Уровни BDNF в сыворотке крови у пациентов с нарушением азартных игр связаны с серьезностью расстройств азартных игр и индексами азартных игр в Айове (2016)

* Автор-корреспондент: Самуэль Сук-Хён Хванг; Кафедра психологии,
Чоннамский национальный университет, 77 Yongbong-ro, Бук-гу, Кванджу 500-757,
Корея; Телефон: + 82 62 530 2651; Факс: + 82 62 530 2659; Эл. адрес: hwansama@hanmail.сеть

DOI: http://dx.doi.org/10.1556/2006.5.2016.010

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая допускает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе в некоммерческих целях при условии, что оригинал автора и источник зачисляются.

Абстрактные

Предпосылки и цели

Нарушение азартных игр (GD) во многом сходно с расстройствами, связанными с употреблением психоактивных веществ (SUD), в клинических, нейробиологических и нейрокогнитивных особенностях, включая принятие решений. Мы оценили взаимосвязь между GD, принятием решений и мозговым нейротрофическим фактором (BDNF), измеренную по уровням BDNF в сыворотке.

методы

Двадцать один пациент мужского пола с GD и 21 здоровыми контрольными субъектами, подобранными по полу и возрасту, были оценены на предмет соответствия между уровнями BDNF в сыворотке и индексом серьезности проблем с азартными играми (PGSI), а также между уровнями BDNF в сыворотке и заданием по азартным играм в Айове (IGT) индексы.

Итоги

Средние уровни BDNF в сыворотке были значительно увеличены у пациентов с GD по сравнению со здоровыми контролями. Значительная корреляция между уровнями BDNF в сыворотке и показателями PGSI была обнаружена при контроле возраста, депрессии и продолжительности GD. Значительная отрицательная корреляция была получена между уровнями BDNF в сыворотке и показателями улучшения IGT.

Обсуждение

Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что уровни BDNF в сыворотке крови представляют собой двойной биомаркер нейроэндокринных изменений и тяжести GD у пациентов. Уровень BDNF в сыворотке может служить индикатором плохой эффективности принятия решений и процессов обучения в GD и помогает выявить общие физиологические основы между GD и SUD.

Ключевые слова:азартные игры, нейротрофический фактор мозга (BDNF), Iowa Gambling Task (IGT), поведенческая зависимость

Введение

Нарушение азартных игр (GD), тип поведенческой зависимости, характеризуется постоянным и периодическим неадекватным поведением, связанным с азартными играми, что приводит к значительным вредным юридическим, финансовым и психосоциальным последствиям (Грант, Ким и Кусковски, 2004 г.). GD имеет много сходных клинических и нейробиологических особенностей с расстройствами, связанными с употреблением психоактивных веществ (SUD), такими как изменения пути мезолимбического дофаминового вознаграждения (Potenza, 2008), а также нейрокогнитивные особенности, в том числе нарушение принятия решений.

Низкая производительность в Iowa Gambling Task (IGT), предназначенная для оценки рискованного принятия решений, постоянно обнаруживается среди SUD (Ноэль, Бехара, Дэн, Ханак и Вербанк, 2007 г.). Аналогичным образом, пациенты с GD продемонстрировали высокую эффективность в выполнении поставленной задачи (Лоуренс, Люти, Богдан, Саакян и Кларк, 2009 г.). Хотя биологическая основа для принятия решений плохо изучена, нейронные системы, связанные с исполнительной функцией и памятью, были вовлечены (Бренд, Рекнор, Грабенхорст и Бехара, 2007 г.).

Одним из белков, связанных с различными когнитивными функциями, такими как принятие решений и память, является нейротрофический фактор, происходящий из мозга (BDNF) (Ямада, Мизуно и Набешима, 2002 г.). BDNF играет важную роль в выживании нейронов, нейрогенезе и синаптической пластичности. Исследования показали связь между BDNF и изменениями поведения и психопатологии при психических расстройствах, таких как депрессия, шизофрения и биполярное расстройствоМонтегия и др., 2007 г.), а также расстройства аутистического спектра (Ван и др., 2015). Повышение уровня BDNF в сыворотке наблюдается при наркомании (Ангелуччи и др., 2010 г.), где вовлечено участие BDNF в процессах, опосредованных вентральным сегментарным участком (VTA-NAc) (Пу, Лю и Пу, 2006 г.).

Напротив, только несколько исследований изучали связь между BDNF и GD (Ангелуччи и др., 2013 г.; Гейзель, Банас, Хеллвег и Мюллер, 2012 г.), и как уровни BDNF связаны с тяжестью GD и уровнем нарушений в нейрокогнитивных задачах, остается неясным. Обнаружено, что снижение BDNF в сыворотке крови связано с низкой эффективностью IGT (Хори, Ёсимура, Кацуки, Атаке и Накамура, 2014 г.) и непосредственная память (Чжан и др., 2012 г.) у пациентов с шизофренией. Связи между низким уровнем BDNF и когнитивными нарушениями были также подтверждены в большой пожилой популяции (Шимада и др., 2014 г.).

В этом исследовании мы изучили взаимосвязь между GD, BDNF и эффективностью принятия решений по IGT в выборке пациентов с GD и сравнили уровни BDNF в сыворотке у пациентов с GD с таковыми у здоровых контрольных субъектов. Затем мы исследовали связь уровней BDNF в сыворотке с тяжестью индексов GD и IGT.

методы

Участниками

Двадцать один пациент мужского пола, который соответствовал критериям DSM-5 для GD, был набран из амбулаторной игорной клиники Департамента психиатрии, больницы Gangnam Eulji, Университет Eulji, Корея. Диагнозы были определены сертифицированным психиатром (SWC) путем изучения прошлых медицинских записей и полуструктурированного интервью, которое включало вопросы о наличии сопутствующих расстройств. Был также введен вопросник для самостоятельного сообщения о возрасте, весе, росте, истории, связанной с алкоголем, регулярном употреблении лекарств, истории, связанной с азартными играми, и клинических переменных. Степень тяжести дисбаланса была оценена с помощью Индекса серьезности проблем с азартными играми (PGSI) - оценки самоотчетов из девяти пунктов, которые, как сообщается, полезны как для клинических, так и для неклинических ситуаций (Янг и Воль, 2011 г.). Симптомы настроения оценивались с использованием инвентаризации депрессии Бека (BDI). Критериями исключения для группы пациентов были 1) любая история хронического физического заболевания, 2) регулярное использование любых лекарств и 3) наличие сопутствующих психических расстройств, включая алкогольную и никотиновую зависимость. Контрольная группа состояла из здоровых мужчин-добровольцев, соответствующих возрасту и полу 21, которые не имели ни прошлой, ни прошлой психиатрической истории или истории употребления лекарств.

меры

Измерение уровня BDNF в сыворотке.

В общей сложности 10 мл крови было взято от каждого субъекта в пробирку для отделения сыворотки. Образцам давали возможность свернуться в течение 30 минут перед центрифугированием в течение 15 минут при приблизительно 1000 g, после чего сыворотку удаляли. Все образцы хранили при -80 ° C. Уровни BDNF в сыворотке определяли с использованием протокола ELISA в соответствии с инструкциями производителя (DBD00; R&D Systems, Europe).

IGT.

Для этого задания, управляемого компьютером, участников попросили взять четыре колоды карт. Каждая колода состояла из случайно распределенных карт с разным количеством выигрышей и штрафов, что в сумме давало заранее установленный чистый результат. Две колоды содержали карты с низким уровнем выигрыша (например, $ 50) и штрафами (например, $ 40), но их чистый результат был благоприятным (например, $ 100); две другие колоды состояли из карт с высоким коэффициентом усиления (например, $ 100), но с еще более высокими штрафами (например, $ 200), так что их чистый результат был неблагоприятным (например, - $ 250).

Всем участникам было предложено попытаться заработать как можно больше денег, вытягивая карты по одной из колоды по своему выбору. Им сообщили, что некоторые колоды более выгодны, чем другие, но им не сообщили состав колоды. Вся процедура IGT была завершена при извлечении карт 100.

Три показателя IGT были получены с высокими показателями, указывающими на эффективное стратегическое мышление: чистый общий счет, рассчитанный как число розыгрышей из выигрышных колод, за вычетом выигрышных колод (Барри и Петри, 2008); пропорция выигрышных колод в колоде от общего количества карт; и показатель улучшения, рассчитанный путем вычитания чистого результата первого блока карт 20 из показателя последнего блока.

Статистический анализ

Анализ ковариации с возрастом, индексом массы тела (ИМТ) и показателями BDI, введенными в качестве ковариат, использовался для сравнения уровней BDNF в сыворотке пациентов и контролей. Корреляция между уровнями BDNF в сыворотке и тяжестью GD на основе баллов PGSI в группе пациентов была изучена с использованием метода частичной корреляции Пирсона, с учетом возраста, баллов BDI и продолжительности проблемных азартных игр. Наконец, связь между уровнями BDNF в сыворотке и показателями IGT была проанализирована с использованием того же метода. Все данные представлены в виде средних значений ± стандартные отклонения (SD), Уровень значимости был установлен на уровне p <0.05. Все статистические анализы проводились с использованием SPSS, версия 18.1 (Чикаго, Иллинойс, США).

Этика

Этический комитет Университета Eulji, Корея, утвердил этот протокол исследования. В соответствии с Хельсинкской декларацией все участники были проинформированы о процедурах и подписали письменное информированное согласие до участия.

Итоги

Демографические данные, связанные с азартными играми клинические переменные и показатели IGT приведены в таблице. 1, Средние уровни BDNF в сыворотке были значительно увеличены у пациентов с GD (29051.44 ± 6237.42 пг / мл) по сравнению со здоровыми контролями (19279.67 ± 4375.58 пг / мл, p <0.0001) (рисунок 1). Мы также обнаружили значительную корреляцию между уровнями BDNF в сыворотке и баллами PGSI (r = 0.56, p <0.05) после учета возраста, баллов BDI и продолжительности проблемной игры.

Таблица 1. Демографические данные, BDI, BDNF, индекс IGT и переменные, связанные с GD

Примечание: * Отмеченные переменные являются категориальными переменными с N (%), поэтому был использован критерий хи-квадрат. GD: игровое расстройство; ИМТ: индекс массы тела (вес / рост²); BDI: Инвентаризация депрессии Бека; BDNF: мозговой нейротрофический фактор; Общий итоговый счет IGT: общее количество выигрышных колод за вычетом общего количества невыгодных колод; Выгодная пропорция: выигрышное количество колод / общее количество карт (карты 100); Оценка улучшения IGT: оценка нетто IGT block5 минус оценка нетто IGT block1; CPGI-PGSI: Канадский индекс проблем азартных игр - индекс серьезности азартных игр.

^a Стратегия: азартные игры в казино (например, Блэк-Джек); Аналитика: спортивные ставки, скачки, велогонки, гонки на моторных лодках, биржевые торги.

Рис. 1. Средние сывороточные уровни BDNF были значительно увеличены у пациентов с игровым расстройством (29051.44 ± 6237.42 пг / мл) по сравнению со здоровым контролем (19279.67 ± 4375.58 пг / мл, p <0.0001) с помощью ANCOVA с возрастом, ИМТ и оценками BDI в качестве ковариант. Ящичковые диаграммы показывают медианы и квартили, а верхние границы ячеистых диаграмм показывают средние значения 5-го и 95-го процентилей; * Обозначает статистическую значимость (F = 12.11, p ≤ 0.001)

Уровни BDNF в сыворотке также значительно отрицательно коррелировали с показателями улучшения IGT (r = –0.48, p <0.05), но не с общими чистыми баллами IGT (r = –0.163, нс) или выгодной пропорции (r = –0.19, нс).

Обсуждение

В этом исследовании мы обнаружили значительно более высокие уровни BDNF в сыворотке среди пациентов с GD, чем у здоровых людей, а также положительную связь между уровнями BDNF в сыворотке и тяжестью GD. Такие результаты частично согласуются с предыдущими исследованиями, показывающими, что уровни BDNF в сыворотке крови повышаются при GD (Ангелуччи и др., 2013 г.; Гейзель и др., 2012 г.), хотя в этих исследованиях представлены разные результаты, касающиеся связи между уровнями BDNF в сыворотке и тяжестью GD. Такие расхождения могут быть связаны с внешними факторами, которые влияют на уровни BDNF в сыворотке, включая ИМТ, депрессию и другие сопутствующие факторы (Piccinni et al., 2008 г.). Вместе с этими двумя предыдущими исследованиями (Ангелуччи и др., 2013 г.; Гейзель и др., 2012 г.), наши результаты показывают, что поведенческие зависимости могут быть связаны с нейронной пластичностью, аналогичной изменениям, наблюдаемым в SUD. Повышенные уровни BDNF в сыворотке могут затем представлять собой компенсаторный механизм для нормализации дофаминергической передачи при VTA и NAc (Гейзель и др., 2012 г.). Другое правдоподобное объяснение состоит в том, что повышенный BDNF играет роль в нейропротективных и стресс-профилактических процессах у пациентов с GD, особенно во время стрессовых ситуаций, как у пациентов с SUDs (Бханг, Чой и Ан, 2010 г.; Гейзель и др., 2012 г.).

Хотя недавнее исследование (Канг и др., 2010 г.) показали, что полиморфизм BDNF Val66Met может влиять на эффективность принятия решений, измеряемую IGT, насколько нам известно, наше исследование является первым, демонстрирующим значительную связь между уровнями BDNF в сыворотке и показателями улучшения IGT. Показатель улучшения IGT, в частности, отражает процессы обучения, основанные на оценке результатов выбора вознаграждений и штрафов, ведущих к долгосрочной прибыли или убытку. Это обучение включает в себя дисконтирование немедленных вознаграждений при формулировании выгодной стратегии, основанной на предыдущих совокупных результатах. Недавнее исследование (Kräplin et al., 2014обнаружил, что проблемные игроки продемонстрировали более высокую общую импульсивность по сравнению со здоровыми контролями и более высокую «импульсивность выбора» по сравнению с группой с синдромом Туретта, но уровни импульсивности были такими же, как у алкогольной группы. Более высокая концентрация BDNF также положительно коррелировала с более высокой импульсивностью у пациентов с ПТСР (Мартинотти и др., 2015 г.предположить, что импульсивность может быть связана с большей экспрессией BDNF. Кроме того, в мышиных моделях BDNF участвует в действии серотонинергических нейронов, особенно в агрессии и импульсивности (Lyons et al., 1999). Как BDNF, так и серотонин регулируют развитие и пластичность нервных цепей при расстройствах настроения (Мартинович и Лу, 2008 г.). У людей полиморфизм BDNF Val66Met у пациентов с шизофренией связан с агрессивным поведением (Spalletta et al., 2010), в то время как серотонин, как было обнаружено, играет значительную роль в обучении и памяти (Менесес и Лий-Салмерон, 2012 г.). Взятые вместе, наши результаты показывают, что BDNF также может играть роль в процессах обучения, и что связь между BDNF и серотонином требует дальнейшего изучения.

Некоторые ограничения этого исследования требуют обсуждения; размер нашей выборки был скромным и содержал только пациентов мужского пола, что ограничивало обобщаемость наших результатов. Сывороточные уровни BDNF были исследованы, а не уровни BDNF центральной нервной системы. Хотя регуляция BDNF в периферической крови все еще плохо изучена, периферические концентрации широко используются в качестве зеркала того же параметра мозга (Ямада и др., 2002 г.). Поскольку известно, что BDNF проникает через гематоэнцефалический барьер в обоих направлениях, значительная часть периферического BDNF может происходить из нейрональных клеток центральной нервной системы (Кареге, Швальд и Сиссе, 2002 г.). В настоящее время взаимосвязи между BDNF, тяжестью расстройства и принятием решений у пациентов с ГР четко не разграничены, и в будущих исследованиях следует учитывать эти ограничения в своих разработках для лучшего понимания таких взаимосвязей. Кроме того, мы не учитывали личностные факторы в дизайне нашего исследования. Предыдущие исследования предполагали взаимосвязь между патологическими азартными играми и личностными характеристиками, такими как поиск новизны и самостоятельность (Хименес-Мурсия и др., 2010 г.; Мартинотти и др., 2006 г.), но консенсус по поводу взаимосвязи между уровнями BDNF и этими качествами личности еще не достигнут из-за противоречивых результатов (Макларен, Фугельсанг, Харриган и Диксон, 2011 г.). Результаты нашего исследования следует интерпретировать осторожно в свете такого ограничения.

Выводы

Результаты этого исследования подтверждают гипотезу о том, что уровни BDNF в сыворотке могут служить в качестве потенциального биомаркера для нервной пластичности и тяжести GD у этих пациентов. Кроме того, повышенные уровни BDNF в сыворотке крови в GD могут указывать на низкую эффективность принятия решений, что является характерной особенностью SUD. Таким образом, это исследование является значимым дополнением к растущему объему исследований, поддерживающему общие нейробиологические основы ВМС и БГ.

Вклад авторов

S-WC способствовал получению финансирования, концепции и дизайна исследования, получению, анализу и интерпретации данных; Y-CS способствовал получению финансирования, а также изучению концепции, разработке и интерпретации данных; JYM участвовал в изучении концепции и дизайна, сбора, анализа и интерпретации данных; D-JK и J-SC способствовали изучению концепции и дизайна, а также интерпретации данных; и SS-HH участвовал в анализе и интерпретации данных, а также в составлении и редактировании рукописи. Все авторы имели полный доступ ко всем данным в исследовании и несут полную ответственность за целостность данных и точность анализа данных.

Конфликт интересов

Авторы объявили, что нет никаких конфликтов интересов.

Благодарности

Мы благодарны пациентам с GD, которые участвовали в этом исследовании. Мы также благодарим научного сотрудника Минсу Кима за поддержку этого исследования.

Рекомендации