Pediatrie primară. 2018; 9: 77.
Publicat online 2018 Mar 27. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00077
PMCID: PMC5881242
PMID: 29636704
Ji-Woo Seok1 și Jin-Hun Sohn2,*
Abstract
Studiile neuroimagistice privind caracteristicile persoanelor cu tulburări de jocuri pe Internet (IGD) s-au acumulat din cauza preocupărilor din ce în ce mai mari legate de problemele psihologice și sociale asociate cu utilizarea internetului. Cu toate acestea, se cunoaște relativ puțin despre caracteristicile creierului care stau la baza IGD, cum ar fi conectivitatea și structura funcțională asociată. Scopul acestui studiu a fost de a investiga modificările volumului de materie cenușie (GM) și conectivitatea funcțională în timpul perioadei de odihnă la indivizii cu IGD folosind morfometrie pe bază de voxel și o analiză a conectivității în stare de repaus. Participanții au inclus persoane cu 20 cu controale sănătoase IGD și 20 pentru vârstă și sex. Imaginile funcționale și structurale în starea de repaus au fost obținute pentru toți participanții folosind imagistica prin rezonanță magnetică 3T. De asemenea, am măsurat severitatea IGD și a impulsivității folosind scale psihologice. Rezultatele arată că severitatea IGD a fost corelată pozitiv cu volumul GM în caudatul stâng (p <0.05, corectat pentru comparații multiple) și asociat negativ cu conectivitatea funcțională între caudatul stâng și girusul frontal mediu drept (p <0.05, corectat pentru comparații multiple). Acest studiu demonstrează că IGD este asociat cu modificări neuroanatomice în cortexul frontal mediu drept și caudatul stâng. Acestea sunt regiuni importante ale creierului pentru recompense și procese de control cognitiv, iar anomalii structurale și funcționale din aceste regiuni au fost raportate pentru alte dependențe, cum ar fi abuzul de substanțe și jocurile de noroc patologice. Constatările sugerează că deficitele structurale și deficiențele funcționale ale stării de repaus din rețeaua frontostriatală pot fi asociate cu IGD și oferă noi perspective asupra mecanismelor neuronale subiacente ale IGD.
Introducere
Jocurile online oferă bucurie și ameliorează stresul, pe lângă multe alte avantaje. În consecință, numărul de gameri pe Internet a crescut în mod constant în întreaga lume. Jocurile de noroc excesive pot, totuși, să limiteze experiența reală, ducând la diferite consecințe psihosociale negative (1-3). Tulburarea de jocuri pe Internet (IGD) este definită ca o utilizare compulsivă și patologică a dispozitivelor care permit accesul la Internet și are consecințe grave negative. Secțiunea III a Manualului de diagnostic și statistic al tulburărilor mintale-5 (DSM-5) afirmă că IGD este o condiție care necesită mai multă cercetare clinică (4).
Recent, studiile neuroimagistice privind IGD au investigat modificări funcționale și structurale ale creierului pentru a identifica corelatele neuronale legate de dezvoltarea IGD (5). Obiective legate de imagistica prin rezonanta magnetica functionala (fMRI) a relevat tulburari functionale la persoanele cu IGD (2, 6, 7-11). Rezultatele acestor studii fMRI indică faptul că, în timpul expunerii la jocuri pe calculator, jocuri video sau jocuri online, indivizii cu IGD, comparativ cu controalele sănătoase (HC), arată o dorință crescută de joc, precum și modificarea activității creierului în diferite regiuni ca nucleul caudat, zona prefrontală dorsolaterală, nucleul accumbens, cortexul cingular anterior și hipocampusul (7-10).
Deși studiile fMRI bazate pe sarcini pot identifica perturbații funcționale specifice în cadrul indivizilor cu IGD, evaluarea conectivităților funcționale de stare de repaus poate oferi o semnificație diferită și potențial mai largă (12). Starea de repaus fMRI este o metodă de evaluare a conexiunilor funcționale și a interacțiunilor dintre regiuni în timpul unei condiții fără sarcini. Evaluarea rețelei fMRI în stare de repaus poate oferi mai multe informații despre anomaliile circuitului distribuit în bolile neuropsihiatrice (13, 14). Studiile de fMRI în starea de repaus a IGD au fost efectuate pentru a identifica rețeaua neurobiologică specifică care stă la baza proceselor de recompensă și cognitivă în termeni de conectivitate funcțională (15-18). Aceste studii au raportat conectivitate funcțională îmbunătățită sau omogenitate regională în gyrusul temporal mediu și cerebelos (15, 16, 18). Mai mult, Hong și colab. (17) a observat o scădere a conectivității funcționale în regiunile creierului subcortic.
Dovezile de montare din studiile structurale privind imagistica creierului au arătat că IGD poate fi legat de posibile modificări structurale în creier (17, 19-22). Cele mai utilizate metode de analiză morfometrică pentru analiza creierului sunt măsurătorile în materie de cenușă (GM) bazate pe volum, cum ar fi morfometria pe bază de voxel (VBM) și măsurătorile grosimii corticale pe suprafață utilizând FreeSurfer23). Han și colab. (19) și Weng și colab. (21) a investigat anomalii structurale in creierul adolescentilor cu IGD folosind VBM si a raportat volume reduse de GM in cortexul orbitofrontal, insula, gyrus temporal si cortexul occipital. Studiile care au evaluat grosimea corticală pentru a observa schimbările structurale în creierul persoanelor cu IGD au evidențiat o scădere a grosimii corticale în cortexul orbitofrontal, insula, cortexul parietal și gyrusul postcentral (17, 22).
Mai recent, un studiu combinat structural și funcțional cu IRM a raportat o corelație negativă între impulsivitate și volumul amygdalei stângi și o conectivitate funcțională scăzută între amigdala și cortexul prefrontal dorsolateral (DLPFC) (13, 14). Aceste rezultate sugerează că volumul GM modificat și conectivitatea funcțională în amigdală pot fi legate de impulsivitate și reprezintă o vulnerabilitate la IGD (13, 14). Două studii au evaluat recent diferența de compatibilitate atât în structura creierului, cât și în conectivitatea funcțională. În primul rând, Jin și colab. (24) a constatat că indivizii cu IGD au scăzut semnificativ volumul GM în cortexul prefrontal, incluzând DLPFC, cortexul orbitofrontal, cortexul cingular anterior și zona motorului suplimentar și conectivitatea funcțională redusă în circuitul striatal prefrontal. În al doilea rând, Yuan și colab. (25) a constatat o scădere a volumului striatului și a diferențelor de conectivitate funcțională în stare de repaus în circuitele frontostriatale între indivizii cu IGD și HC. Aceste rezultate sugerează că, la nivel de circuit, IGD poate împărtăși mecanisme neuronale similare cu tulburări de consum de substanțe (24, 25).
În concluzie, rezultatele studiilor anterioare și recentele recenzii utilizând tehnici neuroimagistice sugerează că IGD este legată de modificările neuroanatomice în circuitele frontale, similare tulburărilor de utilizare a substanței (7-11, 24-28). În plus, similitudinea simptomelor psihopatologice și a proceselor neurale între IGD și tulburarea de utilizare a substanțelor sugerează un posibil mecanism comun de vulnerabilitate (9, 27, 28).
Până în prezent, s-au efectuat puține studii privind modificările funcționale și structurale ale IGD utilizând analize structurale combinate cu analize de rețea funcționale de stare de repaus (13, 14, 25, 29). Mai mult, aceste studii ale IGD nu au eliminat influența caracteristicilor comportamentale (adică orele medii de joc) asupra relației dintre IGD și modificarea creierului, deși comportamentele repetate pot schimba structura creierului (30). Prin urmare, pentru a consolida atribuirea caracteristicilor IGD, inclusiv a tulburării psihiatrice (adică dependența), la modificarea creierului, am controlat efectul activității jocurilor asupra schimbărilor structurii și conectivității creierului în IGD.
În acest studiu, am examinat modificările structurii și conectivității funcționale în creierul indivizilor cu IGD, utilizând imagistica prin rezonanță magnetică 3 T a volumului GM al creierului și analiza conectivității în stare de repaus. Mai precis, am investigat dacă volumul GM este modificat în circuitele frontale ale persoanelor cu IGD și dacă o reducere a volumului GM este asociată cu conectivitate funcțională modificată. De asemenea, am identificat dacă aceste modificări au fost expuse după excluderea activității de jocuri.
Materiale și metode
Participanți și instrumente de măsurare
Au fost recrutați douăzeci de participanți de sex masculin de dreapta cu IGD (interval de vârstă: 20-26 ani) de difuzarea buletinelor informative online și a persoanelor care participă la un centru de tratament pentru dependența de Internet, un centru de informare cu privire la dependența cibernetică sau întâlniri locale de recuperare a dependenței de Internet. Toți participanții la grupul IGD au fost intervievați de doi psihiatri calificați, în conformitate cu criteriile de diagnosticare pentru IGD prezentate în Manualul de Diagnostic și Statistic al Tulburărilor Mentale - 531). Folosindu-se aceleași criterii, s-au recrutat și HC (20-20 ani) 27 pentru vârstă și sex. Niciunul dintre participanți nu a îndeplinit criteriile pentru orice altă tulburare psihiatrică sau neurologică, cum ar fi schizofrenia, anxietatea, depresia, dependența de jocuri de noroc sau dependența de substanțe. Niciunul dintre participanți nu a raportat nicio experiență anterioară privind jocurile de noroc sau drogurile ilicite.
Toți participanții și-au dat consimțământul în scris în scris, după ce au fost informați cu privire la detaliile experimentului. Consiliul de examinare instituțională al Universității Naționale Chungnam a aprobat procedurile experimentale și de consimțământ (numărul de aprobare: P01-201602-11-002). Toți participanții au primit despăgubiri financiare (50 USD) pentru participarea lor.
Participanții au completat un sondaj care conține întrebări referitoare la caracteristicile lor demografice și activitățile de jocuri pe Internet în ultimele 12 luni, cum ar fi "În ultimul an, în medie, despre câte zile pe săptămână ați jucat jocuri pe Internet?" Și " , în medie, câte minute pe zi ați petrecut într-un joc pe Internet? "În plus, scări standardizate, cum ar fi Scala de Impulsivitate Barratt-II [BIS32)], Testul de identificare a tulburărilor de consum al alcoolului (33) și inventarul depresiei Beck [BDI (34)] au fost utilizate pentru a evalua caracteristicile psihologice ale participanților.
Severitatea IGD a fost măsurată utilizând testul online de dependență de Internet (IAT) al lui Young (35). IAT este un instrument fiabil și valabil pentru clasificarea tulburărilor de dependență de Internet (36). IAT cuprinde un număr total de întrebări 20 care sunt concepute pentru a evalua utilizarea compulsivă a Internetului, simptomele de retragere, dependența psihologică și problemele aferente în viața de zi cu zi. Evaluările au fost făcute pe baza unei scări 5, de la 1 (niciodată) la 5 (foarte). Scorul variază de la 20 la 100, iar un scor total de 50 sau mai mare indică probleme ocazionale sau frecvente legate de Internet din cauza utilizării necontrolate a Internetului (http://netaddiction.com/internet-addiction-test/).
Achizitii de date
Pentru achiziția imaginilor a fost utilizat un scanner RMN 3.0 T (Achieva Intera 3 T; Philips Healthcare, Best, Țările de Jos). Imaginile anatomice T1-ponderate au fost obținute utilizând următorii parametri: timpul de repetare = 280; timpul echo = 14 ms; unghiul de înclinare = 60 °; câmp de vedere = 24 cm × 24 cm; matrice = 256 × 256; grosimea plăcii = 4 mm. În timpul scanării în stare de repaus, imaginile 180 au fost obținute cu o secvență de impulsuri echo-planare (timp de repetare = 2,000 ms, echo time = 28 ms, grosimea plăcii = 4 mm, fără decalaj, matrice = 64 × 64; din vedere = 24 cm × 24 cm și unghiul de înclinare = 80 °). Participanții au fost instruiți să-și păstreze ochii închiși confortabil, să rămână treji, să nu se gândească la nimic și să nu se culce sau să se oprească în timpul scanării în stare de repaus. După scanare, toți participanții au fost întrebați dacă au rămas treji cu ochii închiși pe întreaga durată a scanării. Datele provenite de la participanții care au raportat dificultăți de a rămâne complet treji au fost aruncate și nu au fost utilizate pentru alte analize.
Analiza VBM
Analiza de morfometrie bazată pe analiza Voxel a fost efectuată utilizând software-ul SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) și caseta de instrumente VBM8 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html). Imaginile MR au fost prelucrate utilizând algoritmul de înregistrare neliniară difeomorfă (înregistrarea anatomică difeomorfă prin intermediul algebrei de exponențiate, DARTEL) pentru a îmbunătăți înregistrarea imaginilor cerebrale intersubiect (37). Pe scurt, analiza VBM a constat în următorii patru pași: (1) Imaginile MR au fost segmentate în GM, materia albă (WM) și lichidul cefalorahidian; (2) șabloane personalizate GM au fost create din imaginile de studiu folosind tehnica DARTEL; (3), după înregistrarea liniară afină a șabloanelor GM DARTEL la hărțile de probabilitate a țesuturilor din spațiul Institutului Neurologic din Montreal (MNI), sa aplicat curbarea neliniară a imaginilor GM pe șablonul DARTEL GM și apoi utilizat în etapa de modulare pentru a garanta că volumul relativ al volumelor GM a fost păstrat în urma procedurii de normalizare spațială; (4) au fost netezite folosind o lățime totală 8-mm la jumătate din nucleul gaussian maxim pentru analize statistice.
După preprocesare, volumul GM a fost comparat între indivizii cu IGD și HC. O mască de prag absolută pentru 0.1 a fost utilizată pentru analizele GM pentru a evita posibilele efecte de margine în jurul graniței dintre gri și WM.
Pentru a controla efectele străine ale vârstei, anilor de educație, impulsivității și depresiei, aceste variabile au fost adăugate ca covariate. Am realizat, de asemenea, între analiza grupului prin adăugarea orelor medii de joc ca o covariate pentru a identifica efectul IGD ca excludând influența caracteristicilor de comportament legate de IGD.
În fiecare grup, s-au efectuat analize parțiale de corelare pentru a investiga asocierea dintre volumul MG și severitatea IGD (ex. Scorul IAT) prin excluderea variabilelor străine (adică vârsta, anii de educație, impulsivitatea și depresia). În plus, a fost efectuată o altă analiză parțială de corelare prin controlul variabilelor străine cu o covariate suplimentară (adică, orele medii de joc). Importanța statistică a diferențelor de grup a fost stabilită la p <0.05, corectat pentru comparații multiple utilizând metoda ratei de descoperire falsă (FDR), la o întindere a clusterului de> 50 voxeli.
Analiza funcționalității conectivității
Analiza conectivității funcționale a fost efectuată utilizând caseta de instrumente conectivitate CONN v.15 [http://www.nitrc.org/projects/conn; citată în Whitfield-Gabrieli și colab. (38)] pentru a identifica proprietățile de stare de repaus în regiunile creierului modificate structural. Datele privind starea de repaus au fost preprocesate în primul rând utilizând pași standard de preprocesare, incluzând corecția timpului de slice, corecția mișcării cu respingerea artifactului, normalizarea spațială a spațiului creierului standardizat utilizând imaginea șablonului și netezirea cu un kernel izotropic gaussian 8-mm. Înainte de analiza la nivel de subiect, s-au efectuat proceduri de denoizare pe date utilizând semnalul BOLD (semnal dependent de nivelul oxigenului din sânge derivat din măștile WM și lichidul spinal cerebral și parametrii de corectare a mișcării din etapa de realignare a preprocesării spațiale, nici un interes într-un model de regresie liniară. Apoi, un filtru de bandă între 0.01 și 0.08 Hz a fost aplicat pe seria temporală pentru a extrage semnalul zonei de frecvență specifice legate de activitatea celulelor nervoase.
După procedurile de preprocesare și denoizare, analiza conectivității funcționale a fost efectuată prin aplicarea unei abordări bazate pe semințe prin alegerea vârfului clusterului nucleului caudat stâng din analiza VBM (-9 + 8 + 15) în spațiul MNI. Am ales nucleul caudat stâng ca regiune de semințe de interes pentru analiza conectivității funcționale ulterioare deoarece nucleul caudat stâng a fost legat de severitatea IGD în analiza VBM și deoarece studiile anterioare au relevat modificări funcționale și structurale în nucleul caudat stâng în cadrul persoanelor cu IGD (24, 25). Coeficientul de corelație între aceste vxeluri de semințe și toate celelalte voxeli a fost calculat pentru a genera o hartă de corelare. Pentru analizele de nivel 2, coeficienții de corelație au fost transformați în mod normal distribuiți z-score folosind o transformare Fisher. Vârsta, anii de educație, impulsivitatea și depresia au fost adăugați ca covariate în analizele de nivelul doi. Pentru comparații la nivel de grup, două eșantion t- s-au efectuat teste pentru a compara z- hărți de valori între indivizi cu IGD și HC, cu un prag de înălțime de un necorectat p <0.001 și un prag de măsură al unui FDR corectat p <0.05 la nivelul clusterului. ANCOVA a fost, de asemenea, efectuată cu adăugarea orelor de joc medii ca o covariabilă pentru a identifica diferența dintre grupuri ca excluzând influența caracteristicilor de comportament legate de IGD.
În cadrul fiecărui grup, analizele parțiale de corelare dintre severitatea IGD (adică, IAT) și media z- s-au realizat scoruri ale regiunilor cerebrale care prezintă conectivitate funcțională redusă cu nucleul caudat stâng pentru a examina relația dintre severitatea IGD și conectivitatea funcțională modificată, excluzând variabilele străine (adică vârsta, anii de educație, impulsivitatea și depresia). O altă corelație parțială a fost de asemenea realizată prin adăugarea orelor medii de joc ca o covariate cu variabilele străine.
Analiza de corelație între structura creierului și conectivitatea funcțională
Pentru a investiga asocierea dintre structura și conectivitatea funcțională în nucleul caudat stâng al indivizilor cu IGD, a fost efectuată o analiză de corelare după controlul statistic pentru impulsivitate și depresie.
REZULTATE
Participant Caracteristici
După cum se arată în Tabelul Table1,1, persoanele cu IGD și HC nu au diferi semnificativ în funcție de vârstă (t = 0.83, p > 0.05) și durata educației (t = 0.67, p > 0.05). Cu toate acestea, comparativ cu HC, persoanele cu IGD au obținut un scor mai mare în ceea ce privește măsurarea orelor medii de joc pe zi (t = 7.25, p <0.001) și zilele medii de joc pe săptămână (t = 7.42, p <0.001) și au avut scoruri IAT mai mari (t = 11.37, p <0.001). Persoanele cu IGD au fost, de asemenea, mai deprimate (t = 4.88, p <0.001) și impulsiv (t = 5.23, p <0.001) decât comenzile. Scorurile dependenței de internet au fost asociate pozitiv cu scorurile depresiei (r = 0.71, p <0.001) și scoruri de impulsivitate (r = 0.66, p <0.001).
Tabelul 1
Caracteristicile demografice și clinice ale grupului IGD și HC.
| Variabile (media ± SD) | IGD | HC | t |
|---|---|---|---|
| Vârsta (ani) | 21.70 ± 2.74 | 22.40 ± 2.62 | 0.83 |
| Educație (ani) | 14.55 ± 2.93 | 15.15 ± 2.72 | 0.67 |
| Media orelor de joc pe zi | 11.87 ± 5.33 | 1.90 ± 3.06 | 7.25 *** |
| Numărul mediu de jocuri pe săptămână | 6.75 ± 0.71 | 2.4 ± 2.52 | 7.42 *** |
| Scorul AUDIT | 4.73 ± 3.07 | 3.75 ± 2.59 | 1.09 |
| Scor BDI | 12.4 ± 7.36 | 3.3 ± 3.89 | 4.88 *** |
| Scorul BIS-II | 56.00 ± 5.34 | 47.50 ± 4.92 | 5.23 *** |
| Scor IAT | 71.85 ± 12.82 | 29.80 ± 8.80 | 12.09 *** |
BDI, Scala depresiei Beck; BIS, scalabilitatea impulsivității lui Barrett-II; IGD, tulburări de jocuri pe Internet; IAT, test de dependență la Internet; HC, controale sănătoase.
*** p <0.001 pentru comparații de grup.
Analiza VBM
Așa cum este prezentat în Tabelul Table22 și Figura Figure1A, 1A, rezultatele analizei VBM arată că indivizii cu IGD au redus volumul GM în cortexul frontal mijlociu bilateral [zona Brodmann (BA) 10] (dreapta: t = 4.82, stânga: t = 4.30, p <0.05, FDR corectat) și a crescut semnificativ volumul GM în nucleul caudat stâng (t = 5.37, p <0.05, FDR corectat), comparativ cu HC. După controlul efectului activității de joc, volumele GM ale cortexului frontal bilateral mediu [dreapta: F(1, 38) = 5.58, p <0.05,
Tabelul 2
Diferențele regionale de materie cenușie (GM) între grupul IGD și HC relevă o corelație pozitivă cu severitatea IGD.
| Regiunea creierului | Coordonatele MNI | tmax | Dimensiunea grupului (voxeli) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | |||
| IGD> HC | |||||
| Sunt caudat | -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 | |
| Corelația dintre densitatea GM și scorul IAT | |||||
| Sunt caudat | -9 | 8 | 15 | 4.91 | 75 |
BA, zona Brodmann; L, stânga; MNI, Institutul Neurologic din Montreal; MFG, gyrus median frontal; R, dreapta; IGD, tulburări de jocuri pe Internet; IAT, test de dependență la Internet; HC, controale sănătoase.
Sunt afișate coordonatele MNI ale scorurilor maxime t pentru fiecare grup.
Semnificația la nivel de regiuni de interes, p <0.05, rata de descoperire falsă corectată în cluster.
Calculul morfometriei bazate pe Voxel (VBM). (A) Diferite volume de materie cenușie între grupul IGD și HC (p <0.05, rata de descoperire falsă corectată) (coordonate MNI: L caudat, -8, 14, 10; R MFG, 44, 51, 8; L MFG, -37, 45, 20). (B) Analiza de corelație VBM (p <0.01) (coordonate MNI: L caudat, −9, 8, 15). Abrevieri: HC, controale sănătoase; IAT, test de dependență de Internet; IGD, tulburare de joc pe Internet; L, stânga; MFG, girus frontal mediu; R, dreapta; MNI, Institutul Neurologic din Montreal.
Pentru grupul IGD sa constatat o corelație pozitivă semnificativă între volumul GM în nucleul caudatului stâng și severitatea IGD (adică scorurile IAT) cu excluderea variabilelor străine (corelație parțială r = 0.58, p <0.01, FDR corectat) (Figura (Figure1B), 1B) și cu excluderea efectului activității jocurilor și al altor variabile străine, aceste corelații pozitive au fost de asemenea găsite între nucleul caudat stâng și scorurile IAT (corelație parțială r = 0.56, p <0.05). S-a observat o corelație semnificativ negativă între volumul frontal mediu și impulsivitate, măsurată utilizând scala de impulsivitate Barrett (corelație parțială r = 0.39, p <0.05, FDR corectat) și această corelație nu a fost afișată după excluderea efectului activității de joc (p > 0.05). Cu toate acestea, nicio zonă cerebrală nu a arătat o asociere semnificativă cu scorurile BDI (p > 0.05, FDR corectat).
În HC, nu sa constatat nici o relație semnificativă între variabilele psihologice (de exemplu, scorurile IAT, BIS și BDI) și volumul GM pentru orice zonă a creierului (p > 0.05, FDR corectat).
Analiza funcționalității conectivității
La persoanele cu IGD, caudatul stâng a fost conectat funcțional cu diferite regiuni ale creierului, incluzând talamus bilateral, putamen, cortex cingular posterior, precuneus, pallidum, accumbens, cortexul cingulat anterior, cortexul occipital superior, polul frontal, cortexul și cortexul orbitofrontal (pragul de înălțime, p <0.001, necorectat; prag de cluster, p <0.05, FDR corectat). Dintre HC, nucleul caudat stâng a fost conectat funcțional la talamusul bilateral, putamenul, cortexul cingulat posterior, pallidum, accumbens, cortexul cingulat anterior, cortexul orbitofrontal, cortexul frontal superior, cortexul frontal mediu și cortexul frontal medial p <0.001, necorectat; prag de cluster, p <0.05, FDR corectat).
După cum se arată în Tabelul Table33 și Figura Figure2A, 2A, s-a observat o conectivitate funcțională crescută între caudatul stâng și gyrusul cingulat lateral bilateral (PCG) (BA 31) (t = 5.97, p <0.05, FDR corectat), girusul frontal mediu drept (MFG) (BA 8) (t = 11.39, p <0.05, FDR corectat) și precuneus stâng (BA 31) (t = 5.48, p <0.05, FDR corectat) la indivizii cu IGD în raport cu controalele. După controlul efectului activității de joc, aceste conectivități crescute în rândul subiecților IGD au fost prezentate în caudatul stâng și PCG bilateral [F(1, 38) = 6.27, p <0.05,
Tabelul 3
Diferențele în conectivitatea funcțională a între grupul IGD și HC relevă o corelație pozitivă cu severitatea IGD.
| ROI pentru semințe | Conectat regiune | Coordonatele MNI | tmax | Dimensiunea grupului (voxeli) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | ||||
| IGD> HC | ||||||
| Sunt caudat | 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 | |
| Corelația dintre conectivitatea funcțională și scorul IAT | ||||||
| Sunt caudat | R MFG (BA 8) | 22 | 36 | 34 | 6.26 | 446 |
BA, zona Brodmann; HC, controale sănătoase; IGD, tulburări de jocuri pe Internet; L, stânga; MFG, gyrus median frontal; MNI, Institutul Neurologic din Montreal; PCG, gyrus cingulate posterior; R, dreapta; ROI, regiune de interes.
Nivelul clusterului FDR corectat, p <0.05, pragul de înălțime inițială este p <0.001.
Analiza conectivității funcționale. (A) Diferită conectivitate a creierului între grupul IGD și HC (p <0.05, FDR corectat) (coordonate MNI: L caudat, −9, 8, 15; R / L PCG, 0, -28, 44; R MFG, 35, 12, 40; L precuneus, −16, −56, 26). (B) Analiza de corelație între severitatea IGD și valoarea conectivității funcționale (p <0.05, FDR corectat) (coordonate MNI: L caudat, −9, 8, 15; R MFG, 22, 36, 34). Abrevieri: HC, controale sănătoase; IAT, test de dependență de Internet; IGD, tulburare de joc pe Internet; L, stânga; MFG, girus frontal mediu; PG, girus postcingulat; R, dreapta; FDR, rata de descoperire falsă; MNI, Institutul Neurologic din Montreal; PCG, girus cingulat posterior.
În cadrul grupului IGD sa constatat o corelație semnificativ pozitivă între severitatea IGD (adică scorurile IAT) și conectivitatea funcțională a nucleului caudat stâng cu cortexul frontal mijlociu drept, excluzând variabilele străine (corelație parțială r = 0.61, p <0.01, FDR corectat) (Figura (Figure2B) .2B). După excluderea efectului activității jocurilor, sa constatat și o corelație pozitivă semnificativă între severitatea IGD și conectivitatea funcțională a nucleului caudat stâng cu cortexul frontal mijlociu drept, excluzând efectul activității jocurilor și alte variabile străine (corelație parțială r = 0.63, p <0.01).
Nu a fost observată o relație semnificativă între celelalte variabile psihologice (adică scorurile BIS și BDI) și conectivitatea nucleului caudat stâng cu cortexul frontal mijlociu drept în grupul IGD (p > 0.05, FDR corectat). Dintre HC, nu a existat o corelație semnificativă între variabilele psihologice (adică scorurile IAT, BIS și BDI) și conectivitatea nucleului caudat stâng cu alte zone ale creierului.
Analiza de corelație între structura creierului și conectivitatea funcțională
Nu a existat o corelație semnificativă între volumul GM și conectivitatea funcțională în nucleul caudat (r = 0.08, p > 0.05).
Discuție
Acest studiu a investigat corelatele neuronale structurale și funcționale ale IGD prin combinarea analizelor RMN structurale și a fMRI în stare de repaus. În concordanță cu studiile anterioare privind psihopatologia comorbidă a utilizării excesive a internetului (39, 40), am observat că indivizii cu IGD au avut un nivel mai ridicat de depresie și impulsivitate. Rezultatele neuroimagistice arată că scorul IAT este legat în mod pozitiv atât de volumul GM din nucleul caudat de stânga, cât și de valoarea conectivității funcționale dintre nucleul caudat stâng și cortexul frontal mijlociu drept. Interesant este faptul că deficitele GM din nucleul caudat de stânga și conectivitatea modificată a stării de odihnă între nucleul caudat stâng și cortexul frontal mijlociu drept s-au arătat după controlul asupra efectului activității de joc la indivizii cu IGD. Cu toate acestea, nu am observat o legătură între modificările structurale și funcționale. Aceste constatări sugerează că nucleul caudat stâng este o regiune importantă în patogeneza comportamentului excesiv al jocurilor pe Internet.
Am găsit modificări structurale în nucleul caudat stâng al indivizilor cu IGD comparativ cu controlul, iar volumul GM în nucleul caudat de stânga a fost pozitiv legat de severitatea IGD. Aceste rezultate sunt în concordanță cu studiile structurale anterioare privind dependența, inclusiv studiile privind dependența de substanțe (41, 42), dependență de jocuri de noroc (43) și IGD (25, 44). Nucleul caudat este o parte esențială a striatumului și joacă un rol esențial în învățarea comportamentală bazată pe recompense. Mai mult decât atât, nucleul caudat este strâns legat de plăcere și de motivație și de dezvoltarea și menținerea comportamentelor de dependență (45-47). Mai multe studii au arătat că IGD este asociat cu anomalii ale striatumului, în special nucleul caudat. De exemplu, Kim și colab. (3) și Hou și colab. (48) a raportat niveluri reduse de dopamină D2 receptor și transportator de dopamină în caudat la indivizii cu IGD, ceea ce sugerează că IGD este asociat cu niveluri mai scăzute de activitate dopaminergică în căile de recompensă a creierului, similar cu alte tulburări de dependență. Mai mult, un studiu anterior al fMRI efectuat de grupul nostru folosind o sarcină de luare a deciziilor a arătat că activarea mai mare în caudatul stâng a fost asociată cu alegerea opțiunilor riscante, ceea ce oferă o mai bună înțelegere a implicării nucleului caudat stâng în funcțiile neurale de predicție a recompensării anticipare (11). Împreună, aceste constatări sugerează că reducerea volumului GM în nucleul caudat de stânga poate contribui la creșterea sensibilității anticipării recompensei la indivizii cu IGD; nucleul caudat de stânga poate fi astfel parte a circuitelor funcționale relevante asociate cu IGD.
Pentru a investiga relația dintre modificările structurale și conectivitatea funcțională aberantă, am efectuat o analiză de conectivitate funcțională a stării de repaus bazată pe semințe. Analiza funcționalității conectivității cu o sămânță în nucleul caudat stâng a arătat că cortexul frontal din dreapta (DLPFC) a fost corelat pozitiv cu severitatea IGD, indicând faptul că indivizii care erau mai preocupați de jocurile pe Internet aveau o conectivitate mai puternică între nucleul caudat stâng și DLPFC-ul potrivit. Zona afișată în rezultatul VBM nu corespunde exact zonei afișate în rezultatul rs-fMRI. Zona prezentată în rezultatele VBM și rs-fMRI a fost BA 10 și respectiv 8, iar zona suprapusă este doar parțială. Cu toate acestea, toată zona este inclusă în DLPFC. Circuitul DLPFC-striatal este o parte esențială a circuitului recompensării dopaminei și este puternic implicat în funcții executive cum ar fi planificarea, organizarea, schimbarea setului și atenția (49). Disfuncția acestei rețele poate avea un impact asupra menținerii dependenței prin reducerea capacității de a reglementa integrarea și selecția comportamentului cognitiv și motivat (49). Circuitele anormale de circulație anterioară au fost descoperite anterior la persoane cu IGD. Un studiu privind conectivitatea funcțională în stare de repaus sugerează că adolescenții cu dependență de Internet au modificări ale circuitelor lor frontale care afectează afectarea, prelucrarea motivației și controlul cognitiv (50). În concordanță cu rezultatele noastre, un alt studiu a arătat că conectivitatea funcțională în rețeaua frontostriatală a fost asociată pozitiv cu o severitate mai mare a dependenței de internet (51). Cu toate acestea, spre deosebire de rezultatele de față, alte studii de conectivitate funcțională au arătat că persoanele cu IGD au scăzut conectivitatea funcțională în circuitul frontal (24, 25). O analiză recentă asupra rezultatelor neuroimagistice din IGD a indicat, de asemenea, rezultate incoerente în rândul studiilor și a sugerat că creierul modificat nu este robust și merită investigații suplimentare (28). Discrepanța dintre aceste constatări se poate datora unor factori demografici sau clinici, cum ar fi sexul, vârsta, durata bolii sau starea de tratament. Numeroase studii neuroimagistice au indicat, de asemenea, că nucleul caudat și DLPFC sunt implicate îndeaproape în jocurile video (52-54). Aceste studii au demonstrat că striatumul din stânga și plasticitatea DLPFC sunt legate de cantitatea de joc / formare pe subiecți non-dependenți. În cadrul studiului, pentru a identifica faptul că modificarea în aceste regiuni este mai mult legată de caracterul IGD, inclusiv caracteristica de dependență sau mai mult legată de activitatea jocurilor, am efectuat o analiză ulterioară după controlul asupra efectului activității jocurilor (adică, orelor medii de joc). Rezultatele analizei suplimentare au arătat clar diferențele dintre grupuri. Prin urmare, modificarea acestor zone poate fi mai degrabă legată de caracteristicile IGD decât de activitatea jocurilor. Luate împreună, indiferent de astfel de inconsecvențe, concluziile până în prezent sugerează că disfuncția circuitului frontal în timpul stadiului de repaus și relația sa cu severitatea IGD pot fi asociate cu alegeri comportamentale necorespunzătoare, cum ar fi căutarea utilizării internetului în ciuda consecințelor negative.
Trebuie remarcate mai multe limitări ale acestui studiu. În primul rând, datorită naturii transversale a studiului, relațiile cauză-efect nu sunt clare. Studiile viitoare ar trebui să identifice efectele longitudinale asupra IGD. În al doilea rând, am limitat cohorta noastră de studiu la bărbații cu vârsta de 20-27 și, prin urmare, trebuie făcută prudență atunci când generalizăm rezultatele studiului nostru la populația generală, luând în considerare și mărimea micului eșantion. În al treilea rând, studiile viitoare pot lua în considerare măsurarea timpului de la diagnosticul IGD pentru a explica orice variabilitate semnificativă în funcționarea neurală. În cele din urmă, există oarecare contradicție între constatările noastre și cealaltă arătând o conectivitate funcțională crescută și redusă în circuitul frontal. Prin urmare, rezultatele trebuie interpretate cu prudență și sunt necesare studii suplimentare în aceleași condiții (de exemplu, caracteristici demografice sau cu participanți similar din punct de vedere clinic) pentru a explica contradicția (24, 25, 28).
În concluzie, acest studiu relevă modificări structurale ale nucleului caudat și disfuncționalităților rețelelor frontostatice la indivizi cu IGD. Mai important, ambele tipuri de modificări au fost asociate cu severitatea IGD. Rezultatele noastre sugerează că nucleul caudat stâng joacă un rol-cheie în patogeneza IGD și că IGD și abuzul de substanțe prezintă mecanisme neuronale similare.
Declarație de etică
Toți participanții și-au dat consimțământul în scris în scris, după ce au fost informați cu privire la detaliile experimentului. Comitetul de revizuire instituțională al Universității Naționale Chungnam (IRB) a aprobat procedurile experimentale și de consimțământ (numărul de aprobare: P01-201602-11-002). Toți participanții au primit despăgubiri financiare (50 USD) pentru participarea lor.
Contribuțiile autorului
JWS a contribuit la conceperea și proiectarea experimentală sau achiziționarea de date sau analiza și interpretarea datelor, iar JHS a contribuit substanțial la interpretarea datelor și a redactat articolul sau la revizuit critic pentru un conținut intelectual important.
Declarația privind conflictul de interese
Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.
Note de subsol
Finanțarea. Această cercetare a fost susținută de Programul de cercetare științifică prin Fundația Națională de Cercetare din Coreea (NRF) finanțat de Ministerul Educației (NRF-2015R1D1A1A01059095).
Abrevieri
BIS, Scala de impulsivitate Barratt-II; BDI, Inventarul depresiei Beck; DLPFC, cortexul prefrontal dorsolateral; FDR, rata de descoperire falsă; fMRI, imagistică prin rezonanță magnetică funcțională; GM, materie cenușie; IAT, test de dependență la Internet; IGD, tulburări de jocuri pe Internet; VBM, morfometria bazată pe voxel; MNI, Institutul Neurologic din Montreal; WM, materie albă.
Referinte
;
