Predná psychiatria, 2018; 9: 77.
Publikované online 2018 Mar 27. doi: 10.3389 / fpsyt.2018.00077
PMCID: PMC5881242
PMID: 29636704
Ji-Woo Seok1 a Jin-Hun Sohn2,*
abstraktné
Neuroimagingové štúdie o charakteristikách jednotlivcov s poruchou internetového hrania (IGD) sa hromadia v dôsledku rastúcich obáv týkajúcich sa psychologických a sociálnych problémov spojených s používaním internetu. O mozgových charakteristikách IGD, ako je napríklad pridružená funkčná konektivita a štruktúra, je však známe relatívne málo informácií. Cieľom tejto štúdie bolo preskúmať zmeny v objeme šedej hmoty (GM) a funkčnej konektivite počas pokojového stavu u jednotlivcov s IGD pomocou morfometrie založenej na voxeli a analýzy konektivity v kľudovom stave. Účastníkmi boli jednotlivci 20 s IGD a 20 zdravými kontrolami podľa veku a pohlavia. Funkčné a štrukturálne obrazy v pokojnom stave boli získané pre všetkých účastníkov pomocou zobrazovania pomocou magnetickej rezonancie 3 T. Zmerali sme tiež závažnosť IGD a impulzívnosť pomocou psychologických mierok. Výsledky ukazujú, že závažnosť IGD pozitívne korelovala s objemom GM v ľavom kaudáte (p <0.05, korigované na viacnásobné porovnanie) a negatívne spojené s funkčnou konektivitou medzi ľavým kaudátom a pravým stredným čelným gyrom (p <0.05, opravené pre viacnásobné porovnanie). Táto štúdia ukazuje, že IGD je spojená s neuroanatomickými zmenami v pravej strednej frontálnej kôre a v ľavom kaudáte. Toto sú dôležité oblasti mozgu pre procesy odmeňovania a kognitívne kontroly a štrukturálne a funkčné abnormality v týchto oblastiach boli hlásené pre ďalšie závislosti, ako napríklad zneužívanie návykových látok a patologické hráčstvo. Zistenia naznačujú, že štrukturálne deficity a funkčné poruchy v pokojovom stave vo frontostriatálnej sieti môžu byť spojené s IGD a poskytujú nový pohľad na základné neurálne mechanizmy IGD.
úvod
Online hry poskytujú potešenie a zmierňujú stres, okrem mnohých ďalších výhod. V dôsledku toho sa počet internetových hráčov na celom svete neustále zvyšuje. Nadmerné hranie na internete však môže obmedziť skúsenosti zo skutočného života, čo môže mať rôzne negatívne psychosociálne následky (1-3). Internetová herná porucha (IGD) je definovaná ako kompulzívne a patologické použitie zariadení, ktoré umožňujú prístup na internet a má vážne negatívne dôsledky. V časti III Diagnostickej a štatistickej príručky duševných porúch-5 (DSM-5) sa uvádza, že IGD je stav, ktorý si vyžaduje viac klinického výskumu (4).
Nedávno neuroimagingové štúdie IGD skúmali funkčné a štrukturálne zmeny v mozgu s cieľom identifikovať neurónové koreláty súvisiace s vývojom IGD (5). Zobrazovanie funkčnej magnetickej rezonancie súvisiace s úlohou (fMRI) odhalilo funkčné poruchy u osôb s IGD (2, 6, 7-11). Výsledky týchto štúdií fMRI naznačujú, že počas expozície počítačovým hrám, videohrám alebo online hrám jedinci s IGD v porovnaní so zdravými kontrolami (HC) vykazujú zvýšenú túžbu po hrách, ako aj zmenenú mozgovú aktivitu v rôznych oblastiach, ako sú napr. ako jadro kaudátu, dorsolaterálna prefrontálna oblasť, nucleus accumbens, predná cingulate cortex a hippocampus (7-10).
Hoci štúdie založené na úlohách môžu identifikovať špecifické funkčné poruchy u jednotlivcov s IGD, hodnotenie funkčných pripojení v kľudovom stave môže poskytnúť odlišný a potenciálne širší význam (12). FMRI v pokojnom stave je metóda na hodnotenie funkčných spojení a interakcií medzi regiónmi v stave bez úloh. Hodnotenie siete fMRI v pokojnom stave môže poskytnúť viac informácií o abnormalitách distribuovaného obvodu pri neuropsychiatrických ochoreniach (13, 14). Štúdie IMR s pokojovým stavom IGD boli vykonané s cieľom identifikovať špecifickú neurobiologickú sieť, na ktorej sú založené odmeny a kognitívne procesy z hľadiska funkčnej konektivity (15-18). Tieto štúdie hlásili zvýšenú funkčnú konektivitu alebo regionálnu homogenitu v strednom časovom gýri a v mozočku (15, 16, 18). Hong a kol. (17) pozorovali zníženú funkčnú konektivitu v subkortikálnych oblastiach mozgu.
Pribúdajúce dôkazy zo štrukturálnych štúdií zobrazovania mozgu odhalili, že IGD môže súvisieť s možnými štrukturálnymi zmenami v mozgu (17, 19-22). Najčastejšie používanými metódami morfometrickej analýzy pre analýzu mozgu sú objemové merania šedej hmoty (GM), ako je morfometria založená na voxeli (VBM) a merania povrchovej kortikálnej hrúbky pomocou FreeSurfer (23). Han a kol. (19) a Weng a kol. (21) skúmali štrukturálne abnormality v mozgu adolescentov s IGD s použitím VBM a hlásili znížené objemy GM v orbitofrontálnej kôre, na ostrovčekoch, v časnom laloku a v týlnej kôre. Štúdie hodnotiace hrúbku kortikálu na pozorovanie štrukturálnych zmien v mozgu jednotlivcov s IGD odhalili zníženú kortikálnu hrúbku v orbitofrontálnej kôre, na ostrovčekoch, parietálnej kôre a postcentrálnom gyre (17, 22).
V nedávnej dobe kombinovaná štúdia štrukturálnej a funkčnej MRI vykázala negatívnu koreláciu medzi impulzivitou a ľavým objemom amygdaly a nižšou funkčnou prepojenosťou medzi amygdalou a dorsolaterálnym prefrontálnym kortexom (DLPFC) (13, 14). Tieto výsledky naznačujú, že zmenený objem GM a funkčné pripojenie v amygdale môžu súvisieť s impulzivitou a predstavujú zraniteľnosť voči IGD (13, 14). Dve štúdie nedávno hodnotili rozdiel v kompatibilite v mozgovej štruktúre a funkčnej konektivite. Najprv Jin a kol. (24) zistili, že jedinci s IGD významne znížili objem GM v prefrontálnej kôre, vrátane DLPFC, orbitofrontálnej kôry, prednej cingulačnej kôry a doplnkovej motorickej oblasti, a znížili funkčnú konektivitu v prefrontálnom striatálnom obvode. Po druhé, Yuan a kol. (25) zistili znížený objem striata a rozdiely funkčnej konektivity v kľudovom stave vo frontostriatálnych obvodoch medzi jedincami s IGD a HC. Tieto výsledky naznačujú, že na úrovni obvodu môže IGD zdieľať podobné nervové mechanizmy s poruchou užívania návykových látok (24, 25).
Na záver, výsledky predchádzajúcich štúdií a nedávnych prehľadov s použitím techník neuroimagingu naznačujú, že IGD súvisí s neuroanatomickými zmenami vo frontostriatálnych obvodoch, podobne ako pri užívaní návykových látok (7-11, 24-28). Podobnosť psychopatologických symptómov a nervových procesov medzi IGD a poruchou užívania návykových látok navyše naznačuje možný mechanizmus zdieľanej zraniteľnosti (9, 27, 28).
K dnešnému dňu sa vykonalo málo štúdií o funkčných a štrukturálnych zmenách IGD s použitím štrukturálnych kombinácií s analýzami funkčných sieťových stavov v kľudovom stave (13, 14, 25, 29). Tieto štúdie IGD okrem toho neodstránili vplyv charakteristík správania (tj priemerné herné hodiny) na vzťah medzi IGD a zmenou mozgu, hoci opakované správanie by mohlo zmeniť štruktúru mozgu (30). Preto, aby sme posilnili priradenie charakteristík IGD vrátane psychiatrickej poruchy (tj závislosti) k zmene mozgu, kontrolovali sme vplyv hernej aktivity na zmeny štruktúry mozgu a konektivity v IGD.
V tejto štúdii sme skúmali zmeny v štruktúre a funkčnej konektivite v mozgu jednotlivcov s IGD, pomocou magnetickej rezonancie 3 T pomocou GM objemu mozgu a analýzou konektivity v kľudovom stave. Konkrétne sme skúmali, či je objem GM zmenený vo frontostriatálnych obvodoch jednotlivcov s IGD a či je zníženie objemu GM spojené so zmenenou funkčnou konektivitou. Zistili sme tiež, či sa tieto zmeny prejavili po vylúčení hernej aktivity.
Materiály a metódy
Účastníci a meracie prístroje
Prijalo sa dvadsať účastníkov mužstva s pravou rukou s IGD (vekový rozsah: 20 – 26 rokov). via vysielanie online vývesiek a medzi jednotlivcami navštevujúcimi liečebné centrum pre závislosť na internete, informačné centrum o počítačovej závislosti alebo miestne stretnutia skupín na zotavenie sa zo závislosti na internete. Všetci účastníci skupiny IGD absolvovali rozhovor s dvoma kvalifikovanými psychiatrmi podľa diagnostických kritérií IGD načrtnutých v Diagnostickej a štatistickej príručke duševných porúch-5 (31). Na základe rovnakých kritérií sa prijal aj vekovo a pohlavne zhodný HC 20 (vekový rozsah: 20 – 27 rokov). Žiadny z účastníkov nespĺňal kritériá pre akékoľvek iné psychiatrické alebo neurologické poruchy, ako sú schizofrénia, úzkosť, depresia, závislosť na hazardných hrách alebo závislosť od návykových látok. Žiadny z účastníkov neuviedol žiadne predchádzajúce skúsenosti s hazardnými hrami alebo nezákonnými drogami.
Všetci účastníci poskytli svoj písomný informovaný súhlas po dôkladnom informovaní o podrobnostiach experimentu. Rada pre inštitucionálne preskúmanie Národnej univerzity v Chungnamu schválila experimentálne a schvaľovacie postupy (schvaľovacie číslo: P01-201602-11-002). Všetci účastníci dostali za svoju účasť finančnú kompenzáciu (50 USD).
Účastníci dokončili prieskum obsahujúci otázky týkajúce sa ich demografických charakteristík a herných aktivít na internete v posledných 12 mesiacoch, napríklad „Koľko dní v týždni ste priemerne hrali internetové hry v uplynulom roku?“ A „V uplynulom roku“ v priemere o koľko minút denne ste strávili internetovou hrou? “Okrem toho štandardizované stupnice, ako napríklad Barrattova stupnica impulzívnosti II [BIS (32)], Test na identifikáciu porúch používania alkoholu (33) a Beckov depresívny inventár [BDI (34)] boli použité na hodnotenie psychologických charakteristík účastníkov.
Závažnosť IGD sa merala pomocou Youngovho testu závislosti na internete online (IAT) (35). IAT je spoľahlivý a platný nástroj na klasifikáciu poruchy závislosti na internete (36). IAT obsahuje celkom 20 otázok, ktoré sú určené na hodnotenie nutkavého používania internetu, abstinenčných príznakov, psychologickej závislosti a súvisiacich problémov v každodennom živote. Hodnotenia sa robili na základe 5-bodovej stupnice, od 1 (nikdy) po 5 (veľmi). Skóre sa pohybuje od 20 do 100 a celkové skóre 50 alebo vyššie znamená občasné alebo časté problémy s internetom v dôsledku nekontrolovaného používania internetu (http://netaddiction.com/internet-addiction-test/).
Zber dát
Na získanie snímok bol použitý skener 3.0 T MRI (Achieva Intera 3 T; Philips Healthcare, Best, Holandsko). Anatomické obrazy vážené T1 sa získali pomocou nasledujúcich parametrov: čas opakovania = 280; čas odozvy = 14 ms; uhol preklopenia = 60 °; zorné pole = 24 cm × 24 cm; matica = 256 × 256; hrúbka rezu = 4 mm. Počas skenovania v kľudovom stave sa snímky 180 získali jednorazovou sekvenciou echo-planárnych impulzov (opakovací čas = 2,000 ms; echo čas = 28 ms; hrúbka rezu = 4 mm, bez medzier; matica = 64 × 64; pole zorný uhol = 24 cm x 24 cm a uhol preklopenia = 80 °). Účastníci dostali pokyn, aby svoje oči udržiavali pohodlne zatvorené, zostali hore, nemysleli na nič a počas skenovania v kľudovom stave nespali ani nespali. Po skenovaní sa všetci účastníci opýtali, či zostali hore hore so zavretými očami po celú dobu skenovania. Údaje od účastníkov, ktorí uviedli ťažkosti s úplným prebudením, sa zahodili a nepoužili sa na ďalšiu analýzu.
Analýza VBM
Morfometrická analýza založená na voxeli bola vykonaná pomocou softvéru SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) a súbor nástrojov VBM8 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html). MR obrazy boli spracované pomocou difeomorfného nelineárneho registračného algoritmu (difeomorfná anatomická registrácia pomocou exponentiovanej lži algebry, DARTEL), aby sa zlepšila intersubjektová registrácia obrazov mozgu (37). Stručne, analýza VBM pozostávala z nasledujúcich štyroch krokov: (1) MR obrazy boli segmentované do GM, bielej hmoty (WM) a mozgomiechového moku; (2) prispôsobené GM šablóny boli vytvorené z obrazov štúdie pomocou techniky DARTEL; (3) po lineárnej afinite registrácií šablón GM DARTEL na mapy pravdepodobnosti tkanív v priestore Montreal Neurological Institute (MNI) sa na šablónu GM DARTEL použila nelineárna deformácia GM obrazov a potom sa použila v kroku modulácie na zaručenie že relatívne množstvo GM objemov bolo zachované po postupe priestorovej normalizácie; (4) modulované GM obrazy boli vyhladené použitím 8-mm plnej šírky pri polovici maximálneho gaussovského jadra pre štatistické analýzy.
Po predbežnom spracovaní bol objem GM medzi jednotlivcami porovnaný s IGD a HC. Na GM analýzy sa použila maska absolútneho prahu 0.1, aby sa zabránilo možným okrajovým účinkom okolo hranice medzi šedou a WM.
Na kontrolu vonkajších účinkov veku, rokov vzdelania, impulzivity a depresie sa tieto premenné pridali ako kovariáti. Vykonali sme tiež medzi skupinovou analýzou pridaním priemerných herných hodín ako kovariátu, aby sme identifikovali účinok IGD ako vylučujúci vplyv charakteristík správania súvisiacich s IGD.
V každej skupine sa vykonali čiastočné korelačné analýzy, aby sa preskúmala súvislosť medzi objemom GM a závažnosťou IGD (tj skóre IAT) vylúčením cudzích premenných (tj vek, roky vzdelávania, impulzivita a depresia). Ďalej sa uskutočnila ďalšia čiastočná korelačná analýza kontrolovaním cudzích premenných pomocou ďalšieho kovariátu (tj priemerné herné hodiny). Štatistická významnosť skupinových rozdielov bola stanovená na p <0.05, korigované na viacnásobné porovnanie pomocou metódy falošnej rýchlosti objavenia (FDR), v klastrovom rozsahu> 50 voxelov.
Analýza funkčnej konektivity
Analýza funkčnej konektivity bola vykonaná pomocou súboru nástrojov funkčnej konektivity CONN v.15 [http://www.nitrc.org/projects/conn; citované v Whitfield-Gabrieli a kol. (38)] identifikovať vlastnosti pokojového stavu v štrukturálne zmenených oblastiach mozgu. Údaje v kľudovom stave sa najprv predspracovali pomocou štandardných krokov predbežného spracovania, vrátane korekcie času rezu, korekcie pohybu s odmietnutím artefaktu, priestorovej normalizácie na štandardizovaný priestor mozgu pomocou obrazu šablóny a vyhladenia izotropným gaussovským jadrom 8-mm. Pred analýzou na úrovni subjektu sa vykonali denoizačné postupy na dátach pomocou signálu BOLD (závislý od hladiny krvi a kyslíka) odvodeného z masiek WM a mozgovej miechy a parametrov korekcie pohybu zo stupňa vyrovnania priestorového predspracovania, ako sú korigované hodnoty žiadny záujem o lineárny regresný model. Potom bol na časové rady aplikovaný pásmový filter medzi 0.01 a 0.08 Hz, aby sa extrahoval signál špecifickej frekvenčnej oblasti súvisiaci s aktivitou nervových buniek.
Po postupoch predbežného spracovania a denoizovania sa analýza funkčnej konektivity uskutočnila použitím prístupu založeného na semenách výberom vrcholu klastra jadra klastra jadra ľavého caudátu z analýzy VBM (-9 + 8 + 15) v priestore MNI. Ako následnú analýzu funkčnej konektivity sme vybrali jadro ľavého caudátu ako záujmovú oblasť semena, pretože jadro ľavého caudátu bolo spojené s vážnosťou IGD pri analýze VBM a pretože predchádzajúce štúdie odhalili funkčné a štrukturálne zmeny v ľavom jadre kaudátu u jednotlivcov s IGD (24, 25). Koeficient vzájomnej korelácie medzi týmito semennými voxelmi a všetkými ostatnými voxelmi sa vypočítal na vygenerovanie korelačnej mapy. Pre analýzy druhej úrovne sa korelačné koeficienty transformovali na normálne distribuované z- pomocou Fisherovej transformácie. V analýzach druhej úrovne sa ako kovariáti pridali vek, roky vzdelania, impulzívnosť a depresia. Pre porovnania na úrovni skupiny, dve vzorky t- na porovnanie boli vykonané testy z- mapy hodnôt medzi jednotlivcami s IGD a HC, s výškovým prahom nekorigovaných p <0.001 a prahová hodnota rozsahu korigovaná FDR p <0.05 na úrovni klastra. ANCOVA sa tiež uskutočňovala s pridaním priemerných hodín hrania ako kovariancie na identifikáciu rozdielu medzi skupinami ako vylúčenia vplyvu charakteristík správania súvisiacich s IGD.
V rámci každej skupiny sa vykonala čiastočná korelačná analýza medzi závažnosťou IGD (tj IAT) a priemerom z- vykonali sa skúmania oblastí mozgu vykazujúcich zníženú funkčnú konektivitu s ľavým jadrom kaudátu, aby sa preskúmal vzťah medzi závažnosťou IGD a zmenenou funkčnou konektivitou s vylúčením vonkajších premenných (tj vek, roky vzdelávania, impulzivita a depresia). Ďalšia čiastočná korelácia sa tiež uskutočnila pridaním priemerných herných hodín ako kovariátu s cudzími premennými.
Korelačná analýza medzi štruktúrou mozgu a funkčnou konektivitou
Aby sa preskúmala súvislosť medzi štruktúrou a funkčnou konektivitou v ľavom kaudátovom jadre jednotlivcov s IGD, po štatistickej kontrole impulzívnosti a depresie sa vykonala korelačná analýza.
výsledky
Charakteristika účastníkov
Ako je uvedené v tabuľke Table1,1, jedinci s IGD a HC sa významne nelíšili vo veku (t = 0.83, p > 0.05) a trvanie vzdelávania (t = 0.67, p > 0.05). Avšak v porovnaní s HC dosiahli jednotlivci s IGD vyššie skóre z hľadiska meraní priemerných hodín hrania za deň (t = 7.25, p <0.001) a priemerný počet herných dní v týždni (t = 7.42, p <0.001) a mali vyššie skóre IAT (t = 11.37, p <0.001). Jednotlivci s IGD boli tiež depresívnejší (t = 4.88, p <0.001) a impulzívne (t = 5.23, p <0.001) ako kontroly. Skóre závislosti na internete bolo pozitívne spojené s skóre depresie (r = 0.71, p <0.001) a skóre impulzivity (r = 0.66, p <0.001).
Tabuľka 1
Demografické a klinické charakteristiky skupiny IGD a HC.
| Premenné (priemer ± SD) | IGD | HC | t |
|---|---|---|---|
| Vek (v rokoch) | 21.70 ± 2.74 | 22.40 ± 2.62 | 0.83 |
| Vzdelanie (roky) | 14.55 ± 2.93 | 15.15 ± 2.72 | 0.67 |
| Priemerná doba hry denne | 11.87 ± 5.33 | 1.90 ± 3.06 | 7.25 *** |
| Priemerný počet herných dní v týždni | 6.75 ± 0.71 | 2.4 ± 2.52 | 7.42 *** |
| Skóre AUDIT | 4.73 ± 3.07 | 3.75 ± 2.59 | 1.09 |
| Skóre BDI | 12.4 ± 7.36 | 3.3 ± 3.89 | 4.88 *** |
| Skóre BIS-II | 56.00 ± 5.34 | 47.50 ± 4.92 | 5.23 *** |
| Skóre IAT | 71.85 ± 12.82 | 29.80 ± 8.80 | 12.09 *** |
BDI, Beck Depression Scale; BIS, Barrettova stupnica impulzívnosti II; IGD, porucha internetových hier; IAT, test závislosti na internete; HC, zdravé kontroly.
*** p <0.001 pre skupinové porovnania.
Analýza VBM
Ako je znázornené v tabuľke 1 Table22 a Obrázok Figure1A, 1A, výsledky analýzy VBM ukazujú, že jedinci s IGD znížili objem GM v bilaterálnej strednej čelnej kôre [Brodmann area (BA) 10] (vpravo: t = 4.82, vľavo: t = 4.30, p <0.05, korigované FDR) a významne zvýšil objem GM v jadre ľavého kaudátu (t = 5.37, p <0.05, korigované FDR) v porovnaní s HC. Po kontrole účinku hernej aktivity sa objemy GM v bilaterálnej strednej frontálnej kôre [vpravo: F(1, 38) = 5.58, p <0.05,
Tabuľka 2
Regionálne rozdiely v šedej hmote (GM) medzi skupinou IGD a HC odhaľujú pozitívnu koreláciu so závažnosťou IGD.
| Oblasť mozgu | Súradnice MNI | tmax | Veľkosť klastra (voxely) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | |||
| IGD> HC | |||||
| L caudate | -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 | |
| Korelácia medzi hustotou GM a skóre IAT | |||||
| L caudate | -9 | 8 | 15 | 4.91 | 75 |
BA, oblasť Brodmann; L, vľavo; MNI, Montrealský neurologický inštitút; MFG, stredný čelný gyrus; R, vpravo; IGD, porucha internetových hier; IAT, test závislosti na internete; HC, zdravé kontroly.
Pre každý klaster sú zobrazené súradnice MNI maximálnych t-skóre.
Dôležitosť na záujmových územiach, p <0.05, chybne opravená miera objavenia klastrov.
Analýza morfometrie založenej na voxeloch (VBM). (A) Rôzne objemy šedej hmoty medzi skupinou IGD a HC (p <0.05, chybná miera objavenia korigovaná) (MNI súradnice: L kaudát, -8, 14, 10; R MFG, 44, 51, 8; L MFG, -37, 45, 20). (B) Korelačná analýza VBM (p <0.01) (súradnice MNI: L kaudát, −9, 8, 15). Skratky: HC, zdravé kontroly; IAT, test závislosti na internete; IGD, porucha hry na internete; L, vľavo; MFG, stredný čelný gyrus; R, správne; MNI, Montrealský neurologický ústav.
V skupine IGD sa zistila signifikantne pozitívna korelácia medzi objemom GM v jadre ľavého caudátu a závažnosťou IGD (tj skóre IAT) s vylúčením vonkajších premenných (čiastočná korelácia). r = 0.58, p <0.01, opravené FDR) (obrázok (Figure1B), 1B) a s vylúčením účinku hernej aktivity a iných vonkajších premenných sa tieto pozitívne korelácie našli aj medzi ľavým jadrom kaudátu a skóre IAT (čiastočná korelácia) r = 0.56, p <0.05). Pozorovala sa významne negatívna korelácia medzi stredným čelným objemom a impulzivitou, ktorá sa merala pomocou Barrettovej stupnice impulzivity (čiastočná korelácia). r = 0.39, p <0.05, FDR korigované) a táto korelácia sa nepreukázala po vylúčení účinku hráčskej aktivity (p > 0.05). Žiadna oblasť mozgu však nevykazovala významnú asociáciu so skóre BDI (p > 0.05, opravené FDR).
Pri HC sa nezistil žiadny významný vzťah medzi psychologickými premennými (tj skóre IAT, BIS a BDI) a objemom GM pre každú oblasť mozgu (p > 0.05, opravené FDR).
Analýza funkčnej konektivity
U jedincov s IGD bol ľavý caudát funkčne spojený s rôznymi oblasťami mozgu, vrátane bilaterálneho talamu, putamenu, zadnej cingulate cortex, precuneus, pallidum, accumbens, anterior cingulate cortex, vynikajúcej týlnej kôry, frontálneho pólu, vynikajúcej frontálnej kôry, stredného frontálneho kôra a orbitofrontálna kôra (prahová výška, p <0.001, neopravené; prah klastra, p <0.05, opravené FDR). Medzi HC bolo ľavé kaudátové jadro funkčne spojené s bilaterálnym talamom, putamenom, zadným cingulárnym kortexom, pallidum, accumbens, predným cingulárnym kortexom, orbitofrontálnym kortexom, horným frontálnym kortexom, stredným frontálnym kortexom a strednými frontálnymi kortexmi (výškový prah, p <0.001, neopravené; prah klastra, p <0.05, opravené FDR).
Ako je uvedené v tabuľke Table33 a Obrázok Figure2A, 2Zvýšená funkčná konektivita bola pozorovaná medzi ľavým kaudátom a dvojstranným zadným cingulátom gyrus (PCG) (BA 31) (t = 5.97, p <0.05, korekcia FDR), pravý stredný čelný gyrus (MFG) (BA 8) (t = 11.39, p <0.05, korekcia FDR) a ľavá časť precuneus (BA 31) (t = 5.48, p <0.05, FDR korigované) u jedincov s IGD v porovnaní s kontrolami. Po kontrole účinku hernej aktivity sa tieto zvýšené spojenia medzi subjektmi IGD prejavili v ľavom kaudáte a bilaterálnom PCG [F(1, 38) = 6.27, p <0.05,
Tabuľka 3
Rozdiely vo funkčnej konektivite a medzi skupinou IGD a HC odhaľujú pozitívnu koreláciu so závažnosťou IGD.
| Počiatočná NI | Pripojená oblasť | Súradnice MNI | tmax | Veľkosť klastra (voxely) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| x | y | z | ||||
| IGD> HC | ||||||
| L caudate | 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 | |
| Korelácia medzi funkčným pripojením a skóre IAT | ||||||
| L caudate | R MFG (BA 8) | 22 | 36 | 34 | 6.26 | 446 |
BA, oblasť Brodmann; HC, zdravé kontroly; IGD, porucha internetových hier; L, vľavo; MFG, stredný čelný gyrus; MNI, Montrealský neurologický inštitút; PCG, zadný cingulačný gyrus; R, vpravo; NI, región záujmu.
Úroveň FDR klastra opravená, p <0.05, počiatočná prahová hodnota výšky je p <0.001.
Analýza funkčnej konektivity. (A) Rôzna mozgová konektivita medzi skupinou IGD a HC (p <0.05, korekcia FDR) (súradnice MNI: L-kaudát, -9, 8, 15; R / L PCG, 0, -28, 44; R MFG, 35, 12, 40; L precuneus, -16, -56, 26). (B) Korelačná analýza medzi závažnosťou IGD a hodnotou funkčnej konektivity (p <0.05, korigované FDR) (súradnice MNI: L kaudát, -9, 8, 15; R MFG, 22, 36, 34). Skratky: HC, zdravé kontroly; IAT, test závislosti na internete; IGD, porucha hry na internete; L, vľavo; MFG, stredný čelný gyrus; PG, postcingulate gyrus; R, správne; FDR, miera falošných objavov; MNI, Montrealský neurologický ústav; PCG, zadný cingulárny gyrus.
V skupine IGD sa zistila signifikantne pozitívna korelácia medzi závažnosťou IGD (tj skóre IAT) a funkčnou konektivitou jadra ľavého caudátu s pravou strednou čelnou kôrou bez vylúčenia vonkajších premenných (čiastočná korelácia). r = 0.61, p <0.01, opravené FDR) (obrázok (Figure2B) .2B). Po vylúčení účinku hernej aktivity bola tiež zistená signifikantná pozitívna korelácia medzi závažnosťou IGD a funkčnou konektivitou jadra ľavého caudátu s pravou strednou čelnou kortexom s vylúčením účinku hernej aktivity a ďalších vonkajších premenných (čiastočná korelácia). r = 0.63, p <0.01).
V skupine IGD nebol zaznamenaný žiadny významný vzťah medzi inými psychologickými premennými (tj skóre BIS a BDI) a konektivitou jadra ľavého caudátu s pravou strednou frontálnou kortexom (p > 0.05, opravené FDR). Medzi HC neexistovala významná korelácia medzi psychologickými premennými (tj. Skóre IAT, BIS a BDI) a spojitosťou ľavého kaudátového jadra s inými oblasťami mozgu.
Korelačná analýza medzi štruktúrou mozgu a funkčnou konektivitou
Medzi jadrom kaudátu nebola významná korelácia medzi objemom GM a funkčnou prepojiteľnosťou (r = 0.08, p > 0.05).
Diskusia
Táto štúdia skúmala štrukturálne a funkčné neurálne koreláty IGD kombináciou štruktúrnych MRI a analýz fMRI v pokojovom stave. V súlade s predchádzajúcimi štúdiami o komorbidnej psychopatológii nadmerného používania internetu (39, 40), zistili sme, že jedinci s IGD mali vyššiu úroveň depresie a impulzívnosti. Výsledky neuroimagingu ukazujú, že skóre IAT je pozitívne spojené tak s objemom GM v ľavom jadre kaudátu, ako aj s hodnotou funkčnej konektivity medzi ľavým jadrom kaudátu a pravou strednou čelnou kôrou. Je zaujímavé, že deficity GM v ľavom jadre kaudátu a zmenená konektivita v pokojnom stave medzi ľavým jadrom kaudátu a pravou strednou čelnou kôrou sa ukázali po kontrole účinku hernej aktivity medzi jedincami s IGD. Nepozorovali sme však súvislosť medzi štrukturálnymi a funkčnými zmenami. Tieto zistenia naznačujú, že jadro ľavého kaudátu je dôležitou oblasťou v patogenéze nadmerného správania pri hraní na internete.
Zistili sme štrukturálne zmeny v jadre ľavého caudátu u jedincov s IGD v porovnaní s kontrolami a objem GM v jadre ľavého caudátu bol v priamom vzťahu k závažnosti IGD. Tieto výsledky sú v súlade s predchádzajúcimi štrukturálnymi štúdiami závislosti, vrátane štúdií závislosti na látkach (41, 42), závislosť na hazardných hrách (43) a IGD (25, 44). Jadro kaudátu je nevyhnutnou súčasťou striata a hrá kľúčovú úlohu v učení o správaní založenom na odmeňovaní. Jadro kaudátu je navyše zložito spojené s potešením a motiváciou a s rozvojom a udržiavaním návykových návykov (45-47). Niekoľko štúdií uvádza, že IGD je spojená s abnormalitami v striatu, konkrétne v jadre kaudátu. Napríklad Kim a kol. (3) a Hou a kol. (48) uviedli znížené hladiny dopamínového D2 receptora a dopamínového transportéra v kaudáte medzi jedincami s IGD, čo naznačuje, že IGD je spojená s nižšími hladinami dopaminergnej aktivity v mozgových odmeňovacích cestách, podobne ako u iných návykových porúch. Okrem toho predchádzajúca štúdia fMRI našej skupiny využívajúca rozhodovaciu úlohu odhalila, že vyššia aktivácia v ľavom kaudate bola spojená s výberom riskantných možností, čo poskytuje lepší pohľad na zapojenie ľavého kaudátového jadra do nervových funkcií predikcie odmeny a očakávanie (11). Tieto zistenia spolu naznačujú, že znížený objem GM v jadre ľavého caudátu môže prispieť k zvýšenej citlivosti očakávania odmeny u jednotlivcov s IGD; ľavé jadro kaudátu môže teda byť súčasťou relevantného funkčného obvodu spojeného s IGD.
Aby sme preskúmali vzťah medzi štrukturálnymi zmenami a aberantnou funkčnou konektivitou, vykonali sme analýzu funkčnej konektivity konjunkturálnej analýzy založenú na semenách. Analýza funkčnej konektivity so semenom v ľavom jadre kaudátu odhalila, že pravý stredný frontálny kortex (tj DLPFC) pozitívne koreloval so závažnosťou IGD, čo naznačuje, že jedinci, ktorí sa viac zaoberali internetovými hrami, mali silnejšiu konektivitu medzi jadrom ľavého caudátu. a správny DLPFC. Plocha zobrazená vo výsledku VBM presne nezodpovedala oblasti ukázanej vo výsledku rs-fMRI. Oblasť uvedená vo výsledkoch VBM a rs-fMRI bola BA 10, respektíve 8, a prekrývajúca sa oblasť je iba čiastočná. Celá oblasť je však zahrnutá v DLPFC. DLPFC-striatálny obvod je kľúčovou súčasťou dopamínového odmeňovacieho okruhu a je silne zapojený do výkonných funkcií, ako sú plánovanie, organizácia, radenie a pozorovanie (49). Dysfunkcia tejto siete môže mať vplyv na udržiavanie závislosti tým, že znižuje schopnosť regulovať integráciu a výber kognitívneho a cieľovo motivovaného správania (49). Aberantné frontostriatálne obvody boli predtým odhalené u jedincov s IGD. Štúdia o funkčnej konektivite v kľudovom stave naznačuje, že dospievajúci so závislosťou od internetu majú vo svojich frontostriatálnych obvodoch zmeny, ktoré zhoršujú vplyv, spracovanie motivácie a kognitívnu kontrolu (50). V súlade s našimi výsledkami ďalšia štúdia ukázala, že funkčné pripojenie v frontostriatálnej sieti bolo pozitívne spojené s vyššou závažnosťou závislosti na internete (51). Na rozdiel od súčasných výsledkov však iné štúdie funkčnej konektivity ukázali, že jedinci s IGD majú zníženú funkčnú konektivitu vo frontostriatálnom obvode (24, 25). Nedávny prehľad o nálezoch neuroimagingu pri IGD tiež naznačil nejednotné výsledky medzi štúdiami a naznačil, že zmenený mozog nie je robustný a zasluhuje si ďalšie vyšetrenie (28). Rozdiel medzi týmito nálezmi môže byť spôsobený demografickými alebo klinickými faktormi, ako sú pohlavie, vek, trvanie choroby alebo stav liečby. Početné neuroimagingové štúdie tiež naznačili, že jadro kaudátu a DLPFC sú úzko zapojené do hrania videohier (52-54). Tieto štúdie preukázali, že ľavý striatum a plasticita DLPFC súvisia s množstvom hry / tréningu u narkomanov. V štúdii sme zistili, že zmena v týchto oblastiach súvisí skôr s charakteristikou IGD vrátane návykovej charakteristiky alebo viac súvisí s hernou aktivitou, vykonali sme ďalšiu analýzu po kontrole účinku hernej aktivity (tj priemerných herných hodín). Výsledky ďalšej analýzy jasne ukázali rozdiely medzi skupinami. Preto môže zmena v týchto oblastiach súvisieť skôr s charakteristikami IGD než s hernou aktivitou. Celkovo možno konštatovať, že doterajšie zistenia spolu dokazujú, že dysfunkcia frontostriatálneho okruhu počas pokojového stavu a jeho vzťah k závažnosti IGD môžu byť spojené s nevhodnými výbermi správania, ako je napríklad hľadanie používania internetu napriek negatívnym dôsledkom.
Je potrebné uviesť niekoľko obmedzení tejto štúdie. Po prvé, z dôvodu prierezovej povahy štúdie nie sú vzťahy medzi príčinami a následkami nejasné. Budúce štúdie by mali identifikovať dlhodobé účinky na IGD. Po druhé, obmedzili sme našu kohortu štúdie na mužov vo veku 20 - 27 rokov, a preto by sa pri zovšeobecňovaní výsledkov našej štúdie mala venovať zvýšená pozornosť všeobecnej populácii, a to aj vzhľadom na malú veľkosť vzorky. Po tretie, budúce štúdie môžu zvážiť meranie času od diagnózy IGD na vysvetlenie akejkoľvek významnej variability v nervovom fungovaní. Konečne existuje rozpor medzi našimi zisteniami a ďalším, ktorý ukazuje zvýšenú a zníženú funkčnú konektivitu vo frontostriatálnom obvode. Výsledky by sa preto mali interpretovať opatrne a na vysvetlenie rozporu sú potrebné ďalšie štúdie za rovnakých podmienok (tj demografické charakteristiky alebo s klinicky podobnými účastníkmi) (24, 25, 28).
Na záver táto štúdia odhaľuje štrukturálne zmeny jadra kaudátu a dysfunkcie frontostriatálnych sietí u jednotlivcov s IGD. Čo je dôležitejšie, oba typy zmien boli spojené so závažnosťou IGD. Naše výsledky naznačujú, že jadro ľavého kaudátu hrá kľúčovú úlohu v patogenéze IGD a že zneužívanie IGD a látok má podobné nervové mechanizmy.
Vyhlásenie o etike
Všetci účastníci poskytli svoj písomný informovaný súhlas po dôkladnom informovaní o podrobnostiach experimentu. Rada pre inštitucionálne preskúmanie v Čungnamskej národnej univerzite (IRB) schválila experimentálne a schvaľovacie postupy (schvaľovacie číslo: P01-201602-11-002). Všetci účastníci dostali za svoju účasť finančnú kompenzáciu (50 USD).
Príspevky od autorov
JWS prispela k koncepcii a experimentálnemu návrhu alebo k získaniu údajov alebo k analýze a interpretácii údajov a JHS významne prispela k interpretácii údajov a navrhla článok alebo ho kriticky upravila pre dôležitý intelektuálny obsah.
Vyhlásenie o konflikte záujmov
Autori vyhlasujú, že výskum bol vykonaný bez obchodných alebo finančných vzťahov, ktoré by mohli byť interpretované ako potenciálny konflikt záujmov.
poznámky pod čiarou
Financovanie. Tento výskum bol podporený programom základného vedeckého výskumu prostredníctvom Kórejskej národnej výskumnej nadácie (NRF) financovanej ministerstvom školstva (NRF-2015R1D1A1A01059095).
Skratky
BIS, Barrattova stupnica impulzívnosti II; BDI, Beck Depression Inventory; DLPFC, dorsolaterálny prefrontálny kortex; FDR, miera nesprávneho objavenia; fMRI, funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou; GM, sivá hmota; IAT, test závislosti na internete; IGD, porucha internetových hier; VBM, morfometria založená na voxeli; MNI, Montrealský neurologický inštitút; WM, biela hmota.
Referencie
;
