Referencje
;
