网络游戏障碍患者神经连接的纵向变化：静息状态脑电图连贯性研究（2018）

前精神病学。 2018 Jun 7; 9：252。 doi：10.3389 / fpsyt.2018.00252。

结论：29930524

PMCID： PMC5999751

作者： 10.3389 / fpsyt.2018.00252

Sunyoung公园¹，Hyera Ryu¹，Ji-Yoon Lee¹，Aruem Choi¹, 戴大金²，Sung Nyun Kim^3* 和 Jung-Seok Choi^1,4*

目的：

本研究使用静息状态脑电图（EEG）相干性分析研究了与网络游戏障碍（IGD）患者的治疗反应相关的神经连接。

方法：

我们包括具有IGD和30健康对照受试者（HC）的32患者。 在IGD患者中，18完成了门诊治疗，其中包括用6月选择性5-羟色胺再摄取抑制剂的药物治疗。 静息状态EEG一致性和自我报告问卷用于评估治疗前后的临床和心理特征，并使用广义估计方程分析数据。

结果：

与HC相比，IGD患者的β和γ半球内相干性增加，并且在基线时右半球的δ半球内相干性增加。 在6门诊管理数月后，与基线相比，IGD患者的IGD症状有所改善，但与HC相比，他们继续表现出β和γ半球内相关性的增加。 在IGD组的任何频带中检测到治疗前和治疗后评估之间没有显着的EEG一致性变化。

总结

这些研究结果表明，显着更大的半球内快速频率相干性可能是IGD患者的重要神经生理学特征标志物。

介绍

网络游戏障碍（IGD）的特点是过度和重复使用基于互联网的游戏（1）。 由于影响正常日常生活，学业和工作表现以及心理功能的各种负面后果，IGD受到越来越多的关注（1, 2）。 患有行为成瘾的患者，例如IGD，具有某些临床特征，包括冲动，渴望和无法控制有害行为（3, 4）。 最近的研究使用神经影像学和神经生理学技术来研究与冲动或反应抑制相关的大脑结构和功能变化，以增强我们对IGD特征的理解（5–7).

一些神经影像学研究调查了IGD患者的功能失调连接。 例如，张（8）与对照组相比，IGD年轻成年人眶额皮质和后扣带皮层低波动幅度减小。 他们还发现，与对照组相比，IGD患者在默认模式和执行控制网络中表现出增强的相互作用。 此外，IGD患者在感觉运动脑网络中的连接性增加，并且在前额叶中改变了半球间静息状态功能连接，包括双侧额上回，额下回和额中回（9, 10）。 这些研究结果表明IGD患者在奖励相关处理，一般认知功能和冲动控制方面存在缺陷。

虽然神经影像学研究已经确定了静息状态活动中涉及的大脑结构，但它们在大脑神经网络的时间动态方面提供的信息有限。 脑电图（EEG）相干性可用于测量具有高时间分辨率的功能性脑组织的异常（11）。 EEG一致性测量两个大脑区域的相位差异的一致性，并反映神经群体和皮质连接之间的同步性（12）。 两个EEG电极之间的相关性增加表明两个脑区域的功能整合，而降低的一致性反映了两个神经群体的无关活动（13, 14).

一些使用静息状态脑电图研究大脑连通性的研究报告称，与健康对照（HC）相比，患有网络成瘾的青少年表现出顶叶，右侧颞叶和枕叶区域的γ相关性增加（15）。 与对照组相比，IGD患者也表现出增强的半球内γ相干性（16）。 此外，在额颞区域内增加的半球内连通性可能与重复的在线游戏有关（17）。 这些一致的发现表明改变的γ相同步性与感觉系统中的过度兴奋以及异常的兴奋系统相关。 然而，尚不清楚IGD患者的神经连接改变是否是特征标志物或与IGD严重程度相关的状态标志物。 一些使用EEG一致性的研究显示，患有物质使用障碍（SUD）的个体的大脑连接异常，其具有类似于IGD的脑机制（7, 18, 19）。 例如，长期戒断和不依赖酒精依赖的参与者表现出双侧，大脑半球和后部EEG相关性增加（18）。 同样，与HC相比，戒断海洛因依赖的个体表现出增加的左半球内γ相干性（19）。 这些研究结果表明，经过长时间的禁欲或治疗后，增强的神经连接不会正常化，并且可能反映了SUD的内表型。 因此，IGD患者的纵向研究可以帮助我们了解IGD的病理生理学并开发治疗干预措施。

据我们所知，没有研究调查IGD患者治疗后静息状态EEG相干性的纵向变化。 因此，我们研究了与IGD患者的治疗反应相关的皮质连接，以了解其潜在机制，并阐明IGD患者的阶段性同步改变是状态还是特征标记。 根据以前的调查结果（16, 17, 20），我们假设患有IGD的患者在基线时表现出增加的快速频率相干性，并且即使在6月门诊管理后其IGD症状得到改善，该神经生理学指标仍将持续。

材料和方法

参与者成员

这项纵向研究包括62年龄为18-38年龄的男性参与者，他们是从SMG-SNU Boramae医疗中心和韩国首尔周边社区招募的。 根据“精神疾病诊断和统计手册”第五版的标准，30名患者被归类为患有IGD，并由临床经验丰富的精神科医生诊断（1）。 共有4位参与者担任了HC。 本研究仅包括每天花费超过30小时和/或每周花费XNUMX小时以上玩互联网游戏的那些患者。 此外，还使用了杨氏互联网成瘾测试（Y-IAT）来评估IGD症状的严重程度（21）。 对所有参与者进行基线临床评估和脑电图扫描。 自基线评估以来，在18名患有并发性抑郁或焦虑症状的IGD患者中，有30名继续使用15.83-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）进行药物治疗，平均每日剂量为：依他普仑9.17±50.00 mg，氟西汀9.17±30.00 mg或帕罗西汀14.14±6毫克在这项研究中没有使用SSRIs以外的药物。 在连续治疗2个月后，他们完成了包括临床措施和脑电图记录在内的随访评估。 主要治疗结果是治疗前后IAT评分的变化。 每天上网时间少于80小时的HC参与者是直接从当地社区招募的。 没有参与者有智力障碍，精神病或神经系统疾病的病史，而且都是右撇子。 智商<XNUMX的参与者被排除在外。

该研究得到了韩国SMG-SNU Boramae医疗中心的机构审查委员会的批准。 所有参与者在收到有关研究的信息后都提供了书面知情同意书。

脑电图记录

脑电数据采集

有关EEG记录和数据收集程序的详细信息已在我们之前的研究中提供（16）。 在昏暗的灯光下，在电屏蔽和隔音的房间中记录静息状态的脑电图10分钟（闭眼4分钟，闭眼2分钟，闭眼4分钟）。 指示参与者放松身心，避免任何身体活动和嗜睡。 根据改良的International 64-10系统，结合垂直和水平眼电位图和乳突参比电极，从20个电极记录了EEG活性。 接地通道位于FPz和Fz电极之间。 使用0.1–60 Hz在线带通滤波器和0.1–50 Hz离线带通滤波器以1,000 Hz的采样率连续记录EEG信号。 电极阻抗保持在<5KΩ。

使用NeuroGuide软件（NG Deluxe 2.6.1，Applied Neuroscience; St. Petersburg，FL，USA）分析所有EEG数据以进行相干性分析，并且19通道的64由NeuroGuide蒙太奇集驱动如下：FP1，FP2，F7 ，F3，Fz，F4，F8，T3，C3，Cz，C4，T4，T5，P3，Pz，P4，T6，O1和O2。 通过自动NG Deluxe 2.6.1系统消除了由于眼睛眨眼和EEG记录期间的运动引起的伪影，并且可视地检测到。

相干性

Park等人提出了相干分析方法。 (16)。 总之，使用具有以下参数的快速傅立叶变换算法将静止状态EEG数据变换到频域：epoch = 2 s，采样率= 128样本/ s（256数字时间点），频率范围= 0.5-40 Hz，分辨率为0.5 Hz，带有余弦锥形窗口，可最大限度地减少泄漏。 NG 2.6.1程序用于获得相干值。 针对以下频带中的每一个计算接受的EEG数据的时期：Δ（1-4 Hz），θ（4-8 Hz），α（8-12 Hz），β（12-25 Hz），以及gamma（30-40 Hz）。 此外，使用左半球的F3-C3，F3-T3，F3-P3，C3-T3，C3-P3和T3-P3电极对以及F4-C4，F4-检查每个条带的半球内相干性。右半球的T4，F4-P4，C4-T4，C4-P4和T4-P4电极对。 在电极对F3-F4，C3-C4，T3-T4和P3-P4之间计算半球间相干性。

心理评估

韦克斯勒成人智力量表

为所有参与者管理韩国版的Wechsler成人智力量表以计算他们的智商（22–24).

问卷调查

所有问卷的韩文版已经过验证（25–28).

杨氏IAT（Y-IAT）

Y-IAT用于衡量网络成瘾的严重程度。 所有20项目的评分均为1至5的五分制。 因此，总得分范围从20到100（21, 28）。 这项研究的Cronbach系数为0.97。

贝克抑郁症库存-II（BDI-II）

施用BDI-II以评估抑郁症状的严重程度（26, 29）。 每个项目的评分从0到3，以21分制评分，所有0个项目的总分从63到0.95。该研究的Cronbach系数为XNUMX。

贝克焦虑量表（BAI）

BAI包括总共21项目并解决焦虑症状的强度（25, 30）。 回答以四分制进行评分，分数范围为0到3。总的BAI分数范围为0到63，是将所有21个项目相加得出的。 这项研究的Cronbach系数为0.94。

Barratt冲动量表-11（BIS-11）

BIS-11，用于测量冲动性（27, 31）是一项包含30个项目的自我报告调查问卷，其中包括三个用于衡量冲动性的分量表（注意力，运动和非计划性）。 每一项的评分从1到4为四分制。这项研究的Cronbach系数为0.79。

统计分析

基线人口统计和心理变量由独立分析 t- 测试，然后通过配对分析治疗前后心理变量的差异 t-tests。 使用单独的广义估计方程（GEE）来评估每个频带的EEG数据中的组效应，以检查重复测量之间的相关性（32, 33）。 GEE分析基线内和半球间相干性值，分别在基线和6月门诊治疗期结束时使用以下因素：根据组（IGD和HC）×区域（额中心）分析半球内相干性，额颞，额顶，中心，中顶，颞顶叶×半球（左和右）; 根据组（IGD和HC）×区域（额叶，中央，颞叶和顶叶）评估和半球间相干性。 在这些分析中，我们控制了教育和BDI-II，BAI和BIS-11分数，以确定群体差异。 使用SPSS 20.0软件（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）进行所有统计学分析。

成果

治疗前后的人口和心理变量

IGD患者在年龄或智商方面与HC无差异。 然而，在两组之间观察到教育，BDI-II，BAI和BIS-11评分的显着差异。 表中列出了IGD和HC组的人口统计学和心理学特征 1。 治疗6个月后，与基线数据相比，IGD患者的Y-IAT评分显着降低，但BDI-II，BAI或BIS-11评分并未降低（表 2).

   

表1。 基线时研究组的人口统计学和心理学特征。

   

表2。 治疗前后网络游戏障碍（IGD）患者临床特征的变化。

脑电图连贯性

基线脑电图一致性数据

使用半球内相干性GEE进行的统计分析显示，在调整人口统计学和心理学变量后，基线β和γ带的主要群体效应显着（表 3）。 具体而言，具有IGD [M（平均值的标准误差; SEM）= 48.95（69.463）]的患者表现出显着增加的β半球内相干性，而不是HC [M（SEM）= 41.68（70.187）]。 患有IGD [M（SEM）= 58.65（111.862）]的患者在γ带中也显示出比HCs [M（SEM）= 46.03（113.029）]显着更高的相干性。 此外，对于组×半球，揭示了相互作用效应。 与HC组相比，IGD组[M（SEM）= 49.11（68.393）]在右半球的δ半球内相干性显着增加[M（SEM）= 42.36（69.106）]。 对半球间相干性的分析并未反映出群体的显着主效应，群体×区域的相互作用效应或群体×半球相互作用。

   

表3。 对治疗前后人口统计学（教育）和心理学（BDI-II，BAI和BIS-11评分）特征影响的脑电图半球内相干控制的影响。

治疗后脑电相干数据的变化

在IGD组的任何治疗前或治疗后的条带中未观察到显着的EEG相干性变化。 然而，在治疗后评估中观察到组和γ相干性的主要影响（表 3 图 1）。 具体而言，IGD [M（SEM）= 53.66（75.338）]患者与HC相比显示出β半球内相关性增加[M（SEM）= 40.54（77.143）]。 在治疗后评估中，具有IGD [M（SEM）= 61.41（126.700）]的患者的γ球带的半球内相干性显着高于HC [M（SEM）= 46.51（129.734）]。 此外，根据事后分析，组×区域在α相干性中存在交互作用，但没有显着的组差异。

   

图1。 脑电图对脑电图的主要影响 （A） 测试和 （B） 治疗前后的γ相干性。 *P <0.05。

讨论

据我们所知，这是第一项研究IGD患者EEG相干性测量的神经连接纵向变化的研究。 IGD的参与者在基线处的β和γ带中表现出增加的半球内EEG相干性。 然而，即使IGD患者的IGD症状显着改善，这些异常的相同步模式在6药物治疗月后也未正常化。 因此，我们的结果表明，在静息状态期间增加的β和γ相关性可能是IGD患者的重要神经生理学性状标记。

IGD组显示出比基线时HC组显着更高的快速半球内相干性。 静息脑电图上的β带活动被认为使患者易于使用物质，并且是由于大脑中的激发 - 抑制失衡导致的过度兴奋的电生理学标记（34, 35）。 增加的半球内β相干性与IGD的脆弱性因素有关（17, 36）。 例如，Youh等人。 (17) 结果显示，与仅有MDD的患者相比，伴有IGD和重度抑郁症（MDD）的患者，额颞区的β相关性增加更为常见。 作者提出，增强的β一致性可能反映了过度的在线游戏，并表明IGD患者脑区域之间神经同步的改变。

治疗前增加的EEG伽马相干性与之前的研究一致（16）。 Gamma活动通常被认为反映了各种神经功能，包括响应抑制和注意力资源的分配（37–40）。 我们的研究小组报告说，增加的伽玛半球内相干性与功能失调的冲动控制，奖励系统和IGD症状的严重程度有关（16）。 此外，Choi等人。 (41) 确定静息状态期间增加的γ活性与IGD患者的抑制性损伤和性状冲动有关。 总之，这些发现表明IGD患者的神经同步和功能连接效率低下。

在6门诊管理数月后，与基线相比，IGD患者的IGD症状有所改善，但与HC相比，他们仍显示β和γ半球内相关性增加。 一些使用SSRIs进行的研究报告说，药物治疗减少了IGD症状（20, 42）。 血清素被认为在抑郁，焦虑和冲动中起重要作用（43）。 因此，用SSRI治疗似乎可有效降低IGD的严重程度。 然而，本研究未发现在6月SSRI治疗后β和γ带中改变的半球内相干性有所改善。 这些发现表明，增加的快速频率一致性可以被认为是IGD的潜在特征标志而不是状态标记。

本研究受到某些限制。 首先，我们的结果可能是有限的普遍性，因为这项研究的参与者人数相对较少，只包括男性参与者。 其次，本研究采用典型的门诊治疗，而不是组织良好的治疗方式。 然而，这项研究的重点是IGD患者的相位同步模式的变化，而不是治疗效果。 因此，需要进一步的研究来阐明特定药物治疗对IGD患者神经生理学标志物的影响。 第三，本研究中包括的所有IGD患者都有抑郁或焦虑的共病症状，这可能产生混淆效应。 因此，在最终分析中控制心理协变量以控制这些共病症状。

总体而言，本研究发现，在基线时，与HC组相比，IGD患者在快速频带内的半球内相干性增加。 然而，这种异常的神经连接在6月门诊治疗后持续，表明在静息状态期间β和γ相关性的增加可以被认为是IGD病理生理学的神经生物学标记。 本研究将有助于更好地理解IGD背后的神经生理学网络。

作者贡献

J-SC和SK进行了研究的设计和概念。 SP进行了分析并领导了手稿的撰写。 J-SC指导并监督了手稿的撰写。 HR，J-YL，AC和D-JK参与了该研究。

资金

该研究由韩国国家研究基金会（2014M3C7A1062894）资助。

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。

参考资料