JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Sciences du comportement

Transcranial rikta ström stimulering för online-spelare

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 presenterar ett protokoll och en genomförbarhetsstudie för att tillämpa transkrakala direkt ström stimulering (tDCS) och neuroimaging bedömning i online-spelare.

Abstract

Transcranial rikta ström stimulering (tDCS) är en noninvasiv hjärna stimulering teknik som gäller en svag elektrisk ström till hårbotten för att modulera neuronala membran potentialer. Jämfört med andra hjärnan stimulering metoder, tDCS är relativt säker, enkel, och billig att administrera.

Eftersom överdriven onlinespel kan negativt påverka psykisk hälsa och daglig funktion, utveckla behandlingsalternativ för gamers är nödvändigt. Även tDCS över dorsolateral prefrontala cortex (DLPFC) har visat lovande resultat för olika missbruk, det har inte testats i gamers. Denna uppsats beskriver ett protokoll och en genomförbarhetsstudie för att tillämpa upprepade tDCS över DLPFC och neuroimaging att undersöka den underliggande neurala korrelat i gamers.

Vid baseline, individer som spelar onlinespel rapportera genomsnittliga veckotimmar spenderas på spel, fylla i enkäter om missbruks symtom och självkontroll, och genomgå Brain 18F-fluor-2-deoxyglukos positron emissions tomografi (FDG-PET). Den tDCS protokollet består av 12 sessioner över DLPFC för 4 veckor (anod F3/katod F4, 2 mA för 30 min per session). Sedan utförs en uppföljning med samma protokoll som baslinjen. Personer som inte spelar onlinespel får endast baslinje FDG-PET skannar utan tDCS. Förändringar av kliniska egenskaper och asymmetri av regionala cerebral metabolisk frekvens av glukos (rCMRglu) i DLPFC undersöks i gamers. Dessutom är asymmetri av rCMRglu jämförs mellan spelare och icke-gamers vid baseline.

I vårt experiment fick 15 spelare tDCS-sessioner och avslutade grund-och Uppföljnings skanningar. Tio icke-gamers genomgick FDG-PET skannar Vidbaslinjen. Den tDCS minskat missbruk symtom, tid spenderas på spel, och ökad självkontroll. Dessutom var onormal asymmetri av rCMRglu i DLPFC vid baseline lindras efter tDCS.

Det nuvarande protokollet kan vara användbart för att bedöma behandlingseffekten av tDCS och dess underliggande hjärnförändringar hos gamers. Ytterligare randomiserade simulerade studier är befogade. Dessutom kan protokollet tillämpas på andra neurologiska och psykiska störningar.

Introduction

Under de senaste åren har ökad uppmärksamhet har betalats till överdriven online spel användning eftersom dess föreningar med negativ inverkan på psykisk hälsa och dagliga funktioner samt med Internet Gaming Disorder (IgD) har rapporterats1,2,3. Även om flera behandlingsstrategier inklusive farmakoterapi och kognitiv beteendeterapi har utvärderats, bevis för deras effektivitet är begränsad4.

Tidigare studier har föreslagit att igd kan dela kliniska och neurobiologiska likheter med andra beteendemässiga missbruk och missbruk sjukdomar5,6. Det har rapporterats att den dorsolateral prefrontala cortex (DLPFC) är nära involverad i patofysiologin i ämnet och beteendemässiga missbruk såsom Craving7, impulskontroll8, beslutsfattande9, och kognitiv flexibilitet10. Flera neuroimaging studier på IGD har rapporterat strukturella och funktionella försämringar i DLPFC6. I synnerhet, strukturella neuroimaging studier avslöjade en minskning av grå materia densitet i dlpfc11,12 och en funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) studie fann en förändrad cued-inducerad aktivitet i dlpfc av patienter med igd13. Dessutom kan funktionell asymmetri i hjärnan bidra till impulsivitet och begäret i missbruk inklusive IGD. Till exempel kan Cue-inducerad begäret för onlinespel vara relaterade till höger prefrontala aktiveringar14. Emellertid, förändringar av regionala cerebral metabolisk frekvens av glukos (rCMRglu) i samband med överdriven online spel användning eller IGD återstår att undersökas ytterligare jämfört med andra hjärn underskott15.

Transcranial rikta ström stimulering (tDCS) är en noninvasiv hjärna stimulering teknik som gäller en svag elektrisk ström (1-2 mA) genom elektroder fästa i hårbotten för att modulera neuronala membran potentialer. Generellt, den kortikala retbarhet ökas under anoden elektroden och minskade under katodelektroden16. TDCs har blivit en populär metod eftersom det är enkelt, Billigt och säkert att administrera jämfört med andra hjärnan stimulering tekniker såsom transkraniell magnetisk stimulering (TMS) som använder en magnetisk puls för att generera en elektrisk ström i hjärnvävnaden under spolen. Enligt en nyligen genomgång, användning av konventionella tDCS-protokoll har inte producerat några allvarliga biverkningar eller oåterkallelig skada och är associerad med endast mild och övergående klåda eller stickande känsla under stimulering område17.

Flera studier har visat goda resultat av TDCs18,19,20 och repetitiva TMS21,22 över dlpfc för behandling av beteendemässiga och substansberoende. Emellertid, ytterligare studier behövs för att undersöka effekterna av hjärnan stimulering tekniker på online spel användning och de underliggande hjärnförändringar.

Syftet med denna studie är att presentera ett protokoll för att tillämpa upprepade sessioner av tDCS över DLPFC och neuroimaging att undersöka den underliggande neurala korrelat hos spelare som använder 18F-fluoro-2-deoxyglukos positron emissions tomografi (FDG-PET), samt att bedöma dess genomförbarhet. Specifikt fokuserade vi på förändringar i missbruks symptom, genomsnittlig tid på spel, självkontroll och asymmetri i rCMRglu i DLPFC.

Protocol

Alla experimentella förfaranden som presenteras i detta protokoll har godkänts av den institutionella prövnings nämnden och är förenliga med Helsingforsdeklarationen. 1. forskningsdeltagare Rekrytera personer som rapporterar att de spelar onlinespel (The Gamer Group) och de som rapporterar att de inte spelar online-spel (den icke-Gamer grupp).Anmärkning: Här inkluderade vi individer med två eller fler IGD-symtom enligt diagnostisk och statistisk manual f…

Representative Results

Totalt 15 spelare (tabell 1) och 10 icke-gamers rekryterades. Medelåldern för spelargruppen (21,3 ± 1,4) var signifikant lägre än för icke-Gamer-gruppen (28,8 ± 7,5) (t =-3,81, p < 0,001). Det fanns 8 män i Gamer Group och 6 män i icke-Gamer grupp (χ2 = 0,11, p = 0,74). Beteendemässiga resultat med linjära blandade modeller indikerar att tDCS-sessionerna framgångsrikt sänkte IAT-poängen (z =-4,29, p < 0,001), veckotimmar spenderade spel (z =-2,41, p =…

Discussion

Vi har presenterat en tDCS och neuroimaging protokoll för online-spelare och bedömde dess genomförbarhet. Resultaten visade att upprepade sessioner av tDCS över DLPFC minskade online spelmissbruk symtom och genomsnittlig tid spenderas på spel och ökad självkontroll. En ökning av självkontroll var korrelerad med en minskning av missbruks symtom. Dessutom den onormala asymmetrin rCMRglu i DLPFC där den högra sidan var större än den vänstra sidan förbättrades efter tDCS sessioner i Gamer Group. Dessa resulta…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denna studie stöddes av National Research Foundation of Korea (NRF) finansierad av ministeriet för vetenskap och IKT (2015M3C7A1064832, 2015M3C7A1028373, 2018M3A6A3058651) och 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/
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