Úrovne BDNF v sére u pacientov s poruchami hazardných hier sú spojené so závažnosťou porúch hazardných hier a indexmi úloh Iowa Gambling Task (2016)

* Zodpovedajúci autor: Samuel Suk-Hyun Hwang; Katedra psychológie,
Národná univerzita Chonnam, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 500-757,
Kórea; Telefón: + 82 62 530 2651; Fax: + 82 62 530 2659; E-mail: hwansama@hanmail.sieť

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

Ide o článok s otvoreným prístupom, ktorý je distribuovaný podľa podmienok licencie Creative Commons Attribution License, ktorá umožňuje neobmedzené používanie, distribúciu a reprodukciu na akomkoľvek médiu na nekomerčné účely za predpokladu, že pôvodný autor a zdroj sú pripísané na účet.

abstraktné

Pozadie a ciele

Gamblingová porucha (GD) zdieľa mnoho podobností s poruchami užívania látok (SUD) v klinických, neurobiologických a neurokognitívnych funkciách, vrátane rozhodovania. Hodnotili sme vzťahy medzi GD, rozhodovaním a neurotrofickým faktorom odvodeným z mozgu (BDNF), merané hladinami BDNF v sére.

Metódy

Dvadsaťjeden pacientov so zdravými pohlavnými a vekovo zhodnými kontrolnými subjektmi GD a 21 bolo hodnotených na asociáciu medzi hladinami BDNF v sére a indexom závažnosti problému (PGSI), ako aj medzi hladinami BDNF v sére a úlohou Iowa Gambling (IGT). indexy.

výsledky

Priemerné hladiny BDNF v sére boli signifikantne zvýšené u pacientov s GD v porovnaní so zdravými kontrolami. Významná korelácia medzi hladinami BDNF v sére a skóre PGSI bola zistená pri kontrole veku, depresie a trvania GD. Bola dosiahnutá signifikantná negatívna korelácia medzi sérovými hladinami BDNF a zlepšením skóre IGT.

Diskusia

Tieto zistenia podporujú hypotézu, že hladiny BDNF v sére predstavujú duálny biomarker pre neuroendokrinné zmeny a závažnosť GD u pacientov. Hladina BDNF v sére môže slúžiť ako indikátor nedostatočného výkonu pri rozhodovaní a procesov učenia v GD a pomáha identifikovať spoločné fyziologické základy medzi GD a SUD.

Kľúčové slová:porucha hazardných hier, neurotrofický faktor odvodený z mozgu (BDNF), Úloha hazardných hier v Iowe (IGT), závislosť na správaní

úvod

Porucha hazardných hier (GD), typ behaviorálnej závislosti, je charakterizovaná pretrvávajúcim a opakujúcim sa maladaptívnym správaním sa hazardných hier, ktoré vedie k významným škodlivým právnym, finančným a psychosociálnym následkom (Grant, Kim a Kuskowski, 2004). GD zdieľa mnoho podobných klinických a neurobiologických znakov s poruchami užívania látok (SUD), ako sú zmeny mezolimbickej cesty odmeňovania dopamínu (Potenza, 2008), ako aj neurokognitívne funkcie vrátane zhoršeného rozhodovania.

Nedostatočná výkonnosť Iowa Gambling Task (IGT), určená na posúdenie riskantného rozhodovania, bola zistená konzistentne medzi SUD (Noel, Bechara, Dan, Hanak a Verbanck, 2007). Podobne pacienti s GD preukázali vysoký výkon pri plnení úlohy (Lawrence, Luty, Bogdan, Sahakian a Clark, 2009). Hoci biologický základ pre rozhodovanie je nedostatočne pochopený, neurónové systémy súvisiace s výkonnou funkciou a pamäťou boli zapletené (Brand, Recknor, Grabenhorst a Bechara, 2007).

Jedným proteínom spojeným s rôznymi kognitívnymi funkciami, ako je rozhodovanie a pamäť, je neurotrofický faktor odvodený od mozgu (BDNF) (Yamada, Mizuno a Nabeshima, 2002). BDNF hrá dôležitú úlohu pri prežívaní neurónov, neurogenéze a synaptickej plasticite. Štúdie preukázali asociácie medzi BDNF a zmenami v správaní a psychopatológii pri psychiatrických poruchách, ako je depresia, schizofrénia a bipolárna porucha (Montegia a kol., 2007), ako aj poruchy autistického spektra (Wang a kol., 2015). Zvýšenie sérových hladín BDNF sa pozorovalo pri drogových závislostiach (Angelucci a kol., 2010), kde sa implikuje zapojenie BDNF do procesov sprostredkovaných ventrálnou tegmentálnou oblasťou - nucleus accumbens (VTA-NAc) (Pu, Liu a Poo, 2006).

Naproti tomu len niekoľko štúdií skúmalo súvislosť medzi BDNF a GD (Angelucci a kol., 2013; Geisel, Banáš, Hellweg a Muller, 2012) a ako sa hladiny BDNF týkajú závažnosti GD a úrovne poškodenia pri neurokognitívnych úlohách zostáva nejasné. Zistilo sa, že znížený sérový BDNF súvisí so slabým výkonom IGT (Hori, Yoshimura, Katsuki, Atake a Nakamura, 2014) a okamžitej pamäte (Zhang a kol., 2012) u pacientov so schizofréniou. Asociácie medzi nízkymi hladinami BDNF a kognitívnym poškodením sa ďalej potvrdili u veľkej staršej populácie (Shimada a kol., 2014).

V tejto štúdii sme skúmali vzťahy medzi GD, BDNF a rozhodovacím výkonom IGT vo vzorke pacientov s GD a porovnávali hladiny BDNF v sére u pacientov s GD s hladinami u zdravých kontrolných subjektov. Potom sme skúmali asociáciu sérových hladín BDNF so závažnosťou GD a IGT indexov.

Metódy

účastníci

Dvadsaťjeden pacientov mužského pohlavia, ktorí splnili kritériá DSM-5 pre GD, bolo prijatých z ambulantnej kliniky na oddelení psychiatrie, nemocnice Gangnam Eulji, Univerzity Eulji v Kórei. Diagnózy určil psychiater certifikovaný komisiou (SWC) prostredníctvom preskúmania minulých lekárskych záznamov a pološtruktúrovaného rozhovoru, ktorý zahŕňal otázky týkajúce sa prítomnosti súčasne sa vyskytujúcich porúch. Taktiež sa podával dotazník týkajúci sa veku, hmotnosti, výšky, histórie súvisiacej s alkoholom, pravidelného užívania liekov, histórie súvisiacej s hazardom a klinických premenných. Závažnosť GD bola hodnotená pomocou Problem Gambling Severity Index (PGSI), deväťbodového hodnotiaceho opatrenia pre vlastné správy, ktoré bolo hlásené ako užitočné pre klinické aj neklinické nastavenia (Young & Wohl, 2011). Symptómy nálady boli hodnotené pomocou Beck Depression Inventory (BDI). Kritériami vylúčenia pre skupinu pacientov boli 1) akákoľvek anamnéza chronického fyzického ochorenia, 2) pravidelné užívanie akéhokoľvek lieku a 3) prítomnosť komorbidných psychiatrických porúch, vrátane závislosti od alkoholu a nikotínu. Kontrolná skupina pozostávala zo zdravých dobrovoľníkov mužského a pohlavného pohlavia 21, ktorí nemali žiadnu aktuálnu ani minulú psychiatrickú anamnézu alebo anamnézu užívania liekov.

Opatrenia

Meranie hladín BDNF v sére.

Celkom 10 ml krvi sa odobralo z každého subjektu do skúmavky na separáciu séra. Vzorky sa nechali zrážať 30 minút, potom sa centrifugovali počas 15 minút pri približne 1000 g, potom sa odstránilo sérum. Všetky vzorky sa skladovali pri -80 ° C. Hladiny BDNF v sére sa stanovili pomocou protokolu ELISA podľa pokynov výrobcu (DBD00; R & D Systems, Europe).

IGT.

Pre túto počítačom riadenú úlohu boli účastníci vyzvaní, aby čerpali zo štyroch balíčkov kariet. Každá paluba sa skladala z náhodne rozložených kariet s rôznou výškou zisku a pokút, pričom sa pripočítal k vopred nastavenému čistému výsledku. Dva balíčky obsahovali karty s nízkou úrovňou ziskov (napr. $ 50) a tresty (napr. $ 40), ale ich čistý výsledok bol priaznivý (napr. $ 100); ostatné dva balíčky sa skladali z kariet s vysokým ziskom (napr. $ 100), ale aj vyšších trestov (napr. $ 200), takže ich čistý výsledok bol nepriaznivý (napr. - $ 250).

Všetci účastníci boli inštruovaní, aby sa pokúsili zarobiť čo najviac peňazí ťahaním kariet po jednom z balíčka podľa vlastného výberu. Boli informovaní, že niektoré paluby sú výhodnejšie ako iné, ale nepovedali o zložení balíkov. Celý proces IGT bol dokončený pri kreslení kariet 100.

Tri indexy IGT boli odvodené s vysokým skóre, ktoré ukazuje efektívne strategické myslenie: čisté celkové skóre, vypočítané ako počet ťahov z výhodných balíčkov mínus z nevýhodných balíčkov (Barry & Petry, 2008); pomer výhodných výberov paluby z celkového počtu kariet; a skóre zlepšenia vypočítané odpočítaním čistého skóre prvého bloku kariet 20 od posledného bloku.

Štatistické analýzy

Na porovnanie hladín BDNF v sére u pacientov a kontrolných skupín sa použila analýza kovariancie s vekom, indexom telesnej hmotnosti (BMI) a skóre BDI, ktoré sa zaznamenali ako kovariáty. Korelácia medzi hladinami BDNF v sére a závažnosťou GD na základe skóre PGSI v skupine pacientov bola skúmaná pomocou Pearsonovej parciálnej korelácie analýzou veku, skóre BDI a trvania problémového hrania. Nakoniec sa analyzovala asociácia medzi hladinami BDNF v sére a výkonom IGT použitím rovnakej metódy. Všetky údaje sú prezentované ako priemer ± štandardné odchýlky (SD), Úroveň významnosti bola stanovená na p <0.05. Všetky štatistické analýzy sa uskutočňovali pomocou SPSS, verzia 18.1 (Chicago, Illinois, USA).

Etika

Etický výbor Univerzity v Eulji v Kórei tento protokol štúdie schválil. V súlade s Helsinskou deklaráciou boli všetci účastníci informovaní o postupoch a podpísali písomný informovaný súhlas pred účasťou.

výsledky

Demografické údaje, klinické premenné týkajúce sa hazardných hier a indexy IGT sú uvedené v tabuľke 1, Priemerné hladiny BDNF v sére boli signifikantne zvýšené u pacientov s GD (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) v porovnaní so zdravými kontrolami (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) (obrázok 1). Tiež sme zistili významnú koreláciu medzi hladinami BDNF v sére a skóre PGSI (r = 0.56, p <0.05) po kontrole veku, skóre BDI a trvaní problémového hazardu.

Tabuľka 1. Demografické údaje, BDI, BDNF, IGT index a GD súvisiace premenné

Poznámka: * Označené premenné sú kategorické premenné s N (%), preto sa použil test Chi-kvadrát. GD: porucha hazardu; BMI: index telesnej hmotnosti (hmotnosť / výška)²); BDI: Beck Depression Inventory; BDNF: neurotrofický faktor odvodený z mozgu; Celkové čisté skóre IGT: celkové výhodné počty balíkov mínus celkové nevýhodné počty balíkov; Výhodný pomer: výhodný počet balíkov / celkový výber kariet (karty 100); Skóre zlepšenia IGT: block5 IGT čisté skóre mínus block1 IGT čisté skóre; CPGI-PGSI: Kanadský problém Gambling Index indexu - Problém Gambling závažnosti Index.

^a Strategické: hazardné hry v kasíne (napr. Black-Jack); Analytické: športové stávky, dostihy, cyklistické preteky, motorové člny, obchodovanie na burze.

Obrázok 1. Priemerné hladiny BDNF v sére sa významne zvýšili u pacientov s poruchou hazardných hier (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) v porovnaní so zdravými kontrolami (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) ANCOVOU s vekom, BMI a skóre BDI ako kovariátov. Krabicové grafy zobrazujú medián a kvartily a čiapky fúzov krabicových grafov ukazujú stredné hodnoty 5. a 95. percentilu .; * Označuje štatistickú významnosť (F = 12.11, p ≤ 0.001)

Hladiny BDNF v sére boli tiež významne negatívne korelované s hodnotami zlepšenia IGT (r = –0.48, p <0.05), ale nie s celkovým čistým skóre IGT (r = –0.163, ns) alebo výhodný pomer (r = –0.19, ns).

Diskusia

V tejto štúdii sme zistili významne vyššie hladiny BDNF v sére u pacientov s GD ako u zdravých kontrol, ako aj pozitívnu súvislosť medzi hladinami BDNF v sére a závažnosťou GD. Takéto zistenia sú čiastočne v súlade s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré ukazujú, že hladiny GDN v sére sa zvýšili v GD (Angelucci a kol., 2013; Geisel a kol., 2012), aj keď tieto štúdie predstavujú odlišné výsledky týkajúce sa asociácie medzi hladinami sérového BDNF a závažnosťou GD. Takéto rozdiely môžu súvisieť s externými faktormi, ktoré ovplyvňujú hladiny BDNF v sére, vrátane BMI, depresie a iných mätúcich faktorov (Piccinni a kol., 2008). Spolu s týmito dvomi predchádzajúcimi štúdiami (Angelucci a kol., 2013; Geisel a kol., 2012), naše zistenia naznačujú, že behaviorálne závislosti môžu byť spojené s nervovou plasticitou podobnou zmenám pozorovaným v SUD. Zvýšené hladiny BDNF v sére potom môžu predstavovať kompenzačný mechanizmus na normalizáciu dopaminergného prenosu vo VTA a NAc (Geisel a kol., 2012). Ďalším možným vysvetlením je, že zvýšený BDNF hrá úlohu v neuroprotektívnych a stresovo-preventívnych procesoch u pacientov s GD, najmä počas stresových situácií, ako je to u pacientov s SUD (Bhang, Choi a Ahn, 2010; Geisel a kol., 2012).

Hoci nedávna štúdia (Kang a kol., 2010) ukázali, že polymorfizmus BDNF Val66Met môže ovplyvniť rozhodovací výkon, ktorý meria IGT, podľa našich najlepších poznatkov je naša štúdia prvá, ktorá demonštruje významnú súvislosť medzi hladinami sérového BDNF a zlepšením IGT. Skóre zlepšenia IGT odráža najmä procesy učenia založené na hodnotení výsledkov výsledkov odmien a trestov vedúcich k dlhodobému zisku alebo strate. Toto učenie zahŕňa diskontovanie okamžitých odmien pri formulovaní výhodnej stratégie založenej na predchádzajúcich kumulatívnych výsledkoch. Nedávna štúdia (Kräplin a kol., 2014) zistili, že problémové hazardné hry vykazovali vyššiu celkovú impulzivitu v porovnaní so zdravými kontrolami a vyššiu „impulzívnosť voľby“ v porovnaní so skupinou Tourettovho syndrómu, ale podobné úrovne impulzivity ako skupina závislá od alkoholu. Vyššia koncentrácia BDNF tiež pozitívne koreluje s vyššou impulzivitou u pacientov s PTSD (Martinotti a kol., 2015), čo naznačuje, že impulzivita môže byť spojená s vyššou expresiou BDNF. Okrem toho v myších modeloch sa BDNF podieľa na účinku serotonergných neurónov, najmä v agresivite a impulzivite (Lyons a kol., 1999). BDNF aj serotonín regulujú vývoj a plasticitu nervových obvodov pri poruchách nálady (Martinowich & Lu, 2008). U ľudí bol polymorfizmus BDNF Val66Met u pacientov so schizofréniou spojený s agresívnym správaním (Spalletta a kol., 2010), pričom sa zistilo, že serotonín hrá významnú úlohu v učení a pamäti (Meneses & Liy-Salmeron, 2012). Celkovo vzaté, naše výsledky naznačujú, že BDNF môže tiež hrať úlohu v procesoch učenia a že vzťah medzi BDNF a serotonínom je potrebné ďalej skúmať.

Niektoré obmedzenia tejto štúdie si vyžadujú diskusiu; naša veľkosť vzorky bola skromná a obsahovala iba mužských pacientov s GD, čím sa obmedzila generalizovateľnosť našich výsledkov. Hladiny BDNF v sére sa skúmali skôr ako hladiny BDNF v centrálnom nervovom systéme. Hoci regulácia BDNF v periférnej krvi je stále zle pochopená, periférne koncentrácie sú široko používané ako zrkadlo toho istého parametra mozgu (Yamada a kol., 2002). Pretože je známe, že BDNF prechádza cez hematoencefalickú bariéru v oboch smeroch, podstatná časť periférneho BDNF môže pochádzať z nervových buniek centrálneho nervového systému (Karege, Schwald a Cisse, 2002). V súčasnosti nie sú vzťahy medzi BDNF, závažnosťou poruchy a rozhodovaním u pacientov s GD jasne vymedzené a budúce štúdie by mali zvážiť tieto obmedzenia vo svojich návrhoch na lepšie pochopenie takýchto vzťahov. Okrem toho sme v našom študijnom dizajne nebrali do úvahy faktory osobnosti. Predchádzajúce štúdie navrhli vzťahy medzi patologickým hráčstvom a osobnostnými charakteristikami, ako je hľadanie novosti a sebestačnosť (Jiménez-Murcia a kol., 2010; Martinotti a kol., 2006), ale konsenzus o vzťahu medzi úrovňami BDNF a týmito osobnostnými vlastnosťami sa ešte nedosiahol kvôli nekonzistentným výsledkom (Maclaren, Fugelsang, Harrigan a Dixon, 2011). Výsledky našej štúdie by sa mali dôkladne interpretovať vo svetle takéhoto obmedzenia.

Závery

Výsledky tejto štúdie podporujú hypotézu, že hladiny BDNF v sére môžu slúžiť ako kandidátsky biomarker neurálnej plasticity a závažnosť GD u týchto pacientov. Okrem toho zvýšené hladiny BDNF v sére v GD môžu naznačovať slabý výkon pri rozhodovaní, charakteristický znak SUD. Táto štúdia je preto zmysluplným doplnkom k rastúcemu množstvu výskumu podporujúceho spoločné neurobiologické základy SUD a GD.

Príspevok autorov

S-WC prispelo k získaniu finančných prostriedkov, koncepcii štúdia a návrhu, získavaniu, analýze a interpretácii údajov; Y-CS prispelo k získaniu finančných prostriedkov a koncepcii štúdie a návrhu a interpretácii údajov; JYM prispel k koncepcii štúdia a dizajnu, získavaniu, analýze a interpretácii dát; D-JK a J-SC prispeli k štúdiu koncepcie a dizajnu a interpretácii údajov; a SS-HH prispeli k analýze a interpretácii dát a navrhovaniu a revízii rukopisu. Všetci autori mali plný prístup ku všetkým údajom v štúdii a prebrali plnú zodpovednosť za integritu údajov a presnosť analýzy údajov.

Konflikt záujmov

Autori neuvádzajú žiadny konflikt záujmov.

Poďakovanie

Sme vďační pacientom s GD, ktorí sa tejto štúdie zúčastnili. Ďakujeme tiež výskumnému asistentovi Minsu Kimovi za podporu tohto výskumu.

Referencie