JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Sciences du comportement

Transcranial direkte strøm stimulering til online gamere

Published: November 09, 2019
doi:
10.3791/60007
, , , , , , , ,
1Department of Radiology, Yeouido St. Mary’s Hospital, College of Medicine,The Catholic University of Korea, 2Department of Radiology, Incheon St. Mary’s Hospital, College of Medicine,The Catholic University of Korea, 3Department of Brain and Cognitive Sciences,Ewha Womans University, 4Department of Biomedical Engineering,The City College of New York, 5Department of Neurology, Incheon St. Mary’s Hospital, College of Medicine,The Catholic University of Korea

Summary

Vi præsenterer en protokol og en gennemførlighedsundersøgelse for at anvende transcranial Direct Current stimulation (tDCS) og Neuro Imaging vurdering i online gamere.

Abstract

Transcranial Direct Current stimulation (tDCS) er en ikke-invasiv hjerne stimulerings teknik, der anvender en svag elektrisk strøm til hovedbunden for at moduere neuronal membran potentialer. Sammenlignet med andre hjerne stimulerings metoder er tDCS relativt sikker, enkel og billig at administrere.

Da overdreven online gaming kan have en negativ indflydelse på mental sundhed og daglig drift, er det nødvendigt at udvikle behandlingsmuligheder for gamere. Selvom tDCS over den dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC) har vist lovende resultater for forskellige former for afhængighed, det er ikke blevet testet i gamere. Dette dokument beskriver en protokol og en gennemførlighedsundersøgelse for anvendelse af gentagne tDCS over DLPFC og neuroimaging til at undersøge de underliggende neurale korrelater i gamere.

Ved baseline, personer, der spiller online spil rapport gennemsnitlige ugentlige timer brugt på spil, udfylde spørgeskemaer om afhængigheds symptomer og selvkontrol, og gennemgå hjernen 18F-fluoro-2-deoxyglucose Positron emission tomografi (FDG-PET). TDCS-protokollen består af 12 sessioner over DLPFC i 4 uger (anode F3/Cathode F4, 2 mA for 30 min. pr. session). Derefter udføres en opfølgning med den samme protokol som grundlinjen. Personer, der ikke spiller online spil, modtager kun baseline FDG-PET-scanninger uden tDCS. Ændringer af kliniske karakteristika og asymmetri af regionale cerebrale metaboliske sats af glucose (rCMRglu) i DLPFC undersøges i gamere. Desuden er asymmetri af rCMRglu sammenlignet mellem gamere og ikke-gamere ved baseline.

I vores eksperiment modtog 15 spillere tDCS-sessioner og afsluttede baseline-og opfølgende scanninger. Ti ikke-gamere gennemgik FDG-PET-scanninger ved baseline. TDCS reducerede afhængigheds symptomer, tid brugt på spil og øget selvkontrol. Desuden blev unormal asymmetri af rCMRglu i DLPFC ved baseline lettet efter tDCS.

Den nuværende protokol kan være nyttig til at vurdere behandlingseffekten af tDCS og dets underliggende hjerneændringer hos gamere. Yderligere randomiserede Sham-kontrollerede undersøgelser er berettiget. Desuden kan protokollen anvendes på andre neurologiske og psykiske lidelser.

Introduction

I de seneste år, stigende opmærksomhed er blevet udbetalt til overdreven online spil Brug siden dens foreninger med negativ indvirkning på mental sundhed og daglige funktion samt med Internet gaming Disorder (IgD) er blevet rapporteret1,2,3. Selv om flere behandlingsstrategier, herunder Farmakoterapi og kognitiv adfærdsterapi, er blevet evalueret, er evidens for deres effektivitet begrænset til4.

Tidligere undersøgelser har antydet, at IgD kan dele kliniske og neurobiologiske ligheder med andre adfærdsmæssige afhængighed og stofbrug lidelser5,6. Det er blevet rapporteret, at den dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC) er tæt involveret i Patofysiologi af stof og adfærdsmæssige afhængighed såsom trang7, impulskontrol8, beslutningstagning9, og kognitiv fleksibilitet10. Flere Neuroimaging-studier på IGD har rapporteret strukturelle og funktionelle funktionsnedsættelser i DLPFC6. Især viste strukturelle Neuroimaging-studier en reduktion i gråstof tætheden i dlpfc11,12 , og et funktionelt magnetisk resonansbilledstudie (fMRI) fandt en ændret cued-induceret aktivitet i dlpfc hos patienter med IgD13. Desuden kan funktionel asymmetri i hjernen bidrage til impulsivitet og trang i afhængighed, herunder IGD. For eksempel, cue-induceret trang til online gaming kunne være relateret til højre præfrontal aktiveringer14. Men, ændringer af regionale cerebrale metaboliske sats af glucose (rCMRglu) forbundet med overdreven online spil brug eller IGD fortsat at blive undersøgt yderligere i forhold til andre hjerne underskud15.

Transcranial jævnstrøm stimulation (tDCS) er en ikke-invasiv hjerne stimulation teknik, der anvender en svag elektrisk strøm (1-2 mA) gennem elektroderne fastgjort til hovedbunden for at moduere neuronal membran potentialer. Generelt er den kortikale excitabilitet øges under anode elektroden og faldt under katode elektroden16. tDCS er blevet en populær metode, fordi det er simpelt, billigt, og sikkert at administrere sammenlignet med andre hjernen stimulation teknikker såsom transcranial magnetisk stimulation (TMS), der bruger en magnetisk puls til at generere en elektrisk strøm i hjernens væv under spolen. Ifølge en nylig gennemgang har anvendelsen af konventionelle tDCS-protokoller ikke medført alvorlige skadelige virkninger eller uoprettelig skade og er kun forbundet med mild og forbigående kløe eller prikkende fornemmelse under stimulerings området17.

Flere undersøgelser har vist gunstige resultater af TDCs18,19,20 og gentagne TMS21,22 over dlpfc til behandling af adfærdsmæssige og stofmisbrug. Men, yderligere undersøgelser er nødvendige for at undersøge virkningerne af hjernen stimulation teknikker på online spil brug og den underliggende hjerneændringer.

Formålet med denne undersøgelse er at fremlægge en protokol for anvendelse af gentagne sessioner af TDCs over dlpfc og neuroimaging til at undersøge de underliggende neurale korrelater i gamere ved hjælp af 18F-fluoro-2-deoxyglucose Positron emission tomografi (FDG-PET), samt at vurdere dens gennemførlighed. Specifikt fokuserede vi på ændringer i afhængigheds symptomer, gennemsnitlig tid brugt på spil, selvkontrol og asymmetri af rCMRglu i DLPFC.

Protocol

Alle forsøgsprocedurer, der er beskrevet i denne protokol, er godkendt af institutions revisionsrådet og er i overensstemmelse med Helsingfors-erklæringen. 1. forskningsdeltagere Rekruttere personer, der rapporterer, at de spiller online spil (gamer-gruppen), og dem, der rapporterer, at de ikke spiller online spil (ikke-gamer-gruppen).Bemærk: Her inkluderede vi personer med to eller flere IGD-symptomer i henhold til diagnosticerings-og statistisk manual af ps…

Representative Results

I alt 15 spillere (tabel 1) og 10 ikke-gamere blev rekrutteret. Den gennemsnitlige alder for gamer-gruppen (21,3 ± 1,4) var signifikant lavere end for ikke-gamer-gruppen (28,8 ± 7,5) (t =-3,81, p < 0,001). Der var 8 mænd i gamer-gruppen og 6 mænd i non-gamer-gruppen (χ2 = 0,11, p = 0,74). Adfærdsmæssige resultater ved hjælp af lineære blandede modeller indikerer, at tDCS-sessionerne har sænket IAT-scoren (z =-4,29, p < 0,001), ugentlige timer brugt på at …

Discussion

Vi har præsenteret en tDCS og Neuro Imaging protokol for online gamere og vurderet dens gennemførlighed. Resultaterne viste, at gentagne sessioner af tDCS over DLPFC reducerede online spil afhængigheds symptomer og gennemsnitlig tid brugt på spil og øget selvkontrol. En stigning i selvkontrol var korreleret med et fald i afhængigheds symptomer. Desuden blev den unormale asymmetri af rCMRglu i DLPFC, hvor højre side var større end den venstre side, forbedret efter tDCS-sessionerne i gamer-gruppen. Disse resultater…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne undersøgelse blev støttet af Koreas National Research Foundation (NRF), som blev finansieret af videnskabs-og ikt-ministeriet (2015M3C7A1064832, 2015M3C7A1028373, 2018M3A6A3058651) og af National Institutes of Health (NIHNIMH 1R01MH111896, NIH-NINDS 1R01NS101362).

Materials

Discovery STE PET/CT Imaging System GE Healthcare
MarsBaR region of interest toolbox for SPM Matthew Brett Neuroimaging analysis software; http://marsbar.sourceforge.net/
Statistical Parametric Mapping 12 Wellcome Centre for Human Neuroimaging Neuroimaging analysis software; https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/
Transcranial direct current stimulation device Ybrain YDS-301N
WFU_PickAtlas ANSIR Laboratory, Wake Forest University School of Medicine Neuroimaging analysis software; https://www.nitrc.org/projects/wfu_pickatlas/
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chen, Y. F., Peng, S. S. University students’ Internet use and its relationships with academic performance, interpersonal relationships, psychosocial adjustment, and self-evaluation. CyberPsychology & Behavior. 11 (4), 467-469 (2008).
  2. Ho, R. C., et al. The association between internet addiction and psychiatric co-morbidity: a meta-analysis. BMC Psychiatry. 14, 183 (2014).
  3. Pawlikowski, M., Brand, M. Excessive Internet gaming and decision making: do excessive World of Warcraft players have problems in decision making under risky conditions. Psychiatry Research. 188 (3), 428-433 (2011).
  4. Zajac, K., Ginley, M. K., Chang, R., Petry, N. M. Treatments for Internet gaming disorder and Internet addiction: A systematic review. Psychology of Addictive Behaviors. 31 (8), 979-994 (2017).
  5. Weinstein, A. M. An Update Overview on Brain Imaging Studies of Internet Gaming Disorder. Frontiers in Psychiatry. 8, 185 (2017).
  6. Park, B., Han, D. H., Roh, S. Neurobiological findings related to Internet use disorders. Psychiatry and Clinical Neurosciences. 71 (7), 467-478 (2017).
  7. Kober, H., et al. Prefrontal-striatal pathway underlies cognitive regulation of craving. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (33), 14811-14816 (2010).
  8. Li, C. S., Luo, X., Yan, P., Bergquist, K., Sinha, R. Altered impulse control in alcohol dependence: neural measures of stop signal performance. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 33 (4), 740-750 (2009).
  9. Fecteau, S., Fregni, F., Boggio, P. S., Camprodon, J. A., Pascual-Leone, A. Neuromodulation of decision-making in the addictive brain. Substance Use & Misuse. 45 (11), 1766-1786 (2010).
  10. Fujimoto, A., et al. Deficit of state-dependent risk attitude modulation in gambling disorder. Translational Psychiatry. 7 (4), 1085 (2017).
  11. Choi, J., et al. Structural alterations in the prefrontal cortex mediate the relationship between Internet gaming disorder and depressed mood. Scientific Reports. 7 (1), 1245 (2017).
  12. Yuan, K., et al. Microstructure abnormalities in adolescents with internet addiction disorder. PLoS One. 6 (6), 20708 (2011).
  13. Ko, C. H., et al. Brain activities associated with gaming urge of online gaming addiction. Journal of Psychiatric Research. 43 (7), 739-747 (2009).
  14. Gordon, H. W. Laterality of Brain Activation for Risk Factors of Addiction. Current Drug Abuse Reviews. 9 (1), 1-18 (2016).
  15. Tian, M., et al. PET imaging reveals brain functional changes in internet gaming disorder. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 41 (7), 1388-1397 (2014).
  16. Nitsche, M. A., Paulus, W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. Journal of Physiology. 527, 633-639 (2000).
  17. Bikson, M., et al. Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016. Brain Stimulation. 9 (5), 641-661 (2016).
  18. Boggio, P. S., et al. Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study. Drug and Alcohol Dependence. 92 (1-3), 55-60 (2008).
  19. Martinotti, G., et al. Gambling disorder and bilateral transcranial direct current stimulation: A case report. Journal of Behavioral Addictions. 7 (3), 834-837 (2018).
  20. Martinotti, G., et al. Transcranial Direct Current Stimulation Reduces Craving in Substance Use Disorders: A Double-blind, Placebo-Controlled Study. Journal of ECT. , (2019).
  21. Gay, A., et al. A single session of repetitive transcranial magnetic stimulation of the prefrontal cortex reduces cue-induced craving in patients with gambling disorder. European Psychiatry. 41, 68-74 (2017).
  22. Pettorruso, M., et al. Dopaminergic and clinical correlates of high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation in gambling addiction: a SPECT case study. Addictive Behaviors. 93, 246-249 (2019).
  23. American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th edn. American Psychiatric Association. , (2013).
  24. Young, K. S. Internet addiction: the emergence of a new clinical disorder. CyberPsychology & Behavior. 1 (3), 237-244 (1998).
  25. Tangney, J. P., Baumeister, R. F., Boone, A. L. High self-control predicts good adjustment, less pathology, better grades, and interpersonal success. Journal of Personality. 72 (2), 271-324 (2004).
  26. Bentourkia, M., et al. Comparison of regional cerebral blood flow and glucose metabolism in the normal brain: effect of aging. Journal of the Neurological Sciences. 181 (1-2), 19-28 (2000).
  27. Lee, S. H., et al. Transcranial direct current stimulation for online gamers: A prospective single-arm feasibility study. Journal of Behavioral Addictions. 7 (4), 1166-1170 (2018).
  28. Bikson, M., et al. Response to letter to the editor: Safety of transcranial direct current stimulation: Evidence based update 2016. Brain Stimulation. 10 (5), 986-987 (2017).
  29. Chhatbar, P. Y., et al. Safety and tolerability of transcranial direct current stimulation to stroke patients – A phase I current escalation study. Brain Stimulation. 10 (3), 553-559 (2017).
  30. Thair, H., Holloway, A. L., Newport, R., Smith, A. D. Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS): A Beginner’s Guide for Design and Implementation. Frontiers in Neuroscience. 11, 641 (2017).
  31. Wagner, T., et al. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35 (3), 1113-1124 (2007).
  32. Lefaucheur, J. P., et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).
  33. Carvalho, F., et al. Home-Based Transcranial Direct Current Stimulation Device Development: An Updated Protocol Used at Home in Healthy Subjects and Fibromyalgia Patients. Journal of Visualized Experiments. (137), (2018).
  34. Shaw, M. T., et al. Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation: An Update on Safety and Tolerability. Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).
  35. Bikson, M., Rahman, A., Datta, A. Computational models of transcranial direct current stimulation. Clinical EEG and Neuroscience. 43 (3), 176-183 (2012).
  36. Gandiga, P. C., Hummel, F. C., Cohen, L. G. Transcranial DC stimulation (tDCS): a tool for double-blind sham-controlled clinical studies in brain stimulation. Clinical Neurophysiology. 117 (4), 845-850 (2006).
  37. Cho, H., et al. Development of the Internet addiction scale based on the Internet Gaming Disorder criteria suggested in DSM-5. Addictive Behaviors. 39 (9), 1361-1366 (2014).
  38. Han, D. H., Hwang, J. W., Renshaw, P. F. Bupropion sustained release treatment decreases craving for video games and cue-induced brain activity in patients with Internet video game addiction. Experimental and Clinical Psychopharmacology. 18 (4), 297-304 (2010).

Tags

Keywords: TDCSTranscranial Direct Current StimulationOnline GamingBrain ModulationNeuroimagingFDG PET ScanDorsolateral Prefrontal CortexInternet Addiction TestBrief Self Control Scale
check_url/fr/60007?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Lee, S. H., Im, J. J., Oh, J. K., Choi, E. K., Yoon, S., Bikson, M., Song, I., Jeong, H., Chung, Y. Transcranial Direct Current Stimulation for Online Gamers. J. Vis. Exp. (153), e60007, doi:10.3791/60007 (2019).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image