(NHỚ) Thay đổi thần kinh chức năng và thay đổi kết nối vỏ não-vỏ não liên quan đến phục hồi từ rối loạn chơi game Internet (2019)

Từ năm 2016 đến năm 2017, chúng tôi đã tuyển chọn 154 người mắc chứng nghiện Internet (IGD) để thực hiện chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) trong khi thực hiện nhiệm vụ thèm muốn tín hiệu kích thích (được mô tả bên dưới). Chúng tôi đã liên hệ với những người tham gia sau khoảng 1 năm và đánh giá lại họ về chứng IGD. Hai mươi chín người mắc chứng IGD (năm nữ) không còn đáp ứng các tiêu chí của IGD nữa đã đồng ý tham gia quét khi thực hiện nhiệm vụ thèm muốn tín hiệu kích thích. Sau đó, chúng tôi so sánh dữ liệu gần đây hơn của họ (đã hồi phục IGD) với dữ liệu cơ sở (đang mắc IGD) để xác định sự khác biệt theo thời gian (Hình 1A ).

Khi bắt đầu nghiên cứu, những người tham gia được phân loại là mắc chứng nghiện game (IGD) nếu họ đạt điểm từ 50 trở lên trong bài kiểm tra nghiện Internet của Young (một bảng câu hỏi tự báo cáo) và đáp ứng ít nhất năm tiêu chí DSM-5 về IGD (phỏng vấn lâm sàng; xem “Tài liệu bổ sung” để biết thêm chi tiết; Petry et al., 2014 ; Young, 2009 ). Tất cả những người tham gia đều trải qua cuộc phỏng vấn tâm thần có cấu trúc (MINI) do một bác sĩ tâm thần giàu kinh nghiệm thực hiện ( Lecrubier et al., 1997 ), và những cá nhân có rối loạn hoặc hành vi tâm thần đã bị loại trừ (xem “Tài liệu bổ sung”). Ngoài ra, không có đối tượng nào báo cáo có kinh nghiệm trước đó với cờ bạc hoặc ma túy bất hợp pháp (ví dụ: cần sa và heroin). Tất cả các đối tượng đều chơi Liên Minh Huyền Thoại (LOL và Riot Games) trong hơn 1 năm. Tiêu chí này dựa trên việc chúng tôi sử dụng các tín hiệu trò chơi làm tác nhân kích thích trong nghiên cứu này và LOL là trò chơi trực tuyến phổ biến nhất vào thời điểm bắt đầu nghiên cứu. Những cá nhân đã hồi phục khỏi chứng nghiện IGD cần đạt điểm dưới 50 trong bài kiểm tra nghiện Internet của Young và đáp ứng ít hơn năm tiêu chí DSM-5 về IGD tại thời điểm 1 năm ( Petry et al., 2014 ; Young, 2009 ; xem Bảng 1 để biết chi tiết).

Bảng 1. Đặc điểm nhân khẩu học của người tham gia IGD khi IGD đang hoạt động và khi đã hồi phục.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng nhiệm vụ phản ứng với tín hiệu liên quan đến sự kiện, như đã được mô tả trước đây ( Dong và cộng sự, 2017 ; Dong, Wang, và cộng sự, 2018 ). Nhiệm vụ này bao gồm hai loại hình ảnh gợi ý: 30 hình ảnh liên quan đến trò chơi điện tử và 30 hình ảnh liên quan đến việc đánh máy (đường cơ sở trung tính). Trong mỗi loại, một nửa trong số 30 hình ảnh có khuôn mặt và bàn tay, và nửa còn lại chỉ có bàn tay. Hình ảnh liên quan đến trò chơi điện tử cho thấy một người đang chơi trò chơi trực tuyến (LOL) trên máy tính. Trong hình ảnh liên quan đến việc đánh máy, cùng một người đó đang gõ một bài báo trên bàn phím trước máy tính. Người tham gia được hướng dẫn cho biết có khuôn mặt trong hình hay không bằng cách nhấn nút “1” trên bàn phím khi có khuôn mặt và nhấn nút “2” khi không có khuôn mặt.

Hình 1B thể hiện trình tự thời gian của một lượt thử nghiệm mẫu trong nhiệm vụ. Đầu tiên, một dấu thập cố định trong 500 ms được hiển thị, tiếp theo là hình ảnh gợi ý như đã mô tả ở trên. Các hình ảnh được trình bày theo thứ tự ngẫu nhiên để tránh ảnh hưởng của thứ tự. Mỗi hình ảnh được hiển thị trong tối đa 3,000 ms, trong thời gian đó người tham gia cần phản hồi. Màn hình chuyển sang màu đen sau khi nhấn nút và kéo dài trong 3,000 ms (thời gian phản hồi). Sau đó, trong giai đoạn đánh giá mức độ thèm muốn, người tham gia được yêu cầu đánh giá mức độ thèm muốn của họ đối với các kích thích tương ứng trên thang điểm 5, từ 1 ( không thèm muốn ) đến 5 ( thèm muốn cực độ ). Giai đoạn này kéo dài trong tối đa 3,000 ms và kết thúc bằng một lần nhấn nút. Cuối cùng, một màn hình trống trong khoảng 1,500–3,500 ms được hiển thị giữa mỗi lượt thử nghiệm. Toàn bộ nhiệm vụ bao gồm 60 lượt thử nghiệm và kéo dài khoảng 9 phút. Nhiệm vụ được trình bày và dữ liệu hành vi được thu thập bằng phần mềm E-prime (Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA, USA). Tất cả những người tham gia được yêu cầu hoàn thành một bảng câu hỏi gồm 10 mục về sự thôi thúc chơi game, với điểm số từ 1 đến 10, để đánh giá sự thèm muốn liên quan đến chơi game trước khi chụp fMRI ( Cox, Tiffany, & Christen, 2001 ).

Quá trình tiền xử lý dữ liệu fMRI được thực hiện bằng SPM12 ( http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) và Neuroelf ( http://neuroelf.net ), như đã mô tả trước đây ( Dong et al., 2017 ; Dong, Wang, et al., 2018 ). Hình ảnh được căn chỉnh theo lát cắt, định hướng lại và căn chỉnh lại với thể tích đầu tiên, sử dụng các thể tích được đăng ký T1 để hiệu chỉnh chuyển động đầu. Sau đó, hình ảnh được chuẩn hóa về không gian MNI và làm mịn không gian bằng cách sử dụng hạt nhân Gaussian có độ rộng toàn phần ở mức một nửa cực đại là 6 mm. Không có đối tượng nào bị loại khỏi phân tích do chuyển động đầu (tiêu chí loại trừ là chuyển động theo hướng 2 mm hoặc chuyển động xoay 2°). Mô hình tuyến tính tổng quát (GLM) được áp dụng để xác định sự kích hoạt BOLD liên quan đến hoạt động não. Các loại thử nghiệm khác nhau (liên quan đến chơi game, liên quan đến đánh máy, không chính xác hoặc bị bỏ sót) được tích chập riêng biệt với hàm phản ứng huyết động học chuẩn để tạo thành các biến hồi quy nhiệm vụ. Thời gian của mỗi lượt thử là 4,000 ms. Mô hình GLM bao gồm một hằng số cho mỗi lượt chạy. Sáu tham số chuyển động đầu được lấy từ giai đoạn điều chỉnh và lịch sử chơi game (số năm chơi game tự báo cáo) đã được đưa vào để giải quyết các yếu tố gây nhiễu tiềm ẩn này. Phương pháp GLM được sử dụng để xác định các voxel được kích hoạt đáng kể cho mỗi sự kiện trong giai đoạn "phản hồi".

Các phân tích cấp độ hai được tiến hành như sau. Đầu tiên, một phân tích đo lặp lại theo từng voxel trên toàn bộ não được thực hiện để điều tra hoạt động liên quan đến [( _{kích thích liên quan đến chơi game} đã phục hồi − _{kích thích liên quan đến gõ máy} đã phục hồi ) − ( _{kích thích liên quan đến chơi game} đang hoạt động − _{kích thích liên quan đến gõ máy} đang hoạt động )]. Ngưỡng lỗi theo nhóm ( p < .001) được xác định bằng cách sử dụng 3dClustSim (một phiên bản cập nhật của Alphasim), và tất cả các so sánh đều được hiệu chỉnh bằng 3dClustSim ( https://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/program_help/3dClustSim.html ), p < .001, hai phía, với phạm vi ít nhất 40 voxel.

Thí nghiệm này đã được phê duyệt bởi Ủy ban điều tra con người của Đại học Sư phạm Chiết Giang và tuân thủ Quy tắc đạo đức của Hiệp hội y tế thế giới (Tuyên bố Helsinki). Tất cả những người tham gia cung cấp sự đồng ý bằng văn bản trước khi quét.

Chúng tôi đã phân tích mối tương quan giữa phản ứng của não bộ ở vùng ACC bên trái và vùng nhân bèo với cảm giác thèm muốn tự báo cáo đối với các tín hiệu. Các mối tương quan đáng kể đã được tìm thấy giữa cảm giác thèm muốn tự báo cáo và sự kích hoạt vùng nhân bèo, bất kể tình trạng nghiện game (Hình 3 ). Không có mối tương quan đáng kể nào được quan sát thấy giữa sự kích hoạt vùng ACC và cảm giác thèm muốn.

Chúng tôi đã phân tích thêm kết nối hiệu quả giữa ACC trái và lentiform trái bằng mô hình nhân quả động (DCM) ở hai mốc thời gian. Các nút được sử dụng được xác định thông qua các kết quả tương tác được trình bày ở trên. Trong số một số vùng não được xác định trong các phân tích toàn bộ não, ACC nằm trong mạng lưới kiểm soát điều hành và hạt nhân lentiform trong mạng thưởng. Dựa trên giả thuyết của chúng tôi rằng nên kiểm soát sự điều hành đối với sự thèm muốn trong quá trình phục hồi từ IGD, chúng tôi đã chọn hai vùng não này làm vùng quan tâm trong nghiên cứu này để phân tích kết nối. Nói cách khác, chúng tôi đã chọn hai khu vực này làm thành phần của mạng điều khiển và phần thưởng để điều tra các tương tác giữa hai hệ thống này để phục hồi từ IGD.

Chúng tôi lấy tọa độ cực đại của các cụm (cực đại cục bộ trong bản đồ thống kê) làm điểm trung tâm để tạo ra các quả cầu có bán kính 6 mm [lentiform trái (−21, 3, 21); ACC (−3, 39, 6)]. Khoảng 33 voxels được bao gồm trong mỗi quả cầu. Các vùng được xác định cho mỗi nhóm được bao gồm trong một mạng động và DCM được sử dụng để xác định cấu trúc có khả năng nhất của mạng, được cung cấp dữ liệu.

Trong kết nối cố định, ước tính DCM cho thấy kết nối ACC–thể vân tăng đáng kể khi các đối tượng IGD hồi phục ( t = 3.167, p = 003). Tương tự, kết nối thể vân–ACC cũng tăng đáng kể khi các đối tượng IGD hồi phục ( t = 4.399, p < 001).

Các đặc điểm tương tự cũng được quan sát thấy khi các đối tượng tiếp xúc với các tín hiệu liên quan đến trò chơi điện tử. Trong các hiệu ứng điều chỉnh, ước tính DCM cho thấy sự kết nối ACC–thể vân tăng lên đáng kể khi các đối tượng IGD hồi phục ( t = 2.769, p = 09). Tuy nhiên, sự kết nối thể vân–ACC chỉ tăng nhẹ khi các đối tượng IGD hồi phục ( t = 1.798, p = 009; Hình 4 ).

Giảm độ nhạy cảm với tín hiệu chơi game

Phù hợp với giả thuyết của chúng tôi, sự suy giảm hoạt động liên quan đến tín hiệu chơi game trong các vùng não liên quan đến mạch phần thưởng [vùng nhân bèo, vỏ não trước trán bụng giữa (vmPFC), bao gồm cả vỏ não trước trán ổ mắt (OFC)] đã được tìm thấy khi các đối tượng IGD hồi phục sau khi chơi game. Mạch phần thưởng có thể ảnh hưởng đến các hành vi có động lực hoặc hướng mục tiêu và quá trình xử lý phần thưởng ( Ikemoto, Yang, & Tan, 2015 ; Sayette, 2016 ), bao gồm cả trong các chứng nghiện ( Balodis & Potenza, 2015 ; Cheng et al., 2016; Tobler et al . , 2016; Yang et al., 2017 ). Hệ thống phần thưởng có thể được kích hoạt khi các cá nhân tiếp xúc với các kích thích có liên quan trong rối loạn sử dụng chất gây nghiện hoặc cờ bạc ( Balodis et al., 2012 ; Worhunsky, Malison, Rogers, & Potenza, 2014 ) cũng như trong IGD ( Ko et al., 2009 ; Liu et al., 2017 ; (Sun et al., 2012 ). So với những người chơi game thông thường, những người mắc chứng nghiện game (IGD) cho thấy sự kích hoạt nhân bèo cao hơn đối với các tín hiệu liên quan đến game, phù hợp với các phát hiện về phản ứng với tín hiệu và cảm giác thèm muốn trong rối loạn sử dụng chất gây nghiện ( Dong et al., 2017 ; Dong, Wang, et al., 2018 ).

Trong nghiên cứu này, sự suy giảm hoạt động được tìm thấy ở nhân bèo và các vùng não liên quan đến phần thưởng khác sau khi hồi phục. Kết quả cho thấy phản ứng thần kinh đối với các tín hiệu chơi game giảm đi sau khi hồi phục, điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây so sánh IGD với nhóm đối chứng ( Kim et al., 2018 ; Ko et al., 2013 ; Ma et al., 2019 ). Mối tương quan giữa sự giảm hoạt động của nhân bèo và cảm giác thèm muốn do tín hiệu gây ra được báo cáo bởi người tham gia hỗ trợ cho quan điểm rằng sự suy giảm phản ứng thần kinh ở nhân bèo có thể là nguyên nhân dẫn đến sự giảm phản ứng thèm muốn do tín hiệu gây ra trong quá trình hồi phục ở người mắc IGD và có thể liên quan mật thiết đến việc giảm động lực tham gia quá mức vào các hành vi chơi game. Nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã chỉ ra rằng hành vi chơi game có thể làm tăng cảm giác thèm muốn ở người mắc IGD ( Dong, Wang, et al., 2018 ). Hơn nữa, chúng tôi trước đây đã báo cáo rằng hoạt động nhân bèo mạnh hơn đối với các tín hiệu chơi game có liên quan đến sự xuất hiện của IGD ở những người chơi game thường xuyên ( Dong, Wang, Liu, et al., 2019 ). Nghiên cứu này cho thấy rằng trong quá trình phục hồi, việc giảm chơi game có vấn đề liên quan đến việc giảm cảm giác thèm muốn ở người nghiện game, với nhân bèo có vai trò trong mối quan hệ này. Nhìn chung, các phát hiện cho thấy vai trò quan trọng của nhân bèo và cảm giác thèm muốn do tác nhân kích thích gây ra trong quá trình chuyển đổi giữa nghiện game và chơi game thông thường, và ngược lại. Mối quan hệ chính xác (ví dụ: liệu việc giảm chơi game dẫn đến giảm phản ứng của nhân bèo và giảm cảm giác thèm muốn hay giảm phản ứng của nhân bèo dẫn đến giảm cảm giác thèm muốn và giảm chơi game) cần được nghiên cứu thêm.

Kiểm soát sự thèm ăn sau khi hồi phục

Một vùng não khác cho thấy sự khác biệt giữa các nhóm là ACC, vùng này có liên quan đến chức năng điều hành và các quá trình khác. Trái ngược với giả thuyết của chúng tôi, hoạt động giảm ở ACC (cũng như ở MFG) sau khi phục hồi. Cụm được xác định bao gồm ACC và MFG và mở rộng về phía bụng để bao gồm vmPFC và OFC. Đáng chú ý, vỏ não trước trán giữa có liên quan đến cảm giác thèm muốn do tín hiệu kích thích trong các chứng nghiện chất như rối loạn sử dụng cocaine ( Kober et al., 2016 ; Wexler et al., 2001 ), xử lý phần thưởng, đặc biệt là trong giai đoạn thông báo hoặc kết quả ( Knutson, Fong, Adams, Varner, & Hommer, 2001 ; Knutson & Greer, 2008 ), ra quyết định ( Tanabe et al., 2007 ), xử lý chế độ mặc định ( Harrison et al., 2017 ) và các quá trình khác ( Li, Mai, & Liu, 2014 ). Vì nhiệm vụ được sử dụng trong nghiên cứu này tập trung vào cảm giác thèm muốn do tác nhân kích thích gây ra, nên có thể suy đoán rằng sự kích hoạt giảm tương đối được quan sát thấy ở cụm bao gồm OFC/vmPFC/ACC/MFG có thể liên quan đến phản ứng giảm đối với tác nhân kích thích, mặc dù cách giải thích này ít được dữ liệu hỗ trợ hơn so với các phát hiện ở nhân bèo do không có mối tương quan với cảm giác thèm muốn được báo cáo chủ quan.

Do ACC và các vùng vỏ não khác có liên quan đến chức năng điều hành hoặc kiểm soát nhận thức ( Rolls, 2000 ), kể cả ở những người mắc chứng rối loạn nghiện ( Filbey et al., 2008 ; Franklin et al., 2007 ; Kosten et al., 2005 ; Myrick et al., 2004 ; Wrase et al., 2002 ), nên có thể những cá nhân mắc chứng nghiện game (IGD) đã hồi phục đang thể hiện khả năng xử lý các vùng điều khiển hiệu quả hơn so với thời điểm họ chơi game một cách có vấn đề. Để kiểm tra mối quan hệ giữa hoạt động của ACC và nhân bèo, chúng tôi đã áp dụng DCM và nhận thấy rằng các kết nối đã tăng lên sau khi hồi phục. Theo các diễn giải tâm sinh lý về sự kết nối chức năng giữa các vùng não này ( Havlicek et al., 2015 ; Stephan et al., 2010 ), giá trị cao hơn trong sự kết nối ACC–lentiform và lentiform–ACC trong giai đoạn phục hồi so với thời điểm chơi game gây ra vấn đề cho thấy rằng sự tương tác giữa hai vùng não này hiệu quả hơn ở những người đang trong giai đoạn phục hồi. Do đó, nghiên cứu trong tương lai nên xem xét mức độ mà điều này phản ánh một cơ chế kiểm soát cơn thèm muốn hiệu quả hơn, sự kết nối đồng thời của các vùng liên quan đến xử lý phần thưởng, hoặc các động cơ liên quan đến cơn thèm muốn hoặc các khả năng khác.

Tầm quan trọng và ý nghĩa lâm sàng

Các mô hình lý thuyết đã đề xuất vai trò quan trọng của các vùng não vỏ não và dưới vỏ não trong hành vi và rối loạn sử dụng Internet. Một bản cập nhật gần đây của mô hình I-PACE ( Brand et al., 2019 ) đã đề xuất các cơ chế hành vi và thần kinh liên quan đến sự chuyển biến trong các rối loạn sử dụng Internet như IGD. Trong mô hình này, phản ứng với tín hiệu kích thích và những thay đổi trong mạch từ vỏ não đến hạch nền là những thành phần quan trọng, phù hợp với các phát hiện trong nghiên cứu này. Đáng chú ý, mô hình I-PACE được cập nhật cũng đề xuất vai trò của vùng vỏ não đảo ( Brand et al., 2019 ), phù hợp với những thay đổi trong phản ứng với tín hiệu kích thích và các phát hiện về sự thèm muốn cũng như sự kích hoạt và kết nối của vùng vỏ não đảo ở những người mắc IGD đang được can thiệp hành vi giảm thèm muốn ( Zhang et al., 2016b ). Hơn nữa, dữ liệu trạng thái nghỉ ngơi từ cùng một nhóm đối tượng cho thấy sự giảm kết nối (ví dụ: giữa OFC và hồi hải mã và giữa vỏ não cingulate sau và các vùng liên quan đến vận động; Zhang et al., 2016a ). Do đó, nghiên cứu này và các nghiên cứu gần đây khác cho thấy các mục tiêu thần kinh tiềm năng cho các can thiệp (ví dụ: sử dụng các phương pháp điều chỉnh não như kích thích từ xuyên sọ nhanh hoặc kích thích dòng điện trực tiếp xuyên sọ) để giảm cảm giác thèm muốn và thúc đẩy phục hồi ở người nghiện IGD. Các phương pháp hành vi nhắm vào cảm giác thèm muốn và có thể hoạt động thông qua các cơ chế thần kinh chung hoặc riêng biệt (ví dụ: liệu pháp nhận thức-hành vi và liệu pháp dựa trên chánh niệm) cũng nên được xem xét dựa trên những phát hiện hiện tại, đặc biệt là do vai trò quan trọng của liệu pháp hành vi trong điều trị chứng nghiện và giá trị của việc hiểu cách các liệu pháp cụ thể có thể hoạt động ở cấp độ sinh học thần kinh.

Cần lưu ý một số hạn chế. Thứ nhất, chúng tôi không đưa nhóm đối chứng khỏe mạnh vào nghiên cứu này. Mặc dù chúng tôi nhận thấy lịch sử chơi game không liên quan đến mức độ nghiêm trọng của IGD ( r = 088, p = 494) và cũng đã đưa lịch sử chơi game vào như một yếu tố trong mô hình GLM, nhưng nhóm đối chứng có thể hữu ích trong việc hiểu dữ liệu (ví dụ: liên quan đến các hiệu ứng kiểm tra lại có thể xảy ra). Thứ hai, hầu hết các đối tượng nghiên cứu là nam giới (chỉ có năm nữ). Do đó, các nghiên cứu trong tương lai nên xem xét mức độ áp dụng của các phát hiện này đối với dân số nữ, đặc biệt là vì sự khác biệt liên quan đến giới tính đã được quan sát thấy trong các mối tương quan thần kinh ở các quần thể IGD ( Dong, Wang, et al., 2018 ; Dong, Wang, Wang, et al., 2019 ; Dong, Zheng, et al., 2018 ). Thứ ba, mặc dù chúng tôi đã thực hiện phân tích DCM cho thấy rằng khả năng kiểm soát điều hành đối với hoạt động của nhân bèo có thể được cải thiện khi hồi phục, nhưng chúng tôi không thể loại trừ các giải thích khả dĩ khác cần được điều tra trực tiếp trong các nghiên cứu tương lai.

Kết luận