改变网络游戏障碍青少年冲动的结构相关性（2016）

Front Hum Neurosci。 2016; 10：4。

在线发布2016 Jan 28。 DOI：  10.3389 / fnhum.2016.00004

PMCID：PMC4729938

辛杜,1,† 辛琪,1,† 杨永新,2,† Guijin Du,3 高培红,3 张杨,1 文琴,1 李晓东,3,* 和 张全1,*

 

抽象

最近的研究表明，网络游戏障碍（IGD）与脑灰质（GM）的冲动性和结构异常有关。 然而，没有形态学研究检验了转基因与IGD个体的冲动性之间的关联。 在这项研究中，招募了具有IGD和25健康对照（HC）的27青少年，并且基于体素的形态测量（VBM）相关性研究了Barratt冲动量表-11（BIS）评分与灰质体积（GMV）之间的关系。分析。 然后，在所有GM体素中测试BIS得分和GMV之间的相互关系的组间差异。 我们的研究结果显示，与HCs相比，IGD组右侧背内侧前额叶皮质（dmPFC），双侧岛叶和眶额皮质（OFC），右侧杏仁核和左侧梭形回的BIS评分与GMV之间的相关性降低。 感兴趣区域（ROI）分析显示，所有这些聚类中的GMV与HC中的BIS评分显示出显着的正相关，而在IGD组中未发现显着相关性。 我们的研究结果表明，这些涉及行为抑制，注意力和情绪调节的大脑区域的功能障碍可能导致IGD青少年的冲动控制问题。

关键词： 网络游戏障碍，冲动性，灰质体积，基于体素的形态测量，青少年

介绍

网络成瘾是世界上一个迅速增长的问题，并且与各种精神疾病有关（Ko等， ）。 年轻 （）定义网络成瘾，包括网络游戏障碍（IGD），作为冲动控制障碍。 先前的研究发现，与健康对照相比，网络成瘾的受试者表现出更高的冲动性（HCs; Cao等， ; 李等人， ）。 此外，还注意到冲动性可以预测纵向研究中的互联网使用障碍（Billieux等， ; Gentile等人， ）。 此外，患有IGD的青少年在执行执行或冲动控制相关任务时经常表现出行为控制困难（Cao等， ; Ko等人， ; 董等人， , ; 董等人， ,; 周等人， ; 董和波坦察， ）。 鉴于冲动行为可能导致心理和社会功能的严重损害，例如自杀未遂和犯罪，有必要调查IGD青少年中较高冲动性的神经基质。

功能性神经影像学研究（Dong et al。， , ,, ; 刘等人， ）表明IGD受试者在进行脉冲控制相关任务期间，与前列腺，前叶，颞叶和顶叶皮质相比具有异常激活，并且前扣带皮层和脑岛的激活与正确的不一致的试验反应时间显着相关。失去主观经验（Dong et al。， , ）。 以往的结构研究表明，IGD与灰质（GM）的结构异常有关，如额叶，扣带，岛状，顶叶皮质和杏仁核的灰质体积（GMV）减少，以及颞叶和海马旁皮质的GMV增加（元）等人， ; 洪等人， ; Kühn和Gallinat， , ; Kühn等人， ; Sun等人， ; Ko等人， ）。 最近，积累的神经影像学研究调查了冲动性的结构相关性，并揭示了健康受试者和其他冲动性相关疾病的异质性发现。 在健康受试者中，阴性（Boes等， ; Matsuo等人， ; 席林等人， , ）或积极的（Gardini等， ; 席林等人， ; Cho等人， 在正面，颞区和杏仁核的冲动性和GMV /皮质厚度之间均报告了相关性。 眶额皮质（OFC）/杏仁核中GMV与冲动性之间的显着相关性也见于患有重度抑郁症，酒精中毒，注意力缺陷/多动障碍，创伤后应激障碍，反社会人格障碍和双相情感障碍的患者（Antonucci等。 ， ; Tajima-Pozo等人， ）。 然而，IGD青少年冲动性与GMV之间的关系在很大程度上是未知的。

在这项研究中，我们的目的是使用基于体素的形态测量法（VBM）分析IGD青少年与HC相比，改变冲动的结构相关性。 招募了二十五名男性IGD青少年和27年龄，以及与教育相匹配的HC，并使用Barratt冲动量表-11（BIS）评估冲动性。 探讨IGD青少年冲动性与GMV之间的关系可能为IGD青少年中较高冲动性的潜在神经机制提供新的见解。

材料和方法

主题

在这项研究中招募了二十五名患有IGD的右撇子男性青少年。 仅检查了男性受试者，因为具有互联网游戏经历的女性数量相对较少。 IGD组的纳入标准是：（i）对年轻诊断问卷进行互联网添加的五个或更多“是”回答的受试者（Young， ）; （ii）每天≥4小时的在线游戏时间； （iii）Young的20个项目的网络成瘾测试（IAT）得分≥50。 招募了2名右撇子，与年龄和教育程度相匹配的男性健康青少年。 HC的纳入标准包括：（i）受试者尚未达到互联网新增青年诊断问卷的诊断标准； （ii）每天≤20小时的在线游戏时间； （iii）Young的50项IAT得分<XNUMX。 两组的排除标准是：（i）存在神经系统疾病； （ii）酗酒或吸毒； （iii）根据临床评估和医疗记录评估的任何身体疾病，例如脑瘤，脑外伤或癫痫病。 使用标准的Rawen渐进矩阵对所有参与者的智商（IQ）进行了测试。 表中显示了详细的人口统计信息 Table1.1。 本研究方案经天津医科大学总医院伦理委员会批准，所有参与者均根据机构指南提供书面知情同意书。

表1 

参与者对IGD组和HC的特征.

冲动性评估

国际清算银行，一个旨在衡量冲动性的自我报告调查问卷（Patton等， ），用于衡量所有参与者的冲动。 所有项目都以4点李克特量表（很少/从不;偶尔;经常;几乎总是/总是）回答。 分数越高表示冲动性越高。

结构MRI

MR成像在Siemens 3.0T扫描仪（Magnetom Verio，Siemens，Erlangen，Germany）上进行。 使用T1加权的体积磁化准备的快速梯度回波序列来获取一系列具有以下参数的192连续矢状高分辨率解剖图像：TR = 2000 ms，TE = 2.34 ms，TI = 900 ms，翻转角= 9°，FOV = 256 mm×256 mm，切片厚度= 1 mm，矩阵尺寸= 256×256。

基于体素的形态测量（VBM）分析

使用VBM8工具箱预处理结构图像1 SPM8（英国伦敦威康成像神经科学系;可从 http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8 在MATLAB R2010a（美国马萨诸塞州舍伯恩的Math Works Inc.）上实现。 在图像重建期间进行了三维几何校正。 然后，将所有参与者的原始图像分为GM，白质和脑脊髓液，然后将GM片段标准化为Montreal Neuroologic Institute模板。 接下来，将归一化的GM片段通过幂等谎言代数（DARTEL）进行微形解剖配准，配准到根据其自身平均值生成的模板。 然后，通过划分经纱场的雅可比矩阵对已配准的局部体积图像进行调制，以校正局部膨胀或收缩。 最终调制的GM图像使用半高全宽8mm的各向同性高斯核进行平滑。 为了从统计分析中排除分割后分配给低概率值的GM像素和归一化后对象间解剖覆盖率低的像素，使用来自所有对象的归一化GM的均值图像创建GM遮罩，其阈值为设置为0.30（选择了计算出的GM分数> 30％的像素），然后用作统计分析的显式蒙版。

统计分析

使用双样本比较年龄，教育程度，智商，在线游戏时间（小时/天），IAT分数和BIS分数的群际差异 t- 在SPSS 18.0中测试，显着性水平设置为 p <0.05。

为了表征GMV和BIS得分之间的相关性是否在两组之间不同，我们引入了一个通用线性模型，将GMV视为因变量，将组（HCs与IGD），BIS评分及其相互作用作为感兴趣的自变量，作为混杂变量的年龄（Giedd和Rapoport， ）。 在进入GLM模型之前，每个受试者的BIS得分在每组中被贬低。 估计每个体素的GMV和BIS得分之间的参数（也称为回归系数），并使用HCs和IGD组之间的回归系数进行比较。 t-测试。 鉴于我们的研究是一项探索性研究，需要一个较小的样本量，一个相对宽松的显着性阈值（未校正 p <0.005; 此处使用簇大小> 200体素）。

IGD青少年中GMV和BIS评分之间相关性改变的聚类被定义为感兴趣区域（ROI）。 提取ROI中的平均GMV，并使用SPSS 18.0中的Pearson相关分析进一步测试这些ROI的平均GMV与BIS得分之间的相关性。 这些ROI的平均GMV的ROI方式组间比较也使用双样本进行 t-测试。 显着性水平设定为 p <0.05。

成果

人口统计数据结果

年龄，教育和智商没有显着的群体间差异。 IGD组的在线游戏时间（小时/天），IAT分数和BIS分数显着高于HCs（表格） （Table11).

Voxel-Wise相关结果

体素相关性分析显示，与HC相比，IGD青少年BIS评分与右侧背内侧前额叶皮层（dmPFC），双侧OFC /岛叶，右侧杏仁核和左侧梭形皮质（未修正）的GMV之间的相关性较低。 p <0.005; 簇大小> 200体素; 表 Table2,2图 Figure11).

表2 

与HC相比，具有IGD的青少年冲动性的结构相关性降低的区域.
图1 

与HC相比，脑区域显示IGD青少年冲动性的结构相关性降低。 （一个） dmPFC; （B） 对OFC / Insula; （C） 离开OFC / Insula; （D） 对阿米格达; （E） 离梭形。 所有这些聚类的GMV显示出正相关 ...

感兴趣区域（ROI）相关结果

基于ROI的相关分析显示，所有这些聚类的GMV与HCs中的BIS评分之间存在显着的正相关，而在IGD组中未发现显着相关性（表 （Table3,3图 Figure11).

表3 

IGD青少年和HCs中ROI的GMV与BIS评分之间的相关性.

感兴趣区域（ROI）灰色材料体积（GMV）结果

在右侧dmPFC，双侧OFC /岛叶，右侧杏仁核和左侧梭形皮质中，GMV没有显着的组间差异（表 （Table44).

表4 

IGD青少年与HC之间ROI内GMV的比较.

讨论

在本研究中，在患有IGD的青少年中研究了GMV与冲动性之间的相关性。 右侧dmPFC，双侧脑岛/ OFC，右侧杏仁核和左侧梭形大脑的冲动性和GMV之间的相关性在IGD青少年中与HC相比有所改变。

许多神经影像学研究表明，OFC和dmPFC不仅在行为抑制中起关键作用，而且还参与情绪调节（Horn等， ; Kringelbach和Rolls， ; Ochsner等人， ; 劳斯莱斯， ; Amodio和Frith， ; Lemogne等人， ）。 之前的fMRI研究显示，在健康受试者的反应抑制期间OFC显着活化，这与性状冲动性评分呈正相关（Brown et al。， ; Goya-Maldonado等人， ）。 在停止信号任务期间，酒精依赖患者在OFC中也显示功能激活改变，这与对冲动性和情绪不稳定性的控制较少有关（Li等， ）。 神经影像学研究表明，dmPFC的GMV与新奇性寻求具有显着的正相关性，这是指个体在健康受试者中的行为倾向（Gardini等， ）。 据报道，dmPFC在执行认知任务期间表现出异常激活，这有助于IGD受试者与健康受试者相比的自我调节和冲动控制处理（Meng等， ）。 此外，Cho等人。 （）和Antonucci等人。 （）报道dmPFC和OFC的GMV分别与健康受试者和一组非精神病精神病患者的BIS评分正相关。 与这些研究一致，我们的研究还揭示了正确的dmPFC的BIS评分和GMV与HC中的双侧OFC之间的正相关性。 然而，在右侧dmPFC的冲动性和GMV与IGD青少年的双侧OFC之间未发现显着相关性。 这些结果表明，IGD青少年中较高的冲动性与dmPFC和OFC中涉及行为抑制和情绪调节的功能或结构变化有关。

在我们的研究中，双侧脑岛与IGD组的冲动性表现出改变的形态学相关性。 Insula属于显着性网络（Di Martino等， ; 梅农和乌丁， ; Cauda等人， ; Deen等人， ; 梅农， ）并且对高级认知控制和注意力处理至关重要（Menon和Uddin， ; Sharp等人， ）。 霍恩等人。 （据报道，性状冲动性评分与健康受试者的岛叶激活呈正相关。 与健康受试者相比，在执行认知任务期间，在患有IGD的个体中也发现了脑岛的显着激活（Dong等， ; 董和波坦察， ）。 此外，功能连通性分析显示，岛脑表现出增强的休息状态功能连接与脑区域（包括前扣带皮层，壳核，角回，前躯回，中央前回和补充运动区），这些都涉及显着性，自我监测，注意力和IGD科目的运动控制（Zhang et al。， ）。 这些结果表明，异常显着性网络可能导致认知控制和注意力加工的失调，从而导致IGD受试者的冲动性更高。

在这项研究中，在右侧杏仁核和IGD青少年左侧梭形中发现了与冲动性的结构相关性改变。 杏仁核是调节情感控制和情绪/社会行为的关键区域（Cisler和Olatunji， ; Gabard-Durnam等人， ）。 此外，杏仁核也是药物滥用患者冲动控制的重要神经基质（Hill等， ）。 最近的一项研究表明，双侧杏仁核的GM密度降低，IGD个体前额叶皮层/岛叶和杏仁核之间的连通性增加，这可能代表他们的情绪失调（Ko等， ）。 此外，梭状回主要涉及面部刺激中情绪感知的处理，也是情绪处理的关键（Weiner等， ）。 总而言之，假设改变的情绪调节可能有助于IGD青少年的更高冲动性，这是合理的。

在我们的研究中，HCs中冲动性和GMV之间的正相关可能与这些大脑区域对冲动控制的更强贡献有关。 具有较高冲动性的个体需要更多努力来控制他们的行为，并作为生理代偿反应（Cho等， ），与冲动控制相关的脑区GMV增加。 与HC相反，IGD青少年没有发现显着的相关性，这可以解释为IGD青少年中没有提到HC中引用的代偿机制。 然而，应该提到的是，右侧dmPFC，双侧OFC /岛叶，右侧杏仁核和左侧梭形皮质的GMV没有显着的组间差异，这可能表明参加我们研究的IGD青少年仍处于IGD的早期阶段和结构改变太微妙，无法用VBM方法检测到。 此外，很难确定IGD青少年中相关性的消失是由于先前存在的异常结构发展还是继发于IGD这一横断面研究。 纵向研究可能有助于澄清这种因果关系。 本研究还应注意其他限制。 首先，由于很少有女性或其他年龄组表现出IGD，我们的研究中只招募了年轻男性。 目前的研究结果应该被认为是具有IGD的年轻男性特有的，未来的研究应该在女性受试者和其他年龄组中进行。 其次，相对较小的样本量限制了统计功效; 结果应通过更大样本量的进一步研究来确认。

总之，在dmPFC，OFC，岛叶，杏仁核和IGD青少年梭形中冲动性和GMV之间的相关性改变表明，行为抑制，注意力和情绪调节中涉及的脑网络失调可能导致高冲动性。 IGD青少年。

作者贡献

XD，YY，XL和QZ设计研究; XD，XQ，PG，YZ，GD和QZ进行了研究; YY，PG参与了临床评估; XD，YZ，GD，WQ和QZ分析数据; XD，YZ，XL，YY和QZ撰写了这篇文章。

利益冲突声明

作者声明，研究是在没有任何可被解释为潜在利益冲突的商业或金融关系的情况下进行的。

词汇表

缩略语

BIS验证Barratt冲动量表-11
dmPFC分数各向异性
GM灰质
GMV灰质体积
碳氢化合物健康的控制
IAT网络成瘾测试
IGD网络游戏障碍
IQ智商
OFC眶额叶皮层
投资回报率感兴趣的地区
VBM基于体素的形态测量。

脚注

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