Reduktimi i lidhjes funksionale të trurit në adoleshentët me varësi në internet (2013)

Prezantimi

Varësia në Internet është njohur gjithnjë e më shumë si në publik ashtu dhe në komunitetin shkencor në mbarë botën [1], megjithëse është një kusht relativisht i ri dhe karakteristikat e tij psikopatologjike dhe mekanizmat neurobiologjike mbeten të kuptuara keq. Studimet e fundit neuroimaging kanë raportuar ndryshime të rëndësishme në funksionin e trurit dhe strukturën e lidhur me varësinë e internetit. Shumica e këtyre studimeve përdorën imazhe funksionale të rezonancës magnetike (fMRI) të kryera gjatë detyrave, dhe kanë implikuar rajone frontale dhe striatare dhe, në një masë më të vogël, korteksin parietal dhe insula [2]-[5]. Përveç kësaj, duke përdorur tomografinë e emitimit të pozitonit (PET), Kim et al. (2011) ka gjetur uljen e disponueshmërisë së receptorit dopamin D2 në kauzë dypalëshe dhe putamen të drejtë [6], dhe Hou et al. (2012) duke përdorur tomografinë e vetme të emetimit të fotonit (SPECT) ka gjetur uljen e nivelit të shprehjes së transporterit striatal dopamik në të rriturit me varësi në internet [7]. Këto gjetje përputhen me modelet aktuale teorike të çrregullimeve të varësisë, që përfshijnë jo vetëm varësinë e substancave, por edhe varësinë e sjelljes (p.sh. kumar patologjike), të cilat theksojnë patologjinë e qarkut fronto-striatural [8], si dhe insula [9], [10]. Studimet strukturore të MRI nga Zhou et al. (2011) dhe Yuan et al. (2011) së bashku kanë sugjeruar anomalitë e substancave gri në rajonet e trurit duke përfshirë edhe korteksin paraballor [11], [12], dhe një studim të difuzionit-tenzor imazhit nga Lin et al. (2012) raportoi abnormalitete të gjëra të bardha në adoleshentët me varësi në internet [13]. Së fundi, Liu et al. (2010) gjeti homogjenitetin rajonal të ndryshuar në varësinë e internetit [14], e cila është për njohuritë tona e vetmja gjetje e fMRI-së në shtetin pritës në literaturë lidhur me këtë çrregullim [15]. Autorët hulumtuan homogjenitetin e përkohshëm në sinjalin e Bold të nivelit të gjakut (Oxygen-Level-Oxygen) të secilit voxel me ato të fqinjëve më të afërt të 26, në një mënyrë voxel.

Shtrirja-shtet-fMRI është një teknikë relativisht e re e imazhit për të hetuar lidhjet ndër-rajonale të aktivitetit spontan të trurit, regjistruar si dikush që qëndron në heshtje në skaner pa u angazhuar në një detyrë të veçantë [16]. Qasja ofron një metodë të fuqishme për hartimin e sistemeve funksionale të përcaktuara mirë [17], [18]. Masat e pushimit-shtet janë të besueshme [19], [20], nën kontroll gjenetik [21]-[23], dhe mendoi të indeksonte një pronë të brendshme të organizmit funksional të trurit [24], në varësi të paralajmërimeve të caktuara [25]. Në kombinim me teknikat teorike të grafikut, fMRI-ja e pushimit shtetëror ofron një mjet të fuqishëm për të hetuar organizimin në shkallë të gjerë të dinamikës funksionale të trurit dhe përçarjen e saj në kushtet psikopatologjike [26].

Në këtë studim, ne përdorëm të dhëna të fMRI-së për pushimin e gjendjes për të përcaktuar dallimet në lidhjen funksionale midis një grupi të plotë të rajoneve të trurit të cinkalit dhe subkortikal të 90 në individë të shëndoshë dhe adoleshentë me varësi në internet, duke u përqendruar tek individët që angazhohen në lojëra të tepruar online në mesin e nëntipave të propozuar e kësaj çrregullimi [27]. Ne gjithashtu zhvilluam një analizë të shqetësimeve topologjike të rrjetit [28] për të vlerësuar nëse ndonjë dallim midis grupeve në forcën e lidhjes u shoqërua më tej me një rikonfigurim global të ndërveprimeve funksionale [26], siç është raportuar në shumë çrregullime të tjera psikiatrike [29], [30].

Bazuar në gjetjet e mëparshme strukturore dhe funksionale të neuroimaging në varësinë e internetit [3], [4], [6], [7], [15], së bashku me modelet e vërtetuara teorike të çrregullimeve të varësisë nga substancat [8], [9], ne hypothesized se adoleshentët me varësi në internet do të tregojnë ndryshuar ndër-rajonale lidhjes midis rajoneve frontale dhe striatal, me një përfshirje të mundshme të mëtejshme të korteksit parietal dhe insula.

Materialet dhe Metodat

Deklarata e Etikës

Ky studim u miratua nga bordi i rishikimit institucional për lëndët njerëzore në Universitetin Kombëtar të Seulit. Të gjithë adoleshentët dhe prindërit e tyre dhanë pëlqimin me shkrim të informuar para hyrjes në studim. Studimi u krye në përputhje me Deklaratën e Helsinkit.

Pjesëmarrësit

Dymbëdhjetë adoleshentë me duar të dorës me varësi në internet dhe 11 me dorën e djathtë dhe me gjininë [31] kontrollet e shëndetshme morën pjesë në këtë studim. Diagnoza e varësisë në internet u krijua duke përdorur Shkallën e Ndryshimeve të Rinj të Internetit (YIAS), e cila përbëhet nga sende 20, secila bazuar në një shkallë 5-pika Likert që vlerëson shkallën e problemeve të shkaktuara nga përdorimi i internetit [32], dhe Kiddie-Schedule for Disorders Affective dhe Schizophrenia-Present and Lifetime Version (K-SADS-PL), një mjet gjysmë i strukturuar i diagnostikimit me vlefshmëri dhe besueshmëri të vendosur, që na mundësoi të përjashtonim çrregullime të tjera psikiatrike [33], [34]. Pjesëmarrësit me varësi në internet ishin të kufizuar tek ata që raportonin se kishin përjetuar përbërës tipikë të varësisë (dmth. Tolerancën, tërheqjen, preokupimin me lojrat në internet, përpjekjet e përsëritura të pasuksesshme për të reduktuar apo ndaluar lojrat në internet, ndikuan negativisht në gjendjen shpirtërore kur u përpoqën të ulnin lojrat në internet; neglizhimi i marrëdhënieve ose aktiviteteve të rëndësishme për shkak të lojrave online) [35], [36]. Të gjithë pjesëmarrësit me varësi në internet raportuan lojra të tepruar online në mesin e subtipave të propozuara të këtij çrregullimi. Të njëjtat instrumente u aplikuan gjatë rekrutimit të adoleshentëve të shëndetshëm. Gjithashtu u vlerësuan informacionet demografike dhe koeficienti i inteligjencës (IQ) të të gjithë pjesëmarrësve (shih Tabela 1).

Shkarko: 

 

• PPT

  PowerPoint slide

• PNG

  imazh më i madh (21KB)

• TIFF

  imazhi origjinal (58KB)

Tabela 1. Karakteristikat demografike dhe klinike të pjesëmarrësve.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.t001

Blerja e të dhënave dhe përpunimi i imazhit

Imazhet fMRI të shteteve të pushimit u blenë në një skaner 3T Siemens (Siemens Magnetom Trio Tim Syngo MR B17, Gjermani) me parametrat e mëposhtëm: koha e përsëritjes (TR) 2700 ms; echo kohë (TE) 30 ms; matrica e blerjes 64 × 64; fushë e parë (FOV) 192 × 192 mm²; kënd i rrokullisjes 90 °; madhësia voxel 3.0 mm × 3.0 mm × 3.0 mm; feta 40. Koha totale e blerjes ishte 6 min 45 sec. U përdor një spirale kokë dhe lëvizja e kokës u minimizua duke mbushur hapësirën bosh rreth kokës me material sfungjer dhe fiksimin e nofullës së poshtme me kasetë.

Paraprodhimi i imazheve të fMRI është kryer duke përdorur Assistantin e Përpunimit të të Dhënave për FMRI Shtesë-Shtetërore (DPARSF) [37], e cila bazohet në hartën parametrike statistikore (SPM8) dhe Shtesën e Shtetit fMRI Data Toolkit (REST). Imazhet e para të 5 në secilën lëndë u hodhën poshtë dhe imazhet e mbetura 145 u korrigjuan për kohën e fetëve dhe u rikonfirmuan në vëllimin e parë në mënyrë që të korrigjohen për objekte të lëvizjes. Të gjithë pjesëmarrësit treguan më pak se 0.5 mm të zhvendosjes dhe 0.5 ° të rotacionit në parametrat e tyre të lëvizjes së kokës 6. Përveç kësaj, të dy grupet nuk ishin dukshëm të ndryshme (p<0.05) në katër parametrat e lëvizjes së kokës së sugjeruar kohët e fundit nga Van Dijk et al. [38]: dmth, zhvendosja mesatare e kokës (varësia nga interneti: 0.04 ± 0.01 mm, kontrolli: 0.04 ± 0.01 mm), zhvendosja maksimale e kokës (varësia nga interneti: 0.18 ± 0.14 mm, kontrolli: 0.17 ± 0.07 mm), numri i mikro (> 0.1 mm) ) lëvizjet (jo më shumë se 2 për të gjithë pjesëmarrësit, përveç dy individëve në grupin e varësisë nga interneti që kanë lëvizje 5 dhe 6 mikro), dhe rrotullimi i kokës (varësia nga interneti: 0.04 ± 0.01 °, kontrolli: 0.04 ± 0.00 °). Para normalizimit hapësinor, një model truri i përputhur me moshën dhe gjininë u krijua bazuar në të dhënat nga NIH MRI Studimi i Zhvillimit Normal të Trurit, duke përdorur Model-O-Matic [39]. Imazhet tona fMRI u normalizuan duke përdorur këtë shabllon të përshtatur dhe të zbutur me një kernel Gaussian gjysmëpërçues me gjerësi të plotë të 6 mm. Të dhënat u shmangën pastaj dhe luhatjet e frekuencave të ulëta (0.01-0.08 Hz) u filtruan për të zbuluar sinjale nga lënda gri dhe për të zvogëluar efektin e zhurmës. Gjashtë parametrat e lëvizjes së kokës, sinjalet e bardha dhe sinjalet fluide të lëngut cerebrospinal u regresuan nga sinjali i filtruar BOLD. Së fundi, mbetjet e kësaj regresioni janë nxjerrë nga rajonet e trurit të 90 (nyjet) të bazuara në Atlas të Automated Anatomical Labeling (AAL) [40], dhe shoqatat në çift u llogaritën duke rezultuar në një matricë të lidhjes 90 me 90 për secilën lëndë. Koeficienti i korrelacionit i Pearson (vonesa zero) u përdor për të përcaktuar sasinë e secilës shoqatë të palës. Vini re se sinjali global nuk u përfshi si një kovariate shqetësuese, duke siguruar që përqindja e korrelacioneve negative ishte minimale.

Analiza e të dhënave

Statistikat e bazuara në rrjet (NBS) [41], [42] u përdor për të identifikuar rrjetet rajonale të trurit që shfaqin një ndryshim të konsiderueshëm midis grupeve në lidhjen funksionale ndër-rajonale. Në mënyrë të veçantë, u krye një t-test për të testuar një dallim në mes të grupit në koeficientin e korrelacionit në secilën prej palëve unike rajonale 90 × (90-1) / 2 = 4005. Rrjetet e ndërlidhura, të njohura zyrtarisht si grafikët përbërës, u identifikuan pastaj midis lidhjeve me një statistikë t që tejkalon një prag të t = 3.0. Një vlerë e p-korrigjuar e gabimit familjar (FWE) është llogaritur për madhësinë e secilit komponent që rezulton duke përdorur testimin e permutacionit (permutations 20000). Çdo permutacion i përfshirë në mënyrë të rastësishme shuffling etiketat e grupit dhe identifikimin e madhësisë së madhe rrjetit të ndërlidhur, duke dhënë kështu një shpërndarje empirike null të madhësive maksimale të komponentëve [43]. Një vlerë p e korrigjuar nga FWE u vlerësua për secilin rrjet të ndërlidhur si përqindja e ndërrimeve që jepnin një rrjet më të madh të ndërlidhur, ose një me madhësi të barabartë. Dy hipotezat alternative (varësia> kontrollet dhe varësia <kontrollet) u vlerësuan në mënyrë të pavarur. Të gjithë këta hapa u kryen duke përdorur paketën e softuerit NBS, e cila shpërndahet lirshëm si pjesë e Toolbox-it për lidhjen e trurithttp://www.brain-connectivity-toolbox.net/) ose NITRC (http://www.nitrc.org/projects/nbs/). Për të vlerësuar riprodhueshmërinë e gjetjeve të rëndësishme në atlaset alternative [44], analiza e mësipërme u përsërit veçmas me atlasin AAL i zëvendësuar me dy atlase alternative për ndarjen e korteksit në rajonet jo-mbivendosëse; konkretisht atlas strukturor i Institutit Neurologjik Montreal (MNI) (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/data/atlas-descriptions.html) dhe një ndarje të rastësishme që përfshin rajonet e 120 [45]. Atlas MNI është një ndarje e trashë që përfaqëson tetë rajone anatomike për hemisferën cerebrale, duke lehtësuar kështu karakterizimin e lidhjes ndër lobare.

Tjetra, ne testuam për dallimet në mes të grupeve në masat kyçe të rrjetit të bazuar në grafik [28]; domethënë, koeficienti mesatar i grumbullimit, gjatësia karakteristike e rrugës dhe raporti i vogël i botës. Interpretimi i këtyre masave në aspektin e kompleksitetit dhe organizimit të trurit mund të gjendet në literaturën shumë të fundit [26], [30], [46]-[49]. Matricat e lidhjes fillimisht u binarizuan në lidhje me një sërë densiteti fiks lidhjeje, duke filluar nga 10% në 30% [28]. Masat e rrjetit u llogaritën në secilën dendësi duke përdorur funksionin e duhur të dhënë në Kutinë e Kutisë për Lidhjen e Trurit. Koeficienti i grumbullimit dhe gjatësia karakteristike e rrugës u normalizuan në lidhje me një ansambël të rrjeteve të rastësishme 20 të gjeneruara duke përdorur algoritmin e rimbushjes Maslov-Sneppen [50]. Dallimet ndërmjet grupeve u vlerësuan më pas në secilën dendësi duke përdorur një test t-dyanësh.

Së fundi, koeficienti i grumbullimit dhe gjatësia e rrugës janë llogaritur në nivel lokal për secilën prej rajoneve 90. Një t-test i dyanshëm u përdor gjithashtu për të testuar dallimet midis grupeve në këto masa specifike për rajonin. Shkalla e zbulimit të gabuar (FDR) [51] u përdor për të korrigjuar për krahasime të shumta në të gjithë familjen e dendësive dhe rajoneve të rrjetit.

Rezultatet

Karakteristikat e Pjesemarresve

Të gjithë pjesëmarrësit ishin meshkuj të drejtë. Nuk ka dallim të rëndësishëm në moshën dhe IQ midis dy grupeve, dhe rezultati YIAS ishte dukshëm më i lartë në grupin e varësisë në internet (Tabela 1).

Dallimet e Grupit në Lidhjen Funksionale

NBS identifikoi një rrjet të vetëm që tregon shumë (p<0.05, i korrigjuar nga FWE) uli lidhjen tek adoleshentët me varësi nga interneti krahasuar me kontrollet. Ky rrjet i prekur përmbante 59 lidhje, që përfshinin 38 rajone të ndryshme të trurit (Figura 1). Rrjeti u përsërit gjerësisht kur atlas AAL u zëvendësua me dy atlase alternative për ndarjen e korteksit në rajonet jo-mbivendosëse (shih Figura S1). Pavarësisht variacionit të konsiderueshëm në numrin e përgjithshëm të rajoneve që përbëjnë këto atlase (AAL: 90, MNI: 16, rastësishëm: 120), qëndrueshmëria e dukshme ishte e dukshme në strukturën e përgjithshme të rrjetit. Madhësia e rrjetit pritet të rritet me zgjidhjen atlas (p.sh., numri i përgjithshëm i rajoneve), duke krijuar një konfigurim më kompleks. Sidoqoftë, regjionet cortical dhe sub-cortical (dhe lobes korresponduese) të implikuara janë gjerësisht të përsëritura në të tre atlaset. Shifrat u vizualizuan me BrainNet Viewer (http://www.nitrc.org/projects/bnv/).

Shkarko: 

• PPT

  PowerPoint slide

• PNG

  imazh më i madh (3.47MB)

• TIFF

  imazhi origjinal (3.16MB)

Figura 1. Rrjeti i zvogëlimit të lidhjes funksionale të trurit në adoleshentët me varësi në internet.

Pikat e kuqe përfaqësojnë qendrat stereotaktike të rajoneve të trurit (nyjet) të përcaktuara nga Atlas i Automated Anatomical Labeling (AAL) dhe vija blu përfaqësojnë lidhjet e mbivendosjes (t = 3.0) që përbëjnë rrjetin e prekur të identifikuar me statistikat e bazuara në rrjet (NBS) (p<0.05, korrigjuar sipas përbërësit). Pamja aksiale ilustron përfshirjen e lidhjeve interhemisferike (dmth., Lidhjet që kalojnë midis hemisferës së djathtë dhe të majtë). Pamja sagitale ilustron përfshirjen e lobeve ballore, temporale dhe parietale në rrjetin e prekur.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g001

Pas Fornito et al. [52], Rajonet AAL u kategorizuan në lobet përkatëse të mëdha (p.sh. frontal, temporal, parietal) dhe përqindja e lidhjeve që lidhin këto ndarje në shkallë të gjerë u quantifikua për çdo palë lobes. Lidhjet Fronto-temporo-parietal u gjetën të prekur, por lobit okupital nuk u përfshi në rrjetin e prekur. Pjesa më e madhe e lidhjeve që u reduktuan në grupin e varësisë në internet përfshinë lidhjet mes rajoneve subkortik dhe kortikaleve frontale (~ 24%) dhe parietale (~ 27%)Figura 2). Për të kuptuar më mirë se cilat rajone subkortike mund të kontribuojnë në këtë gjetje, ne shqyrtuam lidhjen mes çdo lob të korteksit dhe secilës rajon subkortikal veçmas në rrjetin NBS (Figura S2). Kjo analizë zbuloi se rajonet subkortike përfshinin hippocampus, globus pallidus, dhe putamen. Amygdala dhe bërthama caudate nuk u përfshinë në rrjetin e prekur. Putameni dypalësh ishte rajoni subkortikal më i përfshirë gjerësisht, duke treguar lidhje të ulëta me të tre lobet kryesore cerebrale të përfshira. Ky model u përsërit duke përdorur atlasin MNI, nga i cili rrjeti rezultues përfshinte vetëm putamen dhe insula, përveç lobeve frontale, parietale dhe përkohore; bërthama caudate dhe lob i zverkut nuk u përfshinë në rrjetin e prekur.

Shkarko:  

 

• PPT

  PowerPoint slide

• PNG

  imazh më i madh (153KB)

• TIFF

  imazhi origjinal (508KB)

Figura 2. Proporcioni i lidhjeve të prekura në varësinë e internetit që lidh çifte të dallueshme të ndarjeve të gjera cerebrale.

Numri i lidhjeve që përfshijnë secilën palë të ndarjeve normalizohet nga numri i përgjithshëm i lidhjeve të dy palëve. Vini re se hippocampus, globus pallidus dhe putamen u caktuan në kategorinë subkortike, dhe gyrusi i mëparshëm i cingulave u caktua në kategorinë frontale. Bërthama amygdala dhe caudate nuk përfshiheshin në rrjetin e prishur dhe kështu nuk kishte nevojë t'i caktosh këto rajone në një lob. Putameni, në mënyrë bilaterale, ishte rajoni më i përfshirë nënkortik, duke treguar lidhje të ulëta me të tre lobet kryesore cerebrale të përfshira.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g002

Ne nuk identifikuam ndonjë rrjet me lidhje të shtuar në grupin e varësisë në internet. Nuk ka lidhje të dukshme midis lidhjes funksionale në rrjetin e identifikuar dhe rezultatin YIAS, ose në grupin e varësisë në internet ose në kontrolle.

Dallimet e Grupeve në Topologjinë e Rrjetit

Nuk ka dallim në mes të grupeve në koeficientin mesatar të grumbullimit, gjatësinë karakteristike të rrugës ose raportin e vogël të botës në cilëndo dendësi të rrjetit të hetuar (p<0.05, i korrigjuar nga FDR) (Figura 3). Përveç kësaj, asnjë ndryshim midis grupeve në masat përkatëse lokale (rajonale) mbijetoi korrigjimin FDR për krahasime të shumëfishta. Aplikimi i një korrigjimi të rremë pozitiv më pak të rreptë p<(1/90) = 0.011 [53] në mënyrë që të eksplorojnë efektet e nivelit të trendeve të prodhuara në mes të grup-diferencave në koeficientin lokal të grumbullimit dhe gjatësisë lokale të rrugës që shfaqen kryesisht në lobët e zverkut (Tabelat S1 S2).

Shkarko: 

 

• PPT

  PowerPoint slide

• PNG

  imazh më i madh (1.57MB)

• TIFF

  imazhi origjinal (1.87MB)

Figura 3. Parametrat e vegjël të botës të lidhjes funksionale të trurit në adoleshentët me varësi në internet.

doi: 10.1371 / journal.pone.0057831.g003

Diskutim

Dëshmia e zvogëlimit të lidhjes funksionale të trurit është gjetur tek adoleshentët me varësi në internet. Në përputhje me modelet aktuale duke theksuar rolin e patologjisë cortico-subkortical në varësi [54], 24% e lidhjeve në rrjetin e ndryshuar që diferencon individët e varur dhe kontrollet e shëndetshme përfshinë lidhjet mes rajoneve ballore dhe nënkortike. Një zonë shtesë 27% e lidhur subcortical dhe parietal, me dëshmi më të kufizuara për përfshirjen e Insula, përsëri në përputhje me prova të kohëve të fundit të një përfshirje të këtyre rajoneve në varësi. Vini re se analiza jonë siguron një test të rreptë të modeleve cortico-subcortical të varësisë, pasi përfshinte masa të lidhjes funksionale palë në mes të rajoneve të ndryshme 90 të shpërndara në të gjithë trurin. Fakti që sistemet cortico-subcortical u shfaqën si një patologji e shquar duke përdorur këtë analizë tërësisht të bazuar në të dhëna ofron mbështetje të fuqishme për përfshirjen e këtyre sistemeve në varësinë e internetit. Për më tepër, gjetjet tona tregojnë se varësia në internet ndan karakteristikat neurobiologjike të përbashkëta me çrregullimet e tjera të varësisë dhe se rajonet subkortike në veçanti mund të përfaqësojnë faqet kryesore të patologjisë së rrjetit të trurit. Një shënim i rëndësishëm është pikëpamja e Institutit Kombëtar për abuzimin e drogës që varësia e sjelljes mund të jetë modele relativisht e pastër e varësisë, duke marrë parasysh se këto kushte nuk janë të ndotura nga efektet e substancave [55]. Ndërsa studimi i shumë çrregullimeve të varësisë është varur pa dyshim nga efektet sekondare të toksicitetit të abuzimit të substancave, varësia në internet diagnostikohet me sjellje dhe kështu ofron një model më të synuar për studimin e varësisë që është i lirë nga efektet afatgjata të drogës.

Në këtë studim, NBS u përdor me madhësinë e rrjetit të matur bazuar në shtrirjen e saj; që është, numri i përgjithshëm i lidhjeve që përbëjnë rrjetin. Kjo masë madhësie nuk është e përshtatshme për zbulimin e efekteve fokale që përfshijnë lidhjet e vetme dhe të izoluara të cilat nuk formojnë kolektivisht një rrjet. Për të testuar për këto lloje të dallimeve fokale midis grupeve, analiza NBS u përsërit testimi për dallimet në masën e komponentit në vend të madhësisë. Statistika masive siguron ndjeshmëri më të madhe ndaj efekteve fokale dhe intensive sesa testimi për dallimet në madhësinë e komponentit. Përveç kësaj, ne gjithashtu kufizohëm krahasimet me buzë duke përdorur FDR, i cili do të jetë shumë i ndjeshëm ndaj intensitetit të lartë, efekteve fokale. Asnjë dallim domethënës mes grupeve nuk ishte i dukshëm me as FDR ose statistikat masive, duke sugjeruar se lidhja aberrante në varësinë e internetit përfshin një rrjet të shpërndarë që përfshin disa rajone cortical dhe subcortical.

Duke pasur parasysh se pronat e rrjetit të trurit janë të njohura të jenë të ndjeshme ndaj zgjedhjes së modelit të ndarjes, ne kemi hetuar disa skema alternative të ndarjes në mënyrë që të vlerësojmë riprodhueshmërinë e çdo zbulimi për ndryshimet në përkufizimet nodale [45], [56], [57]. Kjo na lejoi të përjashtonim mundësinë që disa gjetje të ishin thjesht për shkak të pozicionimit statistikor të favorshëm të nyjeve, por jo të riprodhueshme me ndarje të tjera të njohura.

INë kontrast me forcën e zvogëluar të lidhjes funksionale, parametrat topologjik nuk zbuluan dallime domethënëse në grup. Edhe kur kemi kryer analiza të mëtejshme eksploruese të bazuara në kontroll më pak të rreptë ndaj gabimit të tipit I, rezultatet treguan dallimin e mundshëm topologjik që kryesisht përfshinte lobin okupital, i cili nuk ishte i ndikuar në analizën e NBS. Kështu, ndërsa varësia në internet ishte e lidhur me një rënie të gjerë dhe të konsiderueshme të lidhjes funksionale në qarqet cortico-subkortike, kjo rënie nuk u shoqërua me një përçarje globale në topologjinë e rrjetit funksional të trurit. Ky studim tregon se dallimet e gjera në lidhjen funksionale mund të ekzistojnë në mungesë të ndryshimeve në masat bazë topologjike. Mund të duket e mrekullueshme që dallimet në forcën e lidhjes ishin kaq të përhapura në mungesë të dallimeve të rëndësishme topologjike. Megjithatë, është e rëndësishme të theksohet se forca e topologjisë dhe lidhjes janë vetitë e dallueshme të lidhjes dhe anomalitë në një nuk duhet të nënkuptojnë anomali në tjetrën. Gjetjet e ngjashme janë vërejtur edhe në çrregullime të tjera [52], [58]. Sidoqoftë, vërejmë se dallimet e grupeve në disa prona topologjike kanë tendencë drejt dendësisë statistikore. Analiza e një mostre më të madhe mund të ofrojë fuqinë e nevojshme për të deklaruar këto efekte të rëndësishme. Rezultatet tona sugjerojnë se ndryshimet topologjike mund të jenë më delikate sesa ato të vërejtura për masat funksionale të lidhjes.

Ndër lidhjet 59 të përfshira në rrjetin e ndryshuar, 25 ishin lidhje interemisferike dhe 34 ishin intrahemisferike, duke treguar përfshirjen e lidhjeve me rreze të gjatë, si dhe me rreze të shkurtër në të gjithë trurin. Duke pasur parasysh se varësia në internet është një gjendje e sapo njohur e shëndetit mendor, me konceptin e tij dhe kriteret diagnostike ende të pakapshme dhe të papërcaktuara, ndoshta mund të jetë e habitshme për të gjetur një rrjet kaq të ndikuar gjerësisht në tru të këtyre subjekteve. Kohët e fundit, Lin et al. (2012) hetuar integritetin e bardhë të trurit të trurit në adoleshentët me varësi në internet duke përdorur difuzionin-tensor Imazhe, dhe gjeti një rënie të gjerë në anisotropia pjesshme (FA) në të gjithë trurin pa asnjë zonë të lartë FA në grupin e varësisë në internet [13]. Rezultatet e tilla implikojnë një bazë të mundshme anatomike për shqetësimet funksionale të vërejtura në mostrën tonë, një hipotezë që mund të testohet duke përdorur fMRI të kombinuar dhe imazhimin e ponderuar të shpërndarjes në të njëjtët pjesëmarrës [59].

Sa i përket numrit të madh të lidhjeve interemisferike të gjetura në rrjetin e ndryshuar, komunikimi efikas interhimferik ka kohë që mendohet të jetë i rëndësishëm në funksionet e trurit [60]-[63]. Megjithatë, relativisht pak studime neuroimaging të varësisë kanë adresuar integrimin funksional midis hemisferave dypalëshe. Kohët e fundit, Kelly et al. (2011) konstatoi reduktimin e lidhjes funksionale interhemisferike në të rriturit e varur nga kokaina [64]. Ata treguan përfshirjen primare të një rrjeti fronto-parietal, me një relative të kursyer të rajoneve të përkohshme, rezultate që paralelisht gjetjet tona. Megjithëse autorët diskutuan gjetjen kryesisht si pasqyrim të efekteve afatgjata të ekspozimit kronik të kokainës, ata gjithashtu përmendën mundësinë që reduktimi i lidhjes funksionale interhemisferike mund të ketë paraprirë ekspozimin ndaj kokainës si një dobësi ndaj çrregullimeve të varësisë. Rezultatet tona sugjerojnë se këto ndryshime interhemisferike pasqyrojnë ose një cenueshmëri për çrregullime të varësisë ose një korrelacion nervash të sjelljes gjenerike të varësisë, në vend që të jenë të mesme për përdorim të zgjatur të drogës, duke pasur parasysh se varësia në mostrën tonë është përcaktuar në terma thjesht të sjelljes. Këto mundësi mund të vlerësohen duke testuar ngjashmëritë fenotipike midis të afërmve të pandikuar të individëve me çrregullime të drogës ose të sjelljes.

Interesante, një model i ngjashëm i zvogëlimit të lidhjes funksionale të pushimit shtetëror ndërmjet rajoneve frontale dhe parietale u raportua si në individin e kokainës dhe të varur nga heroinas [64], [65]. Në një rishikim të kohëve të fundit, Sutherland et al. (2012) sugjeroi që lidhja e zvogëluar në qarqet fronto-parietale mund të jetë një komponent qendror në rrjetin e kontrollit kognitiv të dëmtuar të popullatave të varur nga droga [54]. Gjetja jonë në varësinë e internetit gjithashtu mbështet nocionin se zvogëlimi i lidhjes funksionale midis rajoneve frontale dhe parietale mund të jetë një karakteristikë e përbashkët për lloje të ndryshme të varësisë, duke sugjeruar praninë e një fenotipi të përbashkët që nuk është një pasojë dytësore e përdorimit të drogës. Përveç kësaj, një hetim i kohëve të fundit i lidhjes funksionale të të gjithë trurit në skizofreninë tregoi ndryshime të dukshme para fronto-materiale dhe jo fronto-parietale ose fronto-striatale [52], në përputhje me modelet klasike të patofiziologjisë të çrregullimit [66]. Sigurisht, gjetja më e shquar e studimit të tanishëm është se varësia në internet ishte e lidhur me patologjinë e qarqeve striatare në veçanti, një sistem që zakonisht implikohet në çrregullime të tjera të varësisë, duke sugjeruar një fenotip të përbashkët neurobiologjik. Identifikimi i qarqeve të ndryshuara striatale që mbivendosen me ato të çrregullimeve të varura të varësisë mund të jenë të dobishme për të testuar nëse modeli i varësisë është një kornizë e përshtatshme teorike për të kuptuar çrregullimin [67], [68]. Sidoqoftë, nëse një dëmtim relativisht më i fortë i lidhjes funktuale para-parietale dhe fronto-striatale mund të jetë kryesisht specifike ndaj çrregullimeve të varësisë mbetet ende në pyetje. Studimet e ardhshme që krahasojnë drejtpërsëdrejti çrregullime të ndryshme, janë të nevojshme për të përcaktuar specifikat.

Një nga gjetjet më interesante në studimin e tanishëm ishte përfshirja e fortë e putamen. Kjo strukturë e trurit është e njohur për të moduluar disa neurotransmitters duke përfshirë dopamin, dhe funksioni dopaminergjik striatal dopio është implikuar fuqimisht si një nga mekanizmat kryesore biologjike të çrregullimeve të varësisë [8]. Dopamine është një modulator kyç i funksionit të putamenit dhe mund të luajë një rol të rëndësishëm në shqetësimet funksionale të lidhjes të vërejtura në këtë studim. Kjo është në përputhje me dëshmitë e kohëve të fundit se transporti striatal dopamin dhe disponueshmëria e receptorit D2 është ndryshuar në njerëzit me varësi në internet [6], [7] dhe se modulimi gjenetik dhe farmakologjik i niveleve të dopaminës së trurit mund të ushtrojë një ndikim të thellë në modelet e lidhjes funksionale [69]-[71]. Duke marrë parasysh këto raporte të mëparshme dhe mekanizmin e propozuar neurobiologjik të varësisë që përfshin funksionin dopaminergjik striatal dopal [8], duke kuptuar efektet e dopaminës në rrjetin e identifikuar si shfaqja e lidhjes funksionale të ndryshuar në studimin aktual do të përfaqësojë një rrugë të rëndësishme përpara për të kuptuar korrelacionin neurobiologjik të varësisë në internet.

Konstatimi ynë se putamen ishte rajoni subkortikal më i përfshirë gjerësisht në rrjetin e zvogëluar funksional, duke kursyer bërthamën caudate, është gjithashtu interesante. Të dyja strukturat janë pjesë e striatumit, i cili në anën tjetër është pjesë e strukturave nënkortike. Putameni konsiderohet zakonisht si një rajon i trurit i lidhur me aktivitetin motorik, dhe ka qenë më pak i përfshirë në shtimin e substancës se caudati. Midis aktiviteteve motorike, një sekuencë e mësuar mirë e lëvizjeve të gishtërinjve të përsëritura është treguar të jetë e lidhur me aktivizimin në putamen [72]-[76]. Njerëzit që vuajnë nga varësia në internet mund t'i nënshtrohen një frekuence shumë më të lartë të sjelljeve të caktuara gjatë një periudhe të gjatë kohore, të cilat përfshijnë manipulimin e përsëritur të miut dhe tastierës dhe këto përvoja mund të ndikojnë në trurin e tyre. Prandaj, lidhja aberrant që rrjedh nga putamen ndoshta tregon një veçori specifike të varësisë në internet. Sidoqoftë, meqë nuk kemi matur shkallën e manipulimit të gishtërinjve në pjesëmarrësit tanë, implikimi i uljes së lidhjes funksionale në vend të lidhjes funksionale që përfshin putamen në lidhje me manipulimin e miut / tastierës mbetet e hapur për hulumtimet e ardhshme. Nga ana tjetër, përfshirja e putamen në gjetjet tona mund të pasqyrojë rolin e saj në proceset njohëse që ndahen me caudate dhe që janë të dëmtuara në varësi, si për shembull përpunimi i shpërblimit [77], [78].

Një tjetër pikë e denjë për diskutim është mungesa e lidhjes funksionale të shtuar në grupin e varësisë në internet. Megjithëse ne kryesisht pritej të gjejmë lidhjen funksionale të zvogëluar në grupin e varësisë, në fakt nuk përjashtuam mundësinë e vëzhgimit të lidhjes funksionale të rritur, sidomos duke pasur parasysh hipotezën se adoleshentët me varësi në internet mund të tregojnë një efekt praktike për shkak të aktiviteteve të tepërta online [79]-[82]. Një shpjegim i mundshëm për gjetjen negative mund të jetë që madhësia e vogël e mostrës nuk ka fuqi për të zbuluar këtë rritje praktike të lidhjes funksionale. Megjithatë, ende nuk është vërtetuar plotësisht nëse performanca njohëse në detyra të caktuara ose ashpërsia e disa psikopatologjive manifestohen si ulje ose rritje e lidhjes funksionale [83], [84]. Një konsideratë tjetër duhet të jetë që efekti i përdorimit të internetit të tepërt afatgjatë mund të ndikojë në mënyrë të ndryshme në tru sipas nënpopullimit. Për shembull, një nënpopullim i quajtur lojtarë profesionalë në internet angazhohet në aktivitete intensive në internet, shpenzon shuma të ngjashme të kohës duke ushtruar lojëra në internet dhe ndoshta performon më mirë në ato lojëra sesa njerëzit me varësi në internet dhe ende nuk duket të jetë i varur siç dëshmohet nga një rezultat shumë më i ulët YIAS [85]. Prandaj, mund të supozohet se efektet praktike në aktivitetet e internetit mund të shfaqen ndryshe varësisht nga individi.

Studimi aktual ka disa kufizime të rëndësishme. Së pari, madhësia e mostrës ishte mjaft e vogël, e cila ka gjasa të kufizonte fuqinë tonë për të zbuluar korrelacione të rëndësishme midis lidhjes funksionale dhe rezultateve të YIAS. Kështu, gjetja aktuale duhet të përsëritet në një mostër më të madhe të pjesëmarrësve me varësinë dhe kontrollet në internet. Megjithatë, vlen të përmendet se madhësia e mostrës tonë ishte në tërësi e krahasueshme me atë të studimeve funksionale neuroimaging të varësisë në internet. Mostra jonë ishte unike, pasi shumica e studimeve të mëparshme u bazuan në të rriturit [2]-[7]. Së dyti, kriteret diagnostike për varësinë në internet nuk janë të qëndrueshme ende, megjithëse gjetjet tona tregojnë një bazë neurobiologjike potenciale për këtë çrregullim të supozuar. Së treti, megjithëse përjashtuam çrregullime mendore komorbide duke përdorur K-SADS-PL, simptomat e nivelit subthreshold të kushteve mendore komorbid mund të kenë qenë ende të pranishme. Së katërti, grumbullimi i një spektri më të gjerë të informacionit klinik, siç janë shprehitë e gjumit, mund të ketë pasuruar të dhënat tona dhe ka përmirësuar kontributin tonë në literaturën [86], [87]. Së fundi, projekti i studimit kryq seksional kufizon interpretimin e një marrëdhënieje shkakësore midis lidhjes funksionale të zvogëluar dhe zhvillimit të varësisë në internet. Duhet të theksohet se mocioni i kokës është shfaqur si një ngatërresë e rëndësishme në neuroimaging funksionale [38], [88]. Mocioni i kokës u vlerësua në mënyrë të plotë në këtë studim duke përdorur një sërë masash të propozuara kohët e fundit të rrotullimit dhe zhvendosjes [38]. Asnjë ndryshim i rëndësishëm midis grupeve nuk u gjet për asnjë nga masat e lëvizjes së kokës të konsideruara.

INë përmbledhje, rezultatet e këtij studimi sugjerojnë se adoleshentët me varësi në internet shfaqin lidhjen funksionale të trurit të ndryshuar në mungesë të shqetësimeve të mëdha të topologjisë së rrjetit. Rrjeti i ndryshuar tregoi një përfshirje të gjerë të lidhjeve interhemisferike me rreze të gjatë, si dhe lidhjeve intrahemisferike me rreze të shkurtër në të gjithë trurin. Rajonet subkortike të trurit mund të luajnë një rol të rëndësishëm në këtë rrjet të ndryshuar, veçanërisht në putamen, i cili tregoi lidhje të ulëta me të tre lobet kryesore cerebrale të përfshira.

Informacion mbështetës

Figure_S1.tif

• 1 / 4

fikpjesë

Shkarko

Rrjeti i zvogëlimit të lidhjes funksionale të trurit në adoleshentët me varësi të internetit (duke përdorur atla të ndryshëm).Pikat e kuqe përfaqësojnë qendrat stereotaktike të rajoneve të trurit (nyjet) të përcaktuara nga Atlas strukturor i Institutit Neurologjik të Montrealit (A) dhe atlas i ndarjes së rastësishme (B), dhe linjat blu përfaqësojnë lidhjet e mbivendosjes (t = 2.1 dhe 3.0) identifikohen me statistikat e rrjetit (NBS) (p<0.05, korrigjuar sipas përbërësit).

Figura S1.

Rrjeti i zvogëlimit të lidhjes funksionale të trurit në adoleshentët me varësi të internetit (duke përdorur atla të ndryshëm).Pikat e kuqe përfaqësojnë qendrat stereotaktike të rajoneve të trurit (nyjet) të përcaktuara nga Atlas strukturor i Institutit Neurologjik të Montrealit (A) dhe atlas i ndarjes së rastësishme (B), dhe linjat blu përfaqësojnë lidhjet e mbivendosjes (t = 2.1 dhe 3.0) identifikohen me statistikat e rrjetit (NBS) (p<0.05, korrigjuar sipas përbërësit).

(TIF)

Figura S2.

Përqindja e lidhjeve të prekura në varësinë e internetit që lidh çifte të dallueshme të ndarjeve të gjera cerebrale (të detajuara për rajonet subkortike).Numri i lidhjeve që përfshijnë çdo palë ndarje normalizohet nga numri i përgjithshëm i lidhjeve të dy palëve.

(TIF)

Tabela S1.

Koeficienti lokal i grumbullimit.Kjo tabelë tregon rezultatet e nivelit të trendit me korrigjim të rreme false pozitive p<(1/90) = 0.011; asnjë rezultat nuk i mbijetoi korrigjimit standard të normës së zbulimit të rremë për krahasime të shumta.

(DOC)

Tabela S2.

Gjatësia e rrugës lokale.Kjo tabelë tregon rezultatet e nivelit të trendit me korrigjim të rreme false pozitive p<(1/90) = 0.011; asnjë rezultat nuk i mbijetoi korrigjimit standard të normës së zbulimit të rremë për krahasime të shumta.

(DOC)