Рівні BDNF у сироватці у хворих з порушенням азартних ігор пов'язані з тяжкістю порушень азартних ігор та індексів азартних ігор в Айові (2016)

Автор-кореспондент: Samuel Suk-Hyun Hwang; Кафедра психології,
Національний університет Чоннам, 77 Yongbong-ro, Бук-гу, Кванджу 500-757,
Корея; Телефон: + 82 62 530 2651; Факс: + 82 62 530 2659; Електронна пошта: hwansama@hanmail.мережу

DOI: http://dx.doi.org/10.1556/2006.5.2016.010

Це стаття з відкритим доступом, яка розповсюджується згідно з умовами ліцензії Creative Commons Attribution, яка дозволяє необмежене використання, розповсюдження та відтворення на будь-якому носії в некомерційних цілях, за умови, що автор і джерело кредитуються.

абстрактний

Передумови та цілі

Розлад азартних ігор (GD) поділяє багато подібностей з порушеннями вживання речовин (SUDs) в клінічних, нейробіологічних і нейрокогнітивних особливостях, включаючи прийняття рішень. Ми оцінювали взаємозв'язки між GD, прийняттям рішень і мозковим нейротрофічним фактором (BDNF), виміряним рівнями BDNF у сироватці.

Методи

Двадцять один пацієнт чоловічої статі з GD і 21 здоровими підлітками під контролем статевих і вікових оцінювали асоціації між рівнями BDNF у сироватці та індексом суворості азартних ігор (PGSI), а також між рівнями BDNF у сироватці та азартним завданням Iowa індекси.

результати

Середні показники BDNF у сироватці були достовірно підвищені у пацієнтів з GD порівняно зі здоровими групами. Значна кореляція між рівнями BDNF у сироватці та оцінками PGSI була виявлена ​​при контролі за віком, депресією та тривалістю GD. Було отримано значну негативну кореляцію між рівнями BDNF у сироватці та показниками поліпшення IGT.

Обговорення

Ці висновки підтверджують гіпотезу про те, що рівні BDNF у сироватці є подвійним біомаркером для нейроендокринних змін і тяжкості GD у пацієнтів. Рівень BDNF у сироватці може слугувати показником поганої ефективності прийняття рішень та навчальних процесів у GD і допомагає визначити загальні фізіологічні підходи між GD та SUDs.

Ключові слова:розлад азартних ігор, нейротрофічний фактор, отриманий з головного мозку (BDNF), Завдання азартних ігор Айови (IGT), поведінкова залежність

Вступ

Розлад азартних ігор (GD), тип поведінкової залежності, характеризується стійкою та повторюваною дезадаптивною поведінкою азартних ігор, що призводить до значних шкідливих правових, фінансових та психосоціальних наслідків (Грант, Кім та Кусковскі, 2004). GD поділяє багато подібних клінічних і нейробіологічних особливостей з порушеннями вживання речовин (SUDs), таких як зміни мезолімбічного шляху винагороди дофаміну (Potenza, 2008), а також нейрокогнітивних особливостей, у тому числі порушеного прийняття рішень.

Низька ефективність виконання завдань із азартних ігор в Айові (IGT), призначених для оцінки ризикованого прийняття рішень, було знайдено послідовно між SUDs (Ноель, Бечара, Ден, Ханак та Вербанк, 2007). Аналогічно, пацієнти з GD продемонстрували високу ризикову роботу щодо виконання завдання (Лоуренс, Люті, Богдан, Саакян і Кларк, 2009). Хоча біологічна основа для прийняття рішень слабо вивчена, нейронні системи, пов'язані з виконавчою функцією та пам'яттю, були залучені (Бренд, Рекнор, Грабенхорст та Бечара, 2007).

Один білок, пов'язаний з різними когнітивними функціями, такими як прийняття рішень і пам'ять, є мозковим нейротрофічним фактором (BDNF) (Ямада, Мізуно та Набесіма, 2002). BDNF відіграє важливу роль у виживанні нейронів, нейрогенезі і синаптичної пластичності. Дослідження показали зв'язок між BDNF та змінами в поведінці та психопатології в психіатричних розладах, таких як депресія, шизофренія та біполярний розлад (Монтегія та ін., 2007), а також розлади спектру аутизму (Ванг та ін., 2015). Підвищення сироваткового рівня BDNF спостерігається в наркоманії (Angelucci et al., 2010), де залучено участь BDNF у вентральних тегментальних зонах-nucleus accumbens (VTA-NAc) -опосередкованих процесах (Пу, Лю та Пу, 2006).

Навпаки, лише деякі дослідження досліджували зв'язок між BDNF і GD (Angelucci et al., 2013; Geisel, Banas, Hellweg, & Muller, 2012), і як рівні BDNF відносяться до тяжкості GD і рівень порушення нейрокогнітивних завдань залишається неясним. Було виявлено, що знижений рівень BDNF у сироватці пов'язаний з низькою продуктивністю на IGT (Хорі, Йошимура, Кацукі, Атаке та Накамура, 2014) та оперативної пам'яті (Чжан та ін., 2012) у хворих на шизофренію. Зв'язки між низькими рівнями BDNF і когнітивними порушеннями були підтверджені ще у великій популяції літніх (Шимада та ін., 2014).

У цьому дослідженні ми досліджували взаємозв'язки між GD, BDNF та ефективністю прийняття рішень щодо IGT у зразку пацієнтів з GD та порівнювали рівні BDNF у сироватці у пацієнтів з GD та пацієнтів із здоровим контролем. Потім ми досліджували зв'язок рівнів BDNF у сироватці з тяжкістю показників GD та IGT.

Методи

Учасниками

Двадцять один пацієнт чоловічої статі, який виконав критерії DSM-5 для GD, було набрано з амбулаторної азартної клініки кафедри психіатрії, лікарні Gangnam Eulji, університету Eulji, Корея. Діагнози були визначені сертифікованим психіатром (ОСБ) через експертизу минулих медичних записів і напівструктуровані інтерв'ю, що включали питання про наявність порушень, що відбуваються одночасно. Також було проведено анкету самостійного звіту щодо віку, ваги, висоти, історії, пов'язаної з алкоголем, регулярного використання ліків, історії, пов'язаної з азартними іграми, та клінічних змінних. Ступінь тяжкості GD оцінювали за допомогою індексу серйозності проблемних азартних ігор (PGSI).Young & Wohl, 2011). Симптоми настрою оцінювали за допомогою Beck Depression Inventory (BDI). Критерії виключення для групи пацієнтів були 1) будь-який анамнез хронічного фізичного захворювання, 2) регулярне застосування будь-яких ліків, і 3) наявність коморбідних психічних розладів, включаючи алкогольну і нікотинову залежність. Контрольну групу склали здорові чоловіки-добровольці, відповідні віком і статтю 21, які не мали нинішньої або минулої психіатричної історії або історії використання ліків.

Заходи

Вимірювання рівнів BDNF у сироватці.

Загалом по 10 мл крові відбирали з кожного суб’єкта в пробірку для сепарації сироватки. Зразкам давали згортатися протягом 30 хвилин перед центрифугуванням протягом 15 хв приблизно при 1000 g, після чого сироватку видаляли. Всі зразки зберігали при -80 ° C. Рівні BDNF у сироватці крові визначали за допомогою протоколу ELISA відповідно до інструкцій виробника (DBD00; R & D Systems, Europe).

ІГТ.

Для виконання цієї задачі з комп'ютером учасникам було запропоновано залучити чотири картки. Кожна колодка складалася з випадково розподілених карток з різною сумою прибутків і штрафів, що додавало заздалегідь заданий чистий результат. Два колоди містили карти з низьким рівнем прибутків (наприклад, $ 50) і штрафними санкціями (наприклад, $ 40), але їхній чистий результат був сприятливим (наприклад, $ 100); два інших колоди складалися з карток з високими прибутками (наприклад, $ 100), але навіть більш високих штрафів (наприклад, $ 200), так що їхній чистий результат був несприятливий (наприклад, $ 250).

Усім учасникам було доручено спробувати заробити якомога більше грошей, залучивши картки по одному з колоди за своїм вибором. Їм повідомили, що деякі палуби були більш вигідними, ніж інші, але їм не повідомляли про склад палуб. Вся процедура IGT була завершена після складання карт 100.

Виведені три індекси IGT з високими балами, що вказують на ефективне стратегічне мислення: чистий загальний бал, розрахований як кількість розіграшів з вигідних палуб мінус від невигідних палуб (Barry & Petry, 2008); частка вигідних виборів палуби від загальної кількості карт; та оцінка покращення, розрахована шляхом віднімання чистого рахунку першого блоку карт 20 від значення останнього блоку.

Статистичний аналіз

Аналіз коваріації, з віком, індексом маси тіла (ІМТ) і балами BDI, введеними як ковариати, використовувався для порівняння рівнів BDNF у сироватці пацієнтів і контролів. Кореляція між рівнями BDNF у сироватці та тяжкістю GD на основі оцінки PGSI у групі пацієнтів була досліджена за допомогою часткового кореляційного аналізу Пірсона, контролюючи вік, показники BDI та тривалість проблемних азартних ігор. Нарешті, зв'язок між рівнями BDNF у сироватці та продуктивністю IGT аналізували, використовуючи той же метод. Всі дані представлені у вигляді середніх ± стандартних відхилень (SD). Рівень значимості був встановлений на p <0.05. Усі статистичні аналізи проводились із використанням SPSS, версія 18.1 (Чикаго, Іллінойс, США).

Етика

Етичний комітет Університету Eulji в Кореї затвердив цей протокол дослідження. Відповідно до Гельсінської декларації, всім суб'єктам було повідомлено про процедури та підписано письмову інформовану згоду до участі.

результати

Демографічні дані, пов'язані з азартними іграми клінічні змінні та індекси IGT наведені в таблиці 1. Середні показники BDNF у сироватці були достовірно підвищені у пацієнтів з GD (29051.44 ± 6237.42 pg / ml) порівняно зі здоровими контролями (19279.67 ± 4375.58 pg / ml, p <0.0001) (рис 1). Ми також виявили значну кореляцію між рівнями BDNF у сироватці та оцінками PGSI (r = 0.56, p <0.05) після контролю за віком, оцінками BDI та тривалістю проблемних азартних ігор.

Таблиця 1. Демографічні дані, BDI, BDNF, IGT індекс і GD пов'язані змінні

Примітка: * Позначені змінні - категоріальні змінні з N (%), тому використовувався тест хі-квадрат. GD: розлад азартних ігор; ІМТ: індекс маси тіла (вага / ріст²); BDI: інвентаризація депресії Beck; BDNF: мозковий похідний нейротрофічний фактор; Загальний чистий рахунок IGT: загальна кількість корисних палубних місць за вирахуванням загальної кількості невигідних розрахункових палуб; Вигідна пропорція: вигідна кількість палуб / загальний вибір картки (картки 100); Оцінка поліпшення IGT: блок5 IGT чистий рахунок мінус block1 IGT чистий рахунок; CPGI-PGSI: Індекс індексу проблем із азартними іграми в Канаді, що є проблемою азартних ігор.

^a Стратегічні: азартні ігри в казино (наприклад, Black-Jack); Аналітика: спортивні ставки, скачки, велосипедні гонки, моторні човни, біржова торгівля.

Рисунок 1. Середні рівні BDNF у сироватці крові були значно підвищені у пацієнтів з азартними порушеннями (29051.44 ± 6237.42 пг / мл) порівняно зі здоровими контролерами (19279.67 ± 4375.58 пг / мл, p <0.0001) за ANCOVA з віком, ІМТ та балами BDI як коваріати. Ділянки коробки показують медіану та квартилі, а ковпачки вусів на ділянці коробки показують середнє значення 5-го та 95-го процентилів .; * Позначає статистичну значимість (F = 12.11, p ≤ 0.001)

Рівні BDNF у сироватці також суттєво негативно корелювали з показниками покращення IGT (r = –0.48, p <0.05), але не з загальними чистими балами IGT (r = –0.163, нс) або вигідна частка (r = –0.19, нс).

Обговорення

У цьому дослідженні ми виявили значно вищі рівні BDNF у сироватці серед пацієнтів з GD, ніж у здорових контролів, а також позитивну зв'язок між рівнями BDNF сироватки та тяжкістю GD. Такі висновки частково узгоджуються з попередніми дослідженнями, які показують, що рівень BDNF у сироватці збільшився в GDAngelucci et al., 2013; Гейзель та ін., 2012), хоча в цих дослідженнях представлені різні результати щодо асоціації між рівнями BDNF сироватки і тяжкістю GD. Такі розбіжності можуть бути пов'язані з зовнішніми факторами, які впливають на рівень BDNF у сироватці крові, включаючи ІМТ, депресію та інші фактори (Пікчінні та ін., 2008). Разом з цими двома попередніми дослідженнями (Angelucci et al., 2013; Гейзель та ін., 2012Наші результати показують, що поведінкові залежності можуть бути пов'язані з нейральною пластичністю, подібною до змін, що спостерігаються в СУД. Підвищений рівень BDNF у сироватці може тоді являти собою компенсаторний механізм для нормалізації допамінергічної передачі у VTA та NAc (Гейзель та ін., 2012). Іншим правдоподібним поясненням є те, що збільшення BDNF відіграє роль в нейропротекторних і стрес-профілактичних процесах у пацієнтів з GD, особливо під час стресових ситуацій, що зустрічаються у пацієнтів з SUD (Бханг, Чой та Ан, 2010; Гейзель та ін., 2012).

Хоча нещодавнє дослідження (Кан та ін., 2010) показали, що поліморфізм BDNF Val66Met може впливати на ефективність прийняття рішень, виміряний IGT, наскільки нам відомо, наше дослідження є першою, яка демонструє значну зв'язок між рівнями BDNF у сироватці та результатами покращення IGT. Оцінка покращення IGT особливо відображає навчальні процеси, засновані на оцінці вибору результатів винагород і покарань, що призводять до довгострокового прибутку або втрати. Це навчання включає в себе дисконтування негайних винагород, формулюючи вигідну стратегію, засновану на попередніх сукупних результатах. Недавнє дослідження (Креплін та ін., 2014) виявили, що проблемні гравці показали більш високу загальну імпульсивність порівняно зі здоровими людьми та більш високим «вибором імпульсивності» порівняно з групою синдрому Туретта, але подібні рівні імпульсивності як алкогользалежної групи. Більш висока концентрація BDNF також позитивно корелює з більш високою імпульсивністю у пацієнтів з ПТСР (Мартінотті та ін., 2015) припускаючи, що імпульсивність може бути пов'язана з більшим виразом BDNF. Крім того, у мишачих моделях BDNF був залучений до дії серотонінергічних нейронів, особливо в агресії та імпульсивності (Лайонс та ін., 1999). Як BDNF, так і серотонін регулюють розвиток і пластичність нервових ланцюгів при розладах настрою (Martinowich & Lu, 2008). У людини BDNF Val66Met поліморфізм у хворих на шизофренію був пов'язаний з агресивною поведінкою (Спаллетта та ін., 2010), а серотонін відіграє значну роль у навчанні та пам'яті (Meneses & Liy-Salmeron, 2012). Взяті разом, наші результати показують, що BDNF також може грати роль у процесах навчання, і що зв'язок між BDNF і серотоніном необхідно додатково вивчити.

Деякі обмеження цього дослідження вимагають обговорення; Розмір нашої вибірки був скромним і містив лише пацієнтів з GD чоловічої статі, що обмежувало узагальнюваність наших результатів. Рівні BDNF у сироватці крові були досліджені, а не рівні BDNF центральної нервової системи. Хоча регуляція BDNF в периферичній крові все ще недостатньо вивчена, периферичні концентрації широко використовуються як дзеркало одного і того ж параметра мозку (Ямада та ін., 2002). Оскільки відомо, що BDNF перетинає гематоенцефалічний бар'єр в обох напрямках, значна частина периферичного BDNF може виникнути з нейрональних клітин центральної нервової системи (Karege, Schwald, & Cisse, 2002). В даний час відносини між BDNF, тяжкість розладу та прийняття рішень у пацієнтів з GD не є чітко окресленими, і майбутні дослідження повинні враховувати ці обмеження у своїх проектах для кращого розуміння таких відносин. Крім того, ми не враховували фактори особистості в нашому дослідженні. Попередні дослідження показали взаємозв'язок між патологічними азартними ігорними та особистісними характеристиками, такими як пошук новизни та самостійність (Хіменес-Мурсія та ін., 2010; Мартінотті та ін., 2006), але консенсус щодо взаємозв'язку між рівнями BDNF і цими рисами особистості ще не досягнуто через невідповідні результати (Maclaren, Fugelsang, Harrigan, & Dixon, 2011). Результати нашого дослідження слід тлумачити обережно у світлі такого обмеження.

Висновки

Результати цього дослідження підтверджують гіпотезу про те, що рівні BDNF у сироватці можуть служити кандидатом біомаркером для нейральної пластичності і тяжкості GD у цих пацієнтів. Крім того, підвищений рівень BDNF у сироватці в GD може вказувати на погану ефективність прийняття рішень, характерну особливість СУД. Це дослідження, таким чином, є значущим доповненням до зростаючого обсягу досліджень, що підтримують загальні нейробіологічні основи СУД та ГР.

Внесок авторів

S-WC сприяв отриманню фінансування, вивченню концепції та розробці, придбанню, аналізу та інтерпретації даних; Y-CS сприяла отриманню фінансування, вивченню концепції та розробці та інтерпретації даних; JYM сприяв вивченню концепції та проектування, придбання, аналізу та інтерпретації даних; D-JK та J-SC сприяли вивченню концепції та дизайну, а також інтерпретації даних; і SS-HH сприяли аналізу та інтерпретації даних, а також розробці та перегляду рукопису. Всі автори мали повний доступ до всіх даних у дослідженні і несли повну відповідальність за цілісність даних і точність аналізу даних.

Conflict of interest

Автори не оголошують конфлікту інтересів.

Подяки

Ми вдячні пацієнтам з ГД, які брали участь у цьому дослідженні. Ми також дякуємо науково-дослідному помічникові Мінсу Кіму за підтримку цього дослідження.

посилання