网络成瘾男性青少年眶额皮质厚度减少(2013)

Behav Brain Funct。 2013; 9:11。

在线发布2013 March 12。 DOI:  10.1186/1744-9081-9-11
 
PMCID: PMC3608995

抽象

背景

眶额皮质(OFC)一直与药物和行为成瘾的病理学有关。 然而,到目前为止,还没有研究检查过网瘾的OFC厚度。 在目前的研究中,我们调查了网络成瘾青少年OFC皮质厚度差异的存在。 在最近提出的成瘾理论模型的基础上,我们预测网络成瘾者的OFC厚度减少。

发现

参与者是15男性青少年,被诊断为患有网络成瘾和15男性健康对照科目。 在3T MRI上获得脑磁共振图像,并使用FreeSurfer分析皮质厚度的组差异。 我们的研究结果证实,患有网络成瘾的男性青少年右侧OFC的皮质厚度明显减少(p

结论

该发现支持这样的观点,即具有网络成瘾的青少年的OFC改变反映了一般的成瘾相关障碍的共享神经生物学标记。

 
关键词: 网瘾,磁共振成像,皮层厚度,眶额皮质

介绍

网络成瘾越来越被认为是一种精神疾病。 最近对年轻人流行率高的估计,加上有问题的互联网使用是一种具有潜在严重的职业和心理健康后果的适应不良行为的证据,支持了诊断的有效性[1]。 然而,在DSM-V的规划中,关于如何概念化这种相对较新的病症或其核心精神病理学,存在很多分歧[2]。 鉴于此背景,确定任何生物标志物的存在将有助于提高诊断的有效性[3].

与其他形式的“成瘾”(例如,行为成瘾)相比,物质成瘾的神经基础已被更广泛地研究并且更好地建立。 到目前为止,文献中的大量研究表明眶额皮质(OFC)在成瘾中的作用[46]。 Volkow及其同事(2000,2002)认为,OFC是吸毒成瘾最严重的额叶皮质区之一[4,7]。 最近,我们小组的研究人员报告了一项纵向前瞻性研究结果,表明OFC中的结构异常可能早于年轻人使用大麻的风险并导致其风险[8]。 同样,尽管进行的研究很少,但在网络成瘾中观察到的功能和结构改变在证明OFC功能改变(特别是在右半球)和结构方面相对一致[914].

我们假设有网络成瘾的青少年会表现出OFC的结构异常,优先在右半球。 具体来说,我们对有和没有网络成瘾的青少年的皮质厚度进行了病例对照比较,特别关注过度在线游戏,这是这种疾病的主要亚型之一[15].

材料和方法

主题

在首尔国立大学医院通过广告招募了15名右手男性青少年网络成瘾者。 招募工作于2月至6月在2011进行。 一世为了建立网络成瘾的诊断我们使用年轻的网络成瘾量表(YIAS)[16]。 此外,参与者仅限于那些报告经历过在线游戏成瘾的典型成分的人,包括:宽容,退出,专注于玩耍,反复尝试减少或阻止它的不成功,在尝试减少情绪时对情绪产生负面影响,以及因此而忽略了重要的关系或活动 [17,18].

为了排除任何合并精神疾病,我们使用了Kiddie-Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia-Present and Lifetime Version(K-SADS-PL)[19]。 健康的男性青少年通过当地学校的广告招募,并使用上述相同的评估工具进行筛选。 两组的排除标准是任何I轴精神障碍,包括药物滥用,癫痫或其他神经障碍,以及严重头部创伤的既往史。 据估计,男性网络成瘾的患病率远高于女性[1]。 鉴于男性在互联网成瘾人群中的比例过高,并且由于时间和预算的限制,我们决定只关注男性青少年。 该研究得到了首尔国立大学人类受试者的机构审查委员会的批准。 所有青少年及其父母在进入研究前都提供了书面知情同意书。

数据采集

在1T Siemens扫描仪(Siemens Magnetom Trio Tim Syngo MR B3,Germany)上获得全脑T17加权的MR图像,其具有以下参数:TR 1900 ms; TE 2.36 ms; 反转时间700 ms; 翻转角9°; 体素尺寸1.0 mm3; 切片224。 通过用海绵材料填充头部周围的空白空间并用胶带固定下颌来最小化头部运动。

图像处理

使用FreeSurfer 5.1.0(Massachusetts General Hospital,Boston,MA,US)估计皮质厚度,这是一组软件工具,其提供用于研究脑形态测量的半自动方法。 基于表面的流包括(i)脑信号强度的标准化,(ii)颅骨剥离,(iii)灰质和白质的分割,(iv)灰白界面(内表面)的描绘,和(v) )描绘软膜(外)表面。 这两个表面中等效顶点之间的距离代表皮质厚度。 目视检查每个受试者的整个皮质,并以盲目的方式系统地校正参与者的群体状态的错误。 我们使用我们的样本生成平均目标表面,并且在统计分析之前使用10 mm的全宽半最大高斯核对每个参与者的数据进行预平滑。

数据分析

基于Desikan-Killiany图谱,比较FreeSurfer生成的OFC的皮质厚度,进行基于兴趣区域(ROI)的分析[20]。 更具体地说,Desikan-Killiany图谱定义了OFC的横向和内侧划分。 这两个结构的嘴侧/尾侧和内侧/外侧边界是眶侧回的侧面范围/眶侧回的尾部和嗅沟的中点/眶外侧沟的侧面(和/或或横向OFC的圆形岛状沟); 内侧眶内回/眶内回(或直肌)的尾部和内侧OFC的上额叶回的内侧组的延髓范围分别为[内侧眶内回/尾侧部分]20]。 使用SPSS 19.0(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)使用一般线性模型(GLM)进行协方差分析(ANCOVA),并且分析控制年龄的组(网络成瘾与健康对照)的主要影响。 ,智商(IQ)和颅内容积(ICV)。 报告的结果报告的显着性阈值为 p<0.05(两尾)。

成果

参与者特征

有和没有网络成瘾的青少年群体在年龄上有显着差异(网络成瘾的13.33±2.84;对照的15.40±1.24; p= 0.018)。 两组的IQ相当(103.80±15.84用于网络成瘾; 109.06±9.84用于对照; p= 0.283),发现ICV的显着差异(1434.42±158.33 cm3 对于网络成瘾; 1577.21±183.12厘米3 控制; p= 0.030)。 网络成瘾组的YIAS得分显着较高(网络成瘾的57.26±16.11;对照组的37.60±9.72; p= 0.000)。

基于ROI的分析

分析显示四个ROI与皮质厚度有显着差异(p<0.05),分别是外侧OFC,扣带状皮层的峡部,右半球的眶骨和左侧半球的枕骨皮层,与健康对照组相比,在具有网络成瘾的青少年中,皮质均变薄(表1).

表1 

基于感兴趣的基于兴趣区域的青少年皮质厚度与网络成瘾和健康对照的比较

二次分析

为了提供我们发现的补充视角,使用FreeSurfer的Qdec(版本1.4)进行基于表面的全脑分析,通过在每个表面顶点处拟合受试者之间的GLM来比较组之间的皮质厚度(未校正的, p<0.001)。 如图所示1通过该分析,复制了横向OFC厚度的减少。

图1 

青少年与网络成瘾和健康对照的皮质厚度的顶点全脑比较。 红色表示有网络成瘾的青少年皮质厚度较大,蓝色表示皮质厚度 ...

讨论

这是对网络成瘾青少年皮质厚度的首次结构性脑成像研究。 与我们的假设一致,结果表明,与健康对照相比,网络成瘾组中OFC的厚度减小。 这一发现与网络成瘾的前神经影像学研究结果一致[914],并支持成瘾障碍的理论模型,强调OFC的参与。

目前关于网络成瘾的调查结果支持了以前关于物质成瘾研究的结果,包括我们的[8有人认为,正确的OFC在成瘾障碍的生物学机制中发挥着更为重要的作用。 这项研究的结果不仅符合文献中的许多其他发现,暗示OFC在成瘾中的作用[46],还有那些表明右半球的大脑区域可能特别重要的那些 [21].

在这项研究中,只有外侧OFC而非内侧OFC在有网络成瘾的青少年中显示出显着差异。 这一发现的原因尚不清楚,但有多项研究报告了外侧和内侧OFC之间的不同功能,尤其是与奖励相关的决策[22]。 例如,已发现内侧OFC在涉及即时奖励的选择中被优先激活,而侧向OFC则涉及延迟奖励或抑制先前奖励回复的选择[23,24]。 值得注意的是,与侧向OFC横向相邻的眼眶眶,在网络成瘾的青少年中也表现出显着的皮质变薄。 该发现支持皮质变薄特别位于OFC的外侧部分,没有或较少涉及内侧OFC。 对潜在不同的侧向和内侧OFC功能进行进一步的工作是必要的。

侧向OFC也与认知灵活性缺陷和病理习惯的起源有关[25]。 在这方面,张伯伦及其同事(2008)证明,侧向OFC可能是强迫症(OCD)神经生物学模型的核心[26]。 行为成瘾通常被认为与其他已知疾病(包括强迫症)具有相似的特征[2],在避免某种导致严重个人后果的行为方面存在特殊困难。 Rotge及其同事(2008,2010),基于之前的荟萃分析[27,28],研究了解剖学和功能性脑图之间的重叠大脑区域,这些区域在OCD患者中分别显示出显着的灰质密度变化和症状激发期间的活动:作者发现唯一重叠的大脑区域是侧向OFC。 最近,周和同事(2012)表现出心理灵活性受损以及网络成瘾的年轻人反应抑制不良[29]。 侧向OFC中皮质厚度减少与其在网络成瘾中的作用以及具有相似神经行为特征的其他病症的影响将在未来的研究中进行。

本研究存在一些重要的局限性。 最重要的是,各组之间不同的年龄分布是本研究的一个关键限制因素。 然而,先前有关正常大脑发育的报告显示皮质厚度在大约8-9年龄时达到峰值,然后全球皮质变薄开始[30]。 值得注意的是,我们研究的所有参与者都超过了这个年龄。 因此,在青少年中,年轻人倾向于有较厚的皮质; 我们在较年轻的网络成瘾组中发现更薄的右侧OFC因此表明,组中的年龄差异不太可能影响结果。 其次,我们没有衡量网络成瘾的持续时间。 第三,网络成瘾组的研究参与者是过度在线游戏玩家,因此,目前的研究结果可能会导致对其他亚型网络成瘾的普遍性有限[15].

总之,本研究的结果表明,在患有网络成瘾的青少年中,右侧OFC厚度减少的初步结果。 这些发现进一步暗示了网络成瘾和其他成瘾性疾病之间共同的神经生物学机制。

相互竞争的利益

所有作者都声明他们没有竞争利益。

作者的贡献

SBH进行了数据分析并撰写了手稿的初稿。 JWK,CDK和SHY负责研究概念和设计。 SBH,EJC,HHK和JES负责获取临床和影像数据。 PK和SW辅助成像数据分析。 PK,SW,MY和CP对稿件的最终版本做出了贡献。 JWK,CDK,MY,CP和SHY帮助进行数据解释并提供了重要的知识内容。 所有作者都严格审查了提交出版的内容和批准的最终版本。

致谢

这项工作得到了首尔国立大学脑融合计划研究基金的支持。 SBH得到了韩国政府(MEST)资助的韩国国家研究基金会(NRF)资助(全球实习计划)的支持。 我得到了NHMRC奖学金(#1021973)的支持。 资助者在研究设计,收集,分析或解释数据,撰写手稿或决定提交论文以供发表时没有任何作用。

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