A alteração do volume de massa cinzenta e o controle cognitivo em adolescentes com distúrbio de jogos pela internet (2015)

Sumário

PALAVRAS-CHAVE:

córtex cingulado anterior; controle cognitivo; palavra de cor stroop; matéria cinzenta; transtorno de dependência de internet

A adolescência é um período específico do desenvolvimento, com rápidas alterações no desenvolvimento físico, psicológico e social (Casey et al., 2008). Como um grande desafio no ajustamento social e nos sentimentos de vulnerabilidade associados ao desempenho do controle cognitivo relativamente imaturo, ele pode provocar uma maior incidência de transtornos afetivos e dependência entre os adolescentes (Steinberg, 2005). O vício em internet (IA), como um novo transtorno, tem sido um problema público com o rápido desenvolvimento da internet nos últimos anos. Dados da Associação da Internet da Juventude da China (anunciada em fevereiro 2, 2010) mostraram que a incidência de AI para jovens urbanos chineses é de cerca de 14% com o número total de 24 milhões (Yuan et al., 2011). O IA consiste em três subtipos: distúrbio de jogos na Internet (IGD), preocupações sexuais e mensagens de e-mail / texto (Block, 2007). Na China, o subtipo mais importante de IA é IGD, e o apêndice do Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais (5th Ed., DSM-5) também inclui IGD, que enfatizou que mais pesquisas são necessárias para explorar sua relevância clínica e subjacente neural. mecanismos (Brand et al., 2014). O problema da IA ​​atraiu muito foco de especialistas em educação, psicólogos e psiquiatras, então muitas pesquisas foram realizadas em IA para investigar seu mecanismo cerebral e intervenção comportamental (Ko et al., 2009, 2013a; Ding e outros, 2013). No entanto, atualmente o mecanismo de AI não é claro e não há tratamento padronizado disponível para IGD. Os adolescentes com IGD gastam cada vez mais tempo para atividades online, levando à desistência social, auto-negligência, má alimentação e problemas familiares (Murali e George, 2007; Jovem, 2007; Kim e Haridakis, 2009). Tem sido considerado como um distúrbio comportamental como o jogo patológico (King et al., 2012), atividade sexual (Holden, 2001), por compartilharem sintomas clínicos semelhantes, incluindo uso excessivo, abstinência, tolerância e repercussões negativas (Barba e Lobo, 2001). Uma pesquisa mostrou que o controle cognitivo foi alterado em participantes com jogadores pesados ​​em relação aos controles (Toneatto et al., 1997), sugerindo que a dependência pode comprometer a função de controle cognitivo. Cao et al. relataram uma relação específica entre o controle cognitivo e IA usando questionários, e os indivíduos com IGD exibiram mais impulsividade do que o grupo controle (Cao e outros, 2007).

O controle cognitivo refere-se à capacidade de controlar as próprias ações, comportamentos e até pensamentos (Cools e D'Esposito, 2011), bem como a capacidade de adaptar de forma flexível os pensamentos e comportamentos aos objetivos atuais, selecionando e integrando informações relevantes do ambiente (Blasi et al., 2006). Estudos revelaram que o córtex cingulado anterior (ACC) estava envolvido na avaliação de valores para imagens de pistas, respostas emocionais induzidas pelo desejo e o córtex pré-frontal lateral dorsal (DLPFC) participava de processamento cognitivo para esperar recompensa e resposta após recompensa recebida (Sun et al., 2012; Brand et al., 2014; Ding e outros, 2014). Vários estudos descobriram que a capacidade de controle cognitivo de indivíduos com IGD estava alterada, pois eles mostraram mais erros de resposta e maior tempo de reação (RT) nas tarefas de Stroop e Go-Nogo em comparação com os controles. Para a tarefa de Stroop, o tempo de resposta e os erros de resposta ou taxas médias de erro durante a condição incongruente foram indicadores-chave para avaliar a função de controle cognitivo em estudos de IGD (Dong et al., 2013a, 2014; Yuan et al., 2013a). Em detalhes, Yuan et al. observaram que ambos os grupos apresentaram efeito Stroop significativo, onde a RT foi maior durante o incongruente que a condição congruente. O grupo IGD cometeu mais erros do que o grupo controle durante a condição incongruente (Yuan et al., 2013a,b; Xing et al., 2014). Dong et al. relataram consistentemente que o grupo IGD mostrou eficiência reduzida de processos de inibição de resposta em relação a controles saudáveis, pois demonstraram uma tendência não significativa para TRs mais longos (Dong et al., 2012, 2013a,b, 2014). Por outro lado, as tarefas Go-Nogo e / ou Go-stop foram usadas para estudar as características comportamentais da IGD. Um estudo descobriu que os escores dos participantes com IGD estavam significativamente correlacionados com o número de tentativas frustradas de não comparência, sugerindo que a baixa inibição relacionada ao jogo ou alta impulsividade no grupo IGD (van Holst e outros, 2012). Li et al. relataram que a porcentagem de respostas inibidas com sucesso foi significativamente menor no grupo IA do que controles em uma tarefa Go-stop, o que sustentou ainda que a inibição da resposta em adolescentes com IA foi prejudicada (Li et al., 2014).

Além disso, muitos estudos com técnicas de neuroimagem e eletrofisiológicas investigaram as alterações cerebrais e a função de controle cognitivo na IGD. Dong et al. descobriram que uma maior atividade no córtex cingulado anterior (e também posterior) para a condição de interferência do paradigma de Stroop em participantes com IGD em comparação com indivíduos controle (Dong et al., 2012). O aumento das atividades cerebrais no córtex frontal inferior e na ACC pode estar implicado na alteração da capacidade de controle cognitivo (Dong et al., 2013a). Yuan et al. também descobriram que a espessura cortical e a amplitude dos valores de flutuação de baixa frequência (ALFF) do córtex pré-frontal correlacionaram-se com o efeito Stroop, fornecendo evidências da imagem cerebral para disfunção no desempenho do controle cognitivo da IGD. Um estudo de potencial relacionado ao evento (ERP) também descobriu que o grupo IGD demonstrou menor amplitude NoGo-N2, maior amplitude NoGo-P3 e latência de pico NoGo-P3 mais longa, indicando que eles se envolveram em mais esforços cognitivos, menos eficiência no processamento de informações e menor controle de impulso do que seus pares normais (Dong et al., 2010). Outro estudo de ERP relatou que pessoas com IGD mostraram redução da deflexão da negatividade frontal medial (MFN) em condições incongruentes do que controles, o que implicou em controle cognitivo prejudicado na IGD (Dong et al., 2011). No entanto, poucas pesquisas focaram na relação entre a alteração do volume de substância cinzenta (GMV) e a capacidade de controle cognitivo na IGD.

Os principais objetivos do presente estudo foram: (1) investigar a função de controle cognitivo com a tarefa de Stroop em cores; (2) para explorar a alteração da alteração do GMV cerebral usando o método de morfometria baseada em voxel (VBM); (3) para investigar a correlação entre medidas de neuroimagem e performances comportamentais em IGD. Com base na literatura publicada sobre IGD, levantamos a hipótese de que os participantes do IGD mostrarão desempenho comprometido para a tarefa de Stroop e reduziram o GMV do córtex pré-frontal. Além disso, o córtex pré-frontal GMV será negativamente correlacionado com o desempenho da tarefa Stroop em indivíduos IGD.

Materiais e Métodos

Todos os procedimentos de pesquisa foram aprovados pelo Primeiro Hospital Afiliado da Faculdade de Medicina da Subcomissão de Estudos Humanos da Universidade Xi'an Jiaotong e foram conduzidos de acordo com a Declaração de Helsinque.

Assuntos

Vinte e oito estudantes universitários com IGD foram recrutados em nosso estudo com base nos critérios do Young Diagnostic Questionnaire modificado para vício em internet (YDQ) por Beard e Wolf (Jovem, 1998; Barba e Lobo, 2001). Young sugeriu que os entrevistados que responderam cinco ou mais “sim” para as oito perguntas foram considerados usuários dependentes da Internet (Jovem, 1998). Beard e Wolf modificaram os critérios do YDQ (Barba e Lobo, 2001), propuseram que os entrevistados que responderam “sim” às questões 1 a 5 e pelo menos a qualquer uma das três questões restantes foram classificados como portadores de AI, que foi utilizado para triagem de sujeitos para o presente estudo. Pedimos aos sujeitos que lembrassem seu estilo de vida quando estavam inicialmente viciados na internet, o que era uma medida retrospectiva para o vício, é um processo gradual e planejamos explorar mudanças lineares na estrutura do cérebro. Nós os re-testamos com o critério YDQ modificado por Beard e Wolf (Brand et al., 2014) para verificar se eles se qualificaram para o diagnóstico de IA. Ao comunicar-se com os pais por telefone, confirmamos a confiabilidade dos autorrelatos dos sujeitos do IGD. Nós também confirmamos esta informação de seus colegas de quarto e colegas de classe que, se eles costumavam jogar na internet até tarde da noite, perturbavam a vida dos outros. Vinte e oito idade e sexo combinados (p > 0.05) controles saudáveis ​​sem história pessoal ou familiar de transtornos psiquiátricos também foram recrutados em nosso estudo. Para garantir que os controles saudáveis ​​não sofriam de IGD, eles foram administrados pelo YDQ modificado para o vício de Beard e Wolf na Internet. Todos os participantes recrutados eram falantes nativos de chinês, destros. O teste de urina foi realizado para todos os indivíduos para excluir o abuso de substâncias antes da varredura de ressonância magnética (MRI). Os critérios de exclusão para ambos os grupos foram (1) distúrbios neurológicos ou doenças físicas, incluindo tumor cerebral, hepatite ou epilepsia avaliados por avaliações clínicas e registros médicos; (2) abuso de álcool, nicotina ou drogas; e (3) gravidez ou período menstrual em mulheres; Formulários de consentimento por escrito foram obtidos por todos os pacientes e controles. Informações demográficas mais detalhadas foram fornecidas na Tabela 1.

TABELA 1

Tabela 1. Demografia da desordem de jogos na internet e grupos de controle.

Aquisição de dados de ressonância magnética

O exame de imagem cerebral foi realizado em um scanner 3T GE no centro de imagem do primeiro hospital afiliado à universidade de Xi'an Jiontong. Uma bobina de cabeça de gaiola padrão e almofadas de espuma de restrição foram usadas para minimizar o movimento da cabeça e proteger a audição. As imagens axiais 3D T1-weighted foram obtidas com uma sequência de recuperação de gradiente estragada e os seguintes parâmetros: tempo de repetição (TR) = 8.5 ms; tempo de eco (TE) = 3.4 ms; ângulo de viragem (FA) = 12 °; campo de visão (FOV) = 240 × 240 mm²; matriz de dados = 240 × 240; fatias = 140; tamanho do voxel = 1 × 1 × 1 mm.

Análise de dados por ressonância magnética

Os dados da estrutura da RM foram analisados ​​com FSL-VBM (Douaud e outros, 2007),¹ um protocolo VBM otimizado (Good et al., 2001) do FSL (Smith et al., 2004). Primeiro, as imagens estruturais foram extraídas do cérebro e a matéria cinzenta segmentada foi registrada no espaço padrão MNI 152 usando o registro não linear (Andersson et al., 2007). As imagens resultantes foram calculadas e movidas ao longo x-áxis para criar um modelo de matéria cinzenta simétrico, específico do estudo, da esquerda para a direita. Em segundo lugar, todas as imagens de substância cinzenta nativa foram registradas não linearmente neste modelo específico do estudo e “moduladas” para corrigir a expansão local (ou contração) devido ao componente não linear da transformação espacial. As imagens de substância cinzenta modulada foram então suavizadas com um núcleo isotrópico de Gauss com um sigma de 3 mm. Finalmente, GLM sábio voxel foi aplicado, corrigindo para múltiplas comparações no espaço. A estrutura regional na substância cinzenta foi avaliada por testes não paramétricos baseados em permutação (tempos 5000) (Nichols e Holmes, 2002).

Coleta de Dados Comportamentais

A tarefa Stroop de palavras coloridas foi implementada pelo software E-prime 2.0. Essa tarefa incluiu um projeto de bloco com três condições, ou seja, congruente, incongruente e restante. Vermelho, Azul e Verde, três palavras foram exibidas em três cores (vermelho, azul e verde) como estímulos congruentes e incongruentes. Durante o descanso, os sujeitos apenas focaram seus olhos na cruz exibida no centro da tela. Nós projetamos duas corridas com sequências diferentes de blocos congruentes e incongruentes (Xing et al., 2014). Testamos os participantes individualmente em uma sala silenciosa e os participantes mantiveram um estado de espírito calmo. Cada um deles foi instruído a responder a cor exibida o mais rápido possível pressionando um botão em uma Serial Response Box TM com a mão direita. O dedo indicador, médio e anelar da mão direita correspondente a vermelho, azul e verde foram usados ​​para pressionar o botão, respectivamente. Os dados do comportamento foram coletados dois ou três dias antes da ressonância magnética após a prática.

O Processo de Análise de Correlação

Análise de covariância (ANCOVA) foi empregada com idade, efeitos de gênero e volume intracraniano total como covariáveis. Nós usamos um post hoc análise de correlação para investigar a relação entre GMV e desempenho comportamental no grupo IGD, e erros de resposta e tempo de resposta para condição incongruente da tarefa de Stroop palavra-cor foram empregados para serem os fatores de correlação respectivamente do grupo IGD.

Resultados

Nossos resultados mostraram que as idades médias de IGD e grupo controle foram 18.8 ± 1.33 e 19.3 ± 2.56 anos, e não há diferença estatística entre elas (p > 0.05). De acordo com seu autorrelato de uso da Internet, o tempo gasto pelos adolescentes do IGD por dia e por semana foi maior do que o do grupo de controle (p <0.005). Os indivíduos IGD passaram mais tempo em jogos online (p <0.005) (Tabela 1).

Resultados Comportamentais

Um efeito significativo de Stroop foi observado em ambos os grupos, onde a RT foi maior para o incongruente em relação à condição congruente (grupo IGD: 628.24 ± 59.20 vs. 549.38 ± 44.17 e grupo controle: 707.52 ± 66.43 x 581.97 ± 39.35; p <0.005). O grupo IGD cometeu mais erros do que o grupo controle durante a condição incongruente (grupo IGD: 8.67 ± 5.41 vs. grupo controle: 6.64 ± 3.65; p <0.05), e o atraso de resposta (RD) medido por RT durante a condição incongruente menos as condições congruentes foi significativamente diferente entre esses dois grupos (grupo IGD: 78.87 ± 45.38 vs. grupo controle: 125.56 ± 49.20; p <0.05) (Tabela 2).

TABELA 2

Tabela 2. Resultados comportamentais para desordens de jogos na internet e grupos de controle.

Resultados de imagem cerebral

A comparação de VBM indicou diminuição do GMV em várias áreas do cérebro, isto é, ACC bilateral, precuneus, área motora suplementar (SMA), córtex parietal superior, DLPFC esquerdo, ínsula esquerda e cerebelo bilateral no grupo IGD comparado com o grupo controle (Figura 1).

FIGURA 1

Figura 1. (UMA) O grupo IGD mostrou redução do volume de substância cinzenta (GMV) no ACC bilateral, precuneus, SMA, córtex parietal superior, cerebelo, DLPFC esquerdo e ínsula esquerda. (B) Correlação entre GMV de ACC e erros de resposta de tarefa Stroop durante condição incongruente no grupo IGD.

Resultados da Análise de Correlação

A análise de correlação mostrou que o GMV do ACC correlacionou-se negativamente com os erros de resposta da tarefa de Stroop para condições incongruentes no grupo IGD (Figura 1), mas não houve correlação estatística entre o GMV e o RT para condições incongruentes no grupo IGD.

Discussão

A adolescência é um período com mudanças significativas tanto na paisagem social quanto no desenvolvimento cerebral, que também é um momento com maior incidência de problemas afetivos e de dependência (Casey et al., 2008). Muitos cientistas na Ásia relataram que o IGD se tornou um problema de saúde pública em adolescentes e jovens (Ko et al., 2007; Park et al., 2008). É difícil ter uma terapia válida baseada no mecanismo pouco claro de IA. Alterações na estrutura cerebral e déficits no controle cognitivo foram observados em adolescentes com IGD. No entanto, investigar a relação entre a estrutura cerebral e o controle cognitivo na IGD é fundamental para o desenvolvimento de uma possível intervenção para esse transtorno. No presente estudo, observou-se redução da capacidade de controle cognitivo e GMV anormal no cérebro em adolescentes IGD em comparação com o grupo controle, e mais importante, houve uma correlação negativa entre o GMV do ACC e os erros de resposta para condição incongruente na palavra cor Tarefa de Stroop no grupo IGD.

A alteração de alterações de comportamento e o volume de matéria cinzenta no grupo IGD

A fim de verificar a capacidade de controle cognitivo prejudicada em adolescentes com IGD, uma tarefa Stroop palavra-cor foi usada no estudo atual. Consistente com as descobertas anteriores (Dong et al., 2011, 2013a; Yuan et al., 2013a,b), o grupo IGD cometeu mais erros do que o grupo controle durante a condição incongruente, o que demonstrou que os adolescentes com IGD apresentaram comprometimento da capacidade de controle cognitivo, conforme medido pelo teste de Stroop de palavras coloridas. O resultado de que o RT durante a condição incongruente e RD do grupo IGD foi menor do que o grupo controle pode implicar que os indivíduos IGD mostraram um padrão de reação diferente em relação aos controles, e eles responderam rápido, mas correndo o risco de cometer mais erros, o que foi claramente mudança na estratégia de resposta. O estudo também descobriu que o GMV do ACC, DLPFC, precuneus, SMA, córtex parietal superior, ínsula e cerebelo no grupo IGD mudou, o que está de acordo com estudos IGD publicados. Zhou e Weng et al. relataram redução de GMV ou ativação anormal em algumas áreas do cérebro em indivíduos com IGD (Yuan et al., 2011; Zhou e outros, 2011; Sun et al., 2012; Ko et al., 2013b; Weng et al., 2013). Embora nenhum estudo tenha relatado que o GMV do precuneus diminuiu, o estudo de fMRI relatou que o precuneus mostrou ativação anormal durante a tarefa induzida por sugestão no indivíduo com IGD (Ko et al., 2013a,b). O córtex parietal superior foi relacionado com o controle cognitivo (Durston et al., 2002, 2003; Ko et al., 2013a).

A relação entre o volume de matéria cinzenta do ACC e o desempenho da tarefa Stroop de cores-palavra

A correlação entre o GMV do ACC e os erros de resposta mostrou que menos GMV do grupo ACC no IGD foi associado com mais erros de resposta durante a condição incongruente na tarefa de Stroop de palavra colorida, o que é um resultado promissor para o presente estudo. O papel do ACC no controle cognitivo estava bem estabelecido e foi relatado em vários estudos de fMRI sobre o paradigma de interferência de Stroop em participantes normais. Botvinick et al. relatou que o ACC estava envolvido com a função de monitoramento de conflitos, pois o ACC era mais ativo sob condições de alto conflito (Botvinick et al., 1999). Outra pesquisa de Angus W. MacDonald III descobriu que a atividade do ACC era dissociável do controle de cima para baixo e desempenhava um papel consistente no monitoramento do conflito durante o período de resposta (MacDonald e outros, 2000). O estudo de Kerns revelou que a atividade relacionada ao conflito do ACC previa tanto uma maior atividade do córtex pré-frontal quanto ajustes no comportamento, apoiando um papel do ACC no monitoramento de conflitos e no controle cognitivo (Kerns et al., 2004). Além disso, Matsumoto demonstrou que o controle cognitivo recrutado pelo ACC pode ser “consequencial” baseado em conflitos entre planos evocados e ações concretas (Matsumoto e Tanaka, 2004). Um grande corpo de evidências experimentais em numerosas doenças se acumulou para apoiar a importante função do ACC no controle cognitivo. Akio Soeda et al. estudaram pacientes com lesão cerebral traumática (TCE) e descobriram que a diminuição da ativação no ACC pode estar associada à alteração na atividade cerebral funcional, que pode refletir tanto a desinibição cortical atribuível à desconexão ou compensação por um processo cognitivo ineficiente (Soeda et al., 2005). Atividade anormal de ACC tem sido encontrada em muitos problemas mentais, incluindo transtorno obsessivo-compulsivo (TOC), transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH) e transtorno depressivo maior (TDM; Ursu ​​et al., 2003; Liotti e outros, 2005; Murali e George, 2007). Estudos recentes de neuroimagem também encontraram ativação alterada do ACC em indivíduos dependentes de heroína e opióides no paradigma GO / NOGO (Forman et al., 2004), sugerindo que o ACC é uma área chave na inibição da resposta (Fu et al., 2008). A pesquisa sobre usuários de cocaína confirmou a atividade do ACC no controle inibitório (Kaufman et al., 2003; Goldstein et al., 2007, 2009). Um estudo de espectroscopia de ressonância magnética (MRS) sobre a dependência de nicotina mostrou que os níveis de glutamato + glutamina (Glx) reduziram em ACC, indicando que o ACC estava envolvido no controle cognitivo através da modulação do comportamento (Wheelock e outros, 2014). Em uma palavra, o ACC é importante para a capacidade de controle cognitivo. Anormalidades estruturais e disfunção do ACC na IGD foram relatadas em estudos anteriores. Os resultados da VBM de Zhou et al. mostraram que o GMV do ACC diminuiu no IGD comparado com os controles (Yuan et al., 2011; Zhou e outros, 2011). Muitas pesquisas sobre IGD indicaram que o ACC participou do controle cognitivo, como controle inibitório, monitoramento de erros e tomada de decisão (Dong et al., 2012, 2013a,b).

Conclusão

No presente estudo, encontramos GMVs reduzidos no ACC e em outras regiões cerebrais, bem como padrão comportamental alterado no processamento do controle cognitivo, o que é consistente com estudos de imagem cerebral publicados sobre IGD e outros vícios, sugerindo que a IGD comprometeu tanto a atividade comportamental quanto a estrutura neural em adolescentes com IGD. Além disso, também descobrimos que o volume de ACC correlacionou-se negativamente com erros de resposta incongruentes para o paradigma de Stroop, indicando um padrão de resposta totalmente diferente em indivíduos com IGD e seus impactos negativos na estrutura cerebral de adolescentes.

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.

Agradecimentos

ZM e KY foram responsáveis ​​pelo conceito e design do estudo. HW, CJ, XN, GL e CN contribuíram para a aquisição de dados de ressonância magnética. HW, CM e KY realizaram a análise dos dados e interpretação dos achados. HW e KY elaboraram o manuscrito. STM corrigiu erros na gramática. Todos os autores revisaram criticamente o conteúdo e aprovaram a versão final para publicação. Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation da China (81371530, 81271546, 81101036).

Notas de rodapé

1. ^ http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/FSLVBM

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Palavras-chave: distúrbio de dependência de internet, substância cinzenta, controle cognitivo, córtex cingulado anterior, palavra cor stroop

Citação: Wang H, Jin C, Yuan K, Shakir TM, Mao C, Niu X, Ni C, Guo L e Zhang M (2015) A alteração do volume de massa cinzenta e controle cognitivo em adolescentes com distúrbio de jogos na Internet. Frente. Behav. Neurosci. 9: 64. doi: 10.3389 / fnbeh.2015.00064

Recebido: 15 October 2014; Aceito: 24 February 2015;
Publicado online: 20 March 2015.

Editado por:

Raymond CK ChanInstituto de Psicologia da Academia Chinesa de Ciências da China

Revisados ​​pela:

Xun LiuInstituto de Psicologia da Academia Chinesa de Ciências da China
Frauke Nees, Instituto Central de Saúde Mental, Alemanha