Transkraniell direkte nåværende stimulering for online Gamers
Summary
Vi presenterer en protokoll og en mulighetsstudie for å anvende Transkraniell direkte strøm stimulering (tDCS) og neuroimaging vurdering i online spillere.
Abstract
Transkraniell direkte strøm stimulering (tDCS) er en ikke-invasiv hjerne stimulering teknikk som gjelder en svak elektrisk strøm til hodebunnen for å modulere neuronal membran potensialer. Sammenlignet med andre hjernen stimulering metoder, er tDCS relativt trygt, enkelt og billig å administrere.
Siden overdreven spilling på Internett kan ha negativ innvirkning på mental helse og daglig funksjon, er det nødvendig å utvikle behandlingsalternativer for gamere. Selv om tDCS over dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) har vist lovende resultater for ulike Rusproblem, har det ikke blitt testet i spillere. Dette papiret beskriver en protokoll og en mulighetsstudie for å bruke gjentatte tDCS over DLPFC og neuroimaging å undersøke underliggende nevrale relaterer i spillere.
Ved Baseline, individer som spiller online-spill rapporten gjennomsnittlig ukentlige timer brukt på spill, fullføre spørreskjemaer om avhengighet symptomer og selvkontroll, og gjennomgår hjernen 18F-fluoro-2-deoxyglucose positron utslipp TOMOGRAFI (FDG-pet). TDCS-protokollen består av 12 økter over DLPFC i 4 uker (anode F3/bilde F4, 2 mA i 30 min per økt). Deretter utføres en oppfølging ved hjelp av samme protokoll som den opprinnelige planen. Personer som ikke spiller online spill får bare Baseline FDG-PET skanner uten tDCS. Endringer av kliniske egenskaper og asymmetri av regionale cerebral metabolske rate av glukose (rCMRglu) i DLPFC er undersøkt hos spillere. I tillegg er asymmetri av rCMRglu sammenlignet mellom spillere og ikke-spillere ved Baseline.
I eksperimentet vårt, fikk 15 spillere tDCS sesjoner og fullførte Baseline og oppfølging skanninger. Ti ikke-spillere gjennomgikk FDG-PET skanninger ved Baseline. Den tDCS redusert avhengighet symptomer, tid brukt på spill, og økt selvkontroll. Videre var unormal asymmetri av rCMRglu i DLPFC ved Baseline lindres etter tDCS.
Den nåværende protokollen kan være nyttig for å vurdere behandling effekt av tDCS og dens underliggende hjernen endringer i spillere. Ytterligere randomiserte humbug-kontrollerte studier er berettiget. Videre kan protokollen anvendes på andre nevrologiske og psykiatriske lidelser.
Introduction
I de senere årene, har økende oppmerksomhet blitt betalt til overdreven online spill bruk siden dens assosiasjoner med negativ innvirkning på psykisk helse og daglig fungerer så vel som med Internet gaming Disorder (IgD) har blitt rapportert1,2,3. Selv om flere behandlings strategier inkludert farmakoterapi og kognitiv atferdsterapi har blitt evaluert, er bevis for effektiviteten begrenset til4.
Tidligere studier har antydet at IgD kan dele kliniske og nevrobiologiske likheter med andre atferdsdata avhengighet og substans bruk lidelser5,6. Det har blitt rapportert at dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) er tett involvert i patofysiologi av substans og atferdsdata avhengighet som craving7, impuls kontroll8, beslutningstaking9, og kognitiv fleksibilitet10. Flere neuroimaging studier på IGD har rapportert strukturelle og funksjonelle nedskrivninger i DLPFC6. Spesielt, strukturelle neuroimaging studier avdekket en reduksjon i grå materie tetthet i DLPFC11,12 og en funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI) studie fant en endret cued-indusert aktivitet i DLPFC av pasienter med IgD13. I tillegg kan funksjonell asymmetri i hjernen bidra til impulsivitet og craving i Rusproblem, inkludert IGD. For eksempel kan Cue-indusert craving for online spilling være relatert til høyre prefrontal aktiveringer14. Men endringer av regionale cerebral metabolske rate av glukose (rCMRglu) forbundet med overdreven online spill bruk eller IGD fortsatt å bli ytterligere undersøkt i forhold til andre hjerne underskudd15.
Transkraniell direkte strøm stimulering (tDCS) er en ikke-invasiv hjerne stimulering teknikk som gjelder en svak elektrisk strøm (1-2 mA) gjennom elektroder festet til hodebunnen for å modulere neuronal membran potensialer. Vanligvis økes kortikale excitability under anode elektroden og senkes under bilderør elektroden16. tDCS har blitt en populær metode fordi det er enkelt, billig og trygt å administrere i forhold til andre hjernen stimulering teknikker som Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) som bruker en magnetisk puls for å generere en elektrisk strøm i hjernevevet under spolen. Ifølge en fersk gjennomgang, bruk av konvensjonelle tDCS protokoller har ikke produsert noen alvorlige bivirkninger eller irreversible skader og er forbundet med bare mild og forbigående kløe eller prikking sensasjon under stimulering området17.
Flere studier har vist gunstige resultater av tDCS18,19,20 og repeterende TMS21,22 over DLPFC for behandling av atferdsmessige og substans avhengighet. Det er imidlertid behov for ytterligere studier for å undersøke virkningene av hjernens stimulering teknikker på online spill bruk og den underliggende hjernen endringene.
Målet med denne studien er å presentere en protokoll for å bruke gjentatte sesjoner av tDCS over DLPFC og neuroimaging å undersøke underliggende nevrale relaterer i spillere som bruker 18F-fluoro-2-deoxyglucose positron utslipp TOMOGRAFI (FDG-pet), samt å vurdere sin gjennomførbarhet. Nærmere bestemt fokuserer vi på endringer i avhengighet symptomer, gjennomsnittlig tid brukt på spill, selvkontroll, og asymmetri av rCMRglu i DLPFC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi har presentert en tDCS og neuroimaging protokoll for online spillere og vurdert sin gjennomførbarhet. Resultatene viste at gjentatte sesjoner av tDCS over DLPFC reduserte online spillavhengighet symptomer og gjennomsnittlig tid brukt på spill og økt selvkontroll. En økning i selvkontroll var korrelert med en nedgang i avhengighet symptomer. Videre, den unormale asymmetri av rCMRglu i DLPFC der høyre side var større enn den venstre siden ble forbedret etter tDCS økter i gamer gruppen. Disse resultatene kan tyde …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne studien ble støttet av National Research Foundation of Korea (NRF) finansiert av departementet for vitenskap og IKT (2015M3C7A1064832, 2015M3C7A1028373, 2018M3A6A3058651) og av 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/ | |
References
- 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).
- Ho, R. C., et al. The association between internet addiction and psychiatric co-morbidity: a meta-analysis. BMC Psychiatry. 14, 183 (2014).
- 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).
- 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).
- Weinstein, A. M. An Update Overview on Brain Imaging Studies of Internet Gaming Disorder. Frontiers in Psychiatry. 8, 185 (2017).
- Park, B., Han, D. H., Roh, S. Neurobiological findings related to Internet use disorders. Psychiatry and Clinical Neurosciences. 71 (7), 467-478 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- Fujimoto, A., et al. Deficit of state-dependent risk attitude modulation in gambling disorder. Translational Psychiatry. 7 (4), 1085 (2017).
- 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).
- Yuan, K., et al. Microstructure abnormalities in adolescents with internet addiction disorder. PLoS One. 6 (6), 20708 (2011).
- Ko, C. H., et al. Brain activities associated with gaming urge of online gaming addiction. Journal of Psychiatric Research. 43 (7), 739-747 (2009).
- Gordon, H. W. Laterality of Brain Activation for Risk Factors of Addiction. Current Drug Abuse Reviews. 9 (1), 1-18 (2016).
- 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).
- 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).
- Bikson, M., et al. Safety of Transcranial Direct Current Stimulation: Evidence Based Update 2016. Brain Stimulation. 9 (5), 641-661 (2016).
- 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).
- Martinotti, G., et al. Gambling disorder and bilateral transcranial direct current stimulation: A case report. Journal of Behavioral Addictions. 7 (3), 834-837 (2018).
- Martinotti, G., et al. Transcranial Direct Current Stimulation Reduces Craving in Substance Use Disorders: A Double-blind, Placebo-Controlled Study. Journal of ECT. , (2019).
- 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).
- 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).
- American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, 5th edn. American Psychiatric Association. , (2013).
- Young, K. S. Internet addiction: the emergence of a new clinical disorder. CyberPsychology & Behavior. 1 (3), 237-244 (1998).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Wagner, T., et al. Transcranial direct current stimulation: a computer-based human model study. Neuroimage. 35 (3), 1113-1124 (2007).
- 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).
- 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).
- Shaw, M. T., et al. Remotely Supervised Transcranial Direct Current Stimulation: An Update on Safety and Tolerability. Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).
- Bikson, M., Rahman, A., Datta, A. Computational models of transcranial direct current stimulation. Clinical EEG and Neuroscience. 43 (3), 176-183 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
