Volume alterado de matéria cinzenta e conectividade em estado de repouso em indivíduos com distúrbio de jogos na Internet: morfometria baseada em Voxel e estudo por ressonância magnética funcional em estado de repouso (2018)

. 2018; 9: 77.

Publicado on-line 2018 Mar 27. doi:  10.3389 / fpsyt.2018.00077

PMCID: PMC5881242

PMID: 29636704

Sumário

Estudos de neuroimagem sobre as características de indivíduos com transtorno de jogo na Internet (IGD) vêm se acumulando devido a preocupações crescentes com os problemas psicológicos e sociais associados ao uso da Internet. No entanto, relativamente pouco se sabe sobre as características do cérebro subjacentes IGD, tais como a conectividade funcional associada e estrutura. O objetivo deste estudo foi investigar alterações no volume de substância cinzenta (GM) e conectividade funcional durante o estado de repouso em indivíduos com IGD usando morfometria baseada em voxel e uma análise de conectividade em estado de repouso. Os participantes incluíram indivíduos 20 com controles saudáveis ​​IGD e 20 pareados por idade e sexo. As imagens funcionais e estruturais em estado de repouso foram adquiridas para todos os participantes usando a ressonância magnética 3 T. Também medimos a gravidade do IGD e impulsividade usando escalas psicológicas. Os resultados mostram que a gravidade da IGD foi positivamente correlacionada com o volume GM no caudado esquerdo (p <0.05, corrigido para comparações múltiplas), e negativamente associado à conectividade funcional entre o caudado esquerdo e o giro frontal médio direito (p <0.05, corrigido para comparações múltiplas). Este estudo demonstra que a IGD está associada a alterações neuroanatômicas no córtex frontal médio direito e no caudado esquerdo. Essas são regiões importantes do cérebro para os processos de recompensa e controle cognitivo, e anormalidades estruturais e funcionais nessas regiões foram relatadas para outros vícios, como abuso de substâncias e jogo patológico. Os resultados sugerem que déficits estruturais e deficiências funcionais em estado de repouso na rede frontostriatal podem estar associados com IGD e fornecer novos insights sobre os mecanismos neurais subjacentes de IGD.

Palavras-chave: Transtorno de jogos pela Internet, morfometria baseada em voxel, ressonância magnética funcional em estado de repouso, conectividade funcional, giro frontal médio, núcleo caudado

Introdução

O jogo online proporciona diversão e alivia o estresse, além de muitas outras vantagens. Consequentemente, o número de jogadores da Internet aumentou consistentemente em todo o mundo. O excesso de jogos na Internet pode, no entanto, limitar a experiência da vida real, resultando em várias conseqüências psicossociais negativas (-). O Internet Gaming Disorder (IGD) é definido como um uso compulsivo e patológico de dispositivos que permitem o acesso à Internet e tem sérias consequências negativas. A Seção III do Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais - 5 (DSM-5) afirma que a IGD é uma condição que requer mais pesquisa clínica ().

Recentemente, estudos de neuroimagem em IGD investigaram alterações funcionais e estruturais no cérebro para identificar os correlatos neuronais relacionados ao desenvolvimento de IGD (). Ressonância magnética funcional relacionada à tarefa (fMRI) revelou distúrbios funcionais em indivíduos com IGD (, , -). Os resultados desses estudos de ressonância magnética indicam que durante a exposição a jogos de computador, videogames ou jogos on-line, indivíduos com IGD, em comparação com controles saudáveis ​​(HC), mostram um aumento no desejo por jogos, bem como atividade cerebral alterada em várias regiões. como núcleo caudado, área pré-frontal dorsolateral, nucleus accumbens, córtex cingulado anterior e hipocampo (-).

Embora estudos de fMRI baseados em tarefas possam identificar distúrbios funcionais específicos em indivíduos com IGD, a avaliação de conectividade funcional em estado de repouso pode fornecer significados diferentes e potencialmente mais amplos (). A fMRI no estado de repouso é um método para avaliar conexões funcionais e interações entre regiões durante uma condição livre de tarefa. A avaliação da rede fMRI em estado de repouso pode fornecer mais informações sobre anormalidades de circuitos distribuídos em doenças neuropsiquiátricas (, ). Estudos de fMRI em estado de repouso da IGD foram conduzidos para identificar a rede neurobiológica específica subjacente aos processos cognitivos e de recompensa em termos de conectividade funcional (-). Estes estudos relataram maior conectividade funcional ou homogeneidade regional no giro temporal médio e no cerebelo (, , ). Além disso, Hong et al. () observaram diminuição da conectividade funcional nas regiões subcorticais do cérebro.

Evidências crescentes de estudos estruturais de imagens cerebrais revelaram que o IGD pode estar ligado a possíveis mudanças estruturais no cérebro (, -). Os métodos de análise morfométrica mais amplamente utilizados para a análise cerebral são medições de massa cinzenta (GM) baseadas em volume, tais como morfometria baseada em voxel (VBM) e medições de espessura cortical baseadas em superfície usando FreeSurfer (). Han et al. () e Weng et al. () investigaram anomalias estruturais no cérebro de adolescentes com IGD usando VBM e relataram volumes GM reduzidos no córtex orbitofrontal, ínsula, giro temporal e córtex occipital. Estudos avaliando a espessura cortical para observar mudanças estruturais nos cérebros de indivíduos com IGD revelaram diminuição da espessura cortical no córtex orbitofrontal, ínsula, córtex parietal e giro pós-central (, ).

Mais recentemente, um estudo combinado de RM estrutural e funcional relatou uma correlação negativa entre impulsividade e volume da amígdala esquerda e menor conectividade funcional entre a amígdala e o córtex pré-frontal dorsolateral (DLPFC) (, ). Estes resultados sugerem que o volume GM alterado e a conectividade funcional na amígdala podem estar relacionados à impulsividade e representam uma vulnerabilidade à IGD (, ). Dois estudos avaliaram recentemente a diferença de compatibilidade na estrutura cerebral e na conectividade funcional. Primeiro, Jin et al. () descobriram que os indivíduos com IGD tinham um volume GM significativamente reduzido no córtex pré-frontal, incluindo o DLPFC, o córtex orbitofrontal, o córtex cingulado anterior e a área motora suplementar e a conectividade funcional diminuída no circuito estriado pré-frontal. Em segundo lugar, Yuan et al. () encontraram diminuição do volume do corpo estriado e das diferenças de conectividade funcional no estado de repouso nos circuitos frontostriatais entre indivíduos com IGD e HC. Estes resultados sugerem que, no nível do circuito, a IGD pode compartilhar mecanismos neurais similares com o transtorno por uso de substâncias (, ).

Em conclusão, os resultados de estudos prévios e revisões recentes utilizando técnicas de neuroimagem sugerem que o IGD está relacionado a alterações neuroanatômicas em circuitos frontostriatais, similares ao transtorno do uso de substâncias (-, -). Além disso, a similaridade de sintomas psicopatológicos e processos neurais entre distúrbios de IGD e uso de substâncias sugere um possível mecanismo de vulnerabilidade compartilhada (, , ).

Até o momento, poucos estudos foram conduzidos sobre alterações funcionais e estruturais na IGD usando análises estruturais combinadas com análises de redes funcionais em estado de repouso (, , , ). Além disso, esses estudos de IGD não eliminaram a influência de características de comportamento (ie, horas médias de jogo) na relação entre IGD e alteração cerebral, embora comportamentos repetidos pudessem mudar a estrutura cerebral (). Portanto, para fortalecer a atribuição de características do IGD, incluindo desordem psiquiátrica (isto é, dependência) à alteração do cérebro, controlamos o efeito da atividade de jogos nas mudanças da estrutura e conectividade do cérebro na IGD.

Neste estudo, nós examinamos alterações na estrutura e conectividade funcional nos cérebros de indivíduos com IGD, usando ressonância magnética 3 T do volume de GM do cérebro e análise de conectividade em estado de repouso. Especificamente, investigamos se o volume GM está alterado nos circuitos frontostriatais de indivíduos com IGD, e se uma redução no volume GM está associada à conectividade funcional alterada. Também identificamos se essas alterações foram exibidas após a exclusão da atividade de jogos.

Materiais e Métodos

Participantes e Instrumentos de Medição

Foram recrutados 20 participantes masculinos destros com IGD (faixa etária: 20 – 26 anos). via emissão de boletins on-line e entre indivíduos que participam de um centro de tratamento de dependência da Internet, um centro de informações de dependência cibernética ou reuniões locais de recuperação de vício em Internet. Todos os participantes do grupo IGD foram entrevistados por dois psiquiatras qualificados, de acordo com os critérios diagnósticos para IGD descritos no Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais - 5 (). Utilizando os mesmos critérios, foram também recrutados HC (idade média: 20-20 anos) pareados por idade e sexo (27). Nenhum dos participantes preenchia os critérios para qualquer outro distúrbio psiquiátrico ou neurológico, como esquizofrenia, ansiedade, depressão, vício em jogos de azar ou dependência de substâncias. Nenhum dos participantes relatou qualquer experiência anterior com jogos de azar ou drogas ilícitas.

Todos os participantes forneceram seu consentimento informado por escrito após serem completamente informados sobre os detalhes do experimento. O Conselho de Revisão Institucional da Chungnam National University aprovou os procedimentos experimentais e de consentimento (número de aprovação: P01-201602-11-002). Todos os participantes receberam uma compensação financeira (50 US dollars) por sua participação.

Os participantes completaram uma pesquisa contendo perguntas sobre suas características demográficas e atividades de jogos na Internet nos últimos meses da 12, como “No ano passado, em média, quantos dias por semana você jogou na Internet?” E “No ano passado , em média, quantos minutos por dia você gastou em um jogo de Internet? ”Além disso, escalas padronizadas como a Barratt Impulsiveness Scale-II [BIS ()], Teste de Identificação de Distúrbios do Uso de Álcool (), eo Inventário de Depressão de Beck [BDI ()] foram utilizados para avaliar as características psicológicas dos participantes.

A gravidade da IGD foi medida usando o teste online de dependência da Internet de Young (IAT) (). O IAT é um instrumento confiável e válido para classificar o transtorno do vício em). O IAT compreende um total de questões 20 que são projetadas para avaliar o uso compulsivo da Internet, sintomas de abstinência, dependência psicológica e problemas relacionados na vida diária. As classificações foram feitas com base em uma escala de ponto 5, variando de 1 (nunca) a 5 (muito). A pontuação varia de 20 a 100 e uma pontuação total de 50 ou superior indica problemas ocasionais ou frequentes relacionados à Internet devido ao uso descontrolado da Internet (http://netaddiction.com/internet-addiction-test/).

Aquisição de Dados

Foi utilizado um scanner 3.0 T MRI (Achieva Intera 3 T; Philips Healthcare, Best, Holanda) para aquisição de imagens. As imagens anatômicas ponderadas por T1 foram adquiridas utilizando os seguintes parâmetros: tempo de repetição = 280; tempo de eco = 14 ms; ângulo de virada = 60 °; campo de visão = 24 cm × 24 cm; matriz = 256 × 256; espessura da fatia = 4 mm. Durante a varredura em estado de repouso, as imagens 180 foram adquiridas com uma seqüência de pulso echo-plano (tempo de repetição = 2,000 ms; tempo de eco = 28 ms; espessura de corte = 4 mm, sem intervalo; matriz = 64 × 64; campo de vista = 24 cm × 24 cm e ângulo de inclinação = 80 °). Os participantes foram instruídos a manter os olhos fechados confortavelmente, a ficar acordados, a não pensar em nada e a não dormir ou cochilar durante a varredura do estado de repouso. Após a varredura, todos os participantes foram questionados se haviam ficado acordados com os olhos fechados durante todo o tempo de varredura. Os dados dos participantes que relataram dificuldades em permanecer totalmente acordados foram descartados e não utilizados para qualquer análise posterior.

Análise VBM

A análise morfométrica baseada em voxel foi realizada utilizando o software SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) e a caixa de ferramentas VBM8http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html). As imagens de RM foram processadas usando o algoritmo de registro não linear difomomórfico (registro anatômico difomomórfico através da técnica de álgebra de mentira exponencial, DARTEL) para melhorar o registro de imagem cerebral intersubjetiva (). Resumidamente, a análise VBM consistiu nos seguintes quatro passos: (1) as imagens de RM foram segmentadas em GM, substância branca (WM) e líquido cefalorraquidiano; Modelos GM personalizados (2) foram criados a partir das imagens do estudo usando a técnica DARTEL; (3) após um registro afim linear dos modelos GM DARTEL para os mapas de probabilidade de tecido no espaço do Instituto Neurológico de Montreal (MNI), a deformação não linear de imagens GM foi aplicada ao modelo GM da DARTEL e usada na etapa de modulação para garantir que a quantidade relativa de volumes GM foi preservada após o procedimento de normalização espacial; As imagens GM moduladas (4) foram alisadas usando uma largura total de 8-mm no núcleo Gaussiano metade do máximo para análises estatísticas.

Após o pré-processamento, o volume GM foi comparado entre indivíduos com IGD e HC. Uma máscara de limiar absoluta de 0.1 foi usada para análises GM para evitar possíveis efeitos de borda ao redor da borda entre o cinza e o WM.

Para controlar os efeitos externos da idade, anos de educação, impulsividade e depressão, essas variáveis ​​foram adicionadas como covariáveis. Também realizamos uma análise entre grupos, acrescentando a média de horas de jogo como uma covariável para identificar o efeito da IGD como excluindo a influência de características comportamentais relacionadas à IGD.

Em cada grupo, foram realizadas análises de correlação parcial para investigar a associação entre o volume GM e a gravidade do IGD (isto é, o escore do IAT), excluindo as variáveis ​​estranhas (isto é, idade, anos de educação, impulsividade e depressão). Além disso, outra análise de correlação parcial foi realizada controlando-se as variáveis ​​estranhas com uma covariável adicional (ou seja, a média de horas de jogo). A significância estatística das diferenças entre os grupos foi p <0.05, corrigido para comparações múltiplas usando o método de taxa de descoberta falsa (FDR), em uma extensão de cluster de> 50 voxels.

Análise de Conectividade Funcional

A análise de conectividade funcional foi realizada usando a caixa de ferramentas de conectividade funcional CONN v.15 [http://www.nitrc.org/projects/conn; citado em Whitfield-Gabrieli et al. ()] para identificar propriedades em estado de repouso em regiões cerebrais estruturalmente alteradas. Os dados de estado de repouso foram primeiro processados ​​usando etapas de pré-processamento padrão, incluindo correção de tempo de corte, correção de movimento com rejeição de artefatos, normalização espacial ao espaço padronizado do cérebro usando a imagem modelo e suavização com um núcleo Gaussiano isotrópico de 8. Antes da análise em nível de assunto, os procedimentos de denoise foram realizados nos dados usando o sinal BOLD (dependente do nível de oxigênio no sangue) derivado de máscaras WM e do líquido cefalorraquidiano e parâmetros de correção de movimento do estágio de realinhamento do pré-processamento espacial, como covariáveis ​​de nenhum interesse em um modelo de regressão linear. Em seguida, um filtro band-pass entre 0.01 e 0.08 Hz foi aplicado à série temporal para extrair o sinal da área de frequência específica relacionada à atividade das células nervosas.

Após os procedimentos de pré-processamento e denoising, a análise de conectividade funcional foi realizada aplicando uma abordagem baseada em sementes, escolhendo o pico do núcleo do núcleo caudado esquerdo da análise VBM (−9 + 8 + 15) no espaço MNI. O núcleo caudado esquerdo foi escolhido como região semente de interesse para a análise de conectividade funcional subsequente, pois o núcleo caudado esquerdo foi associado à gravidade do IGD na análise VBM e, como estudos anteriores revelaram alterações funcionais e estruturais no núcleo caudado esquerdo em indivíduos com IGD (, ). O coeficiente de correlação cruzada entre esses voxels de sementes e todos os outros voxels foi calculado para gerar um mapa de correlação. Para análises de segundo nível, os coeficientes de correlação foram transformados em z-scores usando uma transformação de Fisher. Idade, anos de educação, impulsividade e depressão foram adicionados como covariáveis ​​nas análises de segundo nível. Para comparações em nível de grupo, duas amostras t-testes foram realizados para comparar zmapas de valores entre indivíduos com IGD e HC, com um limiar de altura de um p <0.001 e um limite de extensão de um FDR corrigido p <0.05 no nível do cluster. A ANCOVA também foi realizada com a adição das horas médias de jogo como uma covariável para identificar a diferença entre os grupos, excluindo a influência das características de comportamento relacionadas ao IGD.

Dentro de cada grupo, análises de correlação parcial entre a gravidade da IGD (isto é, TAI) ea média zEscores de regiões cerebrais exibindo conectividade funcional reduzida com o núcleo caudado esquerdo foram realizados para examinar a relação entre gravidade IGD e conectividade funcional alterada com exclusão das variáveis ​​estranhas (ou seja, idade, anos de educação, impulsividade e depressão). Outra correlação parcial também foi realizada adicionando a média de horas de jogo como uma covariável com as variáveis ​​estranhas.

Análise de correlação entre estrutura cerebral e conectividade funcional

Para investigar a associação entre estrutura e conectividade funcional no núcleo caudado esquerdo de indivíduos com IGD, foi realizada uma análise de correlação após controle estatístico para impulsividade e depressão.

Consistentes

Características do participante

Como mostrado na tabela Table1,1, indivíduos com IGD e HC não diferiram significativamente na idade (t = 0.83, p > 0.05) e duração da educação (t = 0.67, p > 0.05). No entanto, em relação ao HC, os indivíduos com IGD pontuaram mais alto nas medidas de horas médias de jogo por dia (t = 7.25, p <0.001) e média de dias de jogo por semana (t = 7.42, p <0.001), e tiveram pontuações IAT mais altas (t = 11.37, p <0.001). Indivíduos com IGD também estavam mais deprimidos (t = 4.88, p <0.001) e impulsivo (t = 5.23, p <0.001) do que os controles. Os escores de vício em Internet foram associados positivamente aos escores de depressãor = 0.71, p <0.001) e pontuações de impulsividade (r = 0.66, p <0.001).

tabela 1

Características demográficas e clínicas do grupo IGD e HC.

Variáveis ​​(média ± SD) IGD HC t
Anos de idade) 21.70 2.74 ± 22.40 2.62 ± 0.83
Educação (anos) 14.55 2.93 ± 15.15 2.72 ± 0.67
Média de horas de jogo por dia 11.87 5.33 ± 1.90 3.06 ± 7.25 ***
Média de dias de jogos por semana 6.75 0.71 ± 2.4 2.52 ± 7.42 ***
Pontuação de AUDITORIA 4.73 3.07 ± 3.75 2.59 ± 1.09
Pontuação do BDI 12.4 7.36 ± 3.3 3.89 ± 4.88 ***
Pontuação do BIS-II 56.00 5.34 ± 47.50 4.92 ± 5.23 ***
Pontuação IAT 71.85 12.82 ± 29.80 8.80 ± 12.09 ***
 

BDI, Escala de Depressão de Beck; BIS, Escala de Impulsividade de Barrett-II; IGD, desordem de jogos pela Internet; IAT, teste de dependência da Internet; HC, controles saudáveis.

*** p <0.001 para comparações de grupo.

Análise VBM

Como mostrado na tabela Table22 e A figura Figura 1A, 1A, os resultados da análise VBM mostram que indivíduos com IGD reduziram o volume GM no córtex frontal médio bilateral [área de Brodmann (BA) 10] (à direita: t = 4.82, esquerda: t = 4.30, p <0.05, FDR corrigido) e aumentou significativamente o volume de GM no núcleo caudado esquerdo (t = 5.37, p <0.05, FDR corrigido), em comparação com HC. Depois de controlar o efeito da atividade de jogo, os volumes de GM do córtex frontal médio bilateral [direita: F(1, 38) = 5.58, p <0.05, η2p=0.22, esquerda: F(1, 38) = 5.31, p <0.05, η2p=0.21] e o núcleo caudado esquerdo [F(1, 38) = 6.59, p <0.05, η2p=0.25] foram significativamente diferentes entre os dois grupos.

tabela 2

Diferenças na substância cinzenta regional (GM) entre o grupo IGD e o HC revelam uma correlação positiva com a gravidade do IGD.

Região do cérebro Coordenadas MNI 

 tmax Tamanho do cluster (voxels)
x y z
IGD> HC
Caudar -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
Correlação entre a densidade GM e o escore IAT
Caudar -9 8 15 4.91 75
 

BA, área de Brodmann; L, esquerda; MNI, Instituto Neurológico de Montreal; MFG, giro frontal médio; R, certo; IGD, desordem de jogos pela Internet; IAT, teste de dependência da Internet; HC, controles saudáveis.

Coordenadas MNI de t-scores máximos são mostradas para cada cluster.

Significância em regiões de nível de interesse, p <0.05, taxa de descoberta falsa corrigida por cluster.

 

Um arquivo externo que contém uma figura, ilustração, etc. O nome do objeto é fpsyt-09-00077-g001.jpg

Análise de Morfometria Baseada em Voxel (VBM). (UMA) Diferentes volumes de massa cinzenta entre o grupo IGD e HC (p <0.05, correção da taxa de descoberta falsa) (coordenadas MNI: L caudado, −8, 14, 10; R MFG, 44, 51, 8; L MFG, −37, 45, 20). (B) Análise de correlação VBM (p <0.01) (coordenadas MNI: L caudate, −9, 8, 15). Abreviaturas: HC, controles saudáveis; IAT, teste de vício em Internet; IGD, transtorno de jogos na Internet; L, esquerda; MFG, giro frontal médio; R, certo; MNI, Montreal Neurological Institute.

Para o grupo IGD, foi encontrada uma correlação significativamente positiva entre o volume GM no núcleo caudado esquerdo e a gravidade IGD (ou seja, escores IAT) com a exclusão das variáveis ​​estranhas (correlação parcial r = 0.58, p <0.01, FDR corrigido) (Figura (Figure1B), 1B), e com a exclusão do efeito da atividade de jogo e outras variáveis ​​estranhas, essas correlações positivas também foram encontradas entre o núcleo caudado esquerdo e os escores IAT (correlação parcial r = 0.56, p <0.05). Uma correlação significativamente negativa foi observada entre o volume frontal médio e a impulsividade medida usando a Escala de Impulsividade de Barrett (correlação parcial r = 0.39, p <0.05, FDR corrigido) e esta correlação não foi mostrada após a exclusão do efeito da atividade de jogo (p > 0.05). No entanto, nenhuma área do cérebro mostrou uma associação significativa com os escores do BDI (p > 0.05, FDR corrigido).

No HC, nenhuma relação significativa foi encontrada entre quaisquer variáveis ​​psicológicas (isto é, escores do IAT, do BIS e do BDI) e o volume do GM para qualquer área do cérebro (p > 0.05, FDR corrigido).

Análise de Conectividade Funcional

Em indivíduos com IGD, o caudado esquerdo foi conectado funcionalmente com várias regiões do cérebro, incluindo o tálamo bilateral, putâmen, córtex cingulado posterior, precuneus, pallidum, accumbens, córtex cingulado anterior, córtex occipital superior, pólo frontal, córtex frontal superior, frontal médio córtex e córtex orbitofrontal (limiar de altura, p <0.001, não corrigido; limite do cluster, p <0.05, FDR corrigido). Entre HC, o núcleo caudado esquerdo estava funcionalmente conectado ao tálamo bilateral, putâmen, córtex cingulado posterior, pálido, accumbens, córtex cingulado anterior, córtex orbitofrontal, córtex frontal superior, córtex frontal médio e córtex frontal medial (limiar de altura, p <0.001, não corrigido; limite do cluster, p <0.05, FDR corrigido).

Como mostrado na tabela Table33 e A figura Figura 2A, 2A, maior conectividade funcional foi observada entre o giro caudado esquerdo eo giro cingulado posterior bilateral (PCG) (BA 31) (t = 5.97, p <0.05, FDR corrigido), giro frontal médio direito (MFG) (BA 8) (t = 11.39, p (t = 5.48, p <0.05, FDR corrigido) em indivíduos com IGD em relação aos controles. Depois de controlar o efeito da atividade de jogo, essas conectividades aumentadas entre os sujeitos IGD foram mostradas no caudado esquerdo e PCG bilateral [F(1, 38) = 6.27, p <0.05, η2p=0.23], certo MFG [F(1, 38) = 13.08, p <0.001, η2p=0.39], e deixou precuneus [F(1, 38) = 7.22, p <0.05, η2p=0.26].

tabela 3

Diferenças na conectividade funcional a entre o grupo IGD e o HC revelam uma correlação positiva com a gravidade do IGD.

ROI de sementes Região conectada Coordenadas MNI 

 tmax Tamanho do cluster (voxels)
x y z
IGD> HC
Caudar 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
Correlação entre conectividade funcional e escore IAT
Caudar R MFG (BA 8) 22 36 34 6.26 446
 

BA, área de Brodmann; HC, controles saudáveis; IGD, desordem de jogos pela Internet; L, esquerda; MFG, giro frontal médio; MNI, Instituto Neurológico de Montreal; PCG, giro cingulado posterior; R, certo; ROI, região de interesse.

Nível de cluster FDR corrigido, p <0.05, o limite de altura inicial é p <0.001.

 

Um arquivo externo que contém uma figura, ilustração, etc. O nome do objeto é fpsyt-09-00077-g002.jpg

Análise de conectividade funcional. (UMA) Conectividade cerebral diferente entre o grupo IGD e HC (p <0.05, FDR corrigido) (coordenadas MNI: L caudado, −9, 8, 15; R / L PCG, 0, -28, 44; R MFG, 35, 12, 40; L pré-cuneiforme, −16, −56, 26). (B) Análise de correlação entre a gravidade do IGD e o valor de conectividade funcional (p <0.05, FDR corrigido) (coordenadas MNI: L caudate, −9, 8, 15; R MFG, 22, 36, 34). Abreviaturas: HC, controles saudáveis; IAT, teste de vício em Internet; IGD, transtorno de jogos na Internet; L, esquerda; MFG, giro frontal médio; PG, giro postcingulado; R, certo; FDR, taxa de descoberta falsa; MNI, Instituto Neurológico de Montreal; PCG, giro cingulado posterior.

Dentro do grupo IGD, uma correlação significativamente positiva foi encontrada entre a gravidade IGD (ou seja, os escores IAT) e a conectividade funcional do núcleo caudado esquerdo com o córtex frontal médio direito, excluindo as variáveis ​​estranhas (correlação parcial r = 0.61, p <0.01, FDR corrigido) (Figura (Figure2B) .2B). Após excluir o efeito da atividade de jogos, também foi encontrada uma correlação positiva significativa entre a gravidade da IGD e a conectividade funcional do núcleo caudado esquerdo com o córtex frontal médio direito, excluindo o efeito da atividade de jogo e outras variáveis ​​externas (correlação parcial r = 0.63, p <0.01).

Nenhuma relação significativa entre as outras variáveis ​​psicológicas (isto é, os escores do BIS e BDI) e a conectividade do núcleo caudado esquerdo com o córtex frontal médio direito foi observada no grupo IGD (p > 0.05, FDR corrigido). Entre os HC, não houve correlação significativa entre as variáveis ​​psicológicas (ou seja, os escores do IAT, BIS e BDI) e a conectividade do núcleo caudado esquerdo com outras áreas do cérebro.

Análise de correlação entre estrutura cerebral e conectividade funcional

Não houve correlação significativa entre o volume GM e a conectividade funcional no núcleo caudado (r = 0.08, p > 0.05).

Discussão

Este estudo investigou os correlatos neurais estruturais e funcionais da IGD combinando análises estruturais de ressonância magnética funcional e ressonância magnética funcional. Consistente com estudos anteriores sobre a psicopatologia comórbida do uso excessivo da Internet (, ), observamos que indivíduos com IGD apresentaram níveis mais elevados de depressão e impulsividade. Os resultados da neuroimagem mostram que o escore IAT está positivamente ligado tanto ao volume GM no núcleo caudado esquerdo quanto ao valor da conectividade funcional entre o núcleo caudado esquerdo e o córtex frontal médio direito. Curiosamente, os déficits de GM no núcleo caudado à esquerda e a conectividade de estado de repouso alterada entre o núcleo caudado esquerdo e o córtex frontal médio direito foram mostrados após o controle do efeito da atividade de jogo entre indivíduos com IGD. No entanto, não observamos uma ligação entre as alterações estruturais e funcionais. Esses achados sugerem que o núcleo caudado esquerdo é uma região importante na patogênese do comportamento excessivo dos jogos na Internet.

Encontramos alterações estruturais no núcleo caudado esquerdo de indivíduos com IGD em relação aos controles, e o volume GM no núcleo caudado esquerdo foi positivamente relacionado à gravidade do IGD. Estes resultados são consistentes com os estudos estruturais anteriores sobre dependência, incluindo estudos sobre dependência de substâncias (, ), dependência do jogo () e IGD (, ). O núcleo caudado é uma parte essencial do corpo estriado e desempenha um papel fundamental na aprendizagem comportamental baseada em recompensas. Além disso, o núcleo caudado está intrinsecamente ligado ao prazer e à motivação e ao desenvolvimento e manutenção de comportamentos aditivos (-). Vários estudos relatam que a IGD está associada a anormalidades no estriado, especificamente no núcleo caudado. Por exemplo, Kim et al. () e Hou et al. () relataram níveis reduzidos de receptores dopaminérgicos D2 e transportadores de dopamina no caudado entre indivíduos com IGD, o que sugere que o IGD está associado a níveis mais baixos de atividade dopaminérgica nas vias de recompensa do cérebro, semelhantes a outros distúrbios de dependência. Além disso, um estudo anterior por nosso grupo usando uma tarefa de tomada de decisão revelou que a ativação mais alta no caudado esquerdo estava associada à escolha de opções arriscadas, o que fornece mais informações sobre o envolvimento do núcleo caudado esquerdo nas funções neurais de predição de recompensa. antecipação (). Em conjunto, esses achados sugerem que a redução do volume GM no núcleo caudado esquerdo pode contribuir para o aumento da sensibilidade da antecipação de recompensa em indivíduos com IGD; o núcleo caudado esquerdo pode, assim, fazer parte do circuito funcional relevante associado ao IGD.

Para investigar a relação entre alterações estruturais e conectividade funcional aberrante, foi realizada uma análise de conectividade funcional em estado de repouso baseada em sementes. A análise de conectividade funcional com uma semente no núcleo caudado esquerdo revelou que o córtex frontal médio direito (isto é, o DLPFC) foi correlacionado positivamente com a gravidade IGD, indicando que indivíduos mais preocupados com jogos pela Internet tiveram maior conectividade entre o núcleo caudado esquerdo e o DLPFC certo. A área mostrada no resultado VBM não corresponde exatamente à área mostrada no resultado rs-fMRI. A área mostrada nos resultados VBM e rs-fMRI foi BA 10 e 8, respectivamente, e a área de sobreposição é meramente parcial. No entanto, toda a área está incluída no DLPFC. O circuito DLPFC-estriado é uma parte fundamental do circuito de recompensa da dopamina e está fortemente implicado em funções executivas como planejamento, organização, mudança de cenário e atenção (). A disfunção dessa rede pode afetar a manutenção do vício, reduzindo a capacidade de regular a integração e a seleção de comportamentos cognitivos e motivados por objetivos (). Circuitos frontostriatais aberrantes foram previamente revelados em indivíduos com IGD. Um estudo sobre a conectividade funcional em estado de repouso sugere que os adolescentes com dependência da Internet apresentam alterações em seus circuitos frontoestriais que prejudicam o afeto, o processamento da motivação e o controle cognitivo (). Consistente com nossos resultados, outro estudo mostrou que a conectividade funcional na rede frontostriatal foi positivamente associada com maior gravidade do vício em Internet (). No entanto, em contraste com os resultados atuais, outros estudos de conectividade funcional mostraram que indivíduos com IGD têm uma conectividade funcional diminuída no circuito frontostriatal (, ). Uma revisão recente sobre os achados de neuroimagem na IGD também indicou resultados inconsistentes entre os estudos e sugeriu que o cérebro alterado não é robusto e merece uma investigação mais aprofundada (). A discrepância entre esses achados pode ser devida a fatores demográficos ou clínicos, como sexo, idade, duração da doença ou status de busca por tratamento. Numerosos estudos de neuroimagem também indicaram que o núcleo caudado eo DLPFC estão intimamente envolvidos no jogo de videogame (-). Estes estudos demonstraram que a plasticidade do estriado esquerdo e DLPFC está relacionada com a quantidade de jogo / treinamento em sujeitos não dependentes. No estudo, para identificar que a alteração nessas regiões está mais relacionada à característica do IGD, incluindo característica aditiva ou mais ligada à atividade de jogos, realizamos análises adicionais após controlar o efeito da atividade de jogos (ou seja, a média de horas de jogo). Os resultados da análise posterior mostraram claramente as diferenças entre os grupos. Portanto, a alteração nessas áreas pode estar mais relacionada às características do IGD do que à atividade de jogo. Em conjunto, independentemente de tais inconsistências, os achados até o momento sugerem que a disfunção do circuito frontostriatal durante o estado de repouso e sua relação com a gravidade da IGD podem estar associadas a escolhas comportamentais inadequadas, como buscar o uso da Internet apesar das conseqüências negativas.

Várias limitações deste estudo devem ser observadas. Primeiro, devido à natureza transversal do estudo, as relações de causa e efeito não são claras. Estudos futuros devem identificar efeitos longitudinais na IGD. Em segundo lugar, limitamos nossa coorte de estudo a homens de 20-27 anos de idade e, portanto, deve-se ter cautela ao generalizar os resultados de nosso estudo para a população em geral, considerando também o pequeno tamanho da amostra. Terceiro, estudos futuros podem considerar a medição do tempo desde o diagnóstico da IGD para explicar qualquer variabilidade significativa no funcionamento neural. Finalmente, há alguma contradição entre nossos achados e o outro mostra aumento e diminuição da conectividade funcional no circuito frontostriatal. Portanto, os resultados devem ser interpretados com cautela e mais estudos sob as mesmas condições (isto é, características demográficas ou com participantes clinicamente semelhantes) são necessários para explicar a contradição (, , ).

Em conclusão, este estudo revela alterações estruturais do núcleo caudado e disfuncionais das redes frontostriatais em indivíduos com IGD. Mais importante, ambos os tipos de alterações foram associados à gravidade da IGD. Nossos resultados sugerem que o núcleo caudado esquerdo desempenha um papel fundamental na patogênese da IGD e que IGD e abuso de substâncias compartilham mecanismos neurais semelhantes.

Declaração de ética

Todos os participantes forneceram seu consentimento informado por escrito após serem completamente informados sobre os detalhes do experimento. O Conselho de Revisão Institucional da Universidade Nacional de Chungnam (IRB) aprovou os procedimentos experimentais e de consentimento (número de aprovação: P01-201602-11-002). Todos os participantes receberam uma compensação financeira (50 US dollars) por sua participação.

Contribuições do autor

O JWS contribuiu para a concepção e delineamento experimental, ou aquisição de dados, ou análise e interpretação de dados, e o JHS contribuiu substancialmente para a interpretação dos dados e elaborou o artigo ou revisou-o criticamente para conteúdo intelectual importante.

Declaração de conflito de interesse

Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Notas de rodapé

 

Financiamento. Esta pesquisa foi apoiada pelo Programa Básico de Pesquisa Científica através da Fundação Nacional de Pesquisa da Coréia (NRF) financiada pelo Ministério da Educação (NRF-2015R1D1A1A01059095).

 

Abreviaturas

BIS, Barratt Impulsiveness Scale-II; BDI, Inventário de Depressão de Beck; DLPFC, córtex pré-frontal dorsolateral; FDR, taxa de descoberta falsa; fMRI, ressonância magnética funcional; GM, substância cinzenta; IAT, teste de dependência da Internet; IGD, desordem de jogos pela Internet; VBM, morfometria baseada em voxel; MNI, Instituto Neurológico de Montreal; WM, substância branca.

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