Grå materiella skillnader i den främre cingulära och orbitofrontala cortexen hos unga vuxna med internetspelstörning: Ytbasbaserad morfometri (2018)

J Behav Addict. 2018 Mar 13: 1-10. doi: 10.1556 / 2006.7.2018.20.

Lee D^1,2, Park J³, Namkoong K^1,2, Kim IY³, Jung YC^1,2.

SAMMANDRAG

Bakgrund och mål

Förändrat beslutsfattande om risk / belöning föreslås för att predisponera personer med Internet-spelsjukdom (IGD) för att bedriva korttidsnöje, trots negativa konsekvenser på lång sikt. Den främre cingulerade cortex (ACC) och orbitofrontal cortex (OFC) spelar viktiga roller i beslutsfattande om risk / belöning. Denna studie undersökte skillnader i gråmaterial i ACC och OFC hos unga vuxna med och utan IGD med användning av ytbaserad morfometri (SBM).

Metoder

Vi undersökte unga manliga vuxna 45 med IGD och 35 åldersmatchade manliga kontroller. Vi utförde regioner av intresse (ROI) -baserade analyser för kortikaltjocklek och gråmaterialvolym (GMV) i ACC och OFC. Vi genomförde också hjärnhörnse-vertexmässig analys av kortikaltjocklek för att komplettera den ROI-baserade analysen.

Resultat

IGD-försökspersoner hade tunnare cortices i höger rostral ACC, höger lateral OFC och vänsterpars orbitalis än kontroller. Vi hittade också mindre GMV i höger caudal ACC och vänster pars orbitalis hos IGD-patienter. Tunnare cortex av höger lateral OFC hos IGD-patienter korrelerade med högre kognitiv impulsivitet. Helhjärnanalys hos IGD-patienter avslöjade tunnare cortex i det högra tilläggsmotoriska området, vänster främre ögonfält, överlägsen parietal lobule och posterior cingulatbark.

Slutsatser

Individer med IGD hade ett tunnare cortex och en mindre GMV i ACC och OFC, vilket är kritiska områden för att utvärdera belöningsvärden, felbehandling och justera beteende. I beteendekontrollrelaterade hjärnregioner, inklusive frontoparietala områden, hade de dessutom tunnare kortik. Dessa gråmålsskillnader kan bidra till IGD-patofysiologi genom förändrad beslutsfattande om risk / belöning och minskad beteendekontroll.

NYCKELORD: Spelstörning på Internet; kortikaltjocklek; gråmaterialvolym; beslutsfattande om risk / belöning; ytbaserad morfometri

PMID: 29529887

DOI: 10.1556/2006.7.2018.20

Sedan Young (1998b) presenterade konceptet för ungefär två decennier sedan, beteendemissbruk till internetrelaterade aktiviteter har dykt upp som en viktig mentalhälsoproblem hos ungdomar (Kuss, Griffiths, Karila och Billieux, 2014). Av dessa beteendestörningar har Internet gaming störning (IGD) undersökts i stort som ett ämne av stort intresse (Kuss, 2013). Förbättrad belöningskänslighet och minskad förlustkänslighet indikeras i IGD-fall (Dong, DeVito, Huang, & Du, 2012; Dong, Hu, & Lin, 2013). Problem med övervakning av fel (Dong, Shen, Huang och Du, 2013) och svårigheter att på lämpligt sätt kontrollera beteende (Ko et al., 2014) rapporteras också i IGD. Följaktligen främjar en obalans mellan förbättrad belöningssökande och minskad beteendekontroll i IGD försämrad risk / belöningsbeslut (Dong & Potenza, 2014). I IGD är förändrat beslutsfattande om risk / belöning, som kännetecknas av beslutsunderskott under riskfyllda förhållanden och preferens för omedelbar belöning, nära relaterat till att driva korttidsnöje från Internet-spel, trots negativa konsekvenser på lång sikt (Pawlikowski & Brand, 2011; Yao et al., 2015).

En metaanalys av beslutsfattande avslöjade att orbitofrontal cortex (OFC) och anterior cingulate cortex (ACC) hjärnregioner var mest konsekvent involverade i risk / belöningsrelaterade beslut (Krain, Wilson, Arbuckle, Castellanos och Milham, 2006). Speciellt anses OFC tilldela belöningsvärden till beteendeval, baserat på uppfattade eller förväntade resultat av beteendet (Wallis, 2007). ACC föreslås att koda ett belöningsförutsägelsefel (skillnaden mellan en förutsedd belöning och ett faktiskt utfall) (Hayden, Heilbronner, Pearson, & Platt, 2011) och spela en avgörande roll i felövervakning och justering av beteenden (Amiez, Joseph och Procyk, 2005). Individer med IGD har rapporterat förändrad funktionell aktivitet hos ACC och OFC som svar på flera mentala uppgifter, vilket kan påverka deras förmåga att fatta risk / belöningsrelaterade beslut. I en tidigare funktionell avbildningsstudie som använde Probabilistic Guessing Task, visade individer med IGD ökad aktivering i OFC under förstärkningsförhållanden och minskad aktivering i ACC under förlustbetingelser (Dong, Huang, & Du, 2011). Individer med IGD visade också förändrad aktivering i ACC och OFC som svar på STROOP-uppgiften, vilket indikerade en minskad kapacitet att utföra felövervakning och utöva kognitiv kontroll över deras beteende (Dong, DeVito, Du och Cui, 2012; Dong, Shen, et al., 2013). Notera att dessa resultat överensstämmer med rapporterade strukturella förändringar i OFC och ACC förknippade med IGD (Lin, Dong, Wang, & Du, 2015; Yuan et al., 2011). En nyligen genomförd studie, som kombinerade en tvärsnitts- och longitudinell design, indikerade att underskott i orbitofrontal gråmaterial är en markör för IGD (Zhou et al., 2017). En relation mellan förändrad grå substans i ACC och dysfunktionell kognitiv kontroll rapporteras i IGD (Lee, Namkoong, Lee och Jung, 2017; Wang et al., 2015). Med tanke på påverkan av förändrat grått material på funktionell nervaktivitet (Honey, Kötter, Breakspear, & Sporns, 2007), vi antar att förändrad gråvara i OFC och ACC bidrar till otillbörlig beslutsfattande om risk / belöning i IGD.

Flera neuroanatomiska tekniker används för att undersöka gråmaterial, inklusive ytbaserad morfometrisk analys (SBM), som tillhandahåller en känslig metod för att mäta hjärnans morfologiska egenskaper med hjälp av geometriska modeller av den kortikala ytan (Fischl et al., 2004). SBM-analys har många potentiella fördelar för undersökningar av kortikal morfologi: den kan användas för att mäta kortikala vikningsmönster (Fischl et al., 2007) och att maskera ut subkortikala vävnader (Kim et al., 2005). Dessutom tillhandahåller SBM-analys meningsfull information om kortikaltjocklek, medan jämförbara tekniker, såsom voxel-baserad morfometri (VBM), är begränsade till att bedöma kortikalform (Hutton, Draganski, Ashburner, & Weiskopf, 2009). Även om VBM-studier har funnit förändringar av regional gråmaterialvolym (GMV) hos individer med IGD (Yao et al., 2017), har det inte funnits tillräcklig SBM-analys, inklusive bedömning av kortikaltjocklek, för IGD. Vissa SBM-studier fann en tunnare OFC hos ungdomar med IGD än i kontroller (Hong et al., 2013; Yuan et al., 2013). SBM-analys av unga vuxna med IGD har emellertid inte utförts. Även om ungdomar och unga vuxna med IGD rapporteras dessutom ha mindre GMV av ACC (Lee et al., 2017; Wang et al., 2015), har det inte gjorts någon studie av ACC: s kortikala tjocklek. Eftersom GMV och kortikaltjocklek ger olika typer av information om neuropsykiatriska störningar (Lemaitre et al., 2012; Winkler et al., 2010), spekulerar vi i att de kombinerade måtten på GMV och kortikaltjocklek kan ge en mer fullständig bild av förändrad gråvara i IGD.

Syftet med denna studie var att jämföra ACC och OFC gråmaterial hos unga vuxna med och utan IGD. Med SBM-analys analyserade vi GMV och kortikaltjocklek hos Internet-spelberoende. Vi antog att unga vuxna med IGD skulle ha en mindre GMV och en tunnare cortex i ACC och OFC. Vi räknar med att dessa gråmaterialförändringar korrelerar med en ökad tendens att fatta beslut som grundas på kortvarig tillfredsställelse, såsom nöjet att spela, snarare än bedömning av långsiktiga risker, till exempel negativa psykosociala konsekvenser. För att testa vår hypotes genomförde vi en region av intresse (ROI) -baserad analys, fokuserad på ACC och OFC, för att undersöka GMV och kortikaltjocklek hos unga vuxna med IGD. Vi använde sedan korrelationsanalyser för att undersöka förhållandet mellan förändrat grått material och de kliniska egenskaperna hos IGD. För en sekundäranalys utförde vi en helhjärna vertexvis analys av kortikaltjockleken för att undersöka förändringar i kortikaltjockleken utanför ACC och OFC, som ett komplement till den ROI-baserade analysen.

Material och metoder

Deltagare

Deltagare för denna studie rekryterades via annonser online, reklamblad och muntliga ord. Endast män inkluderades i studien. Deltagarna utvärderades för sina internetanvändningsmönster och screenades för IGD med hjälp av ett tidigare etablerat Internet Addiction Test (IAT; Young, 1998a). Deltagarna som fick 50 poäng eller högre på IAT och rapporterade att deras huvudsakliga användning av Internet spelade spel klassificerades sedan som kandidater, med en diagnos av IGD. Dessa kandidater genomgick sedan en klinikadministrerad intervju för att utvärdera kärnkomponenterna i deras beroende, inklusive tolerans, tillbakadragande, negativa konsekvenser och överdriven användning med förlust av tidskänsla (Blockera, 2008). Som sådan deltog totalt 80 ämnen i studien; dessa inkluderade manliga vuxna 45 med IGD- och 35-friska manliga kontroller, som alla var högerhänt och åldrade mellan 21 och 26 år (medelvärde: 23.6 ± 1.6).

Alla försökspersoner fick den strukturerade kliniska intervjun för DSM-IV Axis I-störningar (Först, Spitzer och Williams, 1997) för att utvärdera förekomsten av större psykiatriska störningar och den koreanska versionen av Wechsler Adult Intelligence Scale (Wechsler, 2014) för att bedöma intelligenskvotienten (IQ). Med tanke på att IGD ofta har psykiatriska komorbiditeter (Kim et al., 2016) utförde vi Beck Depression Inventory (BDI; Beck, Steer, & Brown, 1996) för depression, Beck Anxiety Inventory (BAI; Beck, Epstein, Brown och Steer, 1988) för ångest och Wender Utah Rating Scale (WURS; Ward, 1993) för barns symtom på ADHD (ADHD). Slutligen, eftersom IGD är nära förknippat med hög impulsivitet (Choi et al., 2014), vi använde Barratt Impulsivity Scale - version 11 (BIS-11; Patton & Stanford, 1995) för att testa impulsivitet. BIS-11 består av tre underskalor: kognitiv impulsivitet, motorisk impulsivitet och icke-planeringsimpulsivitet. Alla försökspersoner var medicinska naiva under utvärderingen. Uteslutningskriterier för alla försökspersoner var större psykiatriska störningar andra än IGD, låg intelligens som hindrade förmågan att fullfölja självrapporter, neurologiska eller medicinska sjukdomar och kontraindikationer för MR-skanningen.

Datainsamling och bildbehandling

Hjärn-MR-data samlades in med en 3T Siemens Magnetom MR-skanner utrustad med en åtta-kanals huvudspole. En högupplöst strukturell MR förvärvades i sagittalplanet med hjälp av en T1-vägd bortskämd 3D-gradientekosekvens (ekotid = 2.19 ms, repetitionstid = 1,780 ms, vippvinkel = 9 °, synfält = 256 mm, matris = 256 × 256, tvärgående skivtjocklek = 1 mm). Alla MR-data inspekterades visuellt med avseende på förekomst av artefakter. FreeSurfer 5.3.0 (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/) användes för SBM-analyser av kortikaltjocklek och GMV. Processströmmen inkluderade bortskaffande av icke-hjärnvävnad med användning av en hybridmetodSégonne et al., 2004), korrigering av icke-enhetlighet i intensitet (Släde, Zijdenbos och Evans, 1998), segmentering av gråhvit vävnad (Dale, Fischl och Sereno, 1999), tessellation av gråvitt materialgräns och topologiskt korrigering (Ségonne, Pacheco och Fischl, 2007), ytuppblåsning och plattning (Fischl, Sereno och Dale, 1999), omvandling till en sfärisk rymdatlas (Fischl, Sereno, Tootell och Dale, 1999) och automatisk parcellation av humant hjärnbark (Fischl et al., 2004). Kortikaltjockleken bestämdes genom att uppskatta avståndet mellan gråvitt materialgränsen (innerytan) och pialytan (ytterytan). Uppgifterna jämnades ut med användning av en 10-mm full bredd vid halv maximal Gaussisk kärna.

Imaging data analys

ROI-baserade analyser utfördes för att jämföra GMV och kortikaltjocklek mellan individer med IGD och kontroller. ROI: er definierades med hjälp av Desikan – Killiany kortikala atlas (Desikan et al., 2006). ROI inkluderade båda sidor av ACC (caudal / rostral ACC) och OFC (lateral / medial OFC, pars orbitalis) (figur 1). För att bedöma gruppskillnader (individer med IGD kontra kontroller) i GMV och kortikaltjocklek extraherades medelvärden för GMV och kortikaltjocklek inom varje ROI med användning av FreeSurfer. För varje ROI genomförde vi en analys av samvariation med SPSS 24.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) för en signifikansnivå på p = .05. Ålder, IQ och den intrakraniella volymen (ICV) för varje individ angavs som kovariater i analys för GMV. Ålder och IQ angavs som kovariater i analys för kortikal tjocklek, men ICV inkluderades inte som kovariat, eftersom tidigare studier har föreslagit att kortikal tjocklek inte påverkas av ICV (Buckner et al., 2004). För att utvärdera förhållandena mellan hjärnbeteende utförde vi en korrelationsanalys för gråmaterialförändringar (GMV och kortikaltjocklek i OFC och ACC) och de självrapporterande skalorna (IAT och BIS).

Figur 1. Regioner av intresse (ROI). ROI: er definierades enligt Desikan – Killiany kortikala atlas. ROI för den främre cingulate cortex (ACC) inkluderade båda sidorna av caudal ACC (grön) och rostral ACC (orange). ROI för orbitofrontal cortex (OFC) inkluderade båda sidor av laterala OFC (röd), medial OFC (blå) och pars orbitalis (gul)

För att komplettera ROI-analys utfördes även de ytbaserade helhjärnanalyserna för kortikaltjocklek med hjälp av allmänna linjära modeller i FreeSurfer's Query, Design, Estimate, Contrast module efter kontroll av ålder och IQ för varje ämne. Som en undersökande undersökning för hela hjärnan, en klusterbildande tröskel för okorrigerad p <.005 användes för en vertex-jämförelse. Vi rapporterade uteslutande kluster med ett betydande antal hörn större än 200 för att minska möjligheten att generera falska positiva (Fung et al., 2015; Wang et al., 2014).

Etik

Denna studie genomfördes enligt riktlinjerna för användning av mänskliga deltagare som inrättats av Institutional Review Board vid Yonsei University. Institutet för granskning av Yonsei-universitetet godkände studien. Efter en fullständig beskrivning av studiens omfattning till alla deltagare erhölls skriftligt informerat samtycke.

Resultat

Demografiska och kliniska egenskaper hos individer

Deltagarna i kontroll- och IGD-grupperna matchades med ålder och fullskalig IQ (tabell 1). Personer med IGD fick betydligt högre resultat på tester av internetberoende (IA) och impulsivitet jämfört med kontroller (IAT: p <.001; BIS: p = .012). Dessutom fick medlemmar i IGD-gruppen signifikant högre vid test av depression, ångest och ADHD-symtom hos barn jämfört med friska kontroller (BDI: p = .001; BAI: p <.001; WURS: p <.001). Total ICV var inte signifikant annorlunda mellan kontroller och försökspersoner med IGD (1,600.39 ± 149.09 cm³ för IA-grupp; 1,624.02 138.96 ± XNUMX cm³ för kontroller; p = .467).

Tabell 1. Demografiska och kliniska variabler för deltagarna

Anmärkningar. Värden uttrycks som medel ± SD.

^aIntelligence Quotient (IQ) bedömdes med hjälp av Wechsler Adult Intelligence Scale.

^bWender Utah Rating Scale utfördes för att bedöma ADHD-symtom hos barn.

ROI-baserade analyser

ROI-baserade analyser av kortikaltjocklek fann att personer med IGD hade ett tunnare cortex i höger rostral ACC, höger lateral OFC och vänster pars orbitalis än cortex i kontroller (rostral ACC: p = .011; lateral OFC: p = .021; pars orbitalis: p = .003; Tabell 2). Dessa fynd förblev signifikanta efter att inkludera komorbida förhållanden (BDI, BAI och WURS) som kovariater (rostral ACC: p = .008; lateral OFC: p = .044; pars orbitalis: p = .014). ROI-baserade analyser för GMV visade att individer med IGD hade mindre GMV i höger caudal ACC och vänster pars orbitalis, jämfört med kontroller (caudal ACC: p = .042; pars orbitalis: p = .021). Dessa resultat förblev signifikanta i den kaudala ACC (p = .013) efter att ha inkluderat comorbida tillstånd (BDI, BAI och WURS) som kovariater men inte i pars orbitalis (p = .098). I förhållande till kontroller hade personer med IGD inte en större GMV eller tjockare cortex i ROI.

Tabell 2. Region av intressebaserad jämförelse av kortikal tjocklek och gråmaterialvolym mellan unga män med internetspelstörning (IGD) och kontroller (IGD-grupp <kontrollgrupp)

Anmärkningar. Värden uttrycks som medel ± SD.

I IGD-individer korrelerade ett tunnare cortex i den högra laterala OFC signifikant med högre kognitiva impulsivitetsresultat, efter komorbida förhållanden (BDI, BAI och WURS) som kovariater (r = −.333, p = .038; Figur 2). Vi hittade ingen statistisk korrelation mellan gråmaterialförändringar, specifikt en mindre GMV och en tunnare cortex och IAT-poäng.

Figur 2. Korrelationsanalys för relationer mellan hjärnbeteende. Partiell korrelation mellan kortikal tjocklek i höger lateral orbitofrontal cortex (OFC) och kognitiv impulsivitetsgradering av Barratt Impulsivity Scale (BIS) efter kontroll för kovariater (ålder, IQ, BDI, BAI och WURS). För att avbilda partiell korrelation regerades variabler på kovariater med hjälp av en linjär regression. Spridningsdiagram genererades med användning av beräknade icke-standardiserade rester. Den kortikala tjockleken hos den högra laterala OFC korrelerade signifikant med kognitiv impulsivitet hos IGD-individer (r = −.333, p = .038)

Analys av helhjärna vertex

En helvinkel-vertexmässig analys av kortikaltjocklek visade att personer med IGD hade ett tunnare cortex i rätt tilläggsmotoriskt område (SMA; topp Talairach-koordinat: X = 7, Y = 21, Z = 53; Figur 3A). Dessutom hade personer med IGD ett tunnare cortex i det vänstra ögonfältet (FEF; topp Talairach-koordinat: X = −10, Y = 17, Z = 45; Figur 3B), den vänstra bakre cingulate cortex (PCC; topp Talairach-koordinat: X = −9, Y = −30, Z = 40; Figur 3B), och vänster överlägsen parietal lobule (SPL; topp Talairach-koordinat: X = −15, Y = −62, Z = 61; Figur 3C) än kontroller. Medlemmar i IGD-gruppen hade inga områden i hjärnan med en tjockare cortex jämfört med kontrollerna.

Figur 3. Hel-hjärna vertexmässig analys av kortikaltjocklek. En statistisk tröskel på p <.005 (okorrigerad) användes för en vertex-jämförelse. Jämfört med kontroller hade personer med IGD en tunnare cortex i (A) höger kompletterande motorområde (SMA; topp Talairach-koordinat: X = 7, Y = 21, Z = 53; antal hörnpunkter: 271), (B) vänster främre ögonfält (FEF; topp Talairach-koordinat: X = −10, Y = 17, Z = 45; antal hörn: 224) och vänster bakre cingulatbarken (PCC; topp Talairach-koordinat: X = −9, Y = −30, Z = 40; antal hörn: 215) och (C) vänster överlägsen parietallobul (SPL; topp MNI-koordinat: X = −15, Y = −62, Z = 61; antal hörn: 216)

Diskussion

Med SBM-analys jämförde vi gråmaterialet i ACC och OFC hos unga vuxna med IGD med det av matchade friska kontroller. Våra resultat stöder hypotesen att unga vuxna med IGD har tunnare kortik och mindre GMV i ACC och OFC än kontroller. Vi utförde en ROI-baserad analys och fann att personer med IGD har ett tunnare cortex i höger rostral ACC, höger lateral OFC och vänster pars orbitalis än kontroller. Tidigare studier har rapporterat ett tunnare cortex i lateral OFC och pars orbitalis hos ungdomar med IGD (Hong et al., 2013; Yuan et al., 2013). Denna studie fokuserade på unga vuxna och fann liknande resultat med avseende på kortikaltjocklek i OFC och i rostral ACC. Hos personer med IGD korrelerade en tunnare höger lateral OFC-cortex med högre kognitiv impulsivitet, vilket återspeglar en tendens att fatta beslut baserat på kortvarig tillfredsställelse. Dessutom fann vi att försökspersoner med IGD hade en mindre GMV i höger caudal ACC och vänster pars orbitalis. Detta konstaterande överensstämmer med tidigare VBM-studier, som rapporterade att personer med IGD har mindre GMV i ACC och OFC (Yuan et al., 2011; Zhou et al., 2011). Som i tidigare studier (Hutton et al., 2009; Tomoda, Polcari, Anderson, & Teicher, 2012), våra resultat av GMV och kortikaltjocklek sammanföll delvis, men vi fann också skillnader. Våra resultat tyder på att kortikatjocklek inte sammanfaller helt med GMV, vilket indikerar att GMV och kortikaltjocklek bör övervägas tillsammans för att få en mer exakt bild av förändringar av grått material.

En viktig upptäckt av denna studie är att unga vuxna med IGD har förändringar av grått material i ACC; specifikt har dessa individer en tunnare höger rostral ACC-cortex, liksom en mindre GMV i höger caudal ACC, jämfört med kontroller. Den rostrala delen av ACC är inblandad i felrelaterade svar, inklusive affektiv behandling, och den caudala delen av ACC är associerad med upptäckt av konflikter för att rekrytera kognitiv kontroll (Van Veen & Carter, 2002). Eftersom regional kortikaltjocklek är förknippad med beteende (Bledsoe, Semrud-Clikeman, & Pliszka, 2013; Ducharme et al., 2012), kan det tunnare rostrala ACC-cortexet i IGD bidra till misslyckandet med att svara på de negativa konsekvenserna av överdrivet spel med användning av nedsatt felbehandling. Dessutom kan den mindre GMV från caudal ACC i Internet-spelberoende bidra till förlusten av kognitiv kontroll över överdrivet spel. Dessutom överensstämmer våra resultat med skillnader i gråmaterial på ACC: s högra sida med tidigare bevis för att övervakning och relaterad beteendekontroll är lateraliserad till höger halvklot (Stuss, 2011).

Här fann vi att unga vuxna män med IGD hade en tunnare cortex i den högra laterala OFC jämfört med kontroller. I allmänhet bidrar OFC till övervakningen av belöningsvärden tilldelade olika beslut; särskilt den högra sidodelen av OFC har varit inblandad i de hämmande processerna som undertrycker tidigare belönade val (Elliott & Deakin, 2005; Elliott, Dolan, & Frith, 2000) och främja valet av försenade monetära belöningar över omedelbara belöningar (McClure, Laibson, Loewenstein & Cohen, 2004). Nyligen föreslogs nyligen OFC: s högra laterala roll att inkludera integrering av tidigare resultatbaserad information med aktuell perceptuell information för att göra föregripande signaler om kommande val (Nogueira et al., 2017). Sammantaget tyder detta på att den högra laterala OFC reglerar beslutsfattande med intern och extern information på ett flexibelt och anpassningsfullt sätt. Lesioner till den laterala OFC försämrar beslutsfattandet relaterat till en försenad belöning, vilket leder till kortvariga och impulsiva beslut (Mar, Walker, Theobald, Eagle och Robbins, 2011). Här har den kortikala tjockleken på den högra sidofrekvensen hos IGD-individer signifikant korrelerat med kognitiv impulsivitet, vilket definieras som "att fatta snabba beslut" (Stanford et al., 2009). Nyligen var kognitiv impulsivitet nära relaterad till belöningsbaserat lärande och beslutsfattande (Cáceres & San Martín, 2017). Därför, på grundval av kombinationen av våra resultat och den befintliga litteraturen, spekulerar vi att en tunnare höger lateral OFC-cortex förhindrar individer med IGD från att effektivt integrera information för att uppskatta belöningsvärden, och därigenom bidrar till preferens för kortvarig nöje och impulsivt beslutsfattande .

Ett annat viktigt fynd var att personer med IGD visade mindre GMV och en tunnare cortex i vänster pars orbitalis jämfört med kontroller. Pars orbitalis är belägen vid den främre delen av den nedre främre gyrusen, och den nedre främre gyrusen tenderar att samaktivera med den laterala OFC (Zald et al., 2012). Dessutom har pars orbitalis, tillsammans med andra orbitofrontala regioner, förknippats med belöningsrelaterad informationsbearbetning och beslutsfattande (Dixon & Christoff, 2014). I synnerhet har den vänstra sidan av pars orbitalis visat sig vara nära kopplad till den mellersta temporala gyrusen och är inblandad i kognitivt kontrollerad minnesåtervinning (Badre, Poldrack, Paré-Blagoev, Insler, & Wagner, 2005). Med tanke på att adaptivt svarval involverar strategisk kontroll av minnessystemet (Poldrack & Packard, 2003), kan gråmaterialförändringar i vänster pars orbitalis göra det svårt att styra beteende baserat på tidigare information (Badre & Wagner, 2007). Med tanke på litteraturen tyder därför våra resultat på att mindre GMV och tunnare cortex i vänster pars orbitalis hos IGD-individer kan bidra till deras okontrollerade Internetanvändning genom att försämra deras förmåga att anpassa sitt beteende baserat på tidigare information.

I analysen med hjärnhörnens vertex visade vi att personer med IGD hade en tunnare cortex i höger SMA, vänster FEF, vänster SPL och vänster PCC jämfört med kontroller. Rätt SMA spelar en roll i att koppla samman kognition och beteende (Nachev, Kennard och Husain, 2008) och är ett viktigt område för responshämning (Picton et al., 2007). Neuronal aktivitet i PCC moduleras av externa miljöförändringar, och denna modulering kan vara förknippad med en kognitiv inställd förändring för beteendeanpassning (Pearson, Heilbronner, Barack, Hayden, & Platt, 2011). FEF och SPL är också viktiga hjärnregioner som är involverade i uppmärksamhetskontroll uppifrån och ner (Corbetta & Shulman, 2002). Korrekt samordning av frontal- och parietalregionerna föreslås vara avgörande för anpassningsplanering (Andersen & Cui, 2009). Även om varken FEF- eller SPL-regionerna var ROI i denna studie, föreslår vi att en tunnare cortex i dessa områden i hjärnan, särskilt i frontoparietala områden, spelar viktiga roller för minskad beteendekontroll hos individer med IGD. Denna minskade beteendekontroll kan förändra risk / belöna beslutsfattande, vilket kan leda till svårigheter att undertrycka behov och strävan efter kortvarig tillfredsställelse.

Denna studie har begränsningar som bör beaktas. Först bekräftades upptäckten av en tunnare cortex i ACC och OFC genom ROI-baserad analys i helhjärnanalysen. Vi spekulerar i att denna skillnad främst drivs av skillnader i metodik. Till exempel utfördes den ROI-baserade analysen genom att beräkna den genomsnittliga kortikala tjockleken inom det manuellt avgränsade området och gruppskillnader undersöktes genom efterföljande statistisk analys; däremot använde helhjärnanalysen en generaliserad linjär modell för att uppskatta toppmässiga gruppskillnader i kortikaltjocklek. Eftersom de ROI-baserade och helhjärnstrategierna erbjuder olika typer av information föreslås dessa två metoder vara komplementära (Giuliani, Calhoun, Pearlson, Francis och Buchanan, 2005). Våra nuvarande fynd skulle klargöras genom ytterligare forskning för att minska fel i ROI-baserade och helhjärna vertexmässiga analyser, särskilt fel som härrör från rumsliga normaliseringsprocesser. För det andra, även om denna studie definierade ROI på antagandet att strukturella förändringar i OFC och ACC ligger till grund för det försämrade beslutet om risk / belöning i IGD, fanns det ingen direkt mätning av beslutskapacitet genom neuropsykologiska test. Därför bör noggrant övervägas när vi kopplar våra avbildningsresultat till dysfunktionella beslut om risk / belöning i IGD. För det tredje, även om IGD-diagnos i denna studie gjordes med användning av IAT-skalan och kliniska intervjuer, tillämpades inte DSM-5-diagnostiska kriterierna för IGD. Diagnostiska kriterier för DSM-5 IGD används ofta, eftersom DSM-5 identifierade IGD som ett av villkoren som kräver ytterligare studier (Petry & O'Brien, 2013). För att samla pålitliga bevis för IGD är det nödvändigt att tillämpa ett konsekvent diagnostiskt verktyg. Således bör framtida IGD-studier tillämpa DSM-5 diagnostiska kriterier. För det fjärde, även om vi begränsade denna studie till personer med IGD som rapporterade att onlinespel var deras primära användning av Internet, deltog de flesta ämnen också i andra onlineaktiviteter, inklusive sociala nätverk. Således skulle en framtida kombinerad strukturell och funktionell studiedesign som mäter neurala aktiviteter som svar på spelspecifika stimuli förbättra våra resultat. För det femte använde vi en tvärsnittsdesign i denna studie. Framtida forskning som använde longitudinella studier för att mäta kortikala tjockleksförändringar under tonåren och tidigt vuxen ålder skulle undersöka om det finns ett orsakssamband mellan våra avbildningsresultat och överdrivet internetspel. För det sjätte var vårt prov för denna studie litet och inkluderade endast manliga personer. Könsskillnader rapporteras med avseende på de kliniska egenskaperna hos IGD (Ko, Yen, Chen, Chen och Yen, 2005). Större studier som inkluderar både män och kvinnor kommer att behövas för att utöka vår förståelse för IGD.

Slutsats

Vi utförde en SBM-analys av unga vuxna män med IGD för att undersöka förändringar av gråmaterial i ACC och OFC, som var relaterade till beslut om risk / belöning. Den ROI-baserade jämförelsen med kontroller visade att IGD-försökspersoner hade ett tunnare cortex i höger rostral ACC, höger lateral OFC och vänster pars orbitalis och en mindre GMV i höger caudal ACC och vänster pars orbitalis. Ett tunnare cortex i höger lateral OFC korrelerade med högre kognitiv impulsivitet hos IGD-ämnen, vilket möjliggör insikt i beslutsfattande baserat på kortvarig tillfredsställelse i IGD. Helhjärnanalysen av IGD-individer fann att de hade en tunnare cortex i beteendekontrollrelaterade hjärnregioner, inklusive frontoparietala områden. Våra resultat tyder på att förändringar i gråmaterial kan ge information om IGD-patofysiologi genom att återspegla förändrad beslutsfattande om risk / belöning och minskad beteendekontroll.

Författarnas bidrag

DL och Y-CJ utformade och utformade studien. DL rekryterade deltagare och utarbetade manuskriptet. JP analyserade och tolkade data. IYK och KN tillhandahöll kritisk översyn av manuskriptet och viktigt intellektuellt innehåll. Alla författare hade full tillgång till alla data i studien och tar ansvar för datainsamlingen och noggrannheten i dataanalysen. Alla författare har kritiskt granskat och godkänt den slutliga versionen av detta manuskript för publicering. IYK och Y-CJ bidrog lika mycket till denna studie som co-motsvarande författare.

Intressekonflikt

Författarna förklarar ingen intressekonflikt.

Referensprojekt