(REMISSION) Funkcjonalne zmiany neuronowe i zmienione połączenia korowo-podkorowe związane z odzyskiwaniem po zaburzeniach gry internetowej (2019)

W latach 2016-2017 zrekrutowaliśmy 154 osoby z IGD do fMRI podczas zadania polegającego na pragnieniu sygnałów (opisanym poniżej). Skontaktowaliśmy się z uczestnikami po około 1 roku i ponownie oceniliśmy ich pod kątem IGD. Dwudziestu dziewięciu badanych z IGD (pięć kobiet), które nie spełniały już kryteriów IGD, zgodziło się uczestniczyć w skanowaniu podczas wykonywania zadania głodu sygnałów. Następnie porównujemy ich nowsze dane (odzyskany IGD) z danymi wyjściowymi (aktywny IGD), aby zidentyfikować różnice w czasie (ryc. 1A).

Na początku badania uczestnicy zostali zaklasyfikowani jako chorzy na IGD, jeśli uzyskali 50 lub więcej punktów w teście uzależnienia od Internetu Younga (kwestionariusz samoopisowy) i spełnili co najmniej pięć kryteriów DSM-5 dla IGD (wywiad kliniczny; dodatkowe informacje można znaleźć w „Materiale uzupełniającym” Detale; Petry i in., 2014; Young, 2009). Wszyscy uczestnicy przeszli ustrukturyzowane wywiady psychiatryczne (MINI) prowadzone przez doświadczonego psychiatrę (Lecrubier i in., 1997), a osoby z zaburzeniami lub zachowaniami psychiatrycznymi zostały wykluczone (patrz „Materiały dodatkowe”). Ponadto żaden z badanych nie zgłosił wcześniejszego doświadczenia z hazardem lub nielegalnymi narkotykami (np. Konopiami indyjskimi i heroiną). Wszyscy grali League of Legends (LOL i Riot Games) od ponad 1 roku. Kryterium to oparte było na wykorzystaniu przez nas wskazówek dotyczących gier jako bodźców w tym badaniu, a LOL była najpopularniejszą grą online podczas rozpoczęcia badania. Osoby, które wyzdrowiały z IGD, musiały zdobyć mniej niż 50 punktów w teście uzależnienia od Internetu Younga i spełnić mniej niż pięć kryteriów DSM-5 dla IGD w ciągu 1 roku (Petry i in., 2014; Young, 2009; patrz tabela 1 dla szczegółów).

Tabela 1. Cechy demograficzne uczestników IGD, gdy IGD było aktywne i wyzdrowiało

W badaniu wykorzystano zadanie reaktywności cue związane ze zdarzeniem, jak opisano wcześniej (Dong i in., 2017; Dong, Wang i in., 2018). Zadanie zawiera dwa rodzaje obrazów wskazówek: 30 zdjęć związanych z grami i 30 zdjęć związanych z pisaniem (neutralna linia bazowa). W obrębie każdego typu połowa z 30 zdjęć zawierała twarz i dłonie, a połowa zawierała tylko dłonie. Zdjęcia związane z grami przedstawiają osobę, która gra w grę online (LOL) na komputerze. Na zdjęciach związanych z pisaniem ta sama osoba pisze artykuł na klawiaturze przed komputerem. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby wskazać, czy na zdjęciu była twarz, naciskając przycisk „1” na klawiaturze, gdy twarz była obecna, i naciskając „2”, gdy twarz nie była obecna.

Postać 1B pokazuje oś czasu przykładowej próby w zadaniu. Najpierw zostało przedstawione ustalone 500 ms krzyżyka, a następnie obraz cue, jak opisano powyżej. Zdjęcia zostały przedstawione w losowej kolejności, aby uniknąć efektów kolejności. Każde zdjęcie było prezentowane przez maksymalnie 3,000 ms, w tym czasie uczestnicy musieli odpowiedzieć. Ekran zmienił kolor na czarny po naciśnięciu przycisku i trwał 3,000 ms (czas odpowiedzi). Następnie, na etapie oceny głodu, uczestnicy zostali poproszeni o ocenę poziomu swojego głodu na odpowiednie bodźce w 5-stopniowej skali, od 1 (bez głodu) do 5 (bardzo wysoki apetyt). Ten etap trwał do 3,000 ms i został zakończony naciśnięciem przycisku. Na koniec między każdą próbą wyświetlany był pusty ekran 1,500–3,500 ms. Całe zadanie obejmowało 60 prób i trwało około 9 min. Przedstawiono zadanie i zebrano dane behawioralne za pomocą oprogramowania E-prime (Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA, USA). Wszyscy uczestnicy zostali poproszeni o wypełnienie 10-elementowego kwestionariusza popędu do gier, z punktami w zakresie od 1 do 10, w celu oceny głodu związanego z grami przed fMRI (Cox, Tiffany i Christen, 2001).

Przetwarzanie wstępne danych fMRI przeprowadzono za pomocą SPM12 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) i Neuroelf (http://neuroelf.net), jak opisano wcześniej (Dong i in., 2017; Dong, Wang i in., 2018). Obrazy były synchronizowane w czasie, reorientowane i ponownie wyrównywane do pierwszego tomu, przy czym objętości rejestrowane rdzeniowo T1 zostały użyte do skorygowania ruchów głowy. Obrazy następnie znormalizowano do przestrzeni MNI i wygładzono przestrzennie przy użyciu 6-mm pełnej szerokości przy połowie maksymalnego jądra Gaussa. Żaden badany nie został usunięty z analizy z powodu ruchu głowy (kryteria wykluczenia wynosiły 2 mm w ruchu kierunkowym lub 2 ° w ruchu obrotowym). Zastosowano ogólny model liniowy (GLM), aby zidentyfikować aktywację BOLD w odniesieniu do czynności mózgu. Różne typy prób (związane z grami, związane z pisaniem na klawiaturze, nieprawidłowe lub pominięte) zostały oddzielnie połączone z kanoniczną funkcją odpowiedzi hemodynamicznej, aby utworzyć regresory zadań. Czas trwania każdej próby wynosił 4,000 ms. GLM obejmowały stały okres na przebieg. Sześć parametrów ruchu głowy pochodzących z etapu przestawiania i historii gier (deklarowanych przez nas lat gry) zostało uwzględnionych, aby rozwiązać te potencjalne pomyłki. Podejście GLM zostało użyte do zidentyfikowania wokseli, które były znacząco aktywowane dla każdego zdarzenia na etapie „reakcji”.

Analizy drugiego poziomu przeprowadzono w następujący sposób. Najpierw przeprowadzono analizę powtarzalnych pomiarów pod kątem wokseli w całym mózgu, aby zbadać aktywność związaną z [(odzyskane_{Bodźce związane z grami} - wyzdrowiał_{Bodźce związane z pisaniem na maszynie}) - (aktywne_{bodźce związane z grami} - aktywny_{Bodźce związane z pisaniem na maszynie})]. Rodzinne progi błędów (p <001) zostały określone za pomocą 3dClustSim (zaktualizowana wersja Alphasim), a wszystkie porównania zostały skorygowane przy użyciu 3dClustSim (https://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/program_help/3dClustSim.html), p <001, dwustronny, z zasięgiem co najmniej 40 wokseli.

Eksperyment ten został zatwierdzony przez Komitet Badań Ludzkich Uniwersytetu Normalnego Zhejiang i zgodny z Kodeksem Etyki Światowego Stowarzyszenia Medycznego (Deklaracja Helsińska). Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę przed skanowaniem.

Przeanalizowaliśmy korelacje między odpowiedziami mózgu w lewym ACC a postacią soczewkowatą i zgłoszonym przez siebie pragnieniem wskazówek. Stwierdzono znaczące korelacje między zgłaszanymi głodem a aktywacjami soczewkowatymi, niezależnie od statusu IGD (ryc. 3). Nie zaobserwowano istotnych korelacji między aktywacjami ACC a głodem.

Następnie przeanalizowaliśmy efektywną łączność między lewym ACC i lewym soczewkowatym za pomocą dynamicznego modelowania przyczynowego (DCM) w dwóch punktach czasowych. Zastosowane węzły zdefiniowano na podstawie wyników interakcji przedstawionych powyżej. Spośród kilku regionów mózgu zidentyfikowanych w analizach całego mózgu ACC znajduje się w sieci wykonawczej kontroli, a jądro soczewkowate w sieci nagrody. Biorąc pod uwagę naszą hipotezę, że kontrola wykonawcza nad głodem powinna zostać zmieniona podczas powrotu do zdrowia po IGD, wybraliśmy te dwa regiony mózgu jako regiony zainteresowania w tym badaniu do analiz łączności. Innymi słowy, wybraliśmy te dwa regiony jako elementy sieci kontroli wykonawczej i wynagrodzeń, aby zbadać interakcje między tymi dwoma systemami w procesie odzyskiwania po IGD.

Wzięliśmy współrzędną piku gromad (lokalne maksima na mapie statystycznej) jako centralny punkt do stworzenia kul o promieniu 6 mm [lewy soczewkowaty (−21, 3, 21); ACC (−3, 39, 6)]. W każdej kuli zawarto około 33 wokseli. Te regiony zidentyfikowane dla każdej grupy zostały włączone do sieci dynamicznej, a DCM wykorzystano do ustalenia najbardziej prawdopodobnej struktury sieci, biorąc pod uwagę dane.

W przypadku łączności stałej szacunki DCM wykazały znacznie zwiększoną łączność soczewkowatą ACC, gdy pacjenci z IGD wyzdrowiali (t = 3.167, p = 003). Podobnie, łączność soczewkowata – ACC była również znacząco zwiększona, gdy osoby z IGD wyzdrowiały (t = 4.399, p <001).

Podobne cechy zaobserwowano również, gdy badani byli narażeni na sygnały z gier. Jeśli chodzi o efekty modulujące, szacunki DCM wykazały znacznie zwiększoną łączność soczewkowatą ACC po wyleczeniu pacjentów z IGD (t = 2.769, p = 009). Jednak łączność soczewkowata – ACC była tylko nieznacznie zwiększona, gdy osoby z IGD wyzdrowiały (t = 1.798, p = 09; Postać 4).

Zmniejszona wrażliwość na sygnały w grach

Zgodnie z naszą hipotezą stwierdzono zmniejszenie aktywacji związanych z grą w obszarach mózgu związanych z obwodem nagrody [soczewkowata, brzuszno-środkowa kora przedczołowa (vmPFC, w tym kora oczodołowo-czołowa (OFC))], gdy osoby z IGD wyzdrowiały z gry. Obwody nagrody mogą wpływać na motywację lub cel -kierowane zachowania i przetwarzanie nagród (Ikemoto, Yang i Tan, 2015; Sayette, 2016), w tym w uzależnieniach (Balodis i Potenza, 2015; Cheng i in., 2016; Tobler i in., 2016; Yang i in., 2017). System nagród można aktywować, gdy osoby są narażone na odpowiednie bodźce związane z używaniem substancji lub zaburzeniami hazardowymi (Balodis i in., 2012; Worhunsky, Malison, Rogers i Potenza, 2014) oraz w IGD (Ko i in., 2009; Liu i in., 2017; Sun i in., 2012). Osoby z IGD w porównaniu z osobami regularnie używającymi gry wykazały wyższą aktywację soczewkowatą do wskazówek w grach, co jest zgodne z reaktywnością pamięci i objawami głodu w zaburzeniach używania substancji (Dong i in., 2017; Dong, Wang i in., 2018).

W tym badaniu stwierdzono zmniejszenie aktywacji w jądrze soczewkowatym i innych obszarach mózgu związanych z nagrodą po wyzdrowieniu. Odkrycia sugerują, że odpowiedź neuronowa na sygnały gry zmniejsza się po wyzdrowieniu, co jest zgodne z wcześniejszymi badaniami porównującymi IGD z kontrolami (Kim i in., 2018; Ko i in., 2013; Ma i in., 2019). Korelacje między spadkami aktywacji soczewkowatych a zgłaszanym przez siebie głodem wywoływanym przez pamięć wskazującą potwierdzają pogląd, że zmniejszona reaktywność nerwowa w soczewkowatym może leżeć u podstaw zmniejszonej odpowiedzi głodowej wywołanej przez regenerację w IGD i mogą mieć istotny związek ze zmniejszonymi motywacjami do nadmiernego angażowania się w zachowania w grach. Nasze poprzednie badanie wykazało, że zachowania w grach mogą zwiększyć głód ochotników (Dong, Wang i in., 2018). Co więcej, wcześniej informowaliśmy, że większa aktywacja soczewkowatych sygnałów w grach była związana z pojawieniem się IGD u osób regularnie korzystających z gier (Dong, Wang, Liu i in., 2019). Badanie to sugeruje, że podczas zdrowienia spadek liczby problematycznych gier wiąże się ze zmniejszeniem apetytu w IGD, przy czym jądro soczewkowate jest zaangażowane w ten związek. Podsumowując, odkrycia sugerują ważną rolę jądra soczewkowatego i głodu wywołanego wskazówką w przejściach między IGD a regularnym używaniem zwierzyny i odwrotnie. Dokładne relacje (np. Czy zmniejszone granie prowadzi do zmniejszonej reaktywności soczewkowatej i zmniejszonego głodu lub czy zmniejszona reakcja soczewkowata prowadzi do zmniejszonego głodu i zmniejszonej gry) wymagają dalszych badań.

Kontrola głodu po wyzdrowieniu

Innym regionem mózgu wykazującym różnice w grupach był ACC, który jest zaangażowany w kontrolę wykonawczą i inne procesy. W przeciwieństwie do naszej hipotezy, aktywacja została zmniejszona w ACC (jak również w MFG) po wyzdrowieniu. Zidentyfikowany klaster obejmował ACC i MFG i został rozszerzony brzusznie, aby objąć vmPFC i OFC. Warto zauważyć, że przyśrodkowa kora przedczołowa jest powiązana z wywoływanym przez kaszel głodem uzależnień od substancji, takich jak zaburzenie używania kokainy (Kober i in., 2016; Wexler i in., 2001), przetwarzanie nagród, szczególnie w fazie powiadomień lub wyników (Knutson, Fong, Adams, Varner i Hommer, 2001; Knutson i Greer, 2008), podejmowanie decyzji (Tanabe i in., 2007), przetwarzanie w trybie domyślnym (Harrison i in., 2017) i inne procesy (Li, Mai i Liu, 2014). Biorąc pod uwagę, że zadanie zastosowane w tym badaniu koncentrowało się na głodzie wywoływanej przez wskazania, kuszące jest spekulowanie, że względnie zmniejszona aktywacja obserwowana w klastrze obejmującym OFC / vmPFC / ACC / MFG może odnosić się do zmniejszonej reaktywności pamięci, chociaż ta interpretacja jest mniejsza poparte danymi niż wyniki lentiform, biorąc pod uwagę brak korelacji z samozwańczymi pragnieniami.

Biorąc pod uwagę, że ACC i inne korowe obszary mózgu są zaangażowane w kontrolę wykonawczą lub kontrolę poznawczą (Rolls, 2000), w tym u osób z uzależnieniami (Filbey i in., 2008; Franklin i in., 2007; Kosten i in., 2005; Myrick i in., 2004; Wrase i in., 2002), możliwe jest, że osoby z IGD, które wyzdrowiały, wykazują bardziej wydajne przetwarzanie regionów kontrolnych w porównaniu do tego, kiedy grały problematycznie. Aby zbadać związki między ACC a działaniem soczewkowatym, zastosowaliśmy DCM i stwierdziliśmy, że połączenia zostały zwiększone po odzyskaniu. Zgodnie z psychofizjologicznymi interpretacjami funkcjonalnych połączeń między tymi regionami mózgu (Havlicek i in., 2015; Stephan i in., 2010), wyższe wartości w połączeniach ACC – soczewkowatych i soczewkowatych – ACC podczas powrotu do zdrowia w porównaniu do czasów, gdy problemy z grą sugerują, że interakcje między tymi dwoma regionami mózgu są bardziej skuteczne u osób po odzyskaniu zdrowia. Jako takie, przyszłe badania powinny zbadać, w jakim stopniu odzwierciedla to mechanizm bardziej efektywnego kontrolowania głodu, współbieżnego łączenia regionów zaangażowanych w przetwarzanie nagrody lub motywacji związanych z głodem lub innych możliwości.

Znaczenie i implikacje kliniczne

Modele teoretyczne zaproponowały ważne role dla korowych i podkorowych obszarów mózgu w zachowaniach i zaburzeniach korzystania z Internetu. Ostatnia aktualizacja modelu I-PACE (Brand i wsp., 2019) zaproponowała mechanizmy behawioralne i neuronalne związane z przejściami w zaburzeniach korzystania z Internetu, takich jak IGD. W tym modelu reaktywność i zmiany w obwodach zwojów kory mózgowej do podstawy były istotnymi składnikami, zgodnymi z ustaleniami z tego badania. Warto zauważyć, że zaktualizowany model I-PACE proponuje również rolę dla wyspy (Brand i wsp., 2019), zgodne ze zmianami reaktywności w zakresie wskazań i głodu oraz aktywacją wysp i łączności u osób z IGD otrzymujących interwencję głodowo-behawioralną (Zhang i in., 2016b). Ponadto dane dotyczące stanu spoczynku z tej samej kohorty sugerowały zmniejszoną łączność (np. Między OFC a hipokampem oraz między tylnym zakrętem obręczy a regionami związanymi z motorami; Zhang i in., 2016a). W związku z tym to i inne niedawne badania sugerują potencjalne neuronowe cele interwencji (np. Stosowanie metod modulacji mózgu, takich jak szybka przezczaszkowa stymulacja magnetyczna lub przezczaszkowa stymulacja prądem stałym) w celu zmniejszenia apetytu i promowania powrotu do zdrowia w IGD. Podejścia behawioralne ukierunkowane na głód i mogące działać poprzez wspólne lub odrębne mechanizmy neuronalne (np. Terapie poznawczo-behawioralne i oparte na uważności) również powinny być rozważane w świetle obecnych odkryć, zwłaszcza biorąc pod uwagę ważną rolę terapii behawioralnych w leczeniu uzależnień oraz wartość zrozumienia, jak określone terapie mogą działać na poziomie neurobiologicznym.

Należy wymienić kilka ograniczeń. Po pierwsze, nie uwzględniliśmy zdrowych osób kontrolnych w tym badaniu. Chociaż stwierdziliśmy, że historia gier nie była związana z dotkliwością IGD (r = .088, p = 494), a także uwzględniła historię gier jako czynnik w GLM, grupa kontrolna mogła być pomocna w zrozumieniu danych (np. W odniesieniu do możliwych efektów test-retest). Po drugie, większość badanych stanowili mężczyźni (tylko pięć kobiet). W związku z tym przyszłe badania powinny zbadać zakres, w jakim odkrycia mogą dotyczyć populacji kobiet, zwłaszcza że różnice związane z płcią zaobserwowano w neuronalnych korelatach w populacjach IGD (Dong, Wang i in., 2018; Dong, Wang, Wang i in., 2019; Dong, Zheng i in., 2018). Po trzecie, chociaż przeprowadziliśmy analizę DCM, która sugeruje, że kontrola wykonawcza nad aktywacją soczewkowatą może się poprawić wraz z powrotem do zdrowia, nie możemy wykluczyć innych możliwych wyjaśnień, które należy zbadać bezpośrednio w przyszłych badaniach.

wnioski