Aberrant corticostriatal mizunguko ya kazi katika vijana wenye ugonjwa wa kulevya kwenye mtandao (2015)

kuanzishwa

Matatizo ya kulevya ya mtandao (IAD), wasiwasi wa afya ya akili ulimwenguni kote, umevutia sana jamii ya umma na kisayansi (Spada, 2014). Katika kiambatisho cha Mwongozo wa Utambuzi wa Matatizo ya Matibabu uliochapishwa, toleo la tano (DSM-5), ugonjwa wa michezo ya michezo ya kubahatisha, sehemu ndogo ya IAD, imeorodheshwa kama ugonjwa ambao unahitaji utafiti zaidi (Petry et al., 2014). IAD husababisha matokeo mabaya katika maisha ya kila siku; hata hivyo, kidogo hujulikana kuhusu biomarkers, maambukizi, kozi na matokeo ya matibabu yanayohusiana na IAD.

Ili kuelewa taratibu za neurobiological msingi wa IAD, tafiti za uchunguzi zimefanyika kuchunguza uharibifu wa miundo na utendaji unaohusishwa na IAD. Mabadiliko ya kimaumbile na mabadiliko yanayohusiana na IAD yamepitiwa kwenye masomo ya awali mahali pengine (Kuss na Griffiths, 2012; Ko et al., 2015; Lin na Lei, 2015). Kwa kifupi, ni mara kwa mara umeonyeshwa kuwa kamba ya prefrontal (PFC) na striatum zinahusishwa katika IAD. Majukumu na IAD yamepunguza dense / kiasi cha kijivu (Yuan et al., 2011; Zhou et al., 2011; Weng et al., 2013), unene wa kamba (Hong na al., 2013a; Yuan et al., 2013), kimetaboliki ya glucose (Tian et al., 2014) na ilibadilisha uanzishaji wa ubongo (Dong et al., 2013a; Ko et al., 2014) katika PFC ikiwa ni pamoja na PFC ya dorsolateral, cortex orbitofrontal (OFC) na kamba ya anterior cinguate (ACC). Vidonge vya IAD pia vilionekana kuwa na kiwango cha chini cha receptors za D2 za dopamine (Kim et al., 2011; Hou et al., 2012), ilibadilishwa kimetaboliki ya glucose (Park et al., 2010a) na uanzishaji wa ubongo (Ko et al., 2014; Li na al., 2014) katika striatum. Matokeo haya yanahusiana na mfano wa sasa wa pathophysiological kusisitiza jukumu kubwa kwa striatum na PFC katika matatizo ya kulevya (Goldstein na Volkow, 2011; Limbrick-Oldfield et al., 2013).

Kuunganishwa kwa kazi kwa hali ya kupumua (FC), kupima uhusiano kati ya kikanda wa shughuli za ubongo za kutofautiana kutoka kwa tegemezi ya kiwango cha juu ya oksijeni ya damu (BOLD) ya ishara ya kugundua ya magnetic (MRI), imetumiwa sana kuchunguza utaratibu wa ufanisi / uunganisho wa ubongo. Kwa mbinu hii, ushahidi unaonyesha kwamba nyaya za kazi za corticostriatal ni muhimu kwa kuonekana kwa tabia za kurudia na za kulazimisha, tabia ya kawaida, kutafuta-tuzo na tabia za kutafuta riwaya, na tabia ya addictive (Feil et al., 2010; Mchungaji, 2013). Aidha, mzunguko wa kazi za corticostriatal ulipatikana katika autism (Di Martino et al., 2011), ugonjwa wa kulazimishwa-kulazimishwa (Harrison et al., 2009; Posner et al., 2014; Burguière et al., 2015), na shida kubwa ya unyogovu (Furman et al., 2011). Kuvunjwa mtandao wa corticostriatal pia umearipotiwa kwa watumiaji wa ponografia mara kwa mara ambao walihusika katika tabia zinazohusiana na tuzo na za kulevya (Kühn na Gallinat, 2014). Uchunguzi wa uchunguzi umeonyesha pia viungo vikali kati ya matatizo ya matumizi ya madawa na uharibifu ndani ya nyaya za kazi za corticostriatal (Feil et al., 2010; Volkow et al., 2013).

Anatomically, striatum ni muundo wa heterogeneous ambayo inaweza kuwa kwa sababu katika mikoa, ambayo inahusishwa katika circuits corticostriatal kazi tofauti ya kuimarisha kazi tofauti ya utambuzi (Alexander na al., 1986; Choi et al., 2012; Gordon et al., 2015; Manza et al., 2015). Kwa mfano, kwa kufuta caudate na kuweka katika mikoa mitatu, kwa mtiririko huo, Di Martino et al. (2008) ilielezea mwelekeo wa kina wa nyaya za kazi za corticostriatal ambazo zinahusishwa katika michakato ya maumbile, ya kuchochea, ya utambuzi na ya motor (Di Martino et al., 2008). Imeonyeshwa na masomo ya awali kwamba uunganisho wa kazi / ufanisi kati ya striatum na cortex umepunguzwa katika masomo ya IAD (Hong na al., 2013b, 2015; Li na al., 2014; Wee et al., 2014). Hata hivyo, wengi wa masomo haya hawakufuatilia juu ya jinsi mzunguko wa corticostriatal uliofanyika kazi maalum kwa subregions za striatum zinaathiriwa.

Kwa hiyo, katika somo la sasa, tulitumia seti iliyokubalika ya mbegu sita za mazao ya nchi mbili (mbegu tatu katika caudate na mbegu tatu katika putamen) kuchunguza mbadala ya nyaya za kazi za corticostriatal kwa vijana na IAD. Madhumuni ni: (1) kuchunguza tofauti katika usambazaji wa ramani ya circuits corticostriatal kati ya vijana na IAD na udhibiti wa afya bila IAD; na (2) kuangaza mahusiano kati ya nyaya za kazi za corticostriatal na hatua za neuropsychological katika masomo ya IAD.

Vifaa na mbinu

Masomo

Utafiti uliidhinishwa na Kamati ya Maadili ya Hospitali ya RenJi ya Chuo Kikuu cha Medical Chuo Kikuu cha Shanghai Jiao Tong. Washiriki na wazazi wao walitoa kibali kilichoandikwa kabla ya mitihani ya MRI.

Vijana kumi na wanane wa kulia wa kulia na IAD na 18 ya kulia, umri, jinsia, na elimu inayoendana na udhibiti wa afya walishiriki katika utafiti huu. Kiwango cha utambuzi kwa IAD kilianzishwa na swali la uchunguzi la Young la utambuzi wa vidokezo vya kulevya kwa Internet na ndevu na Wolf (Nyuki na Wolf, 2001). Masomo yote yaliyochunguliwa na magonjwa ya akili na Mini Maabara ya Kimataifa ya Neuropsychiatric kwa Watoto na Vijana (MINI-KID; Sheehan et al., 2010). Vigezo vya kutengwa vilijumuisha historia ya matumizi mabaya ya dutu au utegemezi; historia ya magonjwa makubwa ya akili, kama vile ugonjwa wa akili, unyogovu, ugonjwa wa wasiwasi, matukio ya kisaikolojia, au hospitali kwa matatizo ya akili. Wasomi wa IAD hawakupata matibabu ya dawa wakati idadi ndogo ya watu wa IAD walipata kisaikolojia. Takwimu za MRI na za kutenganishwa za masomo haya zilitumika katika masomo yetu ya awali (Zhou et al., 2011; Lin et al., 2012). Kwa ajili ya utafiti huu, data ya rs-fMRI kutoka kwa udhibiti tatu na suala nne za IAD zilipwa kwa sababu ya mwendo mkuu wa kichwa (tazama Sehemu ya Kuendeleza). Matokeo yake, jumla ya udhibiti wa kumi na tano na masomo kumi na nne ya IAD yalitumika katika utafiti. Taarifa ya idadi ya watu kwa kila sura imeorodheshwa kwenye Jedwali 1.

  

Jedwali 1. Tabia za idadi ya watu na tabia ya masomo yaliyotumika katika utafiti huu.

Tathmini za Neuropsychological

Maswali sita, ikiwa ni pamoja na Kiwango cha Madawa ya Vijana ya Internet (YIAS; Vijana, 1996), Nguvu na Maswala ya Maswala (SDQ; Goodman, 1997), Usimamizi wa Muda wa Usimamizi wa Muda (TMDS; Huang na Zhang, 2001), Barratt Impulsiveness Scale-11 (BIS; Patton et al., 1995), Screen kwa Matatizo ya Mtoto Yanayohusiana na Matatizo ya Kihisia (KATIKA; Birmaher et al., 1997) na hila ya tathmini ya familia (FAD; Epstein et al., 1983), ilitumika kutathmini vipengele vya neuropsychological ya washiriki.

Upatikanaji wa picha

Mipango ya kupumzika ya fMRI ilifanyika kwa picha ya mpangilio wa echo juu ya 3.0 Tesla Phillips Scanner ya matibabu ya matibabu na vigezo vifuatavyo: wakati wa kurudia = 2000 ms; Saa ya echo = 30 ms; flip angle = 90 °; matrix ya upatikanaji = 64 × 64; uwanja wa mtazamo = 230 × 230 mm²; unene wa kipande = 4 mm bila pengo. Kila kiasi cha ubongo kilikuwa na vipande vya axial vya 34 na kila kukimbia zilikuwa na kiasi cha 220. Wakati wa upatikanaji wa data, masomo yote yaliagizwa kupumzika, kuweka macho yao imefungwa, na usifikirie kitu chochote hasa.

Utangulizi wa Takwimu

Data kabla ya kufanywa ilifanywa kwa kutumia SPM8.¹ Vipengezo vya kwanza vya 10 kwa kila somo viliondolewa ili kuepuka madhara ya kutokuwa na utulivu wa mfumo. Vipengee vilivyobaki vya 210 vilirekebishwa kwa ucheleweshaji wa muda wa kununua na kuingizwa kwa kiasi cha kwanza. Majina yenye uhamisho mkubwa katika mwelekeo wowote wa mia ya 2.0 au mzunguko wa kichwa cha kubwa zaidi kuliko 2.0 ° hawakutengwa na utafiti huu. Matokeo yake, data ya masomo manne ya IAD na udhibiti tatu hazijatengwa. Matokeo yalionyesha kuwa hakuna tofauti kati ya mwendo wa kichwa kati ya makundi mawili (p = 0.55 kwa mwendo wa kutafsiri na p = 0.43 kwa mwendo wa mzunguko). Picha zilizotengenezwa zilikuwa za kawaida kwa nafasi ya Taasisi ya Neurological Taasisi ya Montreal na tena sampuli kwa voxel ya 3 mm isotropic. Picha za kawaida zilirekebishwa kwa upana kamili wa 6-mm kwenye nusu ya juu ya ishara ya Gaussian ya kernel na vyanzo kadhaa vya vigezo vya uongo ikiwa ni pamoja na vigezo vya mwendo wa kichwa, safu ya mstari, ishara za BOLD za kimataifa, na ishara za BOLD katika suala nyeupe na maji ya spinal yalikuwa ya imeondolewa kupitia ukandamizaji wa mstari. Hatimaye, uchujaji wa bendi ya muda (0.01-0.08 Hz) ulifanyika kwenye mfululizo wa wakati wa kila voxel ukitumia dirisha la mstatili bora.

Uchambuzi wa Kuunganisha Kazi

Tulitumia maeneo sita yaliyothibitishwa hapo awali yaliyothibitishwa ("mbegu"; Di Martino et al., 2008). Mbegu za caudate zilijumuisha kiwango cha chini cha mstari (VSi, kinachohusiana na kiini accumbens; ± 9, 9, -8), kiwango cha juu cha mstari (VSs; ± 10, 15, 0) na caudate ya dorsa (DC; ± 13, 15, 9 ). Mbegu za Putamen zilijumuisha rostral putamen ya mviringo (VRP; ± 20, 12, -3), kijiko cha rostral putamen (DRP; ± 25, 8, 6), na kuweka kinyume caudal putamen (DCP; ± 28, 1, 3). Radi kwa kila mbegu ni 6 mm. Kuratibu za mbegu za hekta za kulia na za kushoto zilifafanuliwa katika nafasi ya MNI. Mbegu hizi zilihalalishwa kwa kuzingatia vipande vya anatomical na kazi ya striatum, na mifumo yao ya kuunganishwa imechukuliwa kwa kujitegemea (Di Martino et al., 2008, 2011; Harrison et al., 2009; Kelly et al., 2009; Choi et al., 2012; Gabbay et al., 2013; Gordon et al., 2015; Manza et al., 2015).

Kwa kila somo, ramani ya uwiano wa msalaba kwa kila mbegu ilipatikana kwanza kwa kuhesabu mgawo wa uwiano wa msalaba kati ya kozi ya wastani ya kipindi cha eneo la mbegu na ile ya kila voxel ya ubongo wote kupitia kurekebisha madhara ya mwendo wa kichwa, mstari shughuli za drift, na ubongo kutoka kwa kijivu cha maji na nyeupe. Na kisha ramani ya uwiano wa msalaba ilibadilishwa zramani ya vifupisho na mabadiliko ya F-to-z ya Fisher ili kufikia usambazaji wa kawaida. Ya z- ramani za thamani zinaingia kwenye sampuli moja ya busara ya voxel t jaribu kuamua ramani za kundi la FC na urefu (p <0.001) na kiwango (p <0.001) vizingiti vilivyosahihishwa katika kiwango cha ubongo mzima (Greicius et al., 2007). Makundi ya FC Group kutoka kwa masomo yote ya IAD na udhibiti wa afya ziliunganishwa kwa kutumia "OR" operesheni ili kuzalisha mask ya pamoja, ambayo ilitumiwa kuzuia ufuatiliaji wa kikundi-katikati. Kisha zRamani za vifungu ndani ya mask hii ziliingia kwenye sampuli mbili za busara ya voxel t mtihani na umri na jinsia kama covariates kutathmini kikundi-kati ya tofauti za FC. Kizingiti cha pamoja cha p <0.005 kwa kila voxel na saizi ya nguzo ya 351-405 mm³ (kushoto (l) VSi: 351 mm³; haki (r) VSi: 378 mm³; VVS: 405 mm³; RVSs: 378 mm³; LDC: 405 mm³; RDC: 405 mm³; LDRP: 378 mm³; rDRP: 405 mm³; LDCP: 405 mm³; rDCP: 432 mm³; LVRP: 405 mm³; rVRP: 405 mm³), sambamba na kusahihishwa p <0.05 ilitumika kupata kikundi muhimu kati ya ramani tofauti za FC. Marekebisho haya yalizuiliwa ndani ya kinyago kilichounganishwa na ilidhamiriwa na uigaji wa Monte Carlo 5000 ukitumia programu ya AFNI AlphaSim.²

Mashirika ya ubongo

Uchambuzi wa hatua za busara nyingi na udhibiti wa nguvu wa FC katika mikoa inayoonyesha kikundi-kati ya tofauti za FC kama variable ya tegemezi na umri, jinsia, elimu, YIAS, SDQ, SCARED, FAD, TMDS, na BIS kama vigezo vya kujitegemea ilifanyika ili uangalie ikiwa mizunguko ya kazi iliyobadilishana yanahusiana na alama za tabia.

Matokeo

Hatua za Kiwango cha Watu na Tabia

Washiriki katika kikundi cha IAD na kikundi cha kawaida cha udhibiti walifananishwa na umri, jinsia na miaka ya elimu. Hakukuwa na tofauti kubwa katika TMDS na BIS kati ya makundi mawili wakati masomo ya IAD yalikuwa ya juu YIAS (p <0.0001), SDQ (p <0.0001), KUTISHA (p <0.001) na FAD (p = Alama za 0.017) kuliko udhibiti. Tabia za idadi ya watu na hatua za tabia za masomo ya IAD na udhibiti ziliorodheshwa katika Jedwali 1.

Viwanja vya Utendaji vya Corticostriatal

Kulingana na kazi za awali, uchunguzi wa mbegu unaozingatia mbegu hutoa ramani za kina za mzunguko wa kazi tofauti kwa kila moja ya mbegu sita katika striatum kwa hemisphere. Mfano wa FC kwa mbegu za caudate na putamen zilionyeshwa katika Takwimu 1, 2, kwa mtiririko huo. Matokeo yetu yalirejesha masomo ya awali (Di Martino et al., 2008, 2011; Harrison et al., 2009; Kelly et al., 2009; Choi et al., 2012; Gabbay et al., 2013; Gordon et al., 2015; Manza et al., 2015) na zilikuwa sawa na kuunganishwa kwa anatomiki inayojulikana (Kazi, 2003) na uanzishaji wa kazi ulibadilishwa kutoka kwa uchambuzi wa meta wa fasihi za kazi (Postuma na Dagher, 2006). Ingawa mifumo ya FC ya kujifungua kwa masomo ya IAD na udhibiti wa kawaida ulikuwa sawa na kila moja ya mbegu sita za kuzaa, sehemu za kundi la IAD zilipunguzwa ikilinganishwa na wale wa kikundi cha kudhibiti. Matokeo maalum yanaonyeshwa katika Kielelezo 3; Jedwali 2 na ni ilivyoelezwa hapo chini.

  

Kielelezo 1. Ramani za kuunganishwa kwa kazi (FC) za mbegu za caudate kwa kila kikundi. Mipango ya FC ya ugonjwa wa madawa ya kulevya (IAD) ya vijana (nyekundu) na udhibiti wa kawaida (HC; njano) zilizalishwa tofauti na kisha zikokwa pamoja kwa ajili ya kuonyesha; rangi nyekundu ya rangi ya zambarau inaonyesha maeneo yaliyopandwa kwa makundi mawili. Safu ya kushoto (kulia) inaonyesha ramani za FC zilizozalishwa na mbegu za kushoto (kulia). Safu ya kati inaonyesha mbegu za caudate. Sehemu ya kushoto ya picha inalingana na hemphere ya kushoto ya ubongo. VSi, strire ya chini ya mkoa; VSs, striurum ya juu; DC, caudate ya dorsal.

  

Kielelezo 2. Ramani za kuunganishwa kwa kazi (FC) za mbegu za putamen kwa kila kikundi. Ramani za FC kwa vijana wa IAD (nyekundu) na udhibiti wa kawaida (HC; njano) zilijitokeza tofauti na kisha zikokwa pamoja kwa ajili ya kuonyesha; rangi nyekundu ya rangi ya zambarau inaonyesha maeneo yaliyopandwa kwa makundi mawili. Safu ya kushoto (kulia) inaonyesha ramani za FC zinazozalishwa na mbegu za kulia za kushoto (kulia). Safu ya kati inaonyesha mbegu za putamen. Sehemu ya kushoto ya picha inalingana na hemphere ya kushoto ya ubongo. VRP, ventral rostral putamen; DRP, dorsal rostral putamen; DCP, dorsal caudal putamen.

  

Kielelezo 3. Maeneo ya ubongo yalionyesha tofauti kubwa za FC kati ya vijana na IAD na kuendana na udhibiti wa kawaida (p <0.05, AlphaSim imesahihishwa), wakati sehemu za mbegu zilipokuwa katika (A) lVSi, (B) rVSi, (C) lVSs, (D) rVSs, (E) lDC, (F) rDC, (G) lVRP, na (H) lDCP. Kwa maelezo zaidi, angalia Jedwali 2. Rangi ya baridi na baridi huonyesha kuwa FC huongezeka na inapungua kwa IAD ikilinganishwa na udhibiti.

  

Jedwali 2. Mikoa inayoonyesha tofauti muhimu ya kuunganishwa kwa kazi kati ya vijana na ugonjwa wa madawa ya kulevya (IAD) na masomo ya udhibiti yanayofanana (p <0.05, AlphaSim imerekebishwa).

Ukosefu wa chini na Mkubwa wa Upepo wa Ventral

Vikundi vyote viwili vilionyesha vipaji vya FC kutoka kwenye mgawanyiko wa msimamo wa dorsolateral wa prefrontal na ACC kutoka VSi hadi VSs. Zaidi ya hayo, VSi ilionyesha uwiano mkubwa mzuri na cortex ya posterior cingulated (PCC). Wakati ramani za FC zilifananishwa kati ya vikundi, tofauti kubwa zilizingatiwa kwa VSi na VSs. Kwa upande wa VSi, vijana wa IAD walionyesha kwa kiasi kikubwa FC na kichwa caudate na subcallosal ACC bilaterally. Kupungua kwa FC pia kupatikana kati ya VSi ya kushoto na PCC kwa ubia. Kwa mkoa wa mbegu za VS, masomo ya IAD yalionyeshwa FC chini na dorsal / rostral ACC na mstari wa ndani wa thalamus bilaterally, na maeneo ya kushoto yaliyokuwa yanayojumuisha ikiwa ni pamoja na putamen, pallidum, insula na chini ya gyrus mbele (IFG).

Caudate ya Dorsal

Katika masomo mawili ya IAD na udhibiti wa afya, DC ilionyesha mahusiano mazuri na mikoa ya ubongo inayohusika na udhibiti wa utambuzi. Ulinganisho wa makundi ya moja kwa moja umebaini kuwa IAD ilionyesha FC ilipungua kati ya DC na dorsal / rostral ACC kwa pamoja. DC kushoto pia ilionyesha FC iliyopunguzwa na thalamus ya kushoto ya ventral ya kushoto, kama vile DC ya haki inaonyeshwa mahusiano mazuri na IFG ya kushoto katika IAD.

Dorsal Caudal na Dorsal Rostral Putamen

Kwa mujibu wa jukumu lao la kudhibiti magari, mbegu za putamen za dorsal zilionyesha mahusiano mazuri sana na maeneo ya msingi na ya pili ya sensorimotor kwa masomo yote ya IAD na masuala ya afya. Hata hivyo, kuhusiana na udhibiti wa afya, IAD ilionyesha kuongezeka kwa FC kati ya DCP ya kushoto na eneo la ndege linalojitokeza.

Ventral Rostral Putamen

Mbegu ya VRP inalinganishwa vizuri na ACC ya rostral na PFC iliyopangwa kwa muda mrefu inayohusishwa na ufuatiliaji wa migogoro na mchakato kuhusiana na makosa. Ingawa IAD ilionyesha chini kidogo ya extender na kanda nyingine ya ubongo, FC pekee kati ya VRP ya kushoto na IFG ya haki ilionyesha tofauti kubwa kati ya makundi.

Mashirika ya ubongo-tabia katika IAD

Katika masomo ya IAD, alama za juu juu ya YIAS zilitabiri nguvu za chini za FC kati ya VSs sahihi na caudate ya nchi ya nchi mbili (r = -0.560; p = 0.038; Kielelezo 4A). Aidha, alama za juu zilizohesabiwa zilitabiri nguvu za chini ya FC kati ya VSs sahihi na ACC ya rostral ya nchi mbili (r = -0.540; p = 0.046; Kielelezo 4B), kati ya DC ya kushoto na ACC ya dorsa / rostral (r = -0.566; p = 0.035; Kielelezo 4C), na kati ya VRP ya kushoto na IFG ya haki (r = -0.609; p = 0.021; Kielelezo 4D). Pia tulitumia uwiano wa mkuki ili kuchunguza vyama kati ya FC iliyopita na hatua za tabia. Matokeo ya ukandamizaji wa mkuki yalikuwa sawa na yale ya ukandamizaji wa kawaida. YIAS ilihusishwa na nguvu za FC kati ya VSs sahihi na nchi za nchi za nje za nchi (r = -0.594; p = 0.025). Matokeo yaliyohesabiwa yalihusishwa na nguvu za FC kati ya VSs sahihi na ACC (rostral ACC)r = -0.548; p = 0.042), na kati ya VRP ya kushoto na IFG ya haki (r = -0.666; p = 0.009). Waliohesabiwa alama zilikuwa na uwiano wa mwenendo na nguvu za FC kati ya DC ya kushoto na ACC moja ya mshipa /r = -0.464; p = 0.095).

  

Kielelezo 4. Uchambuzi wa usawa kati ya FC nguvu na hatua za tabia ndani ya kundi la IAD. (A) Uhusiano kati ya nguvu za FC (zinaonyeshwa kwa wastani z thamani) ya striarum ya juu ya haki ya juu (rVSs) kwa caudate ya dorsal na wadogo wa Internet ya madawa ya kulevya wadogo (YIAS; r = -0.560, p = 0.038). (B) Uhusiano kati ya nguvu FC (imeonyeshwa kwa wastani z thamani) ya VVs kwa kamba ya anterior ya kamba ya kamba (ACC) na skrini ya matatizo ya kihisia yanayohusiana na wasiwasi (yaliyotokana; r = -0.540, p = 0.046). (C) Uhusiano kati ya nguvu FC (imeonyeshwa kwa wastani z thamani) ya caudate ya kushoto ya kushoto (LDC) hadi ACC / dorsal ACC na SCARED; (r = -0.566, p = 0.035). (D) Uhusiano kati ya nguvu FC (imeonyeshwa kwa wastani z thamani) ya mstari wa kushoto wa rostral putamen (lVRP) kwa gyrus ya chini ya chini (IFG) na yaliyotajwa (r = -0.609, p = 0.021).

Majadiliano

Kwa ujuzi wetu, hii ni utafiti wa kwanza kuchunguza uaminifu wa mitandao ya kazi ya corticostriatal na uhusiano kati ya kutofautiana kwa kiwango cha mzunguko na hatua za kliniki katika IAD. Kwa masomo na udhibiti wa IAD wote, tulielezea matokeo ya Di Martino et al. (2008), kuchunguza mifumo ya kuunganishwa sawa na hypothesized affective na motisha (chini ya ventral striatum), utambuzi (ventral putamen, cordate dorsal, ventral striatum) na motor (dorsal putamen) subdivisions ya striatum. Ikiwa ikilinganishwa na udhibiti, IAD inaonyesha mifumo inayofanana ya kuunganishwa lakini ilibadilika nguvu za uunganisho kwa kila eneo la striatum isipokuwa DRP. Aidha, tumeona alama za YIAS zilihusiana na nguvu na kuunganishwa kwa nguvu kati ya VSs sahihi na ufuatiliaji wa fedha za ubia, na alama zilizohesabiwa zimehusishwa na nguvu za kuunganishwa kati ya VSs sahihi na ACC ya rostral ya kati, kati ya DC ya kushoto na ya nchi ya kushoto / ACC rostral na kati ya VRP ya kushoto na IFG ya haki. Mahusiano haya yanaonyesha kwamba madhara zaidi ya kulevya kwa Intaneti, dhaifu zaidi uwezo wa kuunganishwa kati ya mikoa hii. Matokeo yetu yanaonyesha kwamba nyaya za kazi za corticostriatal zinaweza kutumika kama biomarker waliohitimu kuelewa njia za msingi za neural za kuumia au kutathmini ufanisi wa hatua maalum za mapema katika IAD.

Ilivunjwa Circuits ya Kazi ya Corticostriatal katika IAD

Katika utafiti wa sasa, mbegu ya VSi ilionyesha kupungua kwa kuunganishwa na kichwa cha caudate, ACC-PC na PCC katika kikundi cha IAD, uhusiano ambao unajulikana kuwa muhimu kwa usindikaji wa maambukizi na uhamasishaji (Johansen-Berg et al., 2008; Beckmann et al., 2009). Kutafuta kwa kuunganishwa kwa kupunguzwa kati ya kiini accumbens / VSi na kichwa caudate ina maana kazi iliyobadilishwa tuzo katika IAD, na kuonyesha kuwa addicts Internet inaweza kuchagua uchaguzi mdogo wa haraka (yaani, madhara ya haraka ya haraka) badala ya tuzo kubwa zinazozotokea baadaye , kama afya njema, mahusiano mazuri au mafanikio ya kazi (Irvine et al., 2013). Kama ilivyoelezwa, kupungua kwa uanzishaji katika caudate baada ya mafanikio ya kuendelea yameonekana katika IAD (Dong et al., 2013b). ACC chini ya chini, uwezekano mkubwa wa kuunganishwa na kiini accumbens / VSi, ni kitovu muhimu ndani ya mitandao iliyosambazwa katika malipo ya hisia mbaya au udhibiti (Johansen-Berg et al., 2008; Rudebeck et al., 2014). Uchunguzi wa awali wa ubongo wa ubongo umeonyesha kwamba ACC ndogo ya ndani inahusishwa na uzoefu wa majimbo hasi ya kihisia (Mayberg et al., 1999) na ACC subgenual ni lengo la kuchochea ubongo wa kina kwa matibabu ya unyogovu (Orodha na al., 2014). Uchunguzi wa Neuropsychological umebaini kwamba viwango vya juu vya matatizo na wasiwasi walipatikana katika masomo yenye IAD (Bozkurt et al., 2013; Zhang et al., 2013). PCC, kanda ya kati ya ubongo ya mtandao wa mode default, inahusishwa katika kazi binafsi referential (Vogt et al., 2006). Uzito usio wa kawaida wa kijivu (Zhou et al., 2011) na microstructure nyeupe suala (Dong et al., 2012a) katika PCC ziliripotiwa kwa watu wa IAD. Uchunguzi wa kisaikolojia wa kliniki pia uligundua kuwa wanafunzi wa chuo kikuu cha madawa ya kulevya wa mtandao wana kiwango cha chini cha uongozi na ushirikiano (Dalbudak et al., 2013a), akionyesha kwamba masomo ya IAD yana kiwango cha chini cha kazi za kujitegemea. Kuchukuliwa pamoja, matokeo ya uingiliano mdogo kati ya VSi na kichwa caudate, ACC chini na PCC zinaonyesha kuwa vijana wa IAD huonyesha usindikaji usio wa kawaida na wa kusisimua.

Kutafuta kwetu kwa kupungua kwa kuunganishwa kati ya caudate (VSs na DC) na mgogoro wa nchi mbili / ACC ya rostral inamaanisha kuharibika kwa mzunguko wa croticostriatal-limbic unaohusishwa na udhibiti wa kisaikolojia na kihisia (Botvinick et al., 2004; Li na Sinha, 2008) katika IAD. Vifungo vya ACC vimehusishwa na matengenezo ya kumbukumbu ya kazi, ufuatiliaji wa migogoro na usindikaji wa kosa pamoja na ACC ya rostral inashirikiwa katika usindikaji wa maambukizi na udhibiti wa kihisia (Bush et al., 2000). Kama ilivyoelezwa, wiani wa chini wa kijivu katika ACC iliyokuwa ya kushoto ilipatikana katika kikundi cha data ya MRI ya miundo katika masomo yetu ya awali (Zhou et al., 2011). Utafiti mwingine ulionyesha kuwa IAD ilikuwa na kiasi kikubwa cha kijivu kilichopungua katika ACC ya rostral (Yuan et al., 2011). Shughuli kubwa katika ACC pia ilifunuliwa kwa hali ya kuingilia kati ya dhana ya stroop (Dong et al., 2012b) na uchambuzi wa meta ulionyesha kuwa IAD ilikuwa na uharibifu mkubwa katika medial frontal / ACC (Meng et al., 2014). Majukumu na IAD pia yalionyesha uwezo wa ufuatiliaji wa makosa ya uharibifu ikilinganishwa na udhibiti, ambao ulihusishwa na shughuli yenye nguvu katika ACC iliyopungua kwa majibu ya makosa (Dong et al., 2013a). Mazoezi ya tabia yalionyesha kwamba watu wa IAD walihusishwa na muda mrefu wa mmenyuko na makosa zaidi ya majibu katika hali zisizo na hali mbaya zaidi kuliko udhibiti bila IAD (Dong et al., 2011). Uunganisho uliopungua kati ya VSs na insula pia iliripotiwa katika IAD. The insula imekuwa umeonyeshwa hapo awali kuwa kuanzishwa wakati wa ufuatiliaji wa utendaji, na modulated na ufahamu makosa (Menon na Uddin, 2010). Uchunguzi wa meta-uchambuzi wa imaging wa ubongo ulipendekeza kuwa insula inahusika katika ufahamu wa makosa (Klein et al., 2007). Kwa hiyo, insula hufanya jukumu muhimu katika usindikaji wa makosa kwa kuzingatia tabia ya kibinadamu. Kama ilivyoelezwa, masomo ya IAD yalionyeshwa wiani wa chini wa kijivu (Zhou et al., 2011) na upeo wa cortical ulipungua (Yuan et al., 2013) katika hifadhi. Aidha, kupungua kwa uingizaji wa misuli wakati wa usindikaji wa kosa umekuwepo hapo awali katika masomo na IAD (Ko et al., 2014). Kwa hiyo, kama utegemezi wa dutu, kuharibu udhibiti wa utambuzi na usindikaji wa shida ya kihisia pamoja na matumizi ya Internet ya kulazimisha hufanya msingi wa upungufu wa utendaji wa croticostriatal-limbic katika vidonge vya IAD.

IAD pia ilionyesha kuunganishwa kwa kupungua kati ya striatum (VSs, DC na VRP) na IFG, uhusiano unaojulikana kuwa unahusishwa na udhibiti wa kuzuia (Chambers et al., 2009; Swick et al., 2011). Ukosefu wa kudhibiti uzuiaji unaweza kuchangia kupoteza udhibiti juu ya matumizi yao ya mtandao na kuendelea katika matumizi ya michezo ya kubahatisha mtandaoni licha ya shida ya kibinafsi, dalili za utegemezi wa kisaikolojia, na matokeo mabaya tofauti. Masomo ya epidemiolojia yalionyesha kwamba vijana wenye IAD walionyesha msukumo zaidi (yaani, upungufu katika kuzuia majibu) kuliko udhibiti bila IAD (Cao et al., 2007; Dalbudak et al., 2013b). Utafiti mmoja wa neuropsychological ulionyeshwa uharibifu wa kukabiliana na majibu katika masomo yenye IAD (Zhou et al., 2012). Uwezekano mwingine wa ubongo unaohusiana na tukio na utafiti wa kazi ya Go / No-Go ulionyesha kuwa wanafunzi wa IAD walikuwa na ufanisi mdogo katika usindikaji wa habari na kudhibiti chini ya msukumo kuliko wenzao wa kawaida (Dong et al., 2010). Aidha, masomo yenye ugonjwa wa michezo ya michezo ya kubahatisha yalionyesha ushirikishaji wa ubongo juu wakati wa usindikaji wa kukabiliana na majibu juu ya lobe ya kushoto mbele kuliko udhibiti (Ko et al., 2014). Uhusiano uliopungua kati ya striatum (VSs na DC) na pallidum na thalamus pia vilipatikana katika kundi la IAD. Katika nyaya za corticostriatal, pallidum ni pato la striatum na pallidum inaunganisha na thalamus ambayo inajenga kamba (Alexander na al., 1986). Circuits hizi zinadhaniwa kuwa muhimu kwa kulenga na kudumisha tabia zinazohitajika wakati wa kuzuia tabia zisizohitajika (Haber na McFarland, 2001). Watu wa IAD wanajulikana kuwa na shida na kuzuia majibu, ambayo huenda huchangia uwezo wao wa kurudia tena mbele ya cues kuhusiana na mtandao. Kwa hiyo, matokeo hayo yameathiri kuwa udhibiti mdogo wa kuzuia, kupungua kwa uwezo wa kuzuia tabia ya kawaida na ya kawaida, inavyoenea katika masomo na IAD.

Kushangaza, IAD ilionyesha kuongezeka kwa kuunganishwa kati ya DCP ya kushoto na maeneo mawili ya magari ya sigara ya kikapu ambayo mara nyingi hufanywa wakati wa harakati za mkono rahisi (Shima na Tanji, 1998). Kutokana na walezi wa Intaneti hutumia kiasi kikubwa cha wakati mtandaoni na kuwa wenye ujuzi na wenye ujuzi wa ajabu katika kubonyeza mouse na kuandika keyboard (Kuss na Griffiths, 2012), inawezekana kwamba michakato ya mafunzo kama hiyo inaweza kusababisha mabadiliko ya neuroplastic katika maeneo yanayohusiana na magari ya sigara.

Uhusiano kati ya Circuits na Vipimo vya Corticostriatal katika IAD

Katika utafiti huu, tulitambua correlates ya tabia ya mabadiliko ya circuits corticostriatal kazi katika vijana wa IAD. Kupunguza nguvu za FC kati ya VS sahihi na ufuatiliaji wa nchi za kimataifa wa masomo ya IAD yanayohusiana sana na ongezeko la alama ya YIAS; wakati alama za juu zilizohesabiwa zinaonekana kuwa zinazohusiana na uwezo wa chini wa FC kati ya VSs sahihi na ACC ya rostral katikati, kati ya DC ya kushoto na ACC ya nchi za kushoto / rostral, na kati ya VRP ya kushoto na IFG ya haki. YIAS ni dodoso la kutumiwa sana kwa kutathmini utegemezi wa mtandao. Uchunguzi wa awali wa kisaikolojia uliripoti kuwa masomo ya IAD yalikuwa na alama za juu za YIAS kuliko wale bila IAD (Cao na Su, 2007). Kwa kuwa kuunganishwa kwa kupunguzwa kunafikiriwa kuwa inaonyesha shida zaidi katika kuendesha mzunguko unapohitajika, uchunguzi huu wa uwiano hasi kati ya alama za YIAS na nguvu za kuunganishwa kati ya VS sahihi na caudate ya nchi za nchi mbili zilibainisha kuwa masomo ya IAD na alama za juu za YIAS walionekana kutafuta stimulating supraphysiological ya mtandao juu ya tuzo za asili. Swali ni dodoso la kuaminika na la halali la kujitegemea ambalo linaashiria dalili za matatizo ya wasiwasi kwa watoto (Birmaher et al., 1997). Uchunguzi wa Neuropsychological umebaini kuwa vijana wa IAD walikuwa na alama kubwa zaidi ya SCARED kuliko wale bila IAD (Xiuqin et al., 2010). Ushiriki mbaya kati ya alama zilizopigwa na uwezo wa kuunganishwa hutokea kutokana na kuharibika kwa nyaya za corticostriatal ambazo zinahusishwa na kanuni za upendo. Aidha, matokeo ya vyama muhimu kati ya nguvu za kuunganishwa ndani ya nyaya za corticostriatal na vipengele vya tabia zinaonyesha kwamba mitandao ya corticostriatal inaweza kutumika kama utabiri wa kujizuia au lengo lingine la matibabu kwa IAD.

Kulinganisha na Mzunguko wa Kazi za Corticostriatal Uharibifu wa Madawa ya Dawa

Masomo ya kupumzika ya Serikali ya FC pia yameonyesha vyama vikali kati ya madawa ya kulevya na vitu visivyo na kawaida vya mzunguko wa corticostriatal. Kwa mfano, kuongezeka kwa FC ilizingatiwa kati ya striatum ya mviringo ya kushoto na OFC ya kulia, ikitengeneza kwenye ACC ya rostroventra katika kulevya ya cocaine (Wilcox et al., 2011). Nguvu za FC ndani ya PFC ya kujifungua kwa miguu ilikuwa sawa na kiasi cha matumizi ya cocaine katika watumiaji wa cocaine, na uwiano kati ya ACC-dorsal ACC na circulating striater-anterior prefrontal / orbitofrontal cortex ulihusishwa sana na kupoteza udhibiti wa matumizi ya cocaine (Hu et al., 2015). Kunywa pombe mara kwa mara pia kuna athari mbaya juu ya kazi ndani ya nyaya za corticostriatal. Kwa mfano, FC striatum-mOFC FC ilikuwa imepungua (Lee et al., 2013) na kuunganishwa kwa frontostriatal isiyoharibika hufanya uamuzi usio wa kawaida na malipo na ufumbuzi wa majibu katika utegemezi wa pombe (Hifadhi na al., 2010b; Courtney et al., 2013; Forbes et al., 2014). Kama kwa ajili ya kulevya ya nikotini, FC ilipungua kati ya striatum ya mviringo na kamba ya kupambana na kinga iliyosababishwa kinyume na ugonjwa wa utegemezi wa nicotine (Hong et al., 2009). Aidha, kuongezeka FC kati ya kiini accumbens na ACC / rostral ACC na OFC, kati ya caudate haki na katikati ya kati gyrus mbele na haki bora gyrus mbele imekuwa aliona katika watumiaji sugu heroin (Ma et al., 2010; Wang et al., 2013). Kwa hiyo inaonekana kwamba madawa ya kulevya na dawa za kulevya yanahusishwa na, kwa kiwango fulani, sawa na mzunguko wa corticostriatal kazi isiyo ya kawaida katika ubongo, ambayo inaweza kuwa saini ya neural kwa aina hizi za kulevya.

Mapungufu

Kuna vikwazo kadhaa vinavyopaswa kutajwa katika utafiti huu. Kwanza, uchunguzi wa IAD ulikuwa hasa kutokana na matokeo ya maswali yenyewe yaliyoripotiwa, ambayo inaweza kusababisha matokeo ya makosa katika baadhi ya matukio. Kwa hiyo, uchunguzi wa IAD unahitaji kusafishwa kwa zana za ufuatiliaji ili kuimarisha kuaminika na uhalali. Pili, ukubwa wa sampuli katika uchunguzi ulikuwa mdogo na jumla ya matokeo yanapaswa pia kuwa tahadhari. Kwa sababu ya upeo huu, matokeo yanapaswa kuchukuliwa kuwa ya awali na yanahitaji kuingizwa katika masomo ya baadaye na ukubwa wa sampuli kubwa. Tatu, sisi huwatenga kesi ambazo zilikuwa zinakabiliwa na madawa ya kulevya na magonjwa mengine makubwa ya akili, na matokeo yanapaswa kuwekwa kwa makini kwa makundi haya na matumizi mabaya ya madawa ya kulevya na magonjwa mengine ya akili. Nne, maelezo ya muda wa ugonjwa hayakuandikwa katika utafiti huu. Kwa hiyo, chama chochote kati ya upungufu katika mizunguko ya kazi ya corticostriatal na muda wa IAD haikuweza kuthibitishwa katika utafiti huu. Tano, kwa sababu ya takwimu za fMRI za kupumzika kwa hali ya kupumzika, tunachunguza FC kulingana na idadi ndogo ya mikoa katika striatum, ambayo inaweza kusababisha kutoelezea kamili ya nyaya za kazi za corticostriatal. Kwa hiyo, data ya kupumzika kwa hali ya juu ya fMRI inahitajika kutumiwa kutatua tatizo hili katika masomo ya baadaye. Hatimaye, bila uchunguzi wa baadaye, mahusiano ya causal kati ya dysfunctions ya circuits corticostriatal kazi na IAD haikuweza kujibiwa katika utafiti huu. Masomo ya baadaye yanapaswa kujaribu kutambua mahusiano ya causal kati ya IAD na njia za kazi za corticostriatal.

Hitimisho

Kwa muhtasari, tulitumia uchambuzi wa hali ya kupumzika ya FC ili kuchunguza usanifu wa kazi ya corticostriatal katika vijana wa IAD. Matokeo yanaonyesha kuwa IAD ina sifa ya kuharibika kwa nyaya za kazi za corticostriatal zinazohusisha usindikaji wa kihisia na kihisia, na udhibiti wa utambuzi. Matokeo hayo yanaonyesha kwamba IAD inaweza kushiriki utaratibu wa kisaikolojia na wa neur na aina nyingine za matatizo ya kudhibiti msukumo na kulevya. Aidha, vyama kati ya nguvu ya kuunganishwa kwa nyaya za corticostriatal na hatua za tabia zinaonyesha kwamba nyaya za corticostriatal zinaweza kutumika kama lengo la matibabu mpya kwa ajili ya IAD, na FC corticostriatal inaweza kuwa na thamani katika kutoa taarifa juu ya kutabiri kwa IAD. Matokeo yetu yanaonyesha kuwa FC isiyo ya kawaida ya kupumzika ya corticostriatal FC inaweza kutumika kama katika vivo biomarker kwa ajili ya kupima mpya, uwezekano wa ufanisi zaidi, matibabu ya dawa za kulevya.

Msaada wa Mwandishi

FL, YZ, YD, JX na HL walikuwajibika kwa dhana ya utafiti na kubuni. YZ, LQ na ZZ imechangia kwa upatikanaji wa data. FL imesaidiwa na uchambuzi wa data na ufafanuzi wa matokeo. FL iliandaa hati hiyo. FL na HL imetoa marekebisho muhimu ya waraka kwa maudhui muhimu ya kiakili. Waandishi wote walipitia upya maudhui na kupitishwa toleo la mwisho la kuchapishwa.

Fedha

Kazi hii iliungwa mkono kwa sehemu na Mpango wa Kitaifa wa Utafiti wa Msingi wa China (Programu ya 973) Ruzuku ya 2011CB707802, na Msingi wa Sayansi ya Asili ya China (Nambari. 21221064, 81171302 na 81171325), na Ruzuku ya Programu ya R&D ya Teknolojia muhimu ya Kitaifa No.

Taarifa ya mashindano ya maslahi

Waandishi wanatangaza kuwa utafiti ulifanyika bila kutokuwepo na uhusiano wowote wa biashara au wa kifedha ambao unaweza kuitwa kama mgogoro wa maslahi.

Maelezo ya chini

1. ^ http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm
2. ^ http://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/manual/AlphaSim.pdf

Marejeo

Mwisho na:

Charlotte A. Boettiger, Chuo Kikuu cha North Carolina, Marekani

Upya na:

Carol Seger, Chuo Kikuu cha Jimbo la Colorado, USA
Sheng Zhang, Chuo Kikuu cha Yale, USA