Behav Brain Funct. 2013; 9: 11.
4Abstract
Context
Cortexul orbitofrontal (OFC) a fost implicat în mod constant în patologia dependenței de droguri și comportamentale. Cu toate acestea, niciun studiu până în prezent nu a examinat grosimea OFC în dependența de internet. În studiul actual, am investigat existența diferențelor în grosimea corticală a OFC la adolescenții cu dependență de internet. Pe baza modelelor teoretice de dependență propuse recent, am prezis o reducere a grosimii OFC a indivizilor dependenți de internet.
Constatări
Participanții au fost 15 adolescenți bărbați diagnosticați ca având dependență de internet și 15 subiecți de comparație bărbați sănătoși. Imaginile de rezonanță magnetică cerebrală au fost obținute pe un RMN 3T și diferențele de grup în grosimea corticală au fost analizate folosind FreeSurfer. Rezultatele noastre au confirmat că adolescenții bărbați cu dependență de internet au scăzut semnificativ grosimea corticală în OFC lateral drept (p
Concluzie
Această constatare susține opinia că modificările OFC la adolescenții cu dependență de internet reflectă un marker neurobiologic comun al tulburărilor legate de dependență în general.
Introducere
Dependența de internet a fost din ce în ce mai recunoscută ca o tulburare mintală. Estimările recente ale prevalenței sale ridicate la tineri, combinate cu dovezile că utilizarea problematică a internetului este un comportament dezadaptativ cu potențial consecințe grave asupra sănătății profesionale și mintale, susțin validitatea diagnosticului.1]. Cu toate acestea, au existat multe dezacorduri în planificarea DSM-V cu privire la modul de conceptualizare a acestei afecțiuni relativ noi sau a psihopatologiei sale de bază.2]. Având în vedere acest context, identificarea existenței oricăror markeri biologici ar ajuta la îmbunătățirea validității diagnosticului.3].
Baza neuronală a dependenței de substanțe a fost studiată mai pe larg și este mai bine stabilită în comparație cu alte forme de „dependență” (de exemplu, dependențe comportamentale). Până în prezent, numeroase studii din literatură au implicat rolul cortexului orbitofrontal (OFC) în dependență.4-6]. Volkow și colegii (2000, 2002) sugerează că OFC este una dintre cele mai implicate zone corticale frontale în dependența de droguri.4,7]. Recent, cercetătorii din grupul nostru au raportat un rezultat al unui studiu prospectiv longitudinal care sugerează că anomaliile structurale din OFC ar putea precedă și ar putea contribui la riscul consumului ulterioară de canabis la tineri.8]. În mod similar, deși au fost efectuate puține studii, modificările funcționale și structurale raportate observate în dependența de internet au fost relativ consistente în demonstrarea funcției modificate a OFC (în special în emisfera dreaptă) și a structurii [1].9-14].
Am emis ipoteza că adolescenții cu dependență de internet ar prezenta anomalii structurale ale OFC, de preferință în emisfera dreaptă. În mod specific, am efectuat o comparație caz-control a grosimii corticale la adolescenți cu și fără dependență de internet, concentrându-ne în special pe jocurile online excesive, care se numără printre subtipurile majore ale acestei tulburări.15].
materiale si metode
Subiecții
Cincisprezece adolescenți de sex masculin dreptaci cu dependență de internet au fost recrutați prin reclame la Spitalul Universitar Național din Seul. Recrutarea s-a efectuat în perioada februarie – iunie 2011. IPentru a stabili diagnosticul de dependență de internet, am folosit Scala Young Internet Addiction (YIAS) [16]. În plus, participanții au fost limitați la cei care au raportat că au experimentat componente tipice ale dependenței la jocurile lor online, inclusiv: toleranță, retragere, preocupare de a-l juca, încercări repetate nereușite de a o reduce sau de a o opri, starea de spirit influențată negativ atunci când încearcă să o reducă și neglijarea relațiilor sau activităților importante din cauza acesteia [17,18].
Pentru a exclude orice tulburări psihiatrice comorbide, am folosit Programul Kiddie pentru tulburări afective și schizofrenie - versiunea prezentă și pe viață (K-SADS-PL) [19]. Adolescenții de sex masculin sănătoși au fost recrutați prin publicitate în școlile locale și au fost examinați folosind aceleași instrumente de evaluare descrise mai sus. Criteriile de excludere pentru ambele grupuri au fost orice tulburare psihiatrică de pe axa I, inclusiv abuzul de substanțe, epilepsia sau alte tulburări neurologice și antecedente de traumatism cranian sever. Prevalența dependenței de internet a fost estimată a fi mult mai mare la bărbați decât la femei [1]. Având în vedere că bărbații sunt suprareprezentați în populațiile dependente de internet și având în vedere limitările de timp și buget, am decis să ne concentrăm doar pe adolescenții de sex masculin. Acest studiu a fost aprobat de consiliul de evaluare instituțional pentru subiecți umani de la Universitatea Națională din Seul. Toți adolescenții și părinții lor au furnizat consimțământul informat scris înainte de intrarea în studiu.
De achiziție de date
Imaginile RM ponderate T1 ale întregului creier au fost obținute pe un scaner Siemens 3T (Siemens Magnetom Trio Tim Syngo MR B17, Germania) cu următorii parametri: TR 1900 ms; TE 2.36 ms; timp de inversare 700 ms; unghi de răsturnare 9°; dimensiunea voxelului 1.0 mm3; felii 224. Mișcările capului au fost minimizate prin umplerea spațiului gol din jurul capului cu material burete și prin fixarea maxilarului inferior cu bandă.
Procesarea imaginii
Grosimea corticală a fost estimată utilizând FreeSurfer 5.1.0 (Massachusetts General Hospital, Boston, MA, SUA), un set de instrumente software care oferă o metodă semi-automatizată pentru a investiga morfometria creierului. Fluxul bazat pe suprafață implică (i) normalizarea intensității semnalului cerebral, (ii) decuparea craniului, (iii) segmentarea substanței cenușii și albe, (iv) delimitarea interfeței gri-alb (suprafața interioară) și (v) ) trasarea suprafeței piale (exterioare). Distanța dintre vârfurile echivalente din aceste două suprafețe reprezintă grosimea corticală. Întregul cortex al fiecărui subiect a fost inspectat vizual și corectat sistematic pentru erori într-o manieră oarbă față de statutul de grup al participanților. Am folosit eșantionul nostru pentru a genera o suprafață țintă medie, iar datele pentru fiecare participant au fost netezite în prealabil cu un nucleu gaussian pe jumătate maxim de lățime de 10 mm înainte de analizele statistice.
Analiza datelor
Au fost efectuate analize bazate pe regiunile de interes (ROI) comparând grosimea corticală a OFC generată de FreeSurfer pe baza atlasului Desikan-Killiany.20]. Mai precis, atlasul Desikan-Killiany definește diviziunile laterale și mediale ale OFC. Limitele rostrale/caudale și mediale/laterale ale acestor două structuri sunt întinderea rostrală a girusului orbital lateral/porțiunea caudală a girusului orbital lateral și punctul de mijloc al șanțului olfactiv/bancul lateral al șanțului orbital lateral (și//). sau sulcusul insular circular) pentru OFC lateral; și extinderea rostrală a girului orbital medial/porțiunea caudală a girului orbital medial (sau gyrus rectus) și a cortexului cingulat/bancul medial al girului frontal superior pentru OFC medial, respectiv.20]. Analiza covarianței (ANCOVA) folosind modelul liniar general (GLM) a fost efectuată cu SPSS 19.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, SUA), iar efectul principal al grupului (dependența de internet vs. control sănătos) a fost analizat controlând vârsta , coeficientul de inteligență (IQ) și volumul intracranian (ICV). Rezultatele acestei analize au fost raportate cu un prag de semnificație de p<0.05 (cu două cozi).
REZULTATE
Caracteristicile participanților
Grupurile de adolescenți cu și fără dependență de internet au diferit semnificativ în funcție de vârstă (13.33±2.84 pentru dependența de internet; 15.40±1.24 pentru control; p=0.018). IQ a fost comparabil în ambele grupuri (103.80±15.84 pentru dependența de internet; 109.06±9.84 pentru control; p=0.283), și a fost găsită o diferență semnificativă în ICV (1434.42±158.33 cm3 pentru dependența de internet; 1577.21±183.12 cm3 pentru control; p=0.030). Scorul YIAS a fost semnificativ mai mare în grupul cu dependență de internet (57.26±16.11 pentru dependența de internet; 37.60±9.72 pentru control; p= 0.000).
Analize bazate pe ROI
Analiza a evidențiat patru ROI cu diferențe semnificative în grosimea corticalei (p<0.05), care au fost OFC lateral, istmul cortexului cingulat și pars orbitalis în emisfera dreaptă și cortexul occipital lateral în emisfera stângă, toate prezentând subțierea corticală la adolescenții cu dependență de internet în comparație cu martorii sănătoși (Tabel
1).
Analiza secundară
Pentru a oferi o perspectivă complementară a descoperirii noastre, a fost efectuată o analiză a întregului creier bazată pe suprafață folosind Qdec FreeSurfer (versiunea 1.4) prin ajustarea unui GLM între subiecți la fiecare vârf de suprafață pentru a compara grosimea corticală între grupuri (necorectat, p<0.001). După cum este ilustrat în figura1, reducerea grosimii laterale a OFC a fost replicată prin această analiză.
Discuție
Acesta este primul studiu de imagistică structurală a creierului despre grosimea corticalei la adolescenții cu dependență de internet. În concordanță cu ipoteza noastră, rezultatele au indicat o grosime redusă a OFC în grupul cu dependență de internet, comparativ cu martorii sănătoși. Această constatare este în concordanță cu rezultatele fostelor studii de neuroimagistică privind dependența de internet [9-14], și susține modelul teoretic al tulburărilor de dependență, care pune accent pe implicarea OFC.
Constatarea actuală privind dependența de internet susține rezultatele studiilor anterioare despre dependența de substanțe, inclusiv ale noastre [8], care au susținut că OFC drept joacă un rol important în mecanismul biologic al tulburărilor de dependență mai larg. Rezultatul acestui studiu nu este numai în conformitate cu numeroase alte constatări din literatura de specialitate care implică rolul OFC în dependență [4-6], dar și cu cele care indică faptul că această regiune a creierului din emisfera dreaptă ar putea fi deosebit de importantă [21].
În acest studiu, doar OFC lateral și nu medial s-a dovedit a fi semnificativ diferit la adolescenții cu dependență de internet. Motivul acestei constatări nu este clar, dar au existat mai multe studii care au raportat funcții diferite între OFC lateral și medial, în special în luarea deciziilor asociate recompensei.22]. De exemplu, s-a constatat că OFC medial este activat în mod preferențial în alegeri care implică recompense imediate, în timp ce OFC lateral a fost implicat în alegeri privind recompensele întârziate sau suprimarea răspunsurilor recompensate anterior.23,24]. Este de remarcat faptul că pars orbitalis, care este adiacent lateral cu OFC lateral, a prezentat, de asemenea, o subțiere semnificativă a corticalei la adolescenții cu dependență de internet. Această constatare susține că subțierea corticală este localizată în special în partea laterală a OFC, fără a implica sau mai puțin OFC medial. Lucrări ulterioare sunt garantate pe funcții OFC laterale și mediale potențial diferite.
OFC lateral a fost, de asemenea, implicat în deficitele de flexibilitate cognitivă și în geneza obiceiurilor patologice.25]. În această privință, Chamberlain și colegii (2008) au demonstrat că OFC laterală poate fi esențială pentru modelele neurobiologice ale tulburării obsesiv-compulsive (TOC).26]. Se consideră adesea că dependențele comportamentale împărtășesc trăsături similare cu alte tulburări cunoscute, inclusiv TOC.2], implicând dificultăți specifice în abținerea de la un anumit comportament care provoacă consecințe personale grave. Rotge și colegii (2008, 2010), pe baza meta-analizelor lor anterioare [27,28], a investigat regiunile cerebrale suprapuse între hărțile anatomice și funcționale ale creierului care au arătat o schimbare semnificativă a densității materiei cenușii și, respectiv, activitatea în timpul provocării simptomelor, la pacienții cu TOC: autorii au descoperit că singura regiune a creierului suprapusă a fost OFC laterală. Recent, Zhou și colegii (2012) au arătat o flexibilitate mentală afectată, împreună cu o inhibiție slabă a răspunsului la adulții tineri cu dependență de internet.29]. Implicațiile reducerii grosimii corticale în OFC lateral, în relație cu rolul său în dependența de internet, precum și alte afecțiuni cu caracteristici neurocomportamentale similare, fac obiectul unor studii viitoare.
Studiul de față are câteva limitări importante. Mai presus de toate, o distribuție diferită de vârstă între grupuri a fost o limitare critică a acestui studiu. Cu toate acestea, rapoartele anterioare despre dezvoltarea normală a creierului au arătat că grosimea corticalei atinge vârfurile la aproximativ 8-9 ani și apoi subțierea corticalei globală începe ulterior.30]. De remarcat este că toți participanții la studiul nostru aveau peste această vârstă. Prin urmare, la adolescenți, indivizii mai tineri tind să aibă cortexul mai gros; descoperirea noastră privind OFC drept mai subțire în grupul mai tânăr cu dependență de internet sugerează astfel că diferența de vârstă în grupuri era puțin probabil să fi afectat rezultatele. În al doilea rând, nu am măsurat durata dependenței de internet. În al treilea rând, participanții la studiu din grupul de dependență de internet erau jucători online excesivi și, prin urmare, descoperirile actuale pot implica o generalizare limitată la alte subtipuri de dependență de internet.15].
Pe scurt, rezultatele studiului de față indică constatări preliminare ale grosimii reduse a OFC drept la adolescenții cu dependență de internet. Descoperirile sugerează și mai mult un mecanism neurobiologic comun între dependența de internet și alte tulburări de dependență.
Contribuțiile autorilor
SBH a efectuat analizele datelor și a scris prima schiță a manuscrisului. JWK, CDK și SHY au fost responsabili pentru conceptul și designul studiului. SBH, EJC, HHK și JES au fost responsabili pentru achiziția datelor clinice și imagistice. PK și SW au asistat cu analize de date imagistice. PK, SW, MY și CP au contribuit la versiunea finală a manuscrisului. JWK, CDK, MY, CP și SHY au ajutat la interpretarea datelor și au oferit conținut intelectual important. Toți autorii au revizuit critic conținutul și au aprobat versiunea finală trimisă spre publicare.
Mulţumiri
Această lucrare a fost susținută de Fondul de cercetare al Programului de fuziune a creierului Universității Naționale din Seul. SBH a fost susținut de un grant al Fundației Naționale de Cercetare din Coreea (NRF) (Global Internship Program) finanțat de guvernul coreean (MEST). MY a fost susținut de o bursă NHMRC (#1021973). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea, analiza sau interpretarea datelor, scrierea manuscrisului sau decizia de a trimite lucrarea spre publicare.
Referinte
- Ko CH, Yen JY, Yen CF, Chen CS, Chen CC. Asocierea dintre dependența de internet și tulburarea psihiatrică: o revizuire a literaturii. Eur Psychiat. 2012;27: 1-8. [PubMed]
- Holden C. Dependențe „comportamentale”: există? Sci. 2001;294:980–982. doi: 10.1126/science.294.5544.980. [PubMed] [Cross Ref]
- Goldney RD. Utilitatea nosologiei DSM a tulburărilor de dispoziție. Pot J Psihiatrie. 2006;51: 874-878. [PubMed]
- Volkow ND, Fowler JS. Addiction, o boală de constrângere și de conducere: implicarea cortexului orbitofrontal. Cereb Cortex. 2000;10:318–325. doi: 10.1093/cercor/10.3.318. [PubMed] [Cross Ref]
- London ED, Ernst M, Grant S, Bonson K, Weinstein A. Cortexul orbitofrontal și abuzul de droguri umane: imagistică funcțională. Cereb Cortex. 2000;10:334–342. doi: 10.1093/cercor/10.3.334. [PubMed] [Cross Ref]
- Dom G, Sabbe B, Hulstijn W, van den Brink W. Tulburări de utilizare a substanțelor și cortexul orbitofrontal: revizuire sistematică a studiilor de luare a deciziilor comportamentale și neuroimagistice. Br J Psychiatrie. 2005;187:209–220. doi: 10.1192/bjp.187.3.209. [PubMed] [Cross Ref]
- Goldstein RZ, Volkow ND. Dependența de droguri și baza sa neurobiologică de bază: dovezi neuroimagistice pentru implicarea cortexului frontal. Am J Psychiatry. 2002;159: 1642-1652. doi: 10.1176 / appi.ajp.159.10.1642. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Cheetham A, Allen NB, Whittle S, Simmons JG, Yucel M, Lubman DI. Volumele orbitofrontale la începutul adolescenței prezic inițierea consumului de canabis: un studiu longitudinal și prospectiv de 4 ani. Biol Psihiatrie. 2012;71:684–692. doi: 10.1016/j.biopsych.2011.10.029. [PubMed] [Cross Ref]
- Dong G, Huang J, Du X. Sensibilitate îmbunătățită la recompensă și sensibilitate scăzută la pierderi la dependenții de Internet: un studiu fMRI în timpul unei sarcini de ghicire. J Psychiatr Res. 2011;45:1525–1529. doi: 10.1016/j.jpsychires.2011.06.017. [PubMed] [Cross Ref]
- Han DH, Bolo N, Daniels MA, Arenella L, Lyoo IK, Renshaw PF. Activitatea creierului și dorința de a juca jocuri video pe internet. Compr Psihiatrie. 2011;52:88–95. doi: 10.1016/j.comppsych.2010.04.004. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Han DH, Kim YS, Lee YS, Min KJ, Renshaw PF. Modificări ale activității cortexului prefrontal induse de indicii cu jocul video. Cyberpsychol Behav Soc Netw. 2010;13:655–661. doi: 10.1089/cyber.2009.0327. [PubMed] [Cross Ref]
- Ko CH, Liu GC, Hsiao S, Yen JY, Yang MJ, Lin WC, Yen CF, Chen CS. Activitatile creierului asociate cu nevoia de jocuri de dependenta de jocuri online. J Psychiatr Res. 2009;43:739–747. doi: 10.1016/j.jpsychires.2008.09.012. [PubMed] [Cross Ref]
- Yuan K, Qin W, Wang G, Zeng F, Zhao L, Yang X, Liu P, Liu J, Sun J, von Deneen KM. Anomalii de microstructură la adolescenții cu tulburare de dependență de internet. PLoS Unul. 2011;6: E20708. doi: 10.1371 / journal.pone.0020708. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Park HS, Kim SH, Bang SA, Yoon EJ, Cho SS, Kim SE. Modificat metabolismul cerebral în glucoză regională în jocurile excesive de joc pe internet: un studiu cu tomografie cu emisie de pozitron 18F-fluorodeoxyglucose. CNS Spectr. 2010;15: 159-166. [PubMed]
- Blocați JJ. Probleme pentru DSM-V: dependența de internet. Am J Psychiatry. 2008;165: 306-307. doi: 10.1176 / appi.ajp.2007.07101556. [PubMed] [Cross Ref]
- Widyanto L, McMurran M. Proprietățile psihometrice ale testului de dependență de internet. Cyberpsychol Behav. 2004;7:443–450. doi: 10.1089/cpb.2004.7.443. [PubMed] [Cross Ref]
- Christakis DA. Dependența de internet: o epidemie a secolului 21? BMC Med. 2010;8:61. doi: 10.1186/1741-7015-8-61. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Flisher C. Conectarea: o privire de ansamblu asupra dependenței de internet. J Sănătatea copilului pediatru. 2010;46:557–559. doi: 10.1111/j.1440-1754.2010.01879.x. [PubMed] [Cross Ref]
- Kaufman J, Birmaher B, Brent D, Rao U, Flynn C, Moreci P, Williamson D, Ryan N. Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia for School-Age Children-Present and Lifetime Version (K-SADS-PL): fiabilitatea inițială și date de valabilitate. J Am Acad Child Adolesc Psihiatrie. 1997;36:980–988. doi: 10.1097/00004583-199707000-00021. [PubMed] [Cross Ref]
- Desikan RS, Segonne F, Fischl B, Quinn BT, Dickerson BC, Blacker D, Buckner RL, Dale AM, Maguire RP, Hyman BT. Un sistem automat de etichetare pentru subdiviziunea cortexului cerebral uman pe scanări RMN în regiuni de interes bazate pe gir. Neuroimage. 2006;31:968–980. doi: 10.1016/j.neuroimage.2006.01.021. [PubMed] [Cross Ref]
- Tessner KD, Hill SY. Circuite neuronale asociate cu riscul de tulburări legate de consumul de alcool. Neuropsychol Rev. 2010;20:1–20. doi: 10.1007/s11065-009-9111-4. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Mar AC, Walker ALJ, Theobald DE, Eagle DM, Robbins TW. Efectele disociabile ale leziunilor la subregiunile cortexului orbitofrontal asupra alegerii impulsive la șobolan. J Neurosci. 2011;31:6398–6404. doi: 10.1523/JNEUROSCI.6620-10.2011. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Elliott R, Dolan RJ, Frith CD. Funcții disociabile în cortexul orbitofrontal medial și lateral: Dovezi din studiile de neuroimagistică umană. Cereb Cortex. 2000;10:308–317. doi: 10.1093/cercor/10.3.308. [PubMed] [Cross Ref]
- McClure SM, Laibson DI, Loewenstein G, Cohen JD. Sistemele neuronale separate acordă recompense monetare imediate și întârziate. Sci. 2004;306:503–507. doi: 10.1126/science.1100907. [PubMed] [Cross Ref]
- Rotge JY, Langbour N, Jaafari N, Guehl D, Bioulac B, Aouizerate B, Allard M, Burbaud P. Alterările anatomice și activitatea funcțională asociată simptomelor în tulburarea obsesiv-compulsivă sunt corelate în cortexul orbitofrontal lateral. Biol Psihiatrie. 2010;67:e37–e38. doi: 10.1016/j.biopsych.2009.10.007. [PubMed] [Cross Ref]
- Chamberlain SR, Menzies L, Hampshire A, Suckling J, Fineberg NA, del Campo N, Aitken M, Craig K, Owen AM, Bullmore ET. Disfuncția orbitofrontală la pacienții cu tulburare obsesiv-compulsivă și rudele lor neafectate. Sci. 2008;321:421–422. doi: 10.1126/science.1154433. [PubMed] [Cross Ref]
- Rotge JY, Langbour N, Guehl D, Bioulac B, Jaafari N, Allard M, Aouizerate B, Burbaud P. Alterările materiei cenușii în tulburarea obsesiv-compulsivă: o meta-analiză de estimare a probabilității anatomice. Neuropsihofarmacol. 2010;35: 686-691. doi: 10.1038 / npp.2009.175. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Rotge JY, Guehl D, Dilarreguy B, Cuny E, Tignol J, Bioulac B, Allard M, Burbaud P, Aouizerate B. Provocarea simptomelor obsesiv-compulsive: o meta-analiză cantitativă bazată pe voxel a studiilor de neuroimagistică funcțională. J Psychiatry Neurosci. 2008;33: 405-412. [Articol gratuit PMC] [PubMed]
- Zhou Z, Yuan G, Yao J. Prejudecăți cognitive față de imaginile legate de jocurile de pe Internet și deficitele executive la persoanele cu dependență de jocuri de pe Internet. PLoS Unul. 2012;7: E48961. doi: 10.1371 / journal.pone.0048961. [Articol gratuit PMC] [PubMed] [Cross Ref]
- Shaw P, Greenstein D, Lerch J, Clasen L, Lenroot R, Gogtay N, Evans A, Rapoport J, Giedd J. Capacitatea intelectuală și dezvoltarea corticală la copii și adolescenți. Natura. 2006;440: 676-679. doi: 10.1038 / nature04513. [PubMed] [Cross Ref]
;