Skillnad i den dorsolaterala prefrontala cortexens funktionella anslutning mellan rökare med nikotinberoende och individer med internetstörning (2017)

. 2017; 18: 54.

Publicerad online 2017 Jul 27. doi:  10.1186 / s12868-017-0375-y

PMCID: PMC5530585

Abstrakt

Bakgrund

Det har rapporterats att internetspelstörning (IGD) och rökare med nikotinberoende (SND) delar kliniska egenskaper, såsom överengagemang trots negativa konsekvenser och begär. Denna studie syftar till att undersöka förändringar i funktionsanslutningens vila-tillstånd (rsFC) hos den dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC) som observerats i SND och IGD. I denna studie genomgick 27 IGD, 29 SND och 33 friska kontroller (HC) en viloläges funktionell magnetisk resonansavbildning (rs-fMRI). DLPFC-anslutning bestämdes i alla deltagare genom att undersöka de synkroniserade lågfrekventa fMRI-signalfluktuationerna med användning av en temporär fröbaserad korrelationsmetod.

Resultat

Jämfört med HC-gruppen visade IGD- och SND-grupperna minskad rsFC med DLPFC i höger insula och vänster underliggande främre gyrus med DLPFC. Jämfört med SND-gruppen uppvisade IGD-individerna ökad rsFC i vänster inferior temporal gyrus och höger inferior orbital frontal gyrus och minskade rsFC i höger mitt occipital gyrus, supramarginal gyrus och cuneus med DLPFC.

Slutsats

Våra resultat bekräftade att SND och IGD delar liknande nervmekanismer relaterade till begär och impulsiva hämningar. Den signifikanta skillnaden i rsFC med DLPFC mellan IGD- och SND-försökspersonerna kan tillskrivas den visuella och hörselstimulering som genereras av långsiktig internetspel.

Nyckelord: Funktionell magnetisk resonansavbildning, Internet-spelsjukdom, nikotinberoende, vilotillstånd funktionell anslutning, Dorsolateral prefrontal cortex

Bakgrund

Internet-spelstörning (IGD), även känd som problematisk internetanvändning, är överdriven och återkommande användning av onlinespel på nätet []. IGD skiljer sig från missbruk eller narkotikamissbruk så att inget ämne eller kemiskt intag är inblandat; emellertid kan överdriven internetanvändning leda till fysiskt beroende liknande det som observerats i andra missbruk []. För närvarande har IGD blivit en allvarlig psykisk hälsoproblem runt om i världen, vilket kräver ytterligare utredning, vilket exemplifieras av dess införande som ett villkor för vidare studier i avsnitt 3 i Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (5: e upplagan, DSM-5) []. Följande diagnostiska kriterier för IGD föreslogs: tidsförvrängning, längre tid än ursprungligen planerad och planerad tid, användning av internetaktivitet för att hantera eller undkomma problem, tvångsmässigt beteende, bedrägeri om omfattningen av användningen, misslyckande med att stoppa eller kontrollera användningen, och upptagen av internetanvändning när de är offline [-]. Det är särskilt viktigt att många av dessa beteendessymtom liknar substansrelaterade störningar [-].

För närvarande är den exakta patogenesen av IGD oklar. Några studier antydde att riskfaktorn för IGD är relaterad till den ökade förekomsten av substansberoende [-]. Många studier fann att IGD och substansberoende delade liknande neurala mekanismer, såsom nikotinberoende [, , ]. På grundval av beteendemissbruk har forskare försökt att associera IGD med andra beteendeproblem som kan leda till beroende, som drogmissbruk, alkoholmissbruk och nikotinberoende [, ]. Vår tidigare studie avslöjade att rökare med IGD uppvisade minskad vilotillstånd funktionell anslutning (rsFC) i höger rectus gyrus och ökad rsFC i vänster mittre frontala gyrus med post cingulate cortex (PCC), jämfört med icke-rökare med IGD. Dessutom hittades negativt korrelation i PCC-anslutningen till höger rectus gyrus med Chens internetberoende-poäng (CIAS) för rökare med IGD före korrigering. Resultaten antydde att jämfört med icke-rökare med IGD hade rökare med IGD förändringar av funktionen i hjärnregioner relaterade till verkställande motivation och funktion []. Vergara et al. [] avgränsade ett allmänt mönster av hypokonnektivitet i prekuneus, insula, postcentral gyrus och visuell cortex hos substanskonsumenter. Dessutom visade anslutningsminskningen mellan postcentrala och ett vilolägen nätverk som täcker rätt fusiform och lingual gyri deras signifikanta samband med svårighetsgraden av farligt drickande. Hos rökare observerades hypokonnektivitet mellan thalamus och putamen. Däremot visade den vinklade gyrusen hyperförbindelse med förkönnen kopplad till rökning och korrelerade signifikant med svårighetsgraden av nikotinberoende. Dessa resultat antydde att särskilda effekter av alkohol och nikotin kan separeras och identifieras. Han et al. [] hittade IGD-individer och alkoholberoende (AD) har positiva rsFC-värden i den dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC) och cingulat, cerebellum samt negativa rsFC-värden mellan DLPFC och orbitofrontal cortex. AD-gruppen visade sig ha positiva rsFC-värden mellan DLPFC, striatala områden och temporär lob, medan IGD-gruppen visar negativa rsFC-värden bland dessa områden. De drog slutsatsen att båda grupperna kan ha underskott i verkställande funktion.

I denna studie försökte vi upptäcka skillnaden mellan rsFC för individer med IGD och rökare med nikotinberoende (SND) och utforska mekanismen för denna skillnad. Enligt Han et al. [], är begär inducerade av speciella ämnen, såsom alkohol, nära associerade med DLPFC-aktivitet []. Dessutom tros DLPFC spela nyckelroller i att förmedla kliniska symtom på utövande dysfunktion, alkoholberoende, inklusive impulsivitet och förvärring av missbrukspotential []. Föreliggande studie syftar till att utvärdera DLPFC-seedade rsFC i IGD och SND.

Metoder

Deltagare

Den aktuella studien godkändes av forskningsetiska kommittén vid Ren Ji Hospital och School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, China No. [2016] 079k (2) med skriftligt informerat samtycke från alla ämnen. Alla deltagare informerades om målen för vår studie före MR-undersökningen. Av 86-deltagarna som ingick i studien och utvärderades med hjärn-MRI från Jan 2016 till december 2016, hade 27 IGD, 29 SND och 30 friska kontroller (HC). Som beskrivits i vår tidigare studie [], IGD-försökspersonerna som uppfyllde det diagnostiska frågeformuläret för internetberoende (dvs YDQ) test modifierat av Beard och Wolf [] rekryterades från den psykologiska polikliniken vid Shanghai Mental Health Center. Samtidigt rekryterades SND- och HC-grupperna genom annonser. IGD-gruppen spelade internetspel cirka 42–70 timmar (medelvärde ± SD: 44.31 ± 10.27) per vecka. Lämpliga frågor från den strukturerade kliniska intervjun för DSM-IV [] användes för att bedöma nikotinberoende. Deltagaren från IGD- och HC-grupperna hade aldrig rökt och ingen deltagare rapporterade själv alkoholkonsumtion eller annan substansanvändning (SUD). Alla SND-försökspersoner började röka 2–10 år innan den aktuella studien började. De är alla dagliga rökare och de röker cirka 10–45 cigaretter (medelvärde ± SD: 21 ± 1.76) per dag. CIAS [], självbedömning av ångestskala (SAS) [], self-rating depression skala (SDS) [], Barratt impulsivitetsskala-11 (BIS-11) [] och Fagerstrom-test av nikotinberoende (FTND) [] utfördes för att bedöma deltagarnas kliniska egenskaper. CIAS är en självrapporterad åtgärd med god tillförlitlighet och giltighet och har använts för att mäta svårighetsgraden av internetberoende []. FTND är ett självrapportfrågeformulär med sex artiklar som används för att bedöma svårighetsgraden av nikotinberoende []. Alla frågeformulär skrevs ursprungligen på engelska och översattes sedan till kinesiska.

Alla deltagare hade högerhänta, och ingen av deltagarna hade (1) tidigare sjukhusvistelse för en historia av större psykiatriska störningar eller psykiatriska störningar; (2) andra ämnen som använder ämnen än nikotinberoende; (3) mental retardering; (4) neurologisk sjukdom eller skada; (5) intolerans mot MRT.

MRI förvärv

Bilder erhölls med användning av en 3.0T MRI-skanner (GE Signa HDxt 3T, USA) med en standardhuvudspole. Fasthållande skumplattor användes för att minska huvudets rörelse och öronproppar användes för att minska skannerljudet. SND-gruppen var tvungen att avstå från att röka 1 timme innan skanningen. Funktionella MR-data för vilotillstånd förvärvades med användning av en gradient-eko-plan-sekvens som beskrivs i vår tidigare studie []. Därefter 34 tvärgående skivor (repetitionstid [TR] = 2000 ms, ekotid [TE] = 30 ms; synfält [FOV] = 230 × 230 mm2; 3.6 × 3.6 × 4 mm3 voxelstorlek) erhölls inriktade längs den främre commissure-posterior commissure-linjen. Varje fMRI-skanning varade 440 s. Under skanningen instruerades deltagarna att hålla sig vaken med slutna ögon och inte tänka på några specifika ämnen. Efter skanning ombads försökspersonerna att bekräfta att de förblir vaken under skanningen. Dessutom är högupplösta T1-viktade anatomiska bilder (TR = 6.1 ms, TE = 2.8 ms, TI = 450 ms, skivtjocklek = 1 mm, gap = 0, vippvinkel = 15 °, FOV = 256 × 256 mm2, antal skivor = 166, 1 × 1 × 1 mm3 voxelstorlek) med hjälp av en 3D snabbt bortskämd gradient återkallade sekvensbilder.

Statistisk analys

De demografiska och kliniska måtten hos grupperna jämfördes. Envägs ANOVA-tester genomfördes med användning av statistikpaketet för socialvetenskapsprogramvaran (version 18) för att bedöma skillnaderna mellan 3-grupperna. Bonferroni post hoc-test utfördes sedan för att bedöma skillnaderna mellan varje par av grupper. Ett 2-tailed p-värde för 0.05 ansågs statistiskt signifikant för alla analyser.

Funktionell MRI-förbehandling utfördes med användning av en verktygslåda för databehandling och analys för hjärnavbildning (http://rfmri.org/dpabi) []. Efter att ha förkastat de första 10 volymerna i varje funktionell tidsserie förbehandlades de återstående 210 bilderna. Korrektion av skiva-timing, omjustering och rumslig normalisering, samt utjämning (6 mm full bredd vid halva maximum) utfördes. Obehagskovariater, inklusive tidsserieprediktorer för global, cerebrospinalvätska, vit substans och sex rörelsesparametrar, regrimerades för att förbättra signal-brusförhållandet och minimera rörelseartefakten. Ingen deltagare i denna studie uppvisade rörelse större än 1.5 mm med maximal översättning i x, y, eller z, axlar eller maximal rotation av 1.5 ° i 3-axlarna. Dessutom beräknades medelramens förskjutning (FD) genom att medelvärdet av FDi för varje ämne beräknades från varje tidpunkt []. Ingen skillnad mellan de genomsnittliga FD-värdena för grupperna (p = 0.71). Sedan applicerade vi tidsfiltrering (0.01–0.08 Hz) på tidsserien för varje voxel för att minska påverkan av högfrekvent brus och lågfrekvent drift [-]. DLPFC användes som frön av intresse (ROI) i den aktuella studien, och DLPFC-mallen gjordes som beskrivits i tidigare forskning [].

Sedan medelvärdesbördes de blod-syre-nivåberoende signaltidsserierna för i varje voxel inom fröregionen för att generera referenstidsserien. En korrelationskarta för varje ämne producerades genom att beräkna korrelationskoefficienterna mellan referenstidsserierna och tidsserierna från de andra hjärnvoxlarna. Z-värden konverterades från korrelationskoefficienterna genom Fishers z-transform för att förbättra normaliteten i distributionen []. Därefter infördes de individuella z-poängen i SPM8 för enprovet t test på ett voxel-vis sätt, som utfördes för att bestämma hjärnregionerna med signifikant positiv eller negativ korrelation med DLPFC inom varje grupp. Individuella poäng infördes i SPM8 för slumpmässig effektanalys, och sedan utfördes envägs ANOVA.

Skillnader med avseende på ålder, kön, utbildning, SAS-poäng, SDS-poäng och BIS-11-poäng återfanns för varje rsFC längs ämnesdimensionen. Flera jämförelsekorrigeringar utfördes med användning av AlphaSim-programmet i Analys av funktionella neuroimages (AFNI) -programvarupaket (NIMH, Bethesda, MD USA; tillgängligt på http://afni.nimh.nih.gov/afni) [], som bestäms av Monte Carlo-simuleringar. Betydande skillnader definierades som de som överlevde en tröskel på p <0.05, AlphaSim-korrigerad (en kombinerad tröskel på p <0.001 för varje voxel och en klusterstorlek> 11 voxels, vilket gav en korrigerad tröskel på p <0.05). Gruppinteraktionsanalyser utfördes sedan med tvåprov-t-test. Skillnaderna erhölls enligt resultaten från ANOVA genom att applicera masken för att begränsa t-testerna till de signifikanta hjärnområdena. AlphaSim-korrigerad tröskel p <0.05 (en kombinerad tröskel på p <0.001 och en klusterstorlek> 11 voxels) utfördes som multipeljämförelsekorrigering. Hjärnregioner som uppvisade signifikanta skillnader maskerades sedan på MNI-hjärnmallarna.

Resultat

Demografiska och kliniska egenskaper

Bord 1 listade de demografiska och kliniska måtten för varje grupp. Ingen signifikant skillnad observerades mellan IGD- och HC-grupperna när det gäller ålder och utbildningsår. Emellertid konstaterades signifikanta skillnader mellan IGD- och SND-grupperna och mellan HC- och SND-grupperna. Skillnad med avseende på sex erhölls eftersom ingen kvinnlig rökare deltog i studien. IGD-försökspersonerna hade högre CIAS, SAS, SDS och BIS-11 jämfört med andra 2-grupper.

Tabell 1 

Demografiska och kliniska egenskaper hos de tre grupperna

DLPFC-anslutningsanalys

Envägs ANOVA-analys i tre grupper

Betydande skillnader observerades mellan rsFC med DLPFC i vänster sida av inferior temporal gyrus, insula, inferior frontal gyrus, höger sida av den mellersta temporala gyrusen, supramarginal gyrus, cuneus, överlägsen orbital frontal gyrus, insula, inferior orbital frontal gyrus, och överlägsen frontal gyrus (tabell 2; Fikon. 1).

Tabell 2 

Betydande skillnader i funktionell anslutning mellan olika hjärnregioner med DLPFC-förändringar bland de tre grupperna
Fig 1 

Betydande skillnader i funktionell anslutning mellan olika hjärnregioner med DLPFC-förändringar bland de tre grupperna. Anmärkningar: Den vänster del av figuren representerar deltagarens högra sida, och höger representerar deltagarens vänster .

Mellan-gruppanalys av DLPFC-anslutning: IGD kontra HC

IGD-gruppen uppvisade signifikant ökad rsFC i vänster underlägsen temporär gyrus, höger överlägsen temporär gyrus och höger mellersta främre gyrus med DLPFC, jämfört med HC-gruppen. Dessutom hittades minskad rsFC i den vänstra, undre främre loben, höger sida av den mediala frontala orbitalgyrusen, insula, mellersta ockipitala gyrus, överlägsen temporär gyrus och cuneus med DLPFC (tabell 3; Fikon. 2).

Tabell 3 

Sammanfattning av funktionell anslutning med DLPFC-förändringar i IGD jämfört med HC-gruppen
Fig 2 

Betydande skillnader mellan grupper i funktionell anslutning mellan olika hjärnregioner med DLPFC mellan IDG och HC-individer. De t-score barer visas på vänster. Red anger IGD> HC, och blå indikerar IDG <HC. .

Mellan-gruppanalys av DLPFC-anslutning: SND kontra HC

SND-gruppen visade signifikant minskad rsFC i bilateral insula, vänster inferior frontal gyrus och höger inferior orbital frontal gyrus med DLPFC (Tabell 4; Fikon. 3).

Tabell 4 

Sammanfattning av funktionell anslutning med DLPFC-förändringar i SND-gruppen jämfört med HC-gruppen
Fig 3 

Betydande skillnader mellan grupper i funktionell anslutning mellan olika hjärnregioner med DLPFC mellan SND och HC-personer. T-poängfältet visas på vänster. Blå indikerar SND-grupp <HC. Anmärkningar: Den vänster del av figuren .

Mellan-gruppanalys av DLPFC-anslutning: IGD kontra SND

Jämfört med SND-gruppen hade IGD-försökspersonerna ökat rsFC i vänster inferior temporal gyrus och höger inferior orbital frontal gyrus och minskat rsFC i höger sida av den mellersta ockipitala gyrusen, supramarginal gyrus och cuneus med DLPFC (tabell 5; Fikon. 4).

Tabell 5 

Sammanfattning av funktionell anslutning med DLPFC-förändringar i IGD-gruppen jämfört med SND-gruppen
Fig 4 

Betydande skillnader mellan grupper i funktionell anslutning mellan olika hjärnregioner med DLPFC mellan IGD och SND-grupper. De t-score barer visas på vänster. Red anger IGD> SND och blå indikerar IGD <SND. .

Korrelation mellan DLPFC-anslutning och CIAS för IGD, DLPFC-anslutning och FTND för SND

Jämfört med HC-gruppen hade IGD och SND båda minskat rsFC i vänster underlägsen frontal gyrus och höger insula med DLPFC. Värdena för rsFC-styrka (medelvärden för zFC) extraherades och medelvärdesberäknades inom en sfärisk ROI (radie av 10 mm) centrerad på skillnadstoppen för rsFC-gruppen (Tabeller 2, , 3) 3) i IGD- och SND-grupperna. Pearson-korrelationer utfördes mellan rsFC-värdena med CIAS för IGD-gruppen och FTND-poängen i SND-gruppen. Ingen signifikant korrelation hittades emellertid.

Diskussion

I denna studie observerar vi både liknande och olika hjärnanslutningar i IGD-gruppen relaterade till SND-gruppen. Vi upptäckte att både SND- och IGD-grupperna hade minskat rsFC med DLPFC i höger insula och vänster underliggande främre gyrus. Dessutom uppvisade IGD-försökspersonerna olika rsFC med DLPFC i den främre cortex i den orbitala och temporala, occipitala och parietala loben.

Bevis avslöjade att många av beteendessymtomen, till och med de neurala mekanismerna som ligger bakom IGD, liknar SUD [, ]. SUD involverar ett kroniskt, återkommande mönster av drog-, nikotin- eller alkoholanvändning, och nikotinberoende är en av dess vanligaste former. SUD kan leda till neurologiska förändringar, särskilt i frontala lobstrukturer som är inblandade i kognitiv beteendekontroll. Nätverket med dysfunktion i kortikala regioner, inklusive DLPFC, främre cingulös cortex och lateral parietal cortex, hänför sig till brister i beteendemässig hämning. Denna dysfunktion har varit kopplad till förlusten av kontroll över ämnets intag, vilket kan vara ett kritiskt steg i utvecklingen av SUD-patologi [, ]. IGD skiljer sig från SUD genom att inget kemiskt eller substansintag är inblandat; dock kan överdriven internetanvändning också leda till fysiskt beroende som liknar det som observerats i andra missbruk []. Speciellt är hypoaktiveringen av hämningskretsen en delad neuromekanism i SUD och beteendemissbruk. Nedsatt funktion av det prefrontala cortex kan relatera till hög impulsivitet, vilket i sin tur kan bidra till försämrad kognitiv kontroll och utveckling av IGD []. Även om den exakta mekanismen för IGD kräver ytterligare utredning har dess kognitiva beteendemodell föreslagits. Modellen fokuserar på tre domäner inklusive motiverande drivkrafter relaterade till belöningssökande och stressminskning, beteendekontroll relaterad till verkställande hämning och beslutsfattande som innebär att väga för- och nackdelar med att engagera sig i motiverade beteenden [].

Baserat på tidigare studier har både funktionella och strukturella avvikelser hos DLPFC ofta observerats i IGD [, ]. Komplexa kognitiva funktioner har vanligtvis associerats med aktiveringar i DLPFC [] såsom konfliktinducerad beteendeanpassning, uppmärksamhet, arbetsminne och hämmande kontroll [-]. DLPFC är kopplad till andra kortikala områden och länkar nuvarande sensoriska upplevelser till minne av tidigare erfarenheter för att rikta och generera korrekt målstyrd handling [, ]. Därför kan DLPFC bidra till att samordna och hålla de representationer som accepterats från de andra hjärnregionerna under sugesponsen när substans-ledtrådar är närvarande och en positiv förväntan har genererats [].

Vi upptäckte att både SND- och IGD-grupperna hade minskat rsFC i höger insula och vänster underliggande främre gyrus med DLPFC. Insula har varit inblandad i kö-inducerad begär och återfall hos nikotinberoende tobaksigarettökare []. Och orbitofrontal cortex är involverad i utvärderingen av belöningen för stimuli och uttrycklig representation av belöningsförväntningen för ämnet []. Våra resultat överensstämde med de tidigare studierna, som betonade hjärnregionerna, såsom ventromedialt prefrontalt cortex, insula, talamus och cerebellum, som kritiskt var kopplat till cigarettrökning. Strukturella MRI-studier avslöjade att integritierna i gråämnen i prefrontalbarken, främre cingulatbarken, insula, talamus och cerebellum minskades hos rökare [-]. Liu et al. [] undersökte hjärnfunktionen hos IGD-individer som använde fMRI med uppgiftstillstånd. IGD-gruppen visade ökad aktivering på höger sida av överlägsen parietal lobule, insulär lob, precuneus, cingulerad gyrus, överlägsen temporal gyrus och vänster sida av hjärnstammen. Internet-videospel aktiverar rymd-, uppmärksamhets-, vision- och exekveringscentra som ligger i den temporala, parietala, occipitala och frontala gyrien. Onormal hjärnfunktion noterades hos IGD-personer med hypofunktion av frontala cortex. Liu et al. upptäckte IGD-individer som visade lateralitetsaktivering av den högra hjärnhalvsfärden, och de fann att de flesta områden var belägna på höger halvklot. Neuroimaging-studier hos friska försökspersoner rapporterade att den högra halvklotet, speciellt i den högra, främre främre gyrusen, aktiveras efter framgångsrik responshämning [, ]. Under misslyckade svarshämningar (dvs försök som felaktigt genererade motoriska svar) aktiveras vanligtvis de främre strukturerna på mittlinjen, särskilt den dorsomediala prefrontala cortex (dmPFC) som omfattar det pre-komplementära motorområdet och den främre cingulära cortexen i dorsalen []. Följaktligen är den högre, främre, främre gyrusen kritisk för svarshämning, medan dmPFC associeras med svarsövervakning, särskilt konflikt- och felövervakning [].

IGD-försökspersonerna uppvisade olika rsFC med DLPFC i den främre cortex i den orbitala och temporala, occipitala och parietala loben. Vårt resultat var delvis lika med resultatet av en tidigare forskning jämfört rsFC med DLPFC i alkoholberoende med de i IGD []. De föreslog att anslutningen som observerades i alkoholberoende skiljer sig från den i IGD på grund av de olika komorbida sjukdomarna, tidig prevalensålder och visuella och hörselstimuleringar i de förra. Visuella och auditive uppmärksamheter är resultatet av de viktigaste sensoriska systemingångarna som svar på internetspel []. Synskärpa eller hörselproblem kan orsaka av extrem internetspel []. Ökad kortikal volym i parietal cortex var relaterad till långsiktig spel hos pro-gamers, och kan därför vara relaterad till ökad visuospatial uppmärksamhet [, ].

Naturligtvis kommer denna studie också med begränsningar. Först hindrade tvärsnittsdesignen oss från att avgöra om gruppskillnaderna i rsFC är sårbarhetsfaktorer för IGD och nikotinberoende. För det andra var gruppstorlekarna obalanserade i vår studie, och parametrarna som kön, ålder och utbildning matchades inte i de tre grupperna. Storleken på obalansgruppen kan ha påverkat resultaten trots att sorten kontrollerades under den statistiska analysen. För det tredje var medelvärdet av FTND i SND-gruppen 6.5, och följaktligen var svårighetsgraden av nikotinberoende inte tillräckligt hög. Därför är det nödvändigt att öka antalet deltagare.

Slutsats

RsFC är ett mycket kraftfullt verktyg för att utforska mångfacetterade neuropsykiatriska sjukdomar, såsom substans- och icke-substansberoende på systemnivå. Våra resultat bekräftade att nikotinberoende och IGD kan dela liknande mekanismer relaterade till begär och impulsiv hämning. Den observerade skillnaden mellan rsFC för personer med IGD och de av SND kan tillskrivas försämringar i audiovisuell informationsbehandling genom långsiktig internetspel.

Författarnas bidrag

 

Konceptualisering: YZ och JX; Formell analys: YS, MC, YW och YZ; Undersökning: XG, YS, WD, MC, YD och XH; Metod: YW och YZ; Visualisering: YS; Skrivande - originalutkast: XG, YS och YZ; Skrivande - granska och redigera: YZ. Alla författare har läst och godkänt den slutliga versionen.

Tack

ej tillämplig

Konkurrerande intressen

Författarna förklarar att forskningen genomfördes i frånvaro av kommersiella och finansiella relationer som kan tolkas som potentiella intressekonflikter.

Tillgänglighet av data och material

Datasätten som användes och analyserades under den aktuella studien är tillgängliga från motsvarande författare på rimlig begäran.

Etikgodkännande och godkännande för att delta

Den aktuella studien godkändes av forskningsetiska kommittén vid Ren Ji Hospital and School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, China No. [2016] 079k (2). Alla deltagare informerades om målen för vår studie före MR-undersökningen. Varje deltagare lämnade ett skriftligt informerat samtycke.

Finansiering

Denna forskning stöds av National Natural Science Foundation of China (No. 81571650) och Shanghai Science and Technology Committee Project Medical Guide Project (västerländsk medicin) (nr 17411964300). Finansierarna hade ingen roll i studiedesign, insamling och analys av data, beslut om att publicera eller förbereda manuskriptet.

Utgivarens anteckning

Springer Nature är fortsatt neutral när det gäller jurisdiktionsanspråk i publicerade kartor och institutionella anslutningar.

Förkortningar

IGDstörning av internetspel
SNDrökare med nikotinberoende
RSFCvilotillstånd funktionell anslutning
DLPFCdorsolateral prefrontal cortex
HChälsosamma kontroller
rs-fMRIvilotillstånd funktionell magnetisk resonansavbildning
PCCpost cingulate cortex
CIASChens poäng för internetberoende
ADalkoholberoende
SUDsubstansrelaterade störningar
SASsjälvbedömning ångest skala
SDSsjälvvärderingsdepressionskala
BIS-11Barratt impulsivitetsskala-11
FTNDFagerstrom-test av nikotinberoende
TRupprepningstid
TEekotid
FOVsynfält
FDramförskjutning
ROIregion av intresse
AFNIAnalys av funktionella neurobilder
dmPFCdorsomedial prefrontal cortex
 

Anmärkningar

fotnoter

 

Xin Ge och Yawen Sun har bidragit lika till detta arbete

 

Bidragsgivare Information

Xin Ge, E-post: moc.361@5741renay, E-postadress: moc.621@ijnernixeg.

Yawen Sun, e-post: moc.liamtoh@9111sjc.

Xu Han, e-post: moc.361@ettirgy_uxnah.

Yao Wang, e-post: moc.361@625402258oaygnaw.

Weina Ding, e-post: moc.361@7891aniemgnid.

Mengqiu Cao, e-post: moc.361@0uiqgnemoac.

Yasong Du, e-post: moc.qq@3914943822.

Jianrong Xu, telefon: + 86 21 68383545, e-post: moc.liamtoh@rnaijux.

Yan Zhou, telefon: + 86 21 68383257, e-post: moc.anis@5741eralc, E-postadress: moc.liamtoh@5741eralc.

Referensprojekt

1. Meng Y, Deng W, Wang H, Guo W, Li T. Den prefrontala dysfunktionen hos individer med internet-spelstörning: en metaanalys av studier avseende funktionell magnetisk resonansavbildning. Addict Biol. 2015; 20 (4): 799-808. doi: 10.1111 / adb.12154. [PubMed] [Cross Ref]
2. Dong G, Hu Y, Lin X. Belöning / straffkänslighet bland internetberoende: konsekvenser för deras beroendeframkallande beteende. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2013; 46: 139-145. doi: 10.1016 / j.pnpbp.2013.07.007. [PubMed] [Cross Ref]
3. Potenza M. Perspektiv: beteendemissbruk är viktigt. Natur. 2015; 522 (7557): S62. doi: 10.1038 / 522S62a. [PubMed] [Cross Ref]
4. Unga KS. Psykologi för datoranvändning: XL. Beroendeframkallande användning av internet: ett fall som bryter stereotypen. Psychol Rep. 1996; 79 (3 Pt 1): 899 – 902. doi: 10.2466 / pr0.1996.79.3.899. [PubMed] [Cross Ref]
5. Atmaca M. Ett fall av problematisk internetanvändning som framgångsrikt behandlats med en SSRI-antipsykotisk kombination. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2007; 31 (4): 961-962. doi: 10.1016 / j.pnpbp.2007.01.003. [PubMed] [Cross Ref]
6. Shapira NA, Lessig MC, Goldsmith TD, Szabo ST, Lazoritz M, Gold MS, Stein DJ. Problematisk internetanvändning: föreslagna klassificering och diagnostiska kriterier. Tryck ned ångest. 2003; 17 (4): 207-216. doi: 10.1002 / da.10094. [PubMed] [Cross Ref]
7. Ko CH, Liu GC, Yen JY, Yen CF, Chen CS, Lin WC. Hjärnaktiveringarna för både cu-inducerad speltillstånd och röktrang bland ämnen kombineras med internet-spelberoende och nikotinberoende. J Psychiatr Res. 2013; 47 (4): 486-493. doi: 10.1016 / j.jpsychires.2012.11.008. [PubMed] [Cross Ref]
8. Han JW, Han DH, Bolo N, Kim B, Kim BN, Renshaw PF. Skillnader i funktionell anslutning mellan alkoholberoende och störning av internet-spel. Addict Behav. 2015; 41: 12-19. doi: 10.1016 / j.addbeh.2014.09.006. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
9. Chen X, Wang Y, Zhou Y, Sun Y, Ding W, Zhuang Z, Xu J, Du Y. Olika ändringar i vilotillståndets anslutningsmöjligheter hos rökare och icke-rökare med internet-spelberoende. Biomed Res Int. 2014; 2014: 825787. [PMC gratis artikel] [PubMed]
10. Lee YS, Han DH, Kim SM, Renshaw PF. Ämnsmissbruk föregår internetberoende. Addict Behav. 2013; 38 (4): 2022-2025. doi: 10.1016 / j.addbeh.2012.12.024. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
11. Padilla-Walker LM, Nelson LJ, Carroll JS, Jensen AC. Mer än bara ett spel: videospel och internetanvändning under framväxande vuxen ålder. J Youth Adolesc. 2010; 39 (2): 103-113. doi: 10.1007 / s10964-008-9390-8. [PubMed] [Cross Ref]
12. Aj VANR, Kuss DJ, Griffiths MD, Shorter GW, Schoenmakers MT. D VDM: (sam-) förekomsten av problematisk videospel, substansanvändning och psykosociala problem hos ungdomar. J Behav Addict. 2014; 3 (3): 157-165. doi: 10.1556 / JBA.3.2014.013. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
13. Ko CH, Liu GC, Hsiao S, Yen JY, Yang MJ, Lin WC, Yen CF, Chen CS. Hjärnaktiviteter förknippade med spelmotivet för online-spelberoende. J Psychiatr Res. 2009; 43 (7): 739-747. doi: 10.1016 / j.jpsychires.2008.09.012. [PubMed] [Cross Ref]
14. de Ruiter MB, Oosterlaan J, Veltman DJ, van den Brink W, Goudriaan AE. Liknande hyporesponsivitet hos den dorsomediala prefrontala cortex hos problemspelare och tunga rökare under en hämmande kontrolluppgift. Drogalkohol beror. 2012; 121 (1-2): 81-89. doi: 10.1016 / j.drugalcdep.2011.08.010. [PubMed] [Cross Ref]
15. Sung J, Lee J, Noh HM, Park YS, Ahn EJ. Föreningar mellan risken för internetberoende och problembeteende bland koreanska ungdomar. Koreanska J Fam Med. 2013; 34 (2): 115-122. doi: 10.4082 / kjfm.2013.34.2.115. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
16. Vergara VM, Liu J, Claus ED, Hutchison K, Calhoun V. Förändringar av funktionsnätverksanslutning i vila tillstånd i hjärnan hos nikotin- och alkoholanvändare. Neuroimage. 2017; 151: 45-54. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2016.11.012. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
17. George MS, Anton RF, Bloomer C, Teneback C, Drobes DJ, Lorberbaum JP, Nahas Z, Vincent DJ. Aktivering av prefrontalbark och främre talamus hos alkoholpersoner vid exponering för alkoholspecifika ledtrådar. Arch Gen Psychiatry. 2001; 58 (4): 345-352. doi: 10.1001 / archpsyc.58.4.345. [PubMed] [Cross Ref]
18. Jasinska AJ, Stein EA, Kaiser J, Naumer MJ, Yalachkov Y. Faktorer som modulerar neural reaktivitet mot läkemedelsposter i beroende: en undersökning av mänskliga neuroimaging-studier. Neurosci Biobehav Rev. 2014; 38: 1 – 16. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2013.10.013. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
19. Skägg KW, Wolf EM. Ändring i de föreslagna diagnostiska kriterierna för internetberoende. Cyberpsychol Behav. 2001; 4 (3): 377-383. doi: 10.1089 / 109493101300210286. [PubMed] [Cross Ref]
20. Första MBSR, Gibbon M, Williams JBW. Strukturerad klinisk intervju för DDS-IV-axel I-störningar, klinikerversion (SID-CV) Washington, DC: American Psychiatric Press; 1996.
21. Chen SHWL, Su YJ, Wu HM, Yang PF. Utveckling av kinesisk skala för internetberoende och dess psykometriska studie. Chin J Psychol. 2003; 45 (3): 279-294.
22. Zung WW. Ett betygsinstrument för ångestbesvär. Psychosomatics. 1971; 12 (6): 371-379. doi: 10.1016 / S0033-3182 (71) 71479-0. [PubMed] [Cross Ref]
23. Zung WW. En självklassad depressionskala. Arch Gen Psychiatry. 1965; 12: 63-70. doi: 10.1001 / archpsyc.1965.01720310065008. [PubMed] [Cross Ref]
24. Patton JH, Stanford MS, Barratt ES. Faktorstruktur för Barratt impulsivitetsskala. J Clin Psychol. 1995; 51 (6): 768-774. doi: 10.1002 / 1097-4679 (199511) 51: 6 <768 :: AID-JCLP2270510607> 3.0.CO; 2-1. [PubMed] [Cross Ref]
25. Heatherton TF, Kozlowski LT, Frecker RC, Fagerstrom KO. Fagerstrom-testet för nikotinberoende: en översyn av Fagerstrom Tolerance-enkäten. Br J Addict. 1991; 86 (9): 1119-1127. doi: 10.1111 / j.1360-0443.1991.tb01879.x. [PubMed] [Cross Ref]
26. Ko CH, Yen JY, Yen CF, Chen CC, Yen CN, Chen SH. Screening för internetberoende: en empirisk studie om avgränsningspunkter för Chen Internet Addiction Scale. Kaohsiung J Med Sci. 2005; 21 (12): 545-551. doi: 10.1016 / S1607-551X (09) 70206-2. [PubMed] [Cross Ref]
27. Yan CG, Wang XD, Zuo XN, Zang YF. DPABI: databehandling och analys för hjärnavbildning (vilotillstånd). Neuroinformatik. 2016; 14 (3): 339–351. doi: 10.1007 / s12021-016-9299-4. [PubMed] [Cross Ref]
28. Power JD, Barnes KA, Snyder AZ, Schlaggar BL, Petersen SE. Fantastiska men systematiska korrelationer i MRI-nätverk med funktionell anslutning uppstår genom motivrörelse. Neuroimage. 2012; 59 (3): 2142-2154. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2011.10.018. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
29. Greicius MD, Krasnow B, Reiss AL, Menon V. Funktionell anslutning i den vilande hjärnan: en nätverksanalys av standardlägeshypotesen. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100 (1): 253-258. doi: 10.1073 / pnas.0135058100. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
30. Biswal B, Yetkin FZ, Haughton VM, Hyde JS. Funktionell anslutning i den motoriska cortexen hos vilande mänsklig hjärna med eko-plan MRI. Magn Reson Med. 1995; 34 (4): 537-541. doi: 10.1002 / mrm.1910340409. [PubMed] [Cross Ref]
31. Lowe MJ, Mock BJ, Sorenson JA. Funktionell anslutningsbarhet i ekoplanär avbildning med enkel- och flisskivor med hjälp av fluktuationer i vilotillstånd. Neuroimage. 1998; 7 (2): 119-132. doi: 10.1006 / nimg.1997.0315. [PubMed] [Cross Ref]
32. Rogers P. Den kognitiva psykologin i lotterispel: en teoretisk recension. J Gambl Stud. 1998; 14 (2): 111-134. doi: 10.1023 / A: 1023042708217. [PubMed] [Cross Ref]
33. Cox RW. AFNI: programvara för analys och visualisering av funktionell magnetisk resonansneurobildning. Comput Biomed Res Int J. 1996; 29 (3): 162 – 173. doi: 10.1006 / cbmr.1996.0014. [PubMed] [Cross Ref]
34. Baggio S, Dupuis M, Studer J, Spilka S, Daeppen JB, Simon O, Berchtold A, Gmel G. Omramning av videospel och internetanvändning: empirisk gränsöverskridande jämförelse av tung användning över tid och beroende skalor bland unga användare. Missbruk. 2016; 111 (3): 513-522. doi: 10.1111 / add.13192. [PubMed] [Cross Ref]
35. Motzkin JC, Baskin-Sommers A, Newman JP, Kiehl KA, Koenigs M. Neurala korrelationer av missbruk: reducerad funktionell anslutning mellan områden som ligger bakom belöning och kognitiv kontroll. Hum Brain Mapp. 2014; 35 (9): 4282-4292. doi: 10.1002 / hbm.22474. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
36. George O, Koob GF. Individuella skillnader i prefrontal cortexfunktion och övergången från läkemedelsanvändning till drogberoende. Neurosci Biobehav Rev. 2010; 35 (2): 232 – 247. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2010.05.002. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
37. Weinstein A, Livny A, Weizman A. Ny utveckling inom hjärnforskning av internet- och spelstörningar. Neurosci Biobehav Rev. 2017; 75: 314 – 330. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2017.01.040. [PubMed] [Cross Ref]
38. Dong G, Potenza MN. En kognitiv beteendemodell för internet-spelstörning: teoretiska underlag och kliniska implikationer. J Psychiatr Res. 2014; 58: 7-11. doi: 10.1016 / j.jpsychires.2014.07.005. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
39. Du X, Yang Y, Gao P, Qi X, Du G, Zhang Y, Li X, Zhang Q. Kompensatorisk ökning av funktionell anslutningsdensitet hos ungdomar med internet-spelsjukdom. Brain Imaging Behav. 2016. doi: 10.1007 / s11682-016-9655-x. [PubMed]
40. Yuan K, Qin W, Wang G, Zeng F, Zhao L, Yang X, Liu P, Liu J, Sun J, von Deneen KM, et al. Misstörningar i mikrostrukturer hos ungdomar med internetberoende. PLOS EN. 2011; 6 (6): e20708. doi: 10.1371 / journal.pone.0020708. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
41. Naghavi HR, Nyberg L. Vanlig fronto-parietal aktivitet i uppmärksamhet, minne och medvetande: delade krav på integration? Medveten kogn. 2005; 14 (2): 390-425. doi: 10.1016 / j.concog.2004.10.003. [PubMed] [Cross Ref]
42. Scherf KS, Sweeney JA, Luna B. Hjärnbasis för utvecklingsförändringar i visu-romligt arbetsminne. J Cogn Neurosci. 2006; 18 (7): 1045-1058. doi: 10.1162 / jocn.2006.18.7.1045. [PubMed] [Cross Ref]
43. Oldrati V, Patricelli J, Colombo B, Antonietti A. Dorsolaterala prefrontala cortex i hämningsmekanismen: en studie om kognitiv reflektionstest och liknande uppgifter genom neuromodulering. Neuropsychologia. 2016; 91: 499-508. doi: 10.1016 / j.neuropsychologia.2016.09.010. [PubMed] [Cross Ref]
44. Mansouri FA, Buckley MJ, Tanaka K. Mnemonisk funktion av den dorsolaterala prefrontala cortex i konfliktinducerad beteendeanpassning. Vetenskap. 2007; 318 (5852): 987-990. doi: 10.1126 / science.1146384. [PubMed] [Cross Ref]
45. Vanderschuren LJ, Everitt BJ. Beteende och neurala mekanismer för tvångsmedicinsk sökning. Eur J Pharmacol. 2005; 526 (1-3): 77-88. doi: 10.1016 / j.ejphar.2005.09.037. [PubMed] [Cross Ref]
46. Bonson KR, Grant SJ, Contoreggi CS, Links JM, Metcalfe J, Weyl HL, Kurian V, Ernst M, London ED. Neuralsystem och cue-inducerad kokaintrang. Neuropsychopharmacology. 2002; 26 (3): 376-386. doi: 10.1016 / S0893-133X (01) 00371-2. [PubMed] [Cross Ref]
47. Moran-Santa Maria MM, Hartwell KJ, Hanlon CA, Canterberry M, Lematty T, Owens M, Brady KT, George MS. Höger anterior insula-anslutning är viktig för cue-inducerad begär hos nikotinberoende rökare. Addict Biol. 2015; 20 (2): 407-414. doi: 10.1111 / adb.12124. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
48. Fritz HC, Wittfeld K, Schmidt CO, Domin M, Grabe HJ, Hegenscheid K, Hosten N, Lotze M. Aktuell rökning och reducerad gråmaterialvolym - en voxelbaserad morfometriundersökning. Neuropsychopharmacology. 2014; 39 (11): 2594-2600. doi: 10.1038 / npp.2014.112. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
49. Kuhn S, Romanowski A, Schilling C, Mobascher A, Warbrick T, Winterer G, Gallinat J. Brain-gråmaterialunderskott hos rökare: fokusera på småhjärnan. Hjärnstrukturfunktion. 2012; 217 (2): 517-522. doi: 10.1007 / s00429-011-0346-5. [PubMed] [Cross Ref]
50. Franklin TR, Wetherill RR, Jagannathan K, Johnson B, Mumma J, Hager N, Rao H, Childress AR. Effekterna av kronisk cigarettrökning på gråmaterialvolym: sexpåverkan. PLOS EN. 2014; 9 (8): e104102. doi: 10.1371 / journal.pone.0104102. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
51. Liu J, Li W, Zhou S, Zhang L, Wang Z, Zhang Y, Jiang Y, Li L. Funktionella egenskaper hos hjärnan hos högskolestudenter med internetspelstörning. Brain Imaging Behav. 2016; 10 (1): 60-67. doi: 10.1007 / s11682-015-9364-x. [PubMed] [Cross Ref]
52. Forman SD, Dougherty GG, Casey BJ, Siegle GJ, Braver TS, Barch DM, Stenger VA, Wick-Hull C, Pisarov LA, Lorensen E. Opiatberoende saknar felberoende aktivering av rostral anterior cingulate. Biol Psykiatri. 2004; 55 (5): 531-537. doi: 10.1016 / j.biopsych.2003.09.011. [PubMed] [Cross Ref]
53. Hampshire A, Chamberlain SR, Monti MM, Duncan J, Owen AM. Rollen för den högre lägre frontala gyrusen: hämning och uppmärksam kontroll. Neuroimage. 2010; 50 (3): 1313-1319. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.12.109. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
54. Modirrousta M, Fellows LK. Dorsal medialt prefrontalt cortex spelar en nödvändig roll i snabb förutsägelse av fel hos människor. J Neurosci. 2008; 28 (51): 14000-14005. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4450-08.2008. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
55. Dong G, Huang J, Du X. Förändringar i regional homogenitet i vila-statlig hjärnaktivitet hos Internet-spelberoende. Behav Brain Funct. 2012; 8: 41. doi: 10.1186 / 1744-9081-8-41. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
56. Bovo R, Ciorba A, Martini A. Miljö- och genetiska faktorer vid åldersrelaterad hörselnedsättning. Aging Clin Exp Res. 2011; 23 (1): 3-10. doi: 10.1007 / BF03324947. [PubMed] [Cross Ref]
57. Hyun GJ, Shin YW, Kim BN, Cheong JH, Jin SN, Han DH. Ökad kortikal tjocklek hos professionella on-line spelare Psychiatry Investig. 2013; 10 (4): 388-392. doi: 10.4306 / pi.2013.10.4.388. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]
58. Song WH, Han DH, Shim HJ. Jämförelse av hjärnaktivering som svar på tvådimensionella och tredimensionella on-line-spel. Psychiatry Investig. 2013; 10 (2): 115-120. doi: 10.4306 / pi.2013.10.2.115. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Cross Ref]