Kupungua kwa ufanisi wa ubongo wa vijana katika vijana wenye ulevi wa internet (2013)

kuanzishwa

Ulevi wa mtandao umezidi kutambuliwa kwa umma na jamii ya kisayansi ulimwenguni [1], ingawa ni hali mpya na sifa zake za kisaikolojia na mifumo ya neurobiological inabaki kueleweka vibaya. Uchunguzi wa hivi karibuni wa neuroimaging umeripoti mabadiliko makubwa katika utendaji wa ubongo na muundo unaohusishwa na ulevi wa mtandao. Idadi kubwa ya masomo haya yalitumia utaftaji wa nguvu ya nguvu ya macho ya fonimu (fMRI) wakati wa kazi, na imegusa maeneo ya mbele na ya kijeshi na, kwa kiwango kidogo, eneo la ujangili na fikira [2]-[5]. Kwa kuongeza, kutumia positron chafu tomografia (PET), Kim et al. (2011) kupatikana kupungua kwa dopamine D2 receptor kupatikana katika nchi mbili za uwongo na kiboreshaji cha kulia [6], na Hou et al. (2012) kwa kutumia utengenezaji wa picha moja iliyotiwa alama ya kuinua picha (SPECT) iliyopatikana ilipungua kwa kiwango cha maelezo ya kupitisho ya dopamine kwa watu wazima walio na adha ya mtandao. [7]. Matokeo haya yanapatana na mifano ya sasa ya nadharia ya shida za ulevi, inajumuisha sio madawa ya kulevya tu lakini pia tabia ya kitabia (kwa mfano, kamari ya kiitikadi), ambayo inasisitiza ugonjwa wa mzunguko wa kizazi [8], na vile vile insula [9], [10]. Mafunzo ya MRI ya kimuundo na Zhou et al. (2011) na Yuan et al. (2011) wameonyesha kwa pamoja usumbufu wa kijivu katika mikoa ya ubongo pamoja na gamba la utangulizi [11], [12], na utafiti wa kudadisi wa kutafakari na Lin et al. (2012) iliripoti ukiukwaji mkubwa wa mambo nyeupe kwa vijana na ulevi wa mtandao [13]. Mwishowe, Liu et al. (2010) ilibadilika ubadilikaji wa kimikoa katika ulevi wa mtandao [14], ambayo ni kwa ufahamu wetu kujua tu hali ya kupumzika ya FMRI kwenye fasihi kuhusu shida hii [15]. Waandishi walichunguza homogeneity ya kidunia katika ishara ya damu-oksijeni-kiwango cha wategemezi (BOLD) ya voxel moja na voxels zake za karibu za 26 kwa njia ya busara.

Kupumzika kwa hali ya FMRI ni mbinu mpya ya kufikiria kwa uchunguzi wa hali ya kati ya shughuli za ubongo wa hiari, kumbukumbu kama mtu amelala kimya katika skena bila kujihusisha na kazi fulani [16]. Njia hiyo hutoa njia madhubuti ya kuchora vizuri mifumo ya kazi iliyofafanuliwa [17], [18]. Hatua za kupumzika zina hali ya kuaminika [19], [20], chini ya udhibiti wa maumbile [21]-[23], na mawazo ya kuashiria mali ya ndani ya shirika linalofanya kazi kwa ubongo [24], chini ya pango fulani [25]. Pamoja na mbinu za nadharia ya graph, serikali ya kupumzika fMRI hutoa njia ya nguvu ya kuchunguza shirika kubwa la mienendo ya ubongo na usumbufu wake katika hali ya kisaikolojia. [26].

Katika utafiti huu, tulitumia data ya kupumzika ya serikali ya hali ya fMRI kuorodhesha utengamano kati ya seti kamili ya maeneo ya ubongo ya 90 maalum ya ujamaa na subcortical kwa watu wazima wenye afya na vijana walio na ulevi wa mtandao, tukiwalenga watu wanaojihusisha na michezo ya kubahatisha inayopatikana mtandaoni kati ya vitongoji vilivyopendekezwa. ya machafuko haya [27]. Tulifanya pia uchambuzi wa usumbufu wa kiolojia cha mtandao [28] kutathmini ikiwa tofauti zozote za kati ya nguvu ya kuunganishwa zilihusishwa zaidi na ujanibishaji wa ulimwengu wa mwingiliano wa kazi [26], kama ilivyoripotiwa katika magonjwa mengine mengi ya akili [29], [30].

Kulingana na matokeo ya awali ya kimuundo na ya kazi katika ulevi wa mtandao [3], [4], [6], [7], [15], pamoja na mifano ya nadharia iliyoanzishwa ya shida ya madawa ya kulevya [8], [9], tuligusia kwamba vijana wenye ulevi wa mtandao wataonyesha ubadilishaji wa kati wa mkoa kati ya mikoa ya mbele na ya ushirika, na uwezekano mkubwa wa kuhusika kwa kortini ya parietali na insula.

Vifaa na mbinu

Taarifa ya Maadili

Utafiti huu uliidhinishwa na bodi ya ukaguzi wa kitaasisi kwa masomo ya wanadamu katika Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Seoul. Vijana wote na wazazi wao walitoa idhini ya maandishi iliyoandikwa kabla ya kuingia kwa masomo. Utafiti huo ulifanywa kwa mujibu wa Azimio la Helsinki.

Washiriki

Vijana kumi na wawili wa kiume walio na mkono wa kulia na ulevi wa wavuti na mkono wa 11 wenye mkono wa kulia na unaofanana na wa jinsia [31] udhibiti mzuri walishiriki katika utafiti huu. Utambuzi wa ulevi wa wavuti ulianzishwa kwa kutumia Wigo wa Upungufu wa Matumizi ya Mtandaoni (YIAS), ambayo ina vitu vya 20, kila moja kulingana na kiwango cha Likert ya 5-kutathmini kiwango cha shida zilizosababishwa na utumiaji wa mtandao. [32], na Mpangilio wa Kiddie wa Shida Zinazohusika na Toleo la Schizophrenia-Present na Maisha (K-SADS-PL), chombo cha mahojiano kilichowekwa muundo wa nusu na uhalali na uaminifu, ambao ulituwezesha kuwatenga shida zingine za akili [33], [34]. Washiriki wa ulevi wa wavuti walikuwa tu kwa wale wanaoripoti kuwa na uzoefu wa vitu vya kawaida vya adha (yaani, uvumilivu, kujiondoa, kujishughulisha na kucheza michezo mkondoni, majaribio yaliyorudiwa yasiyofanikiwa ya kupunguza au kuacha michezo ya kubahatisha mtandaoni, hisia zilizoshawishi vibaya wakati wa kujaribu kupunguza uchezaji wa mkondoni, na kupuuza uhusiano muhimu au shughuli kwa sababu ya michezo mkondoni) [35], [36]. Washiriki wote walio na ulevi wa mtandao waliripoti michezo ya kubahatisha ya mkondoni kati ya subtypes zilizopendekezwa za shida hii. Vyombo sawa vilitumika wakati wa kuajiri vijana wenye afya. Habari ya idadi ya watu na maoni ya akili (IQ) ya washiriki wote pia walipimwa (tazama Meza 1).

Shusha: 

 

• Ppt

  Slide ya PowerPoint

• PNG

  picha kubwa (21KB)

• TIFF

  picha ya awali (58KB)

Jedwali 1. Tabia ya idadi ya watu na kliniki ya washiriki.

toa: 10.1371 / journal.pone.0057831.t001

Upataji wa Takwimu na Usindikaji wa Picha

Picha za hali ya kupumzika za FMRI zilipatikana kwenye Scanner ya Nokia ya 3T (Nokia Magnetom Trio Tim Syngo MR B17, Ujerumani) na vigezo vifuatavyo: wakati wa kurudia (TR) 2700 ms; wakati wa echo (TE) 30 ms; kupatikana matrix 64 × 64; uwanja wa maoni (FOV) 192 × 192 mm²; angle ya flip 90 °; saizi ya XxUMX mm x 3.0 mm x 3.0 mm; vipande 3.0. Wakati wote wa kupatikana ilikuwa 40 min 6 sec. Coil ya kichwa ilitumiwa na mwendo wa kichwa ulipunguzwa kwa kujaza nafasi tupu kuzunguka kichwa na vifaa vya sifongo na kurekebisha taya ya chini na mkanda.

Utangulizi wa picha za fMRI ulifanywa kwa kutumia Msaidizi wa Usindikaji wa Takwimu wa Kupumzika kwa Jimbo fMRI (DPARSF) [37], ambayo ni ya msingi wa Ramani ya Takwimu ya Parametric (SPM8) na Kitengo cha Uchambuzi wa Takwimu ya Uchambuzi wa Takwimu ya Jimbo la (REST). Picha za kwanza za 5 katika kila somo zilitupiliwa mbali, na picha zilizobaki za 145 zilirekebishwa kwa muda wa kipande na kupelekwa kwa kiasi cha kwanza ili kusahihisha kwa bandia za mwendo. Washiriki wote walionyesha chini ya 0.5 mm ya kuhamishwa na 0.5 ° ya kuzunguka katika vigezo vya mwendo wa kichwa cha 6. Kwa kuongezea, vikundi hivyo viwili havikuwa tofauti sana (p<0.05) katika vigezo vinne vya mwendo wa kichwa vilivyopendekezwa hivi karibuni na Van Dijk et al. [38]: yaani, maana ya kuhamishwa kwa kichwa (ulevi wa mtandao: 0.04 ± 0.01 mm, udhibiti: 0.04 ± 0.01 mm), upeo wa kuhamishwa kwa kichwa (ulevi wa mtandao: 0.18 ± 0.14 mm, udhibiti: 0.17 ± 0.07 mm), idadi ya micro (> 0.1 mm harakati (si zaidi ya 2 kwa washiriki wote, isipokuwa kwa watu wawili katika kikundi cha ulevi wa wavuti kilicho na harakati 5 na 6 ndogo), na kuzunguka kwa kichwa (ulevi wa mtandao: 0.04 ± 0.01 °, udhibiti: 0.04 ± 0.00 °). Kabla ya kuhalalisha anga, templeti ya ubongo inayofanana na umri na jinsia iliundwa kulingana na data kutoka kwa Utafiti wa MRI wa NIH wa Ukuzaji wa Kawaida wa Ubongo, ukitumia Kiolezo-O-Matic [39]. Picha zetu za FMRI zilirekebishwa kwa kutumia templeti iliyogeuzwa na kutengenezwa vizuri na nusu kamili ya upana wa nusu ya glasi ya 6 mm. Takwimu hizo ziliondolewa na kushuka kwa kasi kwa masafa (0.01-0.08 Hz) ilichujwa ili kugundua ishara kutoka kwa kijivu na kupunguza athari za kelele. Vigezo sita vya mwendo wa kichwa, ishara za mambo meupe, na ishara za maji ya ubongo zilibadilishwa kutoka ishara iliyochafuliwa ya BOLD. Mwishowe, mabaki ya regression hii yalitolewa kutoka kwa maeneo ya ubongo wa 90 (nodi) kulingana na ateri ya Kujiandikisha kwa Maabara ya Anatomical (AAL) [40], na vyama vyenye busara vilihesabiwa kusababisha matrix ya 90 kwa 90 kwa kila somo. Mgawo wa uwiano wa Pearson (lagi ya sifuri) ilitumika kupima kila ushirika wenye busara. Kumbuka kuwa ishara ya ulimwengu haikujumuishwa kama kovariati ya kero, kuhakikisha idadi ya uhusiano hasi haikuwa ndogo.

Data Uchambuzi

Takwimu za msingi wa mtandao (NBS) [41], [42] ilitumika kutambua mitandao ya ubongo wa mkoa inayoonyesha tofauti kubwa baina ya kikundi katika kuunganishwa kwa kazi za kikanda. Hasa, jaribio la t lilifanywa ili kujaribu kutofautisha kati ya kikundi katika mgawo wa uingiliana katika kila 90 × (90-1) / 2 = 4005 jozi ya kipekee ya mkoa. Mitandao iliyoingiliana, inayojulikana rasmi kama vipengele vya grafu, zilibainika kati ya viunganisho na hesabu ya t-takwimu inayozidi kizingiti cha t = 3.0. Hitilafu ya busara-ya familia (FWE) -inusahihishwa wa hesabu ilihesabiwa kwa saizi ya kila sehemu inayotumia kwa kutumia upimaji wa viboreshaji (idhini ya 20000). Kila kiunga kilihusisha nasibu kuziba lebo za kikundi na kubaini saizi ya kubwa mtandao uliounganishwa, na hivyo kutoa usambazaji mzuri wa ukubwa wa ukubwa wa sehemu kubwa [43]. Thamani ya p-iliyosahihishwa na FWE ilikadiriwa kwa kila mtandao uliounganishwa kama idadi ya vibali ambavyo vilitoa mtandao mkubwa uliounganishwa, au moja ya ukubwa sawa. Dhana mbili mbadala (udhibiti wa madawa ya kulevya> udhibiti na ulevi <udhibiti) zilipimwa kwa uhuru. Hatua hizi zote zilifanywa kwa kutumia kifurushi cha programu ya NBS, ambayo inasambazwa kwa hiari kama sehemu ya Kikasha cha Zana ya Uunganishaji wa Ubongo (http://www.brain-connectivity-toolbox.net/) au NITRC (http://www.nitrc.org/projects/nbs/). Ili kutathmini kupatikana tena kwa matokeo yoyote muhimu kwa miamala mbadala [44], uchambuzi wa hapo juu ulijirudiwa kando na ateli za AAL zilizobadilishwa na viunzi viwili mbadala kwa kufungamana na kidokezo kwenye mikoa isiyokuwa na mwambaa; ambayo ni Taasisi ya miundo ya Montreal Neurological (MNI)http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/data/atlas-descriptions.html) na parcellation isiyo ya kawaida inayojumuisha mikoa ya 120 [45]. Alhamisi ya MNI ni mgawanyiko mgumu unaowakilisha mikoa nane ya anatomiki kwa hemisphere ya ubongo, na hivyo kuwezesha tabia ya kuunganishwa kwa baharini.

Ifuatayo, tulijaribu tofauti kati ya kikundi katika hatua muhimu za msingi wa mtandao wa graph [28]; yaani, mgawo wa wastani wa nguzo, urefu wa njia na upendeleo mdogo wa ulimwengu. Ufasiri wa hatua hizi kwa suala la ugumu wa ubongo na shirika zinaweza kupatikana katika fasihi za hivi karibuni [26], [30], [46]-[49]. Matabaka ya uunganisho yalipatikana kwa mara ya kwanza kwa heshima na seti ya msongamano wa fasta, kuanzia 10% hadi 30% [28]. Hatua za mtandao zilihesabiwa kwa kila uzio kwa kutumia kazi inayofaa iliyotolewa kwenye Kikasha cha Kuunganisha ubongo. Mchanganyiko wa mgawo ulio na usawa na wa tabia uliwekwa kawaida kwa heshima na kukusanyika kwa mitandao ya nasibu ya 20 iliyotengenezwa kwa kutumia allogi ya Maslov-Sneppen rewiring [50]. Tofauti baina ya kundi zilitathminiwa kwa kila wiani kwa kutumia mtihani wa pande mbili.

Mwishowe, mgawo wa nguzo na urefu wa njia zilihesabiwa kawaida kwa kila mkoa wa 90. Mtihani wa pande mbili-mbili ulitumiwa pia kujaribu kutofautisha baina ya vikundi katika hatua hizi maalum za mkoa. Kiwango cha ugunduzi wa uwongo (FDR) [51] ilitumika kusahihisha kulinganisha nyingi kwenye familia ya hali ya wiani wa mtandao na mikoa.

Matokeo

Tabia ya Washiriki

Washiriki wote walikuwa wanaume wa kulia. Hakuna tofauti kubwa iliyopatikana katika uzee na IQ kati ya vikundi viwili, na alama ya YIAS ilikuwa juu sana katika kundi la madawa ya wavuti (Meza 1).

Tofauti za Kikundi katika Uunganisho wa Kazi

NBS ilibaini mtandao mmoja unaoonyesha kwa kiasi kikubwa (p<0.05, kusahihishwa kwa FWE) ilipungua muunganiko kwa vijana walio na ulevi wa mtandao ikilinganishwa na udhibiti. Mtandao huu ulioathiriwa ulikuwa na viungo 59, vinajumuisha mikoa 38 tofauti ya ubongo (Kielelezo 1). Mtandao ulibadilishwa sana wakati anga ya AAL ilibadilishwa na njia mbili mbadala za kutangaza kortini kwenye mikoa isiyokuwa yaingiliana. Kielelezo S1). Licha ya kutofautisha kwa idadi kubwa ya mikoa inayojumuisha atlases hizi (AAL: 90, MNI: 16, bila mpangilio: 120), msimamo mzuri wa dhahiri ulionekana katika muundo wa jumla wa mtandao. Saizi ya mtandao inayotarajiwa kuongezeka na azimio la atlas (yaani, jumla ya idadi ya mikoa), ikisababisha usanidi ngumu zaidi. Walakini, mikoa ya cortical na sub-cortical (na lobes motsvarande) iliyoathiriwa iligawanywa kwa upanaji wa miraba yote mitatu. Takwimu zilionekana na Mtazamaji wa BrainNet (http://www.nitrc.org/projects/bnv/).

Shusha: 

• Ppt

  Slide ya PowerPoint

• PNG

  picha kubwa (3.47MB)

• TIFF

  picha ya awali (3.16MB)

Kielelezo 1. Mtandao wa upungufu wa utendaji kazi wa ubongo katika vijana na ulevi wa mtandao.

Dots nyekundu zinawakilisha stereotactic centroids ya mkoa wa ubongo (nodi) inayofafanuliwa na ateri za Kuingiza Anatomical Labeling (AAL), na mistari ya bluu inawakilisha viungo vya suprathreshold (t = 3.0) inayojumuisha mtandao ulioathirika unaotambuliwa na takwimu-msingi wa mtandao (NBS) (p<0.05, busara ya sehemu iliyosahihishwa) .Mtazamo wa axial unaonyesha ushiriki wa viunganisho vya kihemeshi (yaani, unganisho unaovuka kati ya ulimwengu wa kulia na kushoto). Mtazamo wa sagittal unaonyesha ushiriki wa lobes ya mbele, ya muda, na ya parietali katika mtandao ulioathiriwa.

toa: 10.1371 / journal.pone.0057831.g001

Kufuatia Fornito et al. [52]Mikoa ya AAL iligawanywa katika lobes kuu zinazolingana (kwa mfano, sehemu za mbele, za kitambo, parietali) na sehemu ya miunganisho inayounganisha mgawanyiko huu mkubwa ilikamilishwa kwa kila jozi ya lobes. Viunganisho vya Fronto-temporo-parietal vilipatikana kuathirika, lakini lobe ya occipital haikuingizwa kwenye mtandao ulioathirika. Uunganisho mwingi ambao ulipunguzwa katika kikundi cha madawa ya kulevya cha wavuti ulihusisha viungo kati ya mikoa ya subcortical na frontal (~ 24%) na cortices za parietal (~ 27%) (Kielelezo 2). Ili kuelewa vizuri ni mkoa gani wa subcortical ambao unachangia kupatikana hii, tulichunguza uunganisho kati ya kila lobe ya kiufundi na kila mkoa wa kando katika mtandao wa NBS (Kielelezo S2). Mchanganuo huu umebaini kuwa mikoa ya subcortical ni pamoja na hippocampus, globus pallidus, na putamen. Kiini cha amygdala na caudate hazijajumuishwa kwenye mtandao ulioathirika. Bilateral putamen ndio mkoa uliohusika sana, unaonyesha kupungua kwa uhusiano na lobes zote kuu za ubongo zilizohusika. Mtindo huu ulibadilishwa kwa kutumia ateri ya MNI, ambayo mtandao uliyotokana ulijumuisha tu putamen na insula, pamoja na lobes za mbele, za parietali, na za muda; kiini cha caudate na lobe ya occipital hazijajumuishwa kwenye mtandao ulioathirika.

Shusha:  

 

• Ppt

  Slide ya PowerPoint

• PNG

  picha kubwa (153KB)

• TIFF

  picha ya awali (508KB)

Kielelezo 2. Idadi ya miunganisho iliyoathiriwa katika ulevi wa wavuti inayounganisha jozi tofauti za mgawanyiko mpana wa ubongo.

Idadi ya viungo vinavyojumuisha kila jozi ya mgawanyiko ni ya kawaida kwa idadi kamili ya viunganisho vya busara-viwili. Zingatia kwamba hippocampus, globus pallidus, na putamen walipewa jamii ya subcortical, na gyrus ya nje ya cingate ilipewa jamii ya mbele. Kiini cha amygdala na caudate hazijajumuishwa kwenye mtandao uliovurugika na kwa hivyo hakukuwa na haja ya kupeana mikoa hii kwa lobe. Putamen, nchi mbili, lilikuwa mkoa wa subcortical uliohusika sana, kuonyesha uhusiano uliopungua na lobes zote kuu za ubongo zilizohusika.

toa: 10.1371 / journal.pone.0057831.g002

Hatukugundua mtandao wowote na kuunganishwa kwa kuongezeka kwa kikundi cha madawa ya kulevya kwenye mtandao. Hakuna uhusiano wowote muhimu uliopatikana kati ya kuunganishwa kwa kazi katika mtandao uliotambuliwa na alama ya YIAS, iwe katika kikundi cha madawa ya kulevya au vidhibiti.

Tofauti za Kikundi katika Teolojia ya Mtandao

Hakuna tofauti kati ya kikundi iliyobainika katika mgawo wa wastani wa nguzo, urefu wa njia ya tabia au uwiano wa ulimwengu mdogo kwa wiani wowote wa mtandao uliochunguzwa (p<0.05, imerekebishwa FDR) (Kielelezo 3). Kwa kuongeza, hakuna tofauti kati ya kikundi katika hatua zinazolingana za mkoa (mkoa maalum) zilinusurika marekebisho ya FDR kwa kulinganisha nyingi. Kutumia marekebisho chanya ya uwongo ya uwongo p<(1/90) = 0.011 [53] ili kuchunguza athari za kiwango cha mwenendo uliotolewa kati ya kikundi katika mgawo wa nguzo za mitaa na urefu wa njia ya eneo hilo huonekana mara nyingi kwenye lobes ya occipital (Jedwali S1 na S2).

Shusha: 

 

• Ppt

  Slide ya PowerPoint

• PNG

  picha kubwa (1.57MB)

• TIFF

  picha ya awali (1.87MB)

Kielelezo 3. Viwango vidogo vya ulimwengu wa kuunganishwa kwa utendaji wa ubongo kwa vijana na ulevi wa mtandao.

toa: 10.1371 / journal.pone.0057831.g003

Majadiliano

Ushuhuda wa upungufu wa utendaji kazi wa ubongo ulipatikana kwa vijana walio na ulevi wa mtandao. Sanjari na mifano ya sasa inayosisitiza jukumu la ugonjwa wa ugonjwa wa ugonjwa wa cortico-subcortical katika ulevi [54], 24% ya miunganisho katika mtandao uliobadilishwa unaofautisha watu walio na adha na udhibiti wa afya ulihusisha viungo kati ya mkoa wa mbele na wa subcortical. Nyongeza ya 27% imeunganisha maeneo ya chini na ya parietali, na ushahidi mdogo zaidi wa kuhusika kwa insula, tena sanjari na ushahidi wa hivi karibuni wa kuhusika kwa maeneo haya katika ulevi. Kumbuka kuwa uchambuzi wetu hutoa mtihani mgumu wa mifano ya cortico-subcortical ya ulevi, kwani ni pamoja na hatua za kuunganishwa kwa busara kwa kazi baina ya Mikoa tofauti ya 90 iliyosambazwa kwa ubongo wote. Ukweli kwamba mifumo ya cortico-subcortical iliibuka kama njia maarufu ya kutumia uchambuzi huu unaotokana na data hutoa msaada mkubwa kwa ushiriki wa mifumo hii katika ulevi wa mtandao. Zaidi ya hayo, matokeo yetu yanaonyesha kuwa ulevi wa wavuti hushiriki tabia za neurobiolojia katika shida zingine za ugonjwa wa adha, na kwamba mikoa ya subcortical inaweza kuwakilisha tovuti za msingi za ugonjwa wa mtandao wa ubongo. Ujumbe muhimu ni maoni kutoka kwa Taasisi ya Kitaifa ya Dawa Mbaya kwa madawa ya kulevya kuwa tabia ya tabia inaweza kuwa mifano safi, ikizingatiwa kuwa hali hizi hazina uchafuzi wa athari za dutu. [55]. Wakati uchunguzi wa shida zingine nyingi za ulevi unasababishwa na athari za sumu ya pili ya ulevi, ulevi wa mtandao hutambuliwa kwa tabia na kwa hivyo hutoa mfano unaolenga zaidi wa kusoma ulevi ambao ni bure kutokana na athari za dawa za muda mrefu.

Katika utafiti huu, NBS ilitumiwa na saizi ya mtandao iliyopimwa kulingana na kiwango chake; Hiyo ni, jumla ya idadi ya miunganisho inayojumuisha mtandao. Kiwango hiki cha saizi haifai kugundua athari za kiingilizi zinazojumuisha unganisho moja, pekee ambazo hazifanyi pamoja mtandao. Ili kujaribu aina hizi za tofauti za baina ya kikundi, uchambuzi wa NBS ulirudiwa mara kwa mara kwa majaribio ya utaftaji wa sehemu badala ya saizi. Takwimu za misa hutoa usikivu zaidi kwa kigeugeu, athari kali kuliko upimaji wa tofauti za saizi ya sehemu. Kwa kuongezea, sisi pia tulizuia kulinganisha kwa busara na busara kwa kutumia FDR, ambayo itakuwa nyeti sana kwa athari ya kiwango cha juu, na athari za mtazamo. Hakuna tofauti kubwa baina ya kikundi zilionekana dhahiri na takwimu za FDR au misa, ikionyesha kwamba kuunganishwa kwa udanganyifu katika utaftaji wa mtandao hujumuisha mtandao uliosambazwa unaohusisha mikoa kadhaa ya kitabia na ya ujangili.

Kwa kuzingatia kwamba mali ya mtandao wa ubongo inajulikana kuwa nyeti kwa uchaguzi wa templeti ya uwasilishaji, tulichunguza miradi mbadala ya uainishaji ili kutathmini utaftaji wa matokeo yoyote ya mabadiliko katika ufafanuzi wa kichwa. [45], [56], [57]. Hii ilituwezesha kuamuru uwezekano wa kuwa matokeo fulani yalitokana tu na uwekaji mzuri wa nambari, lakini hayakuzaliwa tena na maelezo mengine maarufu.

Itofauti na nguvu iliyopungua ya kuunganishwa kwa kazi, vigezo vya kiolojia vilionyesha hakuna tofauti kubwa za kikundi. Hata wakati tulifanya uchambuzi zaidi wa kuchungulia kwa kuzingatia udhibiti mdogo wa masharti dhidi ya kosa la aina ya I, matokeo yalionyesha tofauti inayowezekana ya kitolojia hasa ikihusisha lobe ya occipital, ambayo haikugunduliwa katika uchambuzi wa NBS. Kwa hivyo, wakati ulevi wa wavuti ulihusishwa na kupanuka na kupungua kwa maana kwa kuunganishwa kwa kazi katika mizunguko ya cortico-subcortical, kupungua huku hakuhusiani na usumbufu wa ulimwengu katika urolojia wa kazi ya ubongo. Utafiti huu unaonyesha kuwa tofauti zilizoenea katika kuunganishwa kwa kazi zinaweza kuwapo kwa kukosekana kwa mabadiliko katika hatua za msingi za kiolojia. Inaweza kuonekana kuwa ya kushangaza kuwa tofauti katika nguvu ya kuunganishwa zilikuwa zimeenea sana kwa kukosekana kwa tofauti yoyote kuu ya kiolojia. Walakini, ni muhimu kusema kwamba topolojia na nguvu ya kuunganishwa ni mali tofauti za kuunganishwa na usumbufu katika hitaji moja sio kuashiria ubaya katika nyingine. Matokeo kama hayo yamezingatiwa katika shida zingine [52], [58]. Tunaona hata hivyo, kwamba tofauti za kikundi katika mali zingine za kitolojia zililenga umuhimu wa takwimu. Uchambuzi wa sampuli kubwa inaweza kumudu nguvu inayofaa kutangaza athari hizi kuwa muhimu. Matokeo yetu yanaonyesha kuwa mabadiliko ya kiolojia yanaweza kuwa hila zaidi kuliko yale yanayotazamwa kwa hatua za uunganisho wa kazini.

Miongoni mwa miunganisho ya 59 iliyojumuishwa kwenye mtandao uliobadilishwa, 25 ilikuwa miunganisho ya kiingiliano na 34 ilikuwa intrahemispheric, ikionyesha ushiriki wa masafa marefu na viunganisho fupi fupi kwenye ubongo. Ikizingatiwa kuwa ulevi wa wavuti ni hali mpya ya afya ya akili inayotambuliwa, ikiwa na dhana na vigezo vya utambuzi bado ni ngumu na haijadhibitiwa, labda inaweza kushangaa kupata mtandao kama huu ulioathiriwa sana kwenye ubongo wa masomo haya. Hivi karibuni, Lin et al. (2012) ilichunguza uadilifu wa suala la ubongo kwa vijana na ulevi wa intaneti kwa kutumia mawazo ya kueneza, na ikapata kupanuka kwa kuenea kwa unisotropy (FA) kwa akili nzima bila eneo la kiwango cha juu cha FA kwenye kikundi cha madawa ya kulevya [13]. Matokeo kama haya yanaashiria msingi unaowezekana wa usumbufu wa utendaji unaotazamwa katika mfano wetu, dhana ambayo inaweza kupimwa kwa kutumia pamoja fMRI na fikira zenye uzani kwa washiriki sawa. [59].

Kuhusu idadi kubwa ya miunganisho ya miingiliano inayopatikana katika mtandao uliobadilishwa, mawasiliano bora ya njia ya muda mrefu yamefikiriwa kuwa muhimu katika kazi za ubongo [60]-[63]. Walakini, tafiti chache za kuongezea adabu zimeshughulikia ujumuishaji wa kazi kati ya hemispheres mbili. Hivi karibuni, Kelly et al. (2011) iliona kupunguzwa kwa utendaji wa kazi ya mihemko kwa watu wazima wanaotegemea cocaine [64]. Walionyesha ushiriki wa kimsingi wa mtandao wa parietali, na urafiki wa jamaa wa maeneo ya kidunia, matokeo ambayo yanaendana na matokeo yetu. Ijapokuwa waandishi walijadili kupatikana kama kama kuonyesha athari za muda mrefu za udhihirisho wa saratani, walitaja pia uwezekano wa kupunguzwa kwa utendaji wa khemko kunaweza kuwa kutangulia udhihirisho wa cocaine kama hatari ya shida ya madawa ya kulevya. Matokeo yetu yanaonyesha kuwa mabadiliko haya ya ujasusi yanaakisi hatari ya shida au ulevi au kiunganishi cha asili cha tabia ya kawaida, badala ya kuwa wa pili kwa utumiaji wa dawa za muda mrefu, kwa kuzingatia kwamba ulevi katika mfano wetu ulielezewa kwa hali halisi ya kitabia. Uwezo huu unaweza kupimwa kwa kujaribu kufanana kwa phenotypic kati ya ndugu wasio na wasiwasi wa watu walio na shida ya madawa ya kulevya au tabia.

Kwa kufurahisha, mfumo kama huo wa kupungua kwa miungano ya hali ya kupumzika kati ya mikoa ya mbele na ya pari iliripotiwa wote wawili katika kahawa- na mtu anayetegemea heroin.s [64], [65]. Katika hakiki ya hivi karibuni, Sutherland et al. (2012) ilionyesha kuwa kupungua kwa muunganisho katika mzunguko wa jua-parietali kunaweza kuwa sehemu kuu katika mtandao wa utambuzi wa utambuzi wa umati wa watu waliotumia dawa za kulevya. [54]. Upataji wetu katika ulevi wa wavuti pia inasaidia wazo la kwamba kupungua kwa miunganisho ya utendaji kati ya mkoa wa mbele na wa parietali inaweza kuwa tabia ya kawaida katika aina tofauti za ulevi, kuashiria uwepo wa phenotype iliyoshirikiwa ambayo sio matokeo ya pili ya matumizi ya dawa za kulevya. Kwa kuongezea, uchunguzi wa hivi karibuni wa muunganisho wa kazi ya ubongo mzima katika schizophrenia ulionyesha mashuhuri ya kidunia-ya kidunia badala ya mabadiliko ya -onto-parietali au dini ya densi. [52], sanjari na mifano ya classical pathophysiological ya shida hiyo [66]. Kwa kweli, ugunduzi wa kushangaza zaidi wa utafiti uliopo ni kwamba ulevi wa wavuti ulihusishwa na ugonjwa wa mzunguko wa densi haswa, mfumo ambao uliingizwa sana katika shida zingine za adha, ikipendekeza hali ya pamoja ya neurobiolojia. Kugundua mizunguko ya ndoa iliyobadilishwa inayoingiliana na ile ya shida zilizo na athari nzuri inaweza kuwa muhimu kwa kujaribu ikiwa mfano wa ulevi ni mfumo mzuri wa kinadharia wa kuelewa machafuko [67], [68]. Walakini, ikiwa uharibifu wa nguvu zaidi wa kuunganika kwa kazi yaonto-parietali na tabia ya dhabiti inaweza kuwa maalum kwa shida za ulevi bado uko swali. Masomo ya siku zijazo kulinganisha shida tofauti zinahitajika ili kuanzisha maalum.

Mojawapo ya matokeo ya kuvutia katika utafiti wa sasa ilikuwa kuhusika kwa nguvu kwa huyo mshangaji. Muundo huu wa ubongo unajulikana kugeuza neurotransmitters kadhaa ikiwa ni pamoja na dopamine, na kazi ya dopaminergic ya blur iliyosainiwa imethibitishwa sana kama moja wapo ya mifumo muhimu ya kibaolojia ya usumbufu wa madawa ya kulevya. [8]. Dopamine ni modeli muhimu ya kazi ya putamen na inaweza kuchukua jukumu muhimu katika usumbufu wa kiutendaji wa kazi unaozingatia katika utafiti huu. Hii inaambatana na ushahidi wa hivi karibuni kwamba kihamishaji cha dopamine dopamine na upatikanaji wa receptor ya D2 inabadilishwa kwa watu walio na ulevi wa mtandao [6], [7] na kwamba mabadiliko ya maumbile na kifamasia ya viwango vya dopamine ya ubongo inaweza kutoa athari kubwa kwa mifumo ya kuunganishwa kwa kazi. [69]-[71]. Kuzingatia ripoti hizi za zamani na mfumo wa neurobiolojia uliopendekezwa wa ulevi unaohusisha kazi ya dopaminergic [8], kuelewa athari za dopamine kwenye mtandao uliotambuliwa kuonyesha kuunganishwa kwa kazi katika utafiti uliopo utawakilisha njia muhimu mbele katika kuelewa uhusiano wa neurobiolojia ya ulevi wa mtandao.

Kugundua kwetu kwamba putamen ndio mkoa uliohusika sana katika mtandao wa kazi uliopungua, kutunza kiini cha caudate, pia ni ya kufurahisha. Miundo yote ni sehemu ya striatum, ambayo kwa upande ni sehemu ya miundo ndogo. Putamen kawaida hufikiriwa kuwa mkoa wa ubongo unaohusishwa na shughuli za gari, na mara nyingi haujahusishwa kwa kuongeza dutu kuliko donda.. Kati ya shughuli za gari, mlolongo uliojifunza vizuri wa harakati za kurudisha kidole umeonyeshwa kuhusishwa na uanzishaji katika putamen [72]-[76]. Watu wanaosumbuliwa na ulevi wa wavuti wanaweza kupitia hali ya juu zaidi ya tabia fulani kwa muda mrefu, ambayo ni pamoja na kudanganya kurudia kwa panya na kibodi, na uzoefu huu unaweza kuathiri ubongo wao. Kwa hivyo, kuunganishwa kwa msukumo kutoka kwa yule mwema labda kunaonyesha tabia fulani ya ulevi wa mtandao. Walakini, kwa vile hatukupima kipimo cha udanganyifu wa kidole kwa washiriki wetu, maana ya kupungua badala ya kuongezeka kwa kuunganishwa kazini kwa kuhusisha upeanar kwa uhusiano na ujanja wa panya / kibodi bado uko wazi kwa utafiti wa siku zijazo. Vinginevyo, ushiriki wa putamen katika matokeo yetu unaweza kuonyesha jukumu lake katika michakato ya utambuzi ambayo inashirikiwa na caudate na ambayo ni ya shida katika ulevi, kama vile usindikaji wa malipo [77], [78].

Jambo lingine linalostahili kujadiliwa ni kukosekana kwa kuunganika kwa utendaji wowote kwa kikundi cha madawa ya kulevya kwenye mtandao. Ingawa tunatarajia kupata kupunguzwa kwa utendaji kazi kwa kikundi cha madawa ya kulevya, kwa kweli, hatukuondoa kando uwezekano wa kuona uunganisho wa utendaji wa kazi pia, haswa tukiwa na wazo kwamba vijana na ulevi wa mtandao wanaweza kuonyesha athari ya mazoezi kwa sababu ya shughuli nyingi za mkondoni. [79]-[82]. Maelezo moja yanayowezekana ya kupatikana hasi yanaweza kuwa kwamba sampuli yetu ndogo ilikuwa haina nguvu ya kugundua ongezeko hili linalohusiana na mazoezi katika unganisho wa kazi. Walakini, bado haijaanzishwa kikamilifu ikiwa utendaji wa utambuzi katika kazi fulani au ukali wa kisaikolojia fulani huonyeshwa kama kupungua au kuunganika kwa utendaji wa kazi. [83], [84]. Kuzingatia mwingine ni kuwa athari za matumizi ya muda mrefu ya wavuti zinaweza kuathiri ubongo kwa kutofautisha. Kwa mfano, manukuu yanayoitwa wachezaji wa mchezo wa mtandaoni hujiingiza kwenye shughuli kubwa za mtandao, hutumia muda mrefu kufanya mazoezi kwenye michezo ya mkondoni na labda hufanya vizuri zaidi kwenye michezo hiyo kuliko watu walio na ulevi wa mtandao, lakini bado hawaonekani kama inavyothibitishwa na alama ya chini ya YIAS [85]. Kwa hivyo, inaweza kushadidishwa kuwa athari za mazoezi katika shughuli za mtandao labda zinaonekana tofauti kulingana na mtu binafsi.

Utafiti uliopo una mapungufu kadhaa muhimu. Kwanza, saizi ya sampuli ilikuwa ndogo sana, ambayo ina uwezekano mdogo wa nguvu yetu kugundua maunganisho muhimu kati ya kuunganishwa kwa kazi na alama za YIAS. Kwa hivyo, utaftaji wa sasa unahitaji kujibiwa katika mfano mkubwa wa washiriki walio na madawa ya kulevya na vidhibiti vya mtandao. Inafahamika, hata hivyo, ni muhimu kwamba ukubwa wetu wa sampuli ulikuwa sawa kabisa na ule wa masomo ya zamani ya kazi ya ulevi wa mtandao. Mfano wetu ulikuwa wa kipekee, kwani masomo mengi ya zamani yalikuwa ya msingi kwa watu wazima [2]-[7]. Pili, vigezo vya utambuzi wa ulevi wa wavuti hazijaimarishwa bado, ingawa matokeo yetu yanaelekeza msingi wa neurobiolojia wa shida hii ya ugonjwa. Tatu, ingawa tulitenga shida za akili za comorbid kutumia K-SADS-PL, dalili za kiwango cha chini cha hali ya akili ya comorbid zinaweza kuwa bado zipo. Nne, mkusanyiko wa habari anuwai ya kliniki kama tabia ya kulala inaweza kuwa imeimarisha data zetu na kuboresha mchango wetu kwa fasihi [86], [87]. Mwishowe, muundo wa utafiti wa sehemu ya msalaba unaweka mipaka tafsiri ya uhusiano wa sababu kati ya kupungua kwa kuunganishwa kwa kazi na maendeleo ya ulevi wa mtandao. Ikumbukwe kwamba mwendo wa kichwa umejitokeza kama machafuko muhimu katika utendaji wa kazi [38], [88]. Mwendo wa kichwa ulipimwa kikamilifu katika utafiti huu kwa kutumia hatua kadhaa za kupokezana za makazi na makazi zilizopendekezwa hivi karibuni [38]. Hakuna tofauti kubwa kati ya vikundi ilipatikana kwa hatua yoyote ya kichwa inayozingatiwa.

IKwa muhtasari, matokeo ya utafiti huu yanaonyesha kuwa vijana walio na ulevi wa wavuti huonyesha ubadilishwaji wa utendaji wa ubongo kwa kukosekana kwa usumbufu mkubwa wa teolojia ya mtandao. Mtandao uliobadilishwa ulionesha ushiriki mkubwa wa viunganisho vya masafa marefu na miunganisho ya fupi ya mishipa ndani ya ubongo. Mikoa ya ubongo ya subcortical inaweza kuchukua jukumu muhimu katika mtandao huu uliobadilishwa, haswa roho, ambayo ilionyesha kupungua kwa unganisho na lobes zote kuu za ubongo zinazohusika.

Kusaidia Taarifa

Kielelezo_S1.tif

• 1 / 4

tinisehemu

download

Mtandao wa upungufu wa utendaji kazi wa ubongo katika vijana na ulevi wa wavuti (kwa kutumia vitu tofauti).Dots nyekundu zinawakilisha stereotactic centroids ya maeneo ya ubongo (nodi) iliyofafanuliwa na Taasisi ya Montreal Neurological (MNI) atlas ya kimuundo (A) na atlas ya parcellation isiyo ya kawaida (B), na mistari ya bluu inawakilisha viungo vya suprathreshold (t = 2.1 na 3.0, mtawaliwa) inayojumuisha walioathiriwa mtandao unaotambuliwa na takwimu-msingi ya mtandao (NBS) (p<0.05, busara ya sehemu imerekebishwa).

Kielelezo S1.

Mtandao wa upungufu wa utendaji kazi wa ubongo katika vijana na ulevi wa wavuti (kwa kutumia vitu tofauti).Dots nyekundu zinawakilisha stereotactic centroids ya maeneo ya ubongo (nodi) iliyofafanuliwa na Taasisi ya Montreal Neurological (MNI) atlas ya kimuundo (A) na atlas ya parcellation isiyo ya kawaida (B), na mistari ya bluu inawakilisha viungo vya suprathreshold (t = 2.1 na 3.0, mtawaliwa) inayojumuisha walioathiriwa mtandao unaotambuliwa na takwimu-msingi ya mtandao (NBS) (p<0.05, busara ya sehemu imerekebishwa).

(TIF)

Kielelezo S2.

Idadi ya miunganisho iliyoathiriwa katika ulevi wa wavuti inayounganisha jozi tofauti za mgawanyiko mpana wa kizazi (maelezo kwa mkoa wa subcortical).Idadi ya viungo vinavyohusisha kila jozi ya mgawanyiko ni sawa na idadi jumla ya viungo vya busara-mbili.

(TIF)

Jedwali S1.

Mchanganyiko wa mgawanyiko wa mtaa.Jedwali hili linaonyesha matokeo ya kiwango cha mwenendo na urekebishaji mdogo wa uwongo wa chanya p<(1/90) = 0.011; hakuna matokeo yaliyookoka marekebisho ya kiwango cha ugunduzi wa uwongo kwa kulinganisha nyingi.

(DOC)

Jedwali S2.

Urefu wa njia ya mtaa.Jedwali hili linaonyesha matokeo ya kiwango cha mwenendo na urekebishaji mdogo wa uwongo wa chanya p<(1/90) = 0.011; hakuna matokeo yaliyookoka marekebisho ya kiwango cha ugunduzi wa uwongo kwa kulinganisha nyingi.

(DOC)