Impacto do jogo de videogame nas propriedades microestruturais do cérebro: análises transversais e longitudinais (2016)

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Introdução

Videogame play (Videogame play - VGP) é cada vez mais predominante entre as crianças na era moderna.¹ O VGP foi associado a numerosos efeitos preferidos e não preferidos. Uma relação causal entre a VGP e melhorias em certos tipos de cognição visual tem sido relativamente bem estabelecida.² Por outro lado, os efeitos negativos da VGP incluem efeitos na memória verbal, alguns tipos de atenção, sono, aprendizagem e conhecimento.^{2, 3, 4} Além disso, em estudos de imagem, o VGP mostrou causar substancial liberação de dopamina no sistema dopaminérgico⁵ bem como o vício.⁶

Estudos transversais anteriores revelaram que as crianças que jogam grandes quantidades de videogame e gamers online profissionais exibiram aumento da espessura cortical e do volume regional de massa cinzenta no córtex pré-frontal dorsolateral (CPF), campo ocular frontal e áreas similares.^{7, 8, 9} No entanto, até o momento, os efeitos da VGP no desenvolvimento de propriedades microestruturais em crianças, particularmente aqueles associados a conseqüências psicológicas negativas da VGP, não foram identificados. O objetivo deste estudo foi investigar esta questão através de análises prospectivas transversais e longitudinais. Usando um desenho de estudo prospectivo, observacional e longitudinal, podemos nos concentrar nas conseqüências negativas da VGP, tais como o mau desenvolvimento de longo prazo das funções verbais e mudanças no sistema de dopamina devido à longa VGP. Estas questões não podem ser eticamente e praticamente investigadas em estudos de intervenção de curto prazo controlados.

Medidas de difusividade média (MD) e de anisotropia fracional (FA) de imagem por tensor de difusão¹⁰ pode medir diferentes propriedades microestruturais do cérebro. Em particular, um MD menor reflete uma densidade maior do tecido, como o aumento da presença de estruturas celulares. Os possíveis mecanismos para afetar a DM incluem capilares, sinapses, espinhas e proteínas macromoleculares; propriedades da mielina, membrana e axônio; a forma dos neurônios ou glia; ou melhor organização do tecido, mas o MD não é especificamente sensível a nenhum deles.^{10, 11} Mudanças no MD têm se mostrado exclusivamente sensíveis à plasticidade neural.^{11, 12} IEm particular, a DM no sistema dopaminérgico demonstrou ser bastante sensível a diferenças patológicas, farmacológicas e cognitivas ou a alterações relacionadas à dopamina.^{12, 13, 14, 15} Por outro lado, sabe-se que a FA é relativamente mais fortemente associada às propriedades microestruturais relacionadas à conectividade cerebral e sensível ao aumento da espessura da membrana axonal, diâmetro e / ou a quantidade de organização paralela dos axônios e também pode refletir o processo neural. plasticidade.^{10, 16} Nós, portanto, utilizamos essas medidas neste estudo.

Com base nos estudos psicológicos e de neuroimagem prévios da VGP, levantamos a hipótese de que a VGP afeta esses mecanismos neurais nas áreas do CPF e do giro frontal superior temporal e inferior esquerdo, que estão envolvidos em processos verbais;¹⁷ os sistemas dopaminérgicos orbitofrontais e subcorticais, envolvidos em processos recompensadores e motivacionais;¹⁸ e o hipocampo, que está envolvido na memória e no sono.¹⁹ Dada a prevalência de VGP entre crianças, é importante revelar as conseqüências da VGP.

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Materiais e métodos

Assuntos

Todos os sujeitos eram crianças japonesas saudáveis. Para descrições completas, veja Métodos Suplementares. De acordo com a Declaração de Helsinque (1991), o consentimento informado por escrito foi obtido de cada sujeito e de seus pais. A aprovação para esses experimentos foi obtida do Institutional Review Board da Tohoku University. Alguns anos (para detalhes sobre este intervalo, veja tabela 1) após o pré -experimenta- mento, realizou-se experimento pós-experimento e parte dos sujeitos do pré -experimenta- mento também participou desse experimento pós -experimental.

Análises de imagens transversais foram realizadas em indivíduos 240 (meninos 114 e meninas 126; idade média, 11.5 ± 3.1 anos; faixa 5.7-18.4 anos) e análises longitudinais de imagens foram realizadas em indivíduos 189 (meninos 95 e meninas 94; idade, 14.5 ± 3.0 anos; intervalo, 8.4-21.3 anos).

Avaliações de variáveis ​​psicológicas

Em ambos os pré-experiência e pós-experiência, medimos o Quociente de Inteligência em Escala Total (FSIQ) usando a versão japonesa da Wechsler Adult Intelligence Scale - Terceira Edição (WAIS-III) para indivíduos com idade avançada. 16 anos ou a Escala de Inteligência Wechsler para Crianças - Terceira Edição (WISC-III) para indivíduos com idade <16 anos.²⁰ Os testes foram administrados por examinadores treinados.²¹ Calculamos o FSIQ, o QI verbal (QV) e o QI de desempenho (PIQ) para cada sujeito a partir de suas pontuações WAIS / WISC. O teste de QI de Wechsler é uma das medidas psicométricas mais amplamente utilizadas da função cognitiva, e os resultados desse teste permitem prever com segurança resultados diversos na educação, na carreira e nas relações sociais.²² Para a verificação da qualidade, foram calculadas as correlações dos resultados dos testes de pré -experiência com os dois escores dos testes de pré-experiência e com o volume intracraniano total pré-experiência (fornecido Resultados Suplementares).

Na pré-experiência, a duração da VGP durante a semana foi coletada por meio de um questionário de autorrelato com questões de múltipla escolha.. Havia as oito opções a seguir: 1, none; 2, um pouco; 3, aproximadamente 30 min; 4, aproximadamente 1 h; 5, aproximadamente 2 h; 6, aproximadamente 3 h; 7, 4 h; e 8, não tem como dizer. Essas opções foram transformadas em horas de VGP (escolha 1 = 0, escolha 2 = 0.25, escolha 3 = 0.5, escolha 4 = 1, escolha 5 = 2, escolha 6 = 3, escolha 7 = 4) e horas de VGP foram usadas nas análises estatísticas descritas abaixo. Os dados dos indivíduos que escolheram a opção 8 foram removidos das análises envolvendo horas de VGP. Este método parece ser uma maneira bruta de avaliar a quantidade de VGP. No entanto, é amplamente utilizado e foi validado no campo (ver Discussão e Referências da validade do método em Material suplementar).

Além disso, como covariáveis ​​adicionais, reunimos as seguintes informações: relação com os pais, número de pais que convivem com as crianças, renda familiar anual, qualificações educacionais de ambos os pais e urbanicidade do local (no nível municipal) onde os sujeitos viviam. . Para obter detalhes sobre essas medidas, incluindo os métodos detalhados de avaliação, consulte nosso estudo anterior.²³

Para os participantes na quarta série ou abaixo, os pais responderam a perguntas sobre a quantidade de VGP e a relação entre as crianças e os pais. Para os participantes do quinto ano ou acima, as próprias crianças responderam a essas perguntas. Para a justificativa para essa escolha de limite, consulte Métodos Suplementares.

Análise de dados comportamentais

Os dados comportamentais foram analisados ​​usando a versão 22.0.0 do software de análise preditiva (PASW Statistics 22; SPSS, Chicago, IL, EUA; 2010). Para análises psicológicas, análises de regressão múltipla unicaudal foram usadas para investigar as associações negativas hipotéticas entre a quantidade de VGP e VIQ no pré -experimentador (análises transversais), bem como associações negativas entre a quantidade de VGP no pré -experimenta e mudanças no VIQ da pré-experiência ao pós-experimento (análises longitudinais). Nas análises transversais, sexo, idade (dias após o nascimento), renda anual da família, número médio de anos para a maior qualificação educacional dos pais, pessoa que respondeu à pergunta sobre a quantidade de VGP, urbanicidade da área em que o participante vivido, número de pais que viviam junto com o participante e relacionamento com os pais foram somados como covariáveis. Adicionalmente, em análises longitudinais, o intervalo de tempo entre o pré -experimenta- mento e o período pós -experimental e a variável dependente da análise transversal (VIQ) foram somados como covariáveis. Outros escores do teste de QI foram investigados da mesma maneira. Testes unilaterais foram utilizados para análises que testaram hipóteses específicas (efeitos negativos da VGP no VIQ). Isso foi feito porque, nessas análises, as hipóteses a serem testadas estavam relacionadas à influência negativa da VGP nas funções verbais. Além disso, para os escores de QI que demonstraram os efeitos da VGP em análises transversais, os testes unicaudais foram utilizados em análises longitudinais (de acordo com as mesmas direções dos efeitos em análises transversais).

Várias correções de comparação foram aplicadas aos resultados analíticos relevantes para o propósito do estudo. Nestas seis análises, os resultados com um limiar de P<0.05 (corrigido para taxa de descoberta falsa (FDR) usando o método de nitidez de dois estágios²⁴) foram considerados estatisticamente significativos. Consideramos os resultados significativos somente quando não corrigidos e corrigidos P-valores foram ambos <0.05.²⁵

Aquisição e análise de imagens

A aquisição de dados por ressonância magnética (MRI) foi realizada usando um scanner 3-T Philips Achieva (Best, Holanda). Utilizando uma sequência de imagiologia echo-planar spin-echo (TR = 10 293 ms, TE = 55 ms, Δ= 26.3 ms δ= 12.2 ms, FOV = 22.4 cm, 2 × 2 × 2 mm³ voxels, 60 slices, fator de redução SENSE = 2, número de aquisições = 1), dados ponderados por difusão foram coletados. O peso da difusão foi distribuído isotropicamente ao longo das direções 32 (b-valor = 1000 s mm^-2). Além disso, uma única imagem sem ponderação de difusão (b-valor = 0 s mm^-2; bImagem 0) foi adquirida. O tempo total de verificação foi 7 min 17 s. Os mapas de FA e MD foram calculados a partir das imagens coletadas usando um pacote de análise de tensores de difusão comercialmente disponível no MR consol. Para mais detalhes, veja Métodos Suplementares.

Pré-processamento de dados de imagem

O pré-processamento e a análise dos dados de imagem foram realizados usando o SPM8 implementado no Matlab. Basicamente, normalizamos as imagens pré e pós-MD e pré e pós-AF de indivíduos com registro anatômico difomomórfico previamente validado através do método de processo de registro baseado na álgebra de mentologia exponencial (DARTEL), depois as imagens MD normalizadas foram mascaradas pela imagem de máscara personalizada é muito provável que seja cinza ou substância branca, e as imagens de FA normalizadas foram mascaradas pela imagem de máscara personalizada que é muito provável que seja de substância branca e suavizada. Para detalhes, veja Métodos Suplementares.

Finalmente, a mudança de sinal em MD (ou FA) entre as imagens de pré-experiência e pós-experiência foi computada em cada voxel dentro da máscara mencionada acima para cada participante. Os mapas resultantes representando a alteração MD (ou FA) entre os experimentos pré e pós-RM ((MD após-MD antes) ou (AF após-FA antes)) foram então encaminhados para as análises longitudinais de imagem, conforme descrito no seção seguinte.

Análise de dados de imagem de cérebro inteiro

As análises estatísticas dos dados transversais de imagem cerebral total foram realizadas usando SPM8. A análise de regressão múltipla do cérebro todo transversal foi realizada para investigar a associação entre DM ou AF e a quantidade de VGP. As covariáveis ​​foram as mesmas utilizadas nas análises psicológicas transversais, exceto que, nas análises por imagem, o volume intracraniano total calculado usando morfometria baseada em voxel (para detalhes, ver Takeuchi et ai.²⁶) foi adicionado como uma covariável.

Nas análises longitudinais de MD (ou FA), os mapas representando as mudanças de sinal em MD (ou FA) entre as imagens de pré e pós-experimento foram analisados. Nós investigamos a associação entre pré e pós-experiência MD (e AF) mudanças e horas de VGP. As covariáveis ​​foram as mesmas utilizadas nas análises longitudinais psicológicas, exceto que nas análises por imagem, o volume intracraniano total foi adicionado como uma covariável e isso foi possível pela base de voxel-por-voxel usando o instrumento de mapeamento paramétrico biológico (BPM) (www.fmri.wfubmc.edu).

As análises de MD foram limitadas à máscara cinza + substância branca que foi criada acima. As análises de AF foram limitadas à máscara de matéria branca que foi criada acima.

Uma correção de comparação múltipla das análises transversais foi realizada usando o realce de agrupamento sem limiar (TFCE),²⁷ com testes de permutação não paramétricos aleatórios (permutações 5000) através da caixa de ferramentas TFCE (http://dbm.neuro.uni-jena.de/tfce/). Aplicamos o limiar de um erro de família (FWE) corrigido P<0.05. Em análises longitudinais, a correção de comparação múltipla foi realizada usando a abordagem FDR,²⁸ e áreas que ultrapassaram o limite²⁹ com base neste limiar de determinação de cluster foram relatados. Diferentes limiares estatísticos foram obtidos porque os testes de permutação (1) geralmente podem controlar adequadamente as taxas de falso positivo³⁰ mas (2) o BPM não permite o uso do TFCE. Escolhemos o melhor método estatístico disponível para cada análise.

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Consistentes

Dados básicos

As características dos sujeitos são mostradas em tabela 1. A duração da VGP durante a semana foi coletada por questionário de autorrelato e as médias e s.ds. são apresentados em tabela 1.

Análise comportamental transversal

Análises de regressão múltipla que usaram dados de pré -experiência e corrigiram variáveis ​​de confusão (ver Métodos para detalhes) foram empregadas. Estas análises revelaram que a quantidade de VGP no pré -experimentante foi significativamente e negativamente correlacionada com o VIQ no pré -experimentador (Figura 1a, P= 0.027, não corrigido P= 0.038, corrigido para FDR, t= −1.930, coeficiente de regressão parcial padronizado (β) = - 0.120), como esperado, e com FSIQ no pré-desempenho (P= 0.032, não corrigido P= 0.038, corrigido para FDR, t= −2.159, β= −0.135), mas tendeu a correlacionar negativamente com PIQ no pré -experimentP= 0.061, P= 0.038, corrigido para FDR, t= −1.879, β= −0.118).

Análise comportamental longitudinal

Análises de regressão múltipla que utilizaram dados longitudinais e corrigidas para as variáveis ​​de confusão (ver Métodos para detalhes) foram empregadas. Os resultados revelaram que as horas de VGP no pré -experimento foram significativamente e negativamente correlacionadas com a mudança do QV entre os dados pré-experiência e pós-experiência (Figura 1b, P= 0.044, não corrigido P= 0.038, corrigido para FDR, t= −1.710, coeficiente de regressão parcial padronizado (β) = - 0.119), mas tendiam a correlacionar-se negativamente com o FSIQ no pré -experimentado com a variação do FSIQ entre os dados pré-experiência e pós-experiência (P= 0. 064, P= 0.038, corrigido para FDR, t= −1.525, β= −0.076) e não se correlacionou com a mudança no PIQ entre os dados pré-experiência e pós-experiência (P= 0. 595, P= 0.2975, corrigido para FDR, t= −0.533, β= −0.037).

Análise transversal de MD e FA

Análises de regressão múltipla revelaram que as horas de VGP no pré -experimento correlacionaram-se significativamente e positivamente com MD na pré -experimentação em regiões extensas de substância cinzenta e branca no CPF bilateral, cingulado anterior, córtex temporal lateral e medial, gânglios da base e giro fusiforme tabela 2 e Figuras 2a eb para áreas anatômicas precisas). Além disso, houve correlações negativas significativas entre as horas de VGP no pré-parto e FA, principalmente nas áreas do joelho e corpo do corpo caloso, corona anterior bilateral irradiada e corona radiata superior direita tabela 3 e Figuras 2c e d para áreas anatômicas precisas).

Análises longitudinais de MD e FA

Análises de regressão múltipla revelaram que as horas de VGP no pré -experimento correlacionaram-se significativamente e positivamente com mudanças na MD entre o pré -experimenta- mento e o pós-experimento no agrupamento anatômico que incluiu áreas cinzentas e de substância branca dos gânglios da base esquerda, lobo temporal medial esquerdo e tálamo bilateral; um cluster nas partes ventrais do PFC; um aglomerado anatômico, incluindo as áreas cinzas e brancas da ínsula direita, putâmen direito e tálamo direito; e um aglomerado anatômico que incluía áreas cinzentas e de substância branca dos lobos temporal médio e inferior esquerdo, fusiforme e occipital esquerdo (Figuras 3a – c, tabela 4). Não houve resultados significativos associados a alterações de AF.

Análises de MD e inteligência psicométrica

Análises de regressão múltipla que usaram dados de pré -experiência e corrigiram variáveis ​​de confusão Métodos Suplementares para detalhes) foram empregados. Essas análises revelaram que o FSIQ se correlacionou de forma significativa e negativa com MD nas áreas principalmente ao redor do tálamo esquerdo, hipocampo esquerdo, putâmen esquerdo, ínsula esquerda, giro de Heschl esquerdo e feixes de substância branca associados, como o fórnice, corona irradiante superior esquerda e cápsula interna esquerda (Figura 4a; Valor TFCE = 1423.1, corrigido pelo TFCE P-value = 0.0166, tamanho do cluster = 1512 voxels). Além disso, o PIQ correlacionou-se significativa e negativamente com a DM nas áreas comuns de cinzas e de substância branca das áreas disseminadas em todo o cérebro (Figura 4c; Vejo Tabela suplementar S5 para áreas anatômicas precisas). VIQ não se correlacionou significativamente com MD na análise de todo o cérebro. No entanto, uma tendência substancial foi observada em áreas onde os efeitos do FSIQ foram observados. A análise da região de interesse revelou que, dentro desta área, o VIQ correlacionou-se significativa e negativamente com a DM (Figura 4b; Valor TFCE = 357.31, corrigido pelo TFCE P-value = 0.002, tamanho do cluster = 1475 voxels) (para a consideração da validade estatística desta análise de região de interesse e a demonstração de que as associações entre MD e VIQ, bem como PIQ nesta área, são formadas pelas associações entre MD e common componentes do VIQ e PIQ, ver Métodos Suplementares e Resultados Suplementares). Estes resultados sugerem que PIQ associado com MD em áreas generalizadas e que o VIQ associado a uma área mais confinada no hemisfério esquerdo. Além disso, um efeito comum de PIQ e VIQ levou ao efeito de FSIQ em MD nesta área.

As correlações observadas no MD com o FSIQ e o VIQ se sobrepuseram às do VGP nas análises transversais, mas não nas análises longitudinais. No entanto, quando o limite para a formação de cluster foi solto para P<0.1 corrigido em FDR nas análises longitudinais de VGP, o agrupamento formado se sobrepôs aos correlatos MD de FSIQ e VIQ.

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Discussão

Neste estudo, nós revelamos pela primeira vez os efeitos da VGP na DM e FA em crianças. Nossas hipóteses foram parcialmente confirmadas, e nossos estudos transversais e longitudinais revelaram consistentemente que uma maior quantidade de VGP estava associada com o aumento da DM em áreas corticais e subcorticais e menor inteligência verbal.

Os resultados atuais da DM e evidências convergentes sugerem que o excesso de VGP afeta direta ou indiretamente o desenvolvimento de sistemas neurais preferíveis, o que pode estar relacionado ao atraso no desenvolvimento da inteligência verbal. Os presentes resultados mostraram que a VGP mais prolongada está associada à maior DM em regiões extensas e menor inteligência verbal, tanto transversal como longitudinalmente. Por outro lado, durante o desenvolvimento, o DM geralmente diminui.³¹ Além disso, no presente estudo, um maior PIQ foi associado com menor MD em regiões extensas no cérebro, e maiores FSIQ e VIQ foram associados com menor MD no tálamo esquerdo, hipocampo esquerdo, putâmen esquerdo, ínsula esquerda, esquerda Heschl gyrus e pacotes associados de substância branca. MD em áreas que incluem ou adjacentes a estas áreas demonstraram os efeitos positivos da VGP tanto transversal quanto longitudinalmente. Essas linhas de evidência sugerem que o excesso de VGP afeta direta ou indiretamente o desenvolvimento de sistemas neurais preferíveis, o que pode estar relacionado ao atraso no desenvolvimento da inteligência verbal.

Estudos anteriores sugeriram vários mecanismos fisiológicos subjacentes às alterações da DM. Foi sugerido que MD diminuído reflete várias alterações celulares e citoarquitetônicas, resultando em maior densidade tecidual, conforme descrito na seção Introdução. Além disso, o MD tem sido mostrado como exclusivamente sensível à plasticidade neural, e os mecanismos de tecido mencionados acima foram mostrados ou sugeridos para mudar através de processos que envolvem plasticidade neural.¹¹ Como tal, acredita-se que uma diminuição na DM reflicta um aumento das adaptações teciduais e funcionais. No entanto, MD não é muito específico para qualquer tecido específico.³² Além disso, a DM pode refletir a diminuição do fluxo sanguíneo e, em certos casos, a adaptação funcional é refletida por um aumento na DM.¹² Portanto, se a DM reduzida é uma mudança adaptativa deve ser determinada a partir de uma perspectiva abrangente que inclui medidas psicológicas.

Todas as áreas identificadas onde a MD se correlacionou com a quantidade de VGP em análises transversais e longitudinais foram sugeridas como tendo papéis únicos em processos verbais, de memória e executivos; recompensa e motivação; e processos de leitura e linguagem e, por meio desses processos, a VGP pode, direta ou indiretamente, levar a déficits funcionais relatados anteriormente. Primeiro, o hipocampo está associado aos processos de memória e sono.¹⁹ Sabe-se que a VGP associa-se a anormalidades do sono e distúrbios na aprendizagem, memória e conhecimento.^{3, 4} Anormalidades observadas nessa área relacionadas à VGP podem estar associadas a déficits nas funções relacionadas à VGP. Em segundo lugar, o giro frontal médio esquerdo e giro frontal inferior desempenham papéis críticos nas funções executivas e no sistema central e nos subsistemas da memória de trabalho.³³ Por outro lado, esses processos são causalmente perturbados pela VGP.² Terceiro, as áreas nos gânglios da base, no córtex orbitofrontal e na insula têm vários papéis nos processos de recompensa e motivação.^{34, 35} Curiosamente, semelhante aos psicoestimulantes, a VGP causa liberação substancial de dopamina no sistema dopaminérgico⁵ e provoca dependência.⁶ Sabe-se que a dopamina exibe propriedades neurotóxicas e o excesso de dopamina danifica os tecidos e células do cérebro.³⁶ Além disso, um estudo anterior de usuários de psicoestimulantes (metanfetaminas) revelou maior DM nas regiões do sistema dopaminérgico.³⁷ Além disso, um estudo de intervenção da doença de Parkinson revelou que a administração do agonista da dopamina L-dopa levou ao aumento da DM nas regiões do sistema dopaminérgico.¹⁴ Portanto, uma maior quantidade de VGP e aumento concomitante na liberação de dopamina estão associados com alterações posteriores da DM no sistema dopaminérgico, semelhante aos efeitos de substâncias que liberam dopamina. O MD dessas áreas está associado a traços com afeto negativo, enquanto o excesso de VGP está associado a vazio ou tendências depressivas quando não está jogando videogame.³⁸ Por meio de mecanismos neurais nessas áreas, a VGP pode estar direta ou indiretamente associada aos déficits funcionais relatados anteriormente. Além disso, no presente estudo, o VIQ diminuiu em resposta ao VGP, e independentemente do tipo de QI, um QI mais baixo foi associado a MD maior em áreas incluindo o sistema dopaminérgico e o hipocampo. Além dos processos de aprendizado e memória, os processos de motivação têm papéis fundamentais no desempenho do teste de QI entre crianças.³⁹ Portanto, os efeitos observados da VGP no VIQ podem ser parcialmente mediados por esses mecanismos neurais. No entanto, essas são especulações, pois o presente estudo é longitudinal e não intervencionista, e não temos dados suficientes para substanciar essas especulações e causalidades; estudos futuros são necessários para confirmar essas especulações ou causalidades.

As associações entre maior quantidade de VGP e menor FA, bem como menor PIQ foram observadas apenas nas análises transversais. Geralmente, acredita-se que um FA menor em áreas como o corpo caloso, onde múltiplas fibras neuronais não se cruzam, represente funções do trato não preferidas que são acompanhadas por redução da mielinização de axônios e outros mecanismos fisiológicos.^{16, 40} A falta de associações observada nas análises longitudinais pode ser atribuída a várias causas. Um deles é o menor poder estatístico nas análises longitudinais devido ao tamanho menor da amostra ou ao aumento da idade, já que as crianças mais jovens exibem maior plasticidade.⁴¹ Além disso, a plasticidade mais proeminente pode ocorrer no estágio inicial da experiência com a VGP, de acordo com essas medidas, e a plasticidade neural pode, portanto, não ser observada nas análises longitudinais dessas medidas. A última, mas mais direta, interpretação é que a VGP não tem efeitos detectáveis ​​nessas medidas. A associação transversal observada foi que crianças com tais características neurocognitivas (menor PIQ e menor AF em regiões mais espalhadas) jogam videogames em maior quantidade. Em relação aos achados atuais da AF, estudos anteriores investigaram as características da FA de pacientes com dependência de internet.^{42, 43} Estes estudos são relevantes para os resultados atuais porque o vício em internet está fracamente relacionado com a quantidade de VGP,⁴⁴ talvez por causa do jogo online. Embora os achados desses dois sejam inconsistentes, constatou-se que os pacientes com dependência de internet apresentam menor AF nas áreas pré-frontais, incluindo as partes anteriores do corpo caloso. Além disso, este estudo usou um questionário para transtornos emocionais relacionados à ansiedade de crianças⁴⁵ e demonstraram que pacientes com dependência de internet exibem problemas emocionais mais graves e que esses problemas estavam associados à AF no corpo caloso anterior. Embora estudos anteriores tenham mostrado que os correlatos estruturais da substância cinzenta da quantidade de VGP não estavam relacionados à dependência da internet,⁴⁴ é possível que os achados atuais da FA compartilhem mecanismos patogênicos comuns com dependência da internet (como vulnerabilidade e / ou sinais adquiridos de dependência / problemas emocionais). Essas possibilidades devem ser exploradas em estudos futuros.

Os presentes estudos avançaram nossa compreensão dos efeitos diretos ou indiretos da VGP em crianças. Como descrito em estudos anteriores, a neuroimagem anterior mostrou consistentemente uma correlação positiva entre a quantidade de VGP e a quantidade de substância cinzenta no DLFPC, e isso geralmente tem sido considerado um resultado positivo.^{7, 8, 9} Tendência semelhante entre a quantidade de VGP e o volume regional de substância cinzenta no CPF dorsolateral esquerdo (T= 3.27, 689 mm³, P<0.0025) foi observada na análise transversal deste estudo. Nessa análise, a análise VBM foi realizada usando as mesmas covariáveis ​​usadas neste estudo (para detalhes dos métodos de pré-processamento, veja Takeuchi et ai.²⁶). No entanto, estudos adicionais indicaram que o aumento da massa cinzenta relacionada à experiência com computadores em crianças e jovens adultos tem consequências psicológicas negativas..^{26, 46} Os presentes estudos investigaram os efeitos diretos ou indiretos da VGP na perspectiva da FA e da DM e da inteligência verbal e apoiaram ainda mais os aspectos negativos da VGP em indivíduos mais jovens.

O presente estudo teve algumas limitações. Primeiro, este não foi um estudo de intervenção e, portanto, inclui algumas limitações comuns dos estudos epidemiológicos observacionais. Este estudo envolveu análises longitudinais e foi livre de algumas das limitações (por exemplo, a possibilidade de que as associações entre inteligência verbal e VGP foi causada por uma tendência de crianças com menor inteligência para jogar videogames). No entanto, os resultados atuais ainda não podem provar que a VGP causou diretamente as alterações observadas. É possível que inúmeros fatores ambientais que não puderam ser corrigidos nas análises causassem as mudanças observadas. Também é possível que uma redução no número de atividades diárias (por exemplo, estudar, ler, conversar com outras pessoas e fazer exercícios) tenha sido substituída pelo tempo gasto no VGP. Isso é mais verdadeiro em crianças porque as crianças passam o tempo de maneira bastante uniforme nos dias de semana (por exemplo, na escola). Durante o tempo restante, conforme certas atividades aumentam, outras atividades tendem a diminuir simultaneamente. Dada essa natureza, não é adequado corrigir essas atividades em análises de regressão múltipla. Também deve ser lembrado que, em crianças, o tempo gasto em VGP reflete uma diminuição no tempo gasto em atividades verbais (ou exercícios), e alguns dos efeitos observados podem ter sido mediados por tais efeitos. Mesmo se este fosse o caso, não achamos que o objetivo deste estudo não tenha sido cumprido, já que o tempo gasto em VGP reflete a natureza do tempo gasto em VGP na vida real. Em outras palavras, ao contrário dos cenários experimentais, na vida real, mesmo que um determinado videogame tenha efeitos benéficos em certas funções, um tempo substancial gasto jogando esse tipo de jogo deve substituir outras atividades favoráveis, como o estudo e o exercício. Para uma análise mais aprofundada desta questão e avaliação dos efeitos do desporto, ver Métodos Suplementares e Resultados. Além disso, também é possível que a quantidade de VGP fosse reflexo de outras deficiências (dependência de VGP e baixa motivação para atividades acadêmicas ou sociais) e que tais deficiências afetam as funções neurocognitivas. Alternativamente, quando uma quantidade maior de VGP progride para o vício em videogame, isso pode afetar as funções neurocognitivas. Estudos futuros precisam ser realizados para considerar esses mecanismos causais. Para mais discussões sobre esta questão, veja Métodos Suplementares. Além disso, neste estudo, também usamos uma medida cognitiva validada e amplamente usada, mas bruta (teste Wechsler IQ), e não coletamos dados que possam avaliar especificamente as medidas socioemocionais. Os efeitos do VGP sobre estas funções específicas, bem como a sua relação com as medidas do tensor de difusão, devem ser investigados em estudos futuros. Além disso, estudos mostraram que certos videogames (por exemplo, jogos violentos, espaciais e estratégicos) têm certos efeitos específicos.⁴⁷ Como nosso objetivo de estudo não abordou esses problemas, não reunimos os dados necessários para investigar esses efeitos; no entanto, esses efeitos poderiam ser estudados no futuro. Uma limitação geral deste tipo de estudo estrutural sobre os efeitos dos fatores ambientais sobre os mecanismos neurais e cognitivos é que as mudanças estruturais não refletem diretamente as mudanças funcionais dentro das áreas identificadas que estão relacionadas às funções cognitivas. Assim, nosso estudo não pode explicar diretamente como os correlatos de MD da quantidade de VGP nas áreas identificadas estão associados com os correlatos funcionais cognitivos observados da quantidade de VGP e outras funções cognitivas.

Em conclusão, o aumento da VGP está direta ou indiretamente associado ao atraso no desenvolvimento do DM em regiões extensas do cérebro, bem como à inteligência verbal. Anteriormente, uma ampla gama de efeitos benéficos da VGP foi relatada,⁴⁸ e videogames podem ser úteis em certas condições (por exemplo, adultos mais velhos, certos tipos de jogos). No entanto, o presente estudo avançou a nossa compreensão da VGP como um hábito diário das crianças e revelou que as condições em que as crianças jogam videogames por longos períodos de tempo podem levar a um desenvolvimento neurocognitivo desfavorável, pelo menos de uma determinada perspectiva.

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Conflito de interesses

Os autores declaram não haver conflito de interesses.

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Referências

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Agradecimentos

Agradecemos respeitosamente Yuki Yamada por operar o scanner de ressonância magnética, Keiko Okimoto por ajudar a gerenciar o experimento e Yuriko Suzuki da Philips por conselhos sobre a imagem ponderada por difusão. Agradecemos também aos participantes do estudo, aos outros examinadores de testes psicológicos e a todos os nossos colegas do Instituto de Desenvolvimento, Envelhecimento e Câncer e à Universidade de Tohoku por seu apoio. Este estudo foi apoiado por JST / RISTEX e JST / CREST. Agradecemos a Enago (www.enago.jp) para a revisão da língua inglesa.