韩DH, Bolo N., Daniels MA, Arenella L., Lyoo IK, Renshaw PF.
Compr Psychiatry。 2011 Jan-Feb;52(1):88-95.
来源
韩国中央大学医学院中央大学精神病学系，韩国104-757。
抽象
目的：
最近的研究表明，调节线索引起的视频游戏欲望的大脑电路类似于与药物和酒精相关的线索所引发的欲望。 我们假设在提示演示期间对互联网视频游戏的渴望将激活类似的大脑区域与那些与渴望药物或病态赌博有关的大脑区域。
方法：
这项研究涉及在经过训练以及使用指定的新型互联网视频游戏进行的标准19天游戏时间之后，从18位健康的男性成年人（年龄23至10岁）中获取了诊断性磁共振成像和功能性磁共振成像数据。战争摇滚”（K2 Network，加利福尼亚尔湾）。 使用由5个连续的90秒片段组成的录像带片段，这些片段由交替的休息，匹配的控制以及与视频游戏相关的场景组成，在播放录像带之前和之后，使用7点视觉模拟量表评估玩游戏的愿望。
结果：
在响应互联网视频游戏刺激时，与中性对照刺激相比，左下额额回，左海马旁回，右和左顶叶，右和左丘脑以及右小脑的活动明显增强（错误发现率<0.05， P <.009243）。 自我报告的欲望与左下额回，左海马旁回以及右，左丘脑的β值正相关。 与普通玩家相比，玩更多网络视频游戏的受试者在右内侧额叶，右和左额中前回，右顶中枢后回，右海马旁回和左顶早孕回中的活动明显增加。 控制总的游戏时间，据报道在玩更多网络视频游戏的受试者中对网络视频的渴望与右内侧额叶和右海马旁回的激活呈正相关。
讨论：
目前的研究结果表明，线索诱导的互联网视频游戏刺激的激活可能类似于在物质依赖或病理性赌博的人中提示线索期间观察到的激活。 特别是，提示似乎通常引起背外侧前额叶，眶额皮质，海马旁回和丘脑的活动。
介绍
随着过去十年互联网使用的快速增长，网络成瘾作为成瘾性疾病领域的新诊断的概念仍然是许多争论的主题。 迄今为止，网络成瘾，类似于药物滥用和依赖，被定义为个人无法控制其互联网使用，导致五个领域的显着的痛苦和功能障碍：学术，社会，职业，发展和行为[1–3]。 此外，重症抑郁症，焦虑症，注意力缺陷多动症和精神分裂症被认为是合并精神疾病[1]。 在严重的情况下，韩国报道了持续的互联网视频游戏导致死亡[4]和美国[5].
已经进行了大量研究以加强我们对与药物，酒精和赌博成瘾相关的神经生物学变化的理解。 Kalivas和Volkow [6]总结成瘾电路由背外侧前额叶皮质（DLPFC），眶额皮质（OFC），丘脑，杏仁核和海马组成。 另外，多巴胺被认为是潜在成瘾网络中的关键介质。 大多数药物以及酒精会导致伏核中多巴胺的大量快速增加，这反过来又与欣快感和渴望有关[7, 8].
药物渴望被定义为“对先前经历的精神活性物质的影响的高度渴望”[9]。 在响应内部或外部线索时，可以强迫和增加这种愿望。 渴望可以分为两个领域。 第一个渴望领域与环境因素相关，例如使用药物引发或提示引起的恢复，而第二个领域的特征是急性戒断后的长期禁欲状态[9]。 关于线索暴露，最近的神经影像学研究表明，DLPFC，OFC，丘脑，杏仁核和海马的活动增加与渴望有关（表1）。 Crockford等[10]报告了视觉处理流中的一种解离，通过更活跃的额叶，海马旁和枕叶皮质，病理赌徒响应线索诱导型刺激。 针对物质线索，已经在患有酒精，可卡因，尼古丁或网络游戏成瘾的患者中报告了DLPFC和OFC的活性增加[11–16]。 饮用少量酒精后，与社交饮酒控制相比，酒精依赖患者的左背外侧前额叶皮层和前丘脑在观看酒精图片时被激活[12]此外，Wrase等[16据报道，戒酒者中的基底神经节和眶额回被激活以响应酒精图片。 Filbey等[11据报道，酒精味道线索的呈现可激活酒精依赖患者的大脑区域，如前额皮质，纹状体，腹侧被盖区和黑质。 在向具有可卡因使用史的六名受试者呈现含有可卡因相关场景的视听刺激期间，前扣带回和左背外侧前额叶皮层被激活[14]。 与非吸烟刺激相比，暴露于吸烟线索诱导吸烟者纹状体，杏仁核，眶额皮质，海马，内侧丘脑和左岛叶的激活[17]。 针对海洛因相关场景，阿片类药物依赖患者，而非对照受试者，表现出海马活动增加[18]。 对于游戏图片，与健康对照组相比，10网络成瘾受试者激活了右眶额叶皮质，右侧伏核，双侧前扣带和内侧额叶皮层，右背外侧前额叶皮层和右侧尾状核。13]。 在赌博相关视频的呈现过程中，与对照组相比，病理性赌博受试者在右背外侧前额叶皮质（DLPFC），下内侧前额回，右侧海马旁回和左枕叶皮质中表现出更大的活动[10].
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根据以往的报道称，药物滥用和非化学成瘾现象会有着相似的大脑回路（前额叶皮层，眶额皮层，杏仁核，海马，丘脑），我们推测，互联网视频游戏的渴望，与背外侧前额叶的活动相关联皮质，眶额皮质，杏仁核，海马和丘脑响应游戏线索的呈现。
付款方式
主题
通过在Bentley大学校园的广告，招募了20.5名学生。 在这二十三位中，有两名学生由于贝克抑郁量表（BDI）评分上的严重抑郁症状而被排除在外。 一名受试者错过了功能磁共振成像扫描的日期，而一名受试者未遵循互联网视频游戏的时间表。 最后，我们评估了1.5名男学生（平均年龄= 18±22岁，最小3.4岁，最大1.5岁），并具有互联网使用历史（0.5±6小时/天，最小3.8小时，最大1.3小时）和计算机使用（1.5±每天6个小时，至少40个小时，最多19个小时），但在过去6个月内未达到成瘾标准（年轻网络成瘾者得分<19）10的人。 在2.3名受试者中，有2.6名受试者喝酒（社交饮酒，频率为XNUMX±XNUMX /月），所有受试者均为不吸烟者（表2）。 所有受试者均接受DSM-IV结构化临床访谈，BDI [20]（截止分数= 9，平均分= 6.1±2.0）和贝克焦虑量表[21]（截止分数= 21，平均分数= 4.8±3.5）。 排除标准包括（1）学生有史以来的Axis I精神疾病（2）学生有药物滥用史（酒精除外）和（3）有神经或医学障碍的学生。 麦克莱恩医院机构审查委员会和本特利学院机构审查委员会批准了本研究的研究方案。 参与研究的所有学生都提供了书面知情同意书。
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学习程序
视频游戏和fMRI扫描
在第一次筛选访问时，参与该研究的学生进行了初步医学筛查，其中包括临床MRI扫描，以确保受试者在扫描仪中感到舒适，并排除有明显中枢神经系统病变证据的个体。 此外，通过Young的网络成瘾量表（YIAS）评估网络成瘾的严重程度[3]。 在医学筛选之后进行简短的培训，以了解如何玩互联网视频游戏。 这款视频游戏“战争摇滚”是第一人称射击游戏（FPS），可与其他多个游戏玩家同时在线玩游戏。 游戏的风格是在现代城市战斗之后，使用逼真的角色，角色运动和武器。 每个玩家被分配到一个团队，其任务是要么消灭对方团队的成员，要么通过种植爆炸物来摧毁目标结构。 因为它是在2007三月新开发并推出的，所以当前研究的志愿者们首次扮演“战争摇滚”。 注册用户名和密码的学生被要求在他们自己的计算机上玩“War Rock”，60天每天10分钟。 经过主题许可，游戏公司K2-Network在10天期间监控播放时间，得分和游戏阶段。 19名受试者的“战争摇滚”总时间的平均值是795.5±534.3分钟。 在10天期间结束时，通过功能性磁共振成像（fMRI）记录评估玩游戏期间的大脑活动，并且通过七点视觉模拟量表的自我报告评估对玩互联网视频游戏的期望（ VAS）。
评估大脑活动和对互联网视频游戏的渴望
所有MR成像均在3.0 Tesla Siemens Trio扫描仪（Siemens，Erlangen，Germany）上进行。 这项研究旨在平行一系列涉及药物提示的fMRI渴望研究[11–16]。 参与者观看了一个450第二个录像带，没有声音由五个连续的90秒段组成。 每个90秒段包含以下三个刺激，每个30秒长：黑色背景中的白色十字（B）; 中立的控制（N，几个动画战争场景）; 和视频游戏提示（C）。 相应订购了五个细分市场：BNC，BCN，CBN，NBC和CNB。 视频游戏提示包括展示互联网视频游戏“战争摇滚”的视频。 在单个fMRI扫描期间，通过非铁反射镜视觉系统将该带呈现给每个受试者。 对于fMRI会话，180回波平面图像（EPI，40冠状切片，5.0 mm厚度，3.1的体素尺寸×3.1×5.0 mm，TE = 30msec，TR = 3000ms，翻转角= 90°，面内分辨率= 64以64秒间隔记录×200像素，视场（FOV）= 200×3mm。 对于解剖成像，使用以下参数收集3D T1加权磁化制备的快速梯度回波（MPRAGE）数据：TR = 2100 ms，TE = 2.74 ms，FOV = 256×256 mm，128切片，1.0×1.0×1.3 mm体素大小，翻转角= 12°。 评估每个学生对“战争摇滚”的平均渴望程度™，在扫描之前和之后两次施用七点视觉模拟评分（范围从1 =“完全不”到7 =“极端”）。 具体来说，受试者被问到：“你想玩War Rock游戏多少钱？”使用有色金属反光镜视觉系统，受试者评价他们使用操纵杆玩游戏的愿望。
使用Brain Voyager软件包（BVQX 1.9，Brain Innovation，Maastricht，The Netherlands）分析脑活动。 使用BVQX提供的多尺度算法将每个受试者的fMRI时间序列共同登记到解剖3D数据集。 各个结构图像在空间上标准化为标准Talairach空间[22]。 随后将相同的非线性变换应用于T2 *加权的fMRI时间序列数据。 在切片扫描时间校正和3D运动校正的预处理步骤之后，使用具有6mm的FWHM的高斯核对功能数据进行空间平滑，并且使用由BVQX提供的算法使用4的高斯核对其进行时间平滑。
通过对不同条件（视频游戏提示和中性刺激）的fMRI信号时间过程建模作为与血液动力学响应函数卷积的boxcar函数来进行统计分析。 模型函数用作一般线性模型（GLM）的上下文中的解释变量，以通过体素基础对体素上的fMRI信号时间过程应用多元线性回归分析。 随机效应分析产生了大脑激活的个体和组统计参数图，对比了视频游戏线索与中性刺激。 对于所有分析，如果假发现率（FDR）小于或等于40个相邻体素中的0.05（校正多重比较），则认为关联是显着的。 控制总游戏时间，与模型函数相关联的平均β权重用于研究对游戏指数的期望度量和局部脑激活之间的部分相关性。 随机效应ANOVA模型的二级分析具有两个因素（视频游戏提示与中性刺激）和两个主题因素（过度的互联网视频游戏玩家与一般互联网视频游戏玩家）被用于显示不同的大脑激活过度的互联网视频游戏。 控制总游戏时间，分析了对互联网视频游戏的期望与平均β重量之间的部分相关性。
互联网视频游戏刺激与中立控制
3.3名受试者对互联网视频游戏的平均需求为1.6±1（最低5.5，最高0.05）。 在响应互联网视频游戏刺激方面，与中性刺激相比，在六个聚类中发现了明显更大的活动（FDR <0.0009243，p <1）：聚类56（Talairach x，y，z; 35，-23，59;右顶叶）裂片，-41，-23，7;左顶叶（Brodmann 40，32），84，-23，26;右枕叶，-84，-23，2;左枕叶），簇38（40，- 29，-39;右小脑前叶，73，-29，-3;左小脑后叶），簇14（64，-39，-4;右小脑半月叶），簇20（31，-2，5 ；右丘脑），第22类（−25，−3、38；左丘脑，−25，−17，−36；海马旁回（Brodmann 6））和第17类（−19、25、9；左下额回（Brodmann XNUMX），背侧前额叶皮层，与Callicott等人和Cotter等人的研究中的DLPFC重叠[23, 24]）（图1）。 聚类4、5和6之间的平均beta值彼此呈正相关（聚类4与聚类5：r = 0.67，p <0.01；聚类4与聚类6：r = 0.63，p <0.01；聚类5与聚类组6：r ＝ 0.64，p ＜0.01）。 其他聚类在它们的beta值之间没有显示任何相关性。
在群集的β值和自我报告的互联网视频游戏欲望之间的相关性分析中，欲望与群集4（右丘脑r = 0.50，p = 0.03），群集5（左丘脑，左侧海马旁回）正相关（ Brodmann 36），r = 0.56，p = 0.02）和簇6（左下额回（Brodmann 9），r = 0.54，p = 0.02）。 其他集群与互联网视频游戏的渴望之间没有显着的相关性（图2).
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玩过更多互联网视频游戏（MIGP）与一般互联网视频游戏玩家（GP）的主题
我们注意到，有些研究对象玩电子游戏的程度要比其他研究对象大得多。 基于此观察，我们将主体分为两组，即玩更多网络视频游戏（MIGP）的主体和普通玩家组（GP）。 在900名受试者中，选择了玩电子游戏时间超过150分钟（推荐时间的600％，即1500.0分钟）的370.9名受试者作为玩更多网络视频游戏（MIGP）的受试者。 MIGP玩互联网视频游戏10±517.5分钟/ 176.6天，而GP玩10±0.05分钟/ 0.000193天。 与GP相比，MIGP在响应互联网视频游戏提示时显示出六个簇（FDR <7，p <5）的活动明显增强：簇48（Talairach x，y，z; 13，11，-8;右前额叶回旋宽阔区（BA）52），聚类13（38，-9，20，右额中前回），聚类29（5，-10，-6;右海马旁回），聚类52（66，-11 ，25;右顶中央后回），簇13（−52，−12，17;左额中前回），簇99（−17，−XNUMX，-XNUMX;左枕舌回）（图3）。 控制总游戏时间，对互联网视频游戏的渴望与群集7（右侧内侧额回，r = 0.47，p = 0.047）和群集9（右侧海马旁回，r = 0.52，p = 0.028）正相关（图4）。 其他集群与互联网视频游戏的渴望之间没有显着的相关性。
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讨论
目前的研究结果表明，介导线索诱导的互联网视频游戏的欲望的神经回路类似于在向具有物质依赖或病态赌博的个体提示之后观察到的神经回路。 在所有游戏玩家中，互联网视频游戏线索与中性线索相反，似乎通常在背外侧前额叶皮层，海马旁回和丘脑中引发活动[6, 25]。 作为对互联网视频游戏线索的回应，与GP相比，MIGP增加了右侧内侧额回（orbitofrontal cortex），中央前回，海马旁回和枕骨回的激活。 特别地，背外侧前额叶，眶额皮质，海马旁回和丘脑与对互联网视频游戏的期望相关。
背外侧前额叶皮层
眶额皮质和视空间工作记忆系统
作为对互联网视频游戏线索的回应，与GP相比，MIGP增加了右侧内侧额回（orbitofrontal cortex），中央前回，海马旁回和枕骨回的活动。 有趣的是，在MIGP中激活的所有区域都与视觉空间工作记忆有关[29]。 可卡因使用者表现出较高水平的右侧内侧前额叶活动和较低的注意偏倚，以应对可卡因刺激，这表明他们难以将注意力从药物相关刺激中解脱出来[29]。 此外，在我们的研究中，眶额皮层和海马旁回的激活与对互联网视频游戏的渴望有关。 吸毒行为过度活跃的OFC [15和过敏的杏仁核和海马响应线索暴露[30已经在患有物质依赖的患者中普遍报道。 此外，在病理赌徒中也报告了视觉处理流中的解离，给出了线索诱导型刺激[10]。 目前的研究结果与物质依赖患者报告的结果一致。 通过与纹状体和边缘区域如杏仁核的连接[31]，OFC被认为在目标导向行为的过程中选择适当的行为来响应外部刺激和奖励处理[32]。 激活OFC可以解释早期持续互联网视频游戏的动机。
Parahippocampal gyrus和丘脑
除了激活DLPFC和OFC之外，观看视频游戏线索与海马旁回和丘脑的活动增加有关，并且这些区域与报告的欲望正相关。 Kalivas和Volkow [6]表明学习和记忆的边缘结构是与驱动药物寻求行为的药物欲望相关的主要大脑回路。 药物相关线索可引发吸毒成瘾患者的渴望[33]这种强化机制与多巴胺奖励系统有关[7]以及海马和杏仁核的学习和记忆功能[30, 34]。 金等人[35据报道，在玩第一人称射击游戏的受试者中激活杏仁核。 此外，对奖赏或惩罚的视觉刺激的生理和行为反应可以基于由杏仁核提供的价值负载信息。 [36虽然杏仁核和海马本身在本研究中未被激活，但海马旁回激活可能反映了杏仁核的功能，特别是在情绪激动情况下的记忆调节[37]和海马在识别视觉联想识别记忆期间的旧配置[38]
限制
目前的研究有一些局限性。 首先，我们需要一个更大，更多样化的样本（女性和青少年）来确认大脑对互联网视频游戏的确切反应。 其次，我们没有使用诊断工具来检查互联网视频游戏的欲望的严重程度，尽管我们确实应用了Young的网络成瘾量表，总玩游戏时间和欲望的视觉模拟量表等级。 “第三，单次扫描期间的评估没有提供足够的信息来确定响应视频游戏的杏仁核和海马激活是由于对过去游戏或欲望的记忆，尽管我们发现欲望和大脑之间存在显着的相关性控制总比赛时间的活动。 此外，人们认为欲望反应是在调理过程中发展起来的，因此代表了成瘾性疾病的核心症状[9]。 在这项研究中，受试者没有网络视频游戏成瘾，但是健康的受试者被要求在10天玩一个特定的，新颖的游戏。 我们不能排除大脑对游戏刺激的反应可能来自对游戏玩法的情绪记忆反应，或者代表游戏学习过程中的早期参与阶段[41]“。
结论
目前的研究提供了有关大脑变化的信息，支持在早期阶段继续玩互联网视频游戏的动机。 基于先前对物质滥用者提示诱导渴望的研究，目前的研究结果还表明，介导线索诱导的互联网视频游戏需求的神经回路类似于向具有物质依赖性的个体提示。 特别是，提示似乎通常引起背外侧前额叶皮质，眶额皮质，海马旁回和丘脑的活动。
致谢
资金，支持和致谢
该研究由NIDA DA 15116资助。 我们也很感谢与游戏公司K2NETWORK和三星电子有限公司的合作。
脚注
这是未经编辑的手稿的PDF文件，已被接受发布。 作为对我们客户的服务，我们正在提供该手稿的早期版本。 在以最终的可引用形式发布之前，稿件将进行复制，排版和审查。 请注意，在制作过程中可能会发现可能影响内容的错误，以及适用于该期刊的所有法律免责声明。
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