Ang neural na batayan ng paglalaro ng video (2011) - Natagpuan ang mas malaking nucleus accumbens

PLoS One. Marso 14, 2014;9(3):e91506. doi: 10.1371/journal.pone.0091506. eKoleksyon 2014.

S Kühn,^1,^2,^3,^* Isang Romanowski,² C Schilling,² R Lorenz,² C Mörsen,² N Seiferth,² T Banaschewski,⁴ Isang Barbot,⁵ GJ Barker,⁶ C Büchel,⁷ PJ Conrod,⁶ JW Dalley,^8,⁹ H Flor,¹⁰ H Garavan,¹¹ B Ittermann,³ K Mann,¹² JL Martinot,^13,¹⁴ T Paus,^15,^16,¹⁷ M Rietschel,¹⁸ MN Smolka,^19,²⁰ Isang Ströhle,¹ B Walaszek,³ G Schumann,⁶ Isang Heinz,² J Gallinat,² at Ang IMAGEN Consortium

Impormasyon ng may-akda ► Mga tala ng artikulo ► Impormasyon ng Copyright at Lisensya ►

Ang artikulong ito ay Nabanggit sa pamamagitan ng iba pang mga artikulo sa PMC.

abstract

Ang paglalaro ng video game ay isang madalas na aktibidad na pang-libangan. Ang mga nakaraang pag-aaral ay nag-ulat ng pagkakasangkot ng ventral striatum na may kaugnayan sa dopamine. Gayunpaman, ang mga structural brain correlates ng paglalaro ng video game ay hindi pa nasisiyasat. Sa mga magnetic resonance imaging scan ng 154 na 14-taong-gulang, kinalkula namin ang voxel-based morphometry upang tuklasin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng madalas at madalang na mga manlalaro ng video game. Bukod dito, sinuri namin ang Monetary Incentive Delay (MID) task sa panahon ng functional magnetic resonance imaging at ang Cambridge Gambling Task (CGT). Nakakita kami ng mas mataas na left striatal grey matter volume nang ihambing ang madalas laban sa madalang na mga manlalaro ng video game na negatibong nauugnay sa oras ng deliberasyon sa CGT . Sa loob ng parehong rehiyon, nakakita kami ng pagkakaiba sa aktibidad sa MID task: ang madalas kumpara sa madalang na mga manlalaro ng video game ay nagpakita ng pinahusay na aktibidad sa panahon ng feedback ng pagkatalo kumpara sa walang pagkatalo. Ang aktibidad na ito ay negatibong nauugnay din sa oras ng deliberasyon. Ang kaugnayan ng paglalaro ng video game sa mas mataas na left ventral striatum volume ay maaaring magpakita ng binagong reward processing at kumakatawan sa adaptive neural plasticity.

Keywords: pagsusugal, accumbens nucleus, gantimpala, paglalaro ng video, morphometry batay sa voxel

pagpapakilala

Ang mga video game at computer game ay naging isang napakasikat na aktibidad sa libreng oras para sa mga bata, kabataan, at maging sa mga matatanda. Iniuulat ng mga literatura ang mga paborable at masamang epekto ng madalas na paglalaro ng video game. Napatunayan na ang paglalaro ng video game ay maaaring mapahusay ang mga kasanayan sa paningin na may kaugnayan sa atensyon ^{1 , 2} at mga probabilistikong hinuha. ³ Bukod pa rito, ang mga pagpapabuti sa mas mataas na cognitive executive function tulad ng task switching, working memory, at pangangatwiran ay naiugnay sa mga pagpapabuti sa paglalaro sa mga matatanda. ⁴

Kamakailan lamang, ang mga prosesong neural na pinagbabatayan ng paglalaro ng video game at pagsusugal ay pinag-aralan gamit ang functional neuroimaging. Ilang pag-aaral ang nagpahiwatig ng pagkakasangkot ng sistema ng gantimpala sa utak sa paglalaro at pagsusugal sa computer. Sa pamamagitan ng positron emission tomography, naiulat ang pagtaas ng paglabas ng dopamine sa ventral striatum habang naglalaro ng video game at isang positibong ugnayan sa pagganap sa malulusog na mga kalahok.5 ^Gamit ang functional magnetic resonance imaging (fMRI), ang pagganap ng malulusog na boluntaryo sa gawain ng pagsusugal sa Iowa ay naiugnay sa pagtaas ng aktibidad ng blood-oxygen-level-dependent (BOLD) ng ventral striatum.6 Ang pag-activate ng dorsal striatum sa panahon ng paunang pagsasanay ay hinulaan ang tagumpay sa pag ^- aaral sa video gaming sa ^kalaunan.7

Ang mga natuklasang ito na nauugnay sa striatum sa mga malulusog na indibidwal ay naaayon sa klinikal na obserbasyon na ang dopaminergic na gamot sa mga pasyenteng may Parkinson's ay maaaring humantong sa pathological na pagsusugal at iba pang nakakahumaling na pag-uugali tulad ng binge eating at hypersexuality. ⁸ Mas malaking paglabas ng dopamine sa ventral striatum ang naipakita sa mga pasyenteng may Parkinson's na may adiksyon, obsesyon, at pagsusugal kumpara sa mga pasyenteng may Parkinson's na walang mga sintomas na ito. ⁹ Tinutukoy ng mga natuklasang ito ang striatal function na hinihimok ng dopamine bilang isang pangunahing kandidato na nagtataguyod ng nakakahumaling na pag-uugali. Kapansin-pansin, kamakailan lamang ay naipakita na ang mga pathological gambler ay may mas mataas na paglabas ng striatal dopamine habang nawawalan ng pera, ¹⁰ isang biological signal na maaaring makahadlang sa pagtigil ng pagsusugal.

Kulang ang mga pag-aaral na nakatuon sa mga istruktural na ugnayan ng madalas na paglalaro ng video game. Batay sa mga nakaraang functional neuroimaging studies na nagbibigay-diin sa pagkakasangkot ng reward network sa video gaming at, sa partikular, ang ventral striatum, hinulaan namin ang mga volumetric na pagkakaiba sa pagitan ng mga madalas at katamtamang video gamer sa mga rehiyon ng utak na may kaugnayan sa gantimpala. Bukod pa rito, hinulaan namin ang mga pagkakaiba sa neuronal reward processing sa fMRI at sa operationalized assessed na pag-uugali sa pagsusugal. Batay sa mga natuklasan sa pathological gambling, ¹⁰ hinulaan namin ang mas mataas na aktibidad ng ventral striatum sa panahon ng feedback ng pagkatalo sa mga madalas na video gamer.

Sinubukan namin ang 154 na 14-taong-gulang na mga kabataan mula sa IMAGEN project ¹¹ kabilang ang isang palatanungan na sumusuri sa dalas ng video gaming, structural magnetic resonance imaging scan, ang Monetary Incentive Delay (MID) task ¹² sa fMRI at ang Cambridge Gambling Task (CGT ¹³ ). Sa panahon ng MID task, nakakakita ang mga kalahok ng mga pahiwatig na nagpapahiwatig na maaari silang manalo o hindi manalo ng pera, pagkatapos ay maghihintay para sa isang pabagu-bagong anticipatory delay period, at sa wakas ay tutugon sa isang mabilis na ipinakitang target gamit ang isang pindutan upang subukang manalo o maiwasan ang pagkalugi ng pera. Sa panahon ng CGT, gumawa ang mga kalahok ng simpleng probabilistikong paghatol sa pagitan ng dalawang magkasalungat na resulta, at pagkatapos ay tumaya sa kanilang kumpiyansa sa desisyong iyon (mga detalye sa Supplementary Material ).

Pamamaraan

Mga Kalahok

Isang kabuuang 154 na malulusog na 14-taong-gulang na kabataan (mean=14.4, sd=0.32; 72 lalaki, 82 babae) ang nirekrut sa loob ng saklaw ng proyektong IMAGEN, isang European multi-center genetic-neuroimaging study sa pagbibinata. ¹¹ Nakuha ang nakasulat na pahintulot mula sa lahat ng kalahok pati na rin mula sa kanilang mga legal na tagapag-alaga. Ang mga kabataan ay nirekrut mula sa mga sekundaryang paaralan sa Berlin. Ang pagtatasa ay inaprubahan ng lokal na komite sa etika at ng mga punong-guro ng paaralan. Ang mga kalahok na may kondisyong medikal tulad ng tumor, mga sakit sa neurological, epilepsy, o mga sakit sa kalusugang pangkaisipan, ay hindi isinama. Ang lahat ng kalahok na paksa ay tinasa sa pamamagitan ng self-rating at dalawang panlabas na rating (ng kanilang mga magulang at isang psychiatrist na dalubhasa sa pediatrics) batay sa International Classification of Disease-10 pati na rin sa Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (The Development and Well-Being Assessment Interview, DAWBA ¹⁴ ).

Questionnaire at mga gawain

Pinangangasiwaan namin ang isang palatanungan lamang sa sample ng Berlin na sinusuri ang pag-uugali sa paglalaro ng computer (CSV-S¹⁵) na binubuo ng mga katanungan: 'Gaano karaming oras ang naglalaro ka ng mga video game sa average sa isang araw ng linggo?' at 'Ilang oras ka naglalaro ng mga video game sa average sa isang araw sa katapusan ng linggo?'. Batay sa mga oras na nakasaad, kinakalkula namin ang lingguhang oras na ginugugol sa paglalaro ng mga video game at hinati ang pangkat ng mga kalahok ng median ng 9h sa madalas (n= 76: 24 babae, 52 lalaki) at hindi madalas na mga manlalaro ng video game (n= 78: 58 babae, 20 lalaki).

Sa panahon ng fMRI, ginampanan ng mga kalahok ang tungkulin sa Tumatagal ng Insentibo sa Tanggapan (MID).¹² Ang MID gawain ay isang reaksyon ng oras na gawain na ginamit upang tasahin ang utak na aktibidad sa panahon ng gantimpala anticipation at gantimpala feedback. Sa bawat isa sa mga pagsubok sa 66 ng 10s duration, unang nakita ng mga kalahok ang isa sa tatlong visual na mga pahiwatig (250ms) na nagpapakita kung ang isang target (white square) ay lilitaw sa susunod sa kaliwa o kanang bahagi ng screen at kung ang mga kalahok ay maaaring manalo sa 0, 2 o 10 na mga puntos sa pagsubok na ito. Matapos ang isang variable pagkaantala (4000-4500ms), ang mga kalahok ay hiniling na tumugon sa isang kaliwa o kanan pindutin ang pindutan sa lalong madaling ipinapakita ang target (100-300ms) sa kaliwa o kanang bahagi ng screen. Ang mga pagpindot sa pagpindot sa pindutan o pagpindot ng pindutan matapos ang pagtatanghal ng target o mga pindutan ng maling pindutan, ay nagdulot ng walang pakinabang. Ang feedback sa kung gaano karaming mga puntos ang napanalunan sa panahon ng pagsubok ay iniharap para sa 1450ms pagkatapos ng tugon. Nahihirapan ang gawain, ang tagal ng target na indibidwal ay nababagay nang isa-isa upang matagumpay ang bawat kalahok sa halos dalawang-katlo ng lahat ng mga pagsubok. Bago ang pag-scan, nakumpleto ng mga kalahok ang sesyon ng pagsasanay ng 5min duration (para sa higit pang mga detalye makita Knutson et al.¹²).

Dagdag pa rito, ibinibigay namin ang pagbagay ng CGT¹³ sa labas ng scanner, kung saan ang mga paksa ay gumawa ng isang simpleng probabilistic na paghuhusga sa pagitan ng dalawang kapwa eksklusibong kinalabasan, at pagkatapos ay inilagay ang isang pusta sa kanilang kumpiyansa sa desisyon na iyon. Sa bawat pagsubok, ang paksa ay ipinakita sa isang halo ng 10 pula at asul na mga kahon, at kailangang hulaan ang kulay ng kahon na nagtatago ng isang solong dilaw na token. Ang ratio ng mga may kulay na kahon ay iba-iba sa 9: 1, 8: 2, 7: 3 at 6: 4 sa isang trial-to-trial na batayan, sa isang randomized na paraan. Ang lokasyon ng token ay pseudo-randomized at independyente sa bawat pagsubok. Samakatuwid, sa isang 9: 1 na pagsubok, ang posibilidad ay 90:10. Pagkatapos ay ipinahiwatig ng mga paksa ang kanilang desisyon sa pamamagitan ng pagpindot sa isang panel ng tugon na may label na 'pula' o 'asul' sa isang touch screen. Pagkatapos ay tinanong ang mga paksa na tumaya sa kumpiyansa sa kanilang desisyon, upang madagdagan ang puntos na puntos sa mga pagsubok. Ang mga posibleng pusta ay ipinakita sa alinman sa isang pataas o pababang pagkakasunud-sunod ng 5, 25, 50, 75 at 95% ng mga puntos na gaganapin sa oras ng desisyon. Ang bawat pusta ay ipinakita para sa 2s bago mapalitan ng susunod na pusta. Ang mga paksa ay unang nakumpleto ang 36 na pagsubok sa mga pusta na ipinakita sa isang pataas na pagkakasunud-sunod, at pagkatapos ay 36 sa isang pababang pagkakasunud-sunod, nagbalanse para sa pagkakasunud-sunod sa mga paksa. Pagkatapos ng pagtaya, ibinigay ang puna at ipinakita ang posisyon ng dilaw na token. Ang halaga ng pusta ay idinagdag o binawas sa kabuuang marka ng paksa. Kadalasan, tatlong umaasa na mga variable ay nagmula sa CGT: ang latency upang gumawa ng isang desisyon, ang proporsyon ng mga pagsubok kung saan pipiliin ng paksa ang mas malamang na kulay ng kahon, at ang porsyento ng mga puntos na pusta sa bawat desisyon.

Pag-scan ng pamamaraan

Ang mga imaheng pang-estruktura ay nakolekta sa isang scanner ng General Electric 3T (GE Signa EXCITE, Milwaukee, WI, USA) at isang Siemens Verio 3T (Siemens, Erlangen, Germany) na may isang standard na walong-channel head coil. Ang mga kalahok na sinusukat sa GE scanner na binubuo ng 35 madalas at 30 hindi kadali sa mga manlalaro ng video at 41 madalas at 48 hindi gaanong mga manlalaro ng video na sinusukat sa Siemens scanner (χ²= 0.91, P= 0.42). Ang mga imahe ay nakuha gamit ang isang tatlong-dimensional T1-weighted magnetization-handa gradient-echo pagkakasunud-sunod (MPRAGE) batay sa ADNI protocol (http://www.adni-info.org; GE scanner: oras ng pag-uulit = 7.16MS; echo time = 3.02MS; tingnan ang anggulo = 8 ° 256 × 256 × 166 matrix, 1.1 × 1.1 × 1.1mm³ laki ng voxel; Siemens scanner: oras ng pag-uulit = 6.9MS; echo time = 2.93MS; tingnan ang anggulo = 9 ° 240 × 256 × 160 matrix, 1.1 × 1.1 × 1.1mm³ laki ng voxel). Kinakolekta ang buong-functional na imaheng imahe sa parehong scanner gamit ang T2^*Ang timbang echo planar imaging (EPI) sequence na sensitibo sa BOLD contrast (oras ng pag-uulit (TR) = 2200ms, echo time (TE) = 30ms, image matrix = 64 × 64, field of view (FOV) = 224mm, flip angle = 80 °, slice thickness = 2.4mm, 1mm puwang, 40 malapit sa ehe ng hiwa, nakahanay sa anterior-posterior commissure line). Tatlong daang mga volume na imahe ang nakuha sa panahon ng MID gawain.

Data analysis voxel-based morphometry (VBM)

Ang mga anatomikong data ay naproseso sa pamamagitan ng toolbox ng VBM8 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm.html) na may mga default na parameter sa pamamagitan ng Gaser at ang SPM8 software package (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm). Ang toolbox ng VBM8 ay nagsasangkot ng pagwawasto ng bias, pag-uuri ng tissue at pagpaparehistro ng affine. Ang affine na nakarehistro na grey matter (GM) at puting bagay (WM) segmentation ay ginamit upang bumuo ng isang na-customize na DARTEL (diffeomorphic anatomical registration sa pamamagitan ng exponentiated algebra lie¹⁶) template. Pagkatapos ay binalak GM at WM segment ay nilikha. Inilapat ang modulasyon upang mapanatili ang dami ng isang partikular na tisyu sa loob ng isang voxel sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga halaga ng voxel sa mga naka-segment na larawan ng mga determinanteng Jacobian na nagmula sa spatial na hakbang sa normalisasyon. Sa katunayan, ang pagtatasa ng mga pagsusulit ng modulated data para sa mga pagkakaiba sa rehiyon sa absolutong halaga (volume) ng GM. Sa wakas, ang mga imahe ay na-smoothed na may full-width half-maximum na kernel ng 8mm. Ang pagtatasa ng istatistika ay isinagawa sa pamamagitan ng paghahambing ng buong-utak ng dami ng GM sa pagitan ng madalas (higit sa 9h kada linggo) at hindi gaanong mga manlalaro ng video game (mas kaunti o katumbas ng 9h bawat linggo). Ang kasarian, scanner at buong dami ng utak ay ipinasok bilang covariates ng walang interes. Ang resultang mga mapa ay may sukatan P<0.001 at ang statistic lawak ng threshold ay naitama para sa maramihang mga paghahambing at isinama sa isang nonstationary pag-aayos ng kinis.¹⁷

Pagsusuri ng data fMRI

Isinagawa ang preprocessing ng fMRI data gamit ang SPM 8 at binubuo ng slice-timing correction, spatial realignment sa unang volume at nonlinear warping sa MNI space. Ang mga imahe ay pagkatapos ay pinakinis gamit ang isang Gaussian kernel na 5-mm full-width half-maximum. Ang modelo ay naglalaman ng simula ng bawat cue at bawat feedback presentation, upang paganahin ang magkakahiwalay na pagsusuri ng reward anticipation at reward feedback conditions. Ang bawat pagsubok ay pinagsama sa isang hemodynamic response function at ang mga parameter ng paggalaw ay isinama sa design matrix. Para sa kasalukuyang mga pagsusuri, interesado kami sa contrast na paghahambing ng feedback ng anumang uri ng pagkawala (maliit o malaking pagkawala) sa feedback na walang pagkawala ayon sa mga natuklasan nina Linnet et al. ¹⁰ Nagsagawa kami ng second-level analysis na paghahambing ng mga madalas at madalang na video gamer na kumokontrol sa mga nuisance variable na kasarian at scanner. Ang mga nagresultang t -map ay unang nilagyan ng threshold na may P <0.001 at cluster size na 10; ang maliit na volume correction sa loob ng rehiyon ng structural change sa ventral striatum ay nagbigay-daan para sa family-wise error correction na may threshold na P <0.05.

Mga resulta

Ang mga kalahok ay nilalaro sa average na 1.5h (sd = 1.8) sa regular na araw ng Linggo at 2.3h (sd = 2.6) sa mga araw sa katapusan ng linggo, sa kabuuang 12.1h bawat linggo. Kapag nahati ang sample ayon sa lingguhang oras ng video game na nagpe-play sa madalas (n= 76: 24 babae, 52 lalaki) at hindi madalas (n= 78: 58 babae, 20 lalaki) mga manlalaro (median 9h) at kontrasting GM at WM segment sa pagitan ng parehong grupo, nakita namin ang makabuluhang mas mataas na kaliwang ventral striatum GM para sa madalas kumpara sa mga hindi kadaliang video gamers (P<0.001, naitama para sa maraming mga paghahambing; Coordinate ng MNI: −9, 12, −5; Figure 1a). Upang matiyak na ang naobserbahang epekto sa ventral striatum ay hindi hinihimok ng iba't ibang mga scanner, inulit namin ang pagtatasa para sa dalawang scanner nang magkahiwalay. Alinsunod sa naiulat na mga resulta, natagpuan namin ang mga pagtaas sa kaliwang ventral striatum (at walang karagdagang mga rehiyon) sa madalas kumpara sa mga hindi madalas na mga manlalaro (mga resulta sa Karagdagang materyal). Walang rehiyon na nagpakita ng mas mataas na dami ng GM sa madalang kumpara sa mga madalas na manlalaro ng video at walang makabuluhang pagkakaiba ang natagpuan sa mga segment ng WM. Upang makilala ang karagdagang pag-uugali ng paglahok sa rehiyon ng mas mataas na pantalong striatal na dami ng GM, iniuugnay namin ito sa mga hakbang sa pag-uugali ng CGT. Ang isang makabuluhang negatibong ugnayan sa pagitan ng oras ng pag-uusap at kaliwang striatal GM volume (r(153) = - 0.22, P<0.01, naitama ni Bonferroni sa P<0.05, Figure 2ay naobserbahan na nagpapahiwatig na ang mga kalahok na may mas mataas na dami ng GM sa ventral striatum ay mas mabilis sa paggawa ng desisyon. Sinuri namin ang aktibidad sa utak na nakuha sa konteksto ng isang gantimpalang gawain (MID) at natagpuan ang mas mataas na aktibidad sa madalas kumpara sa mga hindi kadaliang mga manlalaro ng video game sa panahon ng feedback ng pagkawala (maliit at malaki) kumpara sa feedback ng walang pagkawala sa gawain MID na nagpapatong sa rehiyon kung saan napagmasdan namin ang mas mataas na striatal GM volume (P<0.001, hindi naitama; para sa maliit na pagwawasto ng lakas ng tunog sa cluster ng istruktura ng error na ventral striatum na tama sa pamilya P<0.05; Coordinate ng MNI: −9, 8, 4; Figure 1b). Sa pagkakatulad sa negatibong ugnayan sa pagitan ng oras ng pag-uusap sa CGT at sa kaliwang ventral striatum volume, natagpuan namin ang isang negatibong kaugnayan sa pagitan ng oras ng deliberasyon at feedback ng pagkawala-vs walang-pagkawala na may kaugnayan activation sa MID gawain (r(153) = - 0.25, P<0.01, naitama ni Bonferroni sa P

(a) Mas mataas na dami ng kulay abuhin na kulang sa madalas laban sa mga hindi kadaliang manlalaro ng laro ng video sa kaliwang ventral striatum, (b) mas mataas na aktibidad na umaasa sa antas ng oxygen sa dugo sa madalas kumpara sa mga hindi kadaliang manlalaro ng video game sa panahon ng feedback ng maliit o malaking pagkalugi kumpara sa feedback ...

Scatter plot na nagpapakita ng negatibong ugnayan sa pagitan ng oras ng pag-uusap sa Cambridge Gambling Task (CGT) at (a) dami ng kulay abo sa kaliwang ventral striatum at (b) depende sa antas ng oxygen ng dugo (BOLD) na pagkakaiba ng signal sa pagitan ng feedback ng pagkawala ...

Pagtalakay

Ang pangunahing natuklasan ng mas mataas na volume sa kaliwang ventral striatum na nauugnay sa madalas na paglalaro ng video game ay naaayon sa konseptwal na mga natuklasan ng pinahusay na paglabas ng dopamine habang naglalaro ng video game ⁵ at labis na pagsusugal sa mga pasyenteng may Parkinson's dahil sa dopaminergic na gamot. ⁸ Ang striatal na paglabas ng dopamine na sinusukat sa positron emission tomography ay ipinakita na may kaugnayan sa BOLD response sa striatum, ¹⁸ at samakatuwid ay nagmumungkahi ng isang neurochemical link sa mga natuklasan sa fMRI na nag-uulat ng isang kaugnayan sa pagitan ng mga gawain sa pagsusugal at aktibidad ng BOLD sa striatum. ⁶ Bilang karagdagan, ang striatal na aktibidad ng BOLD ay hinuhulaan ng mga genetic variant ng dopamine system. ^{19 , 20} Kung ang mga volumetric na pagkakaiba sa ventral striatum sa pagitan ng mga madalas at katamtamang manlalaro ng video game ay mga paunang kondisyon na humahantong sa isang kahinaan para sa pagiging abala sa paglalaro o kung ang mga ito ay isang resulta ng pangmatagalang pag-activate habang naglalaro ay hindi maaaring matukoy sa pamamagitan ng isang cross-sectional na pag-aaral. Dalawang nakaraang pag-aaral sa pagkuha ng kasanayan sa mga video game ang nagmumungkahi ng isang mahalagang papel ng striatum sa mga paunang kondisyon ng madalas na paglalaro ng video game. Natuklasan nina Erickson et al. ²¹ ang isang ugnayan sa pagitan ng volume ng dorsal striatum at tagumpay sa pagsasanay sa ibang pagkakataon sa isang video game. Kaugnay nito, inilarawan nina Vo et al. ⁷ ang isang kaugnayan sa pagitan ng pre-training fMRI activation sa striatum at ang pagkakaroon ng kasanayan sa ibang pagkakataon habang naglalaro ng video game. Ipinahihiwatig ng mga natuklasang ito ang kahalagahan ng striatal volume at aktibidad sa paghubog ng mga kagustuhan sa mga kasanayan para sa paglalaro ng video game sa halip na ang mga pagbabago sa striatal na bunga ng labis na paglalaro. Ang mga indibidwal na may mas mataas na ventral striatum volume ay maaaring makaranas ng video game bilang mas kapaki-pakinabang sa simula pa lang. Ito naman ay maaaring mapadali ang pagkakaroon ng kasanayan at humantong sa karagdagang gantimpala na nagreresulta mula sa paglalaro.

Bagama't hindi namin tahasang sinuri ang mga pagkakaiba sa pagitan ng pathological at non-pathological na paglalaro, ang mga volumetric na pagkakaiba sa striatum ay dati nang naiugnay sa pagkagumon sa mga droga, tulad ng cocaine, ^{metamphetamine}^, at alkohol. ^Gayunpaman , ang direksyon ng mga naiulat na pagkakaiba ay hindi malinaw; ang ilang pag - aaral ay nag-uulat ng mga pagtaas na nauugnay sa pagkagumon, ang iba ay nag-uulat ng mga pagbawas ng striatal volume na malamang dahil sa mga neurotoxic na epekto ng ilang mga droga na inaabuso. Kung ang mga striatal na pagkakaiba na naobserbahan sa kasalukuyang pag-aaral ay talagang epekto ng paglalaro, ang video gaming ay maaaring magdulot ng isang kawili-wiling opsyon upang tuklasin ang mga pagbabago sa istruktura sa pagkagumon sa mga pag ^- aaral sa hinaharap nang walang anumang neurotoxic na sangkap.

Upang mailarawan nang maayos ang naobserbahang volumetric difference, inihambing namin ang BOLD activity sa pagitan ng madalas at madalang na mga video gamer sa panahon ng feedback ng pagkatalo kumpara sa feedback ng walang pagkatalo sa MID task. Natagpuan namin ang mas mataas na aktibidad sa mga madalas na manlalaro kumpara sa mga madalang na manlalaro. Ang pag-activate sa ventral striatum ay naiugnay sa pag-asam at feedback ng gantimpala. ²⁵ Sa mga pathological gambler, natagpuan ang pagtaas ng paglabas ng dopamine sa ventral striatum kapag natatalo. ¹⁰ Ang ganitong dopaminergic response ay maaaring mag-ugnay ng incentive salience sa mga cues na nauugnay sa pagsusugal ²⁶ at maaaring ipaliwanag ang tinatawag na 'loss chasing' behavior kung saan patuloy na nagsusugal ang mga pathological gambler sa kabila ng pagkatalo.

Ang mga resulta ng istruktura at tungkulin ay isinangguni sa mga sukat ng pagganap ng isang gawain sa pagsusugal na pang-asal, na isinagawa sa labas ng scanner. Isang makabuluhang negatibong kaugnayan sa pagitan ng oras ng deliberasyon sa paglalagay ng mga taya at dami ng ventral striatum pati na rin ang aktibidad na pang-asal sa panahon ng feedback ng pagkatalo kumpara sa feedback ng walang pagkatalo sa ventral striatum ang natagpuan. Ipinahihiwatig nito na ang dami ng striatal pati na rin ang striatal function ay namamagitan sa mga sukat ng pag-uugali sa pagsusugal. Bukod dito, isang kamakailang pag-aaral ang nag-ugnay sa aktibidad ng fMRI ng striatum (partikular ang caudate nucleus) sa mabilis na pagbuo ng susunod na pinakamahusay na galaw sa mga propesyonal na manlalaro ng isang Japanese board game. ²⁷ Bukod pa rito, ang maiikling oras ng pagpapasya sa isang gawain sa pagsusugal ay nagbabawas sa pagkaantala hanggang sa matanggap ang feedback at inaasahang gantimpala at samakatuwid ay maaaring mapadali at makapag-ambag sa isang sobrang aktibong network ng gantimpala. Sa mga pag-aaral sa neuroimaging, ang paggalugad sa trade-off na aktibidad ng striatal na may kaugnayan sa pagtatakda ng pamantayan. ^{28 , 29} Sa partikular, ang mga koneksyon sa cortico-striatal na mas malakas sa anatomiya ay tila nauugnay sa kakayahang baguhin nang may kakayahang umangkop ang mga threshold ng tugon, na maaaring humantong sa maingat o mas mapanganib na pag-uugali. ³⁰ Samakatuwid, ang mga pagbabago sa striatal volume ay maaaring makipag-ugnayan sa pagtatakda ng pamantayan sa paggawa ng desisyon.

Ang aming mga resulta ay may mga implikasyon para sa pag-unawa sa istruktural at functional na batayan ng labis ngunit hindi patolohikong paglalaro ng video game at ang papel ng ventral striatum sa 'behavioral' na adiksyon. Iminumungkahi nila na ang madalas na paglalaro ng video game ay nauugnay sa mas mataas na volume sa kaliwang ventral striatum, na siya namang nagpapakita ng mas mataas na aktibidad sa panahon ng feedback ng pagkatalo kumpara sa feedback ng kawalan ng pagkatalo sa mga madalas na manlalaro. Ang isang negatibong ugnayan sa pagitan ng oras ng deliberasyon sa pagtaya at dami ng GM pati na rin ang functional activation sa panahon ng feedback ng pagkatalo sa kaliwang ventral striatum ay nagbibigay-diin sa functional na pagkakasangkot nito sa paggawa ng desisyon na may kaugnayan sa pagsusugal.

Pagkilala

Ang pag-aaral ng IMAGEN ay tumatanggap ng pagpopondo ng pananaliksik mula sa Pang-anim na Framework Program ng European Community (LSHM-CT-2007-037286) at sinusuportahan ng UK Department of Health NIHR-Biomedical Research Center na 'Mental Health' at bigyan ng programang MRC ng 'Mga pathway sa pag-unlad sa mga kabataan. 'pag-abuso sa sangkap'. Ang karagdagang pondo ay ibinigay ng Berliner Senatsverwaltung 'Implikationen biopsychosozialer Grundlagen der Spielsucht für Prävention und Therapie' Vergabe-Nr. 002-2008 / IB 35.

Mga Tala

Ang mga may-akda ay hindi nagpapahayag ng hindi salungatan ng interes.

Mga talababa

Ang Karagdagang Impormasyon ay kasama ng papel sa website ng Translational Psychiatry (http://www.nature.com/tp)

Karagdagang materyal

Supplementary Information 1

Mag-click dito para sa karagdagang data file.^{(141K, doc)}

Mga sanggunian

Green CS, Bavelier D. Binabago ng Video-game ang visual na pumipili ng pansin. Kalikasan. 2003; 423: 534-537. [PubMed]
Li R, Polat U, Makous W, Bavelier D. Pagandahin ang pag-andar ng pagiging sensitibo ng contrast sa pamamagitan ng pagsasanay sa video-game na pagsasanay. Nat Neurosci. 2009; 12: 549-551. [PMC free article] [PubMed]
Green CS, Pouget A, Bavelier D. Pinagbuting probabilistic inferences bilang isang pangkalahatang mekanismo sa pag-aaral na may pagkilos na video-games. Curr Biol. 2010; 20: 1573-1579. [PMC free article] [PubMed]
Basak C, Boot WR, Voss MW, Kramer AF. Maaaring mag-training sa isang real-time na diskarte sa video-game na nagpapahiwatig ng nagbibigay-malay na pagtanggi sa mga may edad na matatanda. Psychol Aging. 2008; 23: 765-777. [PMC free article] [PubMed]
Koepp MJ, Gunn RN, Lawrence AD, Cunningham VJ, Dagher A, Jones T, et al. Katibayan para sa striatal dopamine release sa panahon ng video-game. Kalikasan. 1998; 393: 266-268. [PubMed]
Li X, Lu ZL, D'Argembeau A, Ng M, Bechara A. Ang gawain sa pagsusugal ng Iowa sa mga imaheng fMRI. Hum Brain Mapp. 2010; 31: 410–423. [PMC free article] [PubMed]
Vo LTK, Walther DB, Kramer AF, Erickson KI, Boot WR, Voss MW, et al. Nahuhulaan ang tagumpay sa pag-aaral ng mga indibidwal mula sa mga pattern ng pre-learning na aktibidad ng MRI. PLoS ONE. 2011; 6: e16093. [PMC free article] [PubMed]
Dagher A, Robbins TW. Pagkatao, pagkagumon, dopamine: mga pananaw mula sa Parkinson's Disease. Neuron. 2009; 61: 502-510. [PubMed]
Steeves TDL, Miyasaki J, Zurowski M, Lang AE, Pellecchia G, Van Eimeren T, et al. Nadagdagang Striatal dopamine release sa mga pasyente ng Parkinsonian na may pathological na pagsusugal: isang [¹¹C] raclopride PET study. Utak. 2009; 132: 1376-1385. [PMC free article] [PubMed]
Linnet J, Peterson E, Doudet DJ, Gjedde A, Moller A. Dopamine ay naglalabas sa ventral striatum ng mga pathologist na nawawalan ng pera. Acta Psychiatr Scand. 2010; 112: 326-333. [PubMed]
Schumann G, Loth E, Banaschewski T, Barbot A, Barker G, Büchel C, et al. Ang IMAGEN study: reinforcement-related behavior sa normal na function ng utak at psychopathology. Mol Psychiatry. 2010; 15: 1128-1239. [PubMed]
Knutson B, Fong GW, Adams CM, Varner JL, Hommer D. Pagkakahiwalay ng anticipation at kinalabasan ng gantimpala sa fMRI na may kaugnayan sa kaganapan. Neuroreport. 2001; 12: 3683-3687. [PubMed]
Rogers RD, Everitt BJ, Baldacchino A, Blackshaw AJ, Swainson R, Wynne K. Dissociable deficits sa paggawa ng desisyon na kognisyon ng mga talamak na nagpapababa ng amphetamine, mga abusong opiate, mga pasyenteng may focal damage sa prefrontal cortex, at mga normal na boluntaryo ng tryptophan: katibayan para sa mekanismo ng monoaminergic. Neuropsychopharmacology. 1999; 20: 322-339. [PubMed]
Goodman R, Ford T, Richards H, Gatward R, Meltzer H. Ang Pag-unlad at Pagiging Magaling na Pagsusuri: paglalarawan at paunang pagpapatunay ng isang pinagsamang pagtatasa ng bata at kabataan na psychopathology. J Child Psychol Psychiatry. 2000; 41: 645-655. [PubMed]
Wölfling K, Müller KW, Beutel M. Kahusayan at bisa ng sukat para sa pagtatasa ng pathological computer-gaming (CSV-S) Psychother Psychosom Med Psychol. 2011; 61: 216-224. [PubMed]
Ashburner J. Ang mabilis na diffeomorphic algorithm sa pagpaparehistro ng imahe. NeuroImage. 2007; 38: 95-113. [PubMed]
Hayasaka S, Nichols TE. Pinagsasama ang voxel intensity at ang lawak ng kumpol sa framework ng permutation test. NeuroImage. 2004; 23: 54-63. [PubMed]
Schott BH, Minuzzi L, Krebs RM, Elmenhorst D, Lang M, Winz OH, et al. Mesolimbic functional magnetic resonance imaging activations sa panahon ng gantimpala anticipation na may kaugnayan sa gantimpala na may kaugnayan pantiyan Striatal dopamine release. J Neurosci. 2008; 28: 14311-14319. [PubMed]
Schmack K, Schlagenhauf F, Sterzer P, Wrase J, Beck A, Dembler T, et al. Ang Catechol-O-methyltransferase val158met genotype ay nakakaimpluwensya sa neural processing ng gantimpala sa pag-asa. Neuroimage. 2008; 42: 1631-1638. [PubMed]
Yacubian J, Sommer T, Schroeder K, Gläscher J, Kalisch R, Leuenberger B, et al. Pakikipag-ugnayan ng gene-gene na nauugnay sa pagiging sensitibo ng neural gantimpala. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104: 8125-8130. [PMC free article] [PubMed]
Erickson KI, Boot WR, Basak C, Neider MB, Prakash RS, Voss MW, et al. Hinulaan ng dami ng Striatal ang antas ng pagkuha ng video-game skill. Cerebral Cortex. 2010; 20: 2522-2530. [PMC free article] [PubMed]
Jacobsen LK, Giedd JN, Gottschalk C, Kosten TR, Krystal JH. Dami ng morpolohiya ng caudate at putamen sa mga pasyente na may cocaine dependence. Am J Psychiatry. 2001; 158: 486-489. [PubMed]
Chang L, Alicata D, Ernst T, Volkow N. Pagbabago ng struktural at metabolic utak sa striatum na nauugnay sa pag-abuso sa metamphetamine. Pagkagumon. 2007; 102 (Suppl 1: 16-32. [PubMed]
Sumulat J, Makris N, Braus DF, Mann K, Smolka MN, Kennedy DN, et al. Ang dami ng Amygdala na nauugnay sa pag-abuso sa pag-abuso sa alak at labis na pagnanasa. Am J Psychiatry. 2008; 165: 1179-1184. [PubMed]
Schlagenhauf F, Sterzer P, Schmack K, Ballmaier M, Rapp M, Wrase J, et al. Gantimpala ang mga pagbabago sa feedback sa mga pasyente na hindi pa pinapahalagahan ng schizophrenia: kaugnayan para sa mga delusyon. Biol Psychiatry. 2009; 65: 1032-1039. [PubMed]
Sumulat J, Grüsser SM, Klein S, Diener C, Hermann D, Flor H, et al. Ang pagpapaunlad ng mga alerto na may kaugnayan sa alak at pagpukaw ng cue-induced activation ng utak sa alcoholics. Eur Psychiatry. 2002; 17: 287-291. [PubMed]
Wan X, Nakatani H, Ueno K, Asamizuya T, Cheng K, Tanaka K. Ang neural na batayan ng intuitive best next-generation generation sa board games experts. Agham. 2011; 21: 341-346. [PubMed]
Bogacz R, Wagenmakers EJ, Forstmann BU, Nieuwenhuis S. Ang neural na batayan ng trade-off na bilis-katumpakan. Trends Neurosci. 2010; 33: 10-16. [PubMed]
Kühn S, Schmiedek F, Schott B, Ratcliff R, Heinze HJ, Düzel E, et al. Ang mga lugar ng utak ay patuloy na nakaugnay sa mga indibidwal na pagkakaiba sa perceptual na paggawa ng desisyon sa mas bata pati na rin ang mga matatanda na bago at pagkatapos ng pagsasanay. J Cogn Neurosci. 2011; 23: 2147-2158. [PubMed]
Forstmann BU, Anwander A, Schäfer A, Neumann J, Brown S, Wagenmakers EJ, et al. Ang mga koneksyon sa Cortico-striatal ay hinuhulaan ang kontrol sa bilis at katumpakan sa pag-iisip ng pagpapasya. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107: 15916-15920. [PMC free article] [PubMed]