JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
행동분석학

Транскраниальный Прямой Ток Стимуляция для онлайн геймеров

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

Мы представляем протокол и технико-экономическое обоснование для применения транскраниальной прямой стимуляции тока (tDCS) и нейровизуализации оценки в онлайн-геймеров.

Abstract

Транскраниальная стимуляция прямого тока (tDCS) является неинвазивной методом стимуляции мозга, который применяет слабый электрический ток для кожи головы, чтобы модулировать нейрональные мембранные потенциалы. По сравнению с другими методами стимуляции мозга, tDCS является относительно безопасным, простым и недорогим в управлении.

Поскольку чрезмерные онлайн-игры могут негативно повлиять на психическое здоровье и повседневное функционирование, разработка вариантов лечения для геймеров необходимо. Хотя tDCS над дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) продемонстрировал многообещающие результаты для различных зависимостей, он не был протестирован у геймеров. В настоящем документе описывается протокол и технико-экономическое обоснование применения повторных tDCS над DLPFC и нейровизуализации для изучения основных нейронных коррелятов у геймеров.

На базовом уровне, люди, которые играют в онлайн игры сообщают о среднем еженедельных часов, потраченных на игры, полные анкеты о симптомах наркомании и самоконтроля, и пройти мозг 18F-фтор-2-дезоксиглюкоза позитронно-эмиссионной томографии (FDG-PET). Протокол tDCS состоит из 12 сессий по DLPFC в течение 4 недель (анод F3/cathode F4, 2 мА на 30 минут за сессию). Затем проводится наблюдение с использованием того же протокола, что и базовый. Лица, которые не играют в онлайн-игры, получают только базовые fDG-PET-сканирование без tDCS. Изменения клинических характеристик и асимметрия регионального мозгового метаболизма глюкозы (rCMRglu) в DLPFC исследуются у геймеров. Кроме того, асимметрия rCMRglu сравнивается между геймерами и не-геймеров на базовом уровне.

В нашем эксперименте 15 геймеров получили сеансы tDCS и завершили базовое и последующее сканирование. Десять не-геймеров прошли FDG-PET сканирования на базовом уровне. TDCS уменьшил симптомы наркомании, время потраченное на играх, и увеличенное самоконтроль. Кроме того, аномальная асимметрия rCMRglu в DLPFC на базовом уровне была смягчена после tDCS.

Текущий протокол может быть полезен для оценки эффективности лечения tDCS и его основных изменений мозга у геймеров. Необходимы дальнейшие рандомизированные фиктивные исследования. Кроме того, протокол может быть применен к другим неврологическим и психическим расстройствам.

Introduction

В последние годы, все большее внимание было уделено чрезмерному использованию онлайн игры, так как его ассоциации с негативным воздействием на психическое здоровье и повседневное функционирование, а также с интернет-игр расстройства (IGD) были зарегистрированы1,2,3. Хотя было оценено несколько стратегий лечения, включая фармакотерапию и когнитивно-поведенческую терапию, доказательства их эффективности ограничены4.

Предыдущие исследования показали, что IGD может поделиться клиническими и нейробиологическими сходства с другими поведенческими зависимостями и расстройствами употребления психоактивных веществ5,6. Было сообщено, что дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) тесно участвует в патофизиологии вещества и поведенческой зависимости, такие как тяга7, импульс ный контроль8, принятие решений9, и когнитивной гибкости10. Несколько нейровизуальных исследований на IGD сообщили структурных и функциональных нарушений в DLPFC6. В частности, структурные исследования нейровизуализации показали снижение плотности серого вещества в DLPFC11,12 и функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) исследование показало, изменены cued-индуцированной активности в DLPFC пациентов с IGD13. Кроме того, функциональная асимметрия мозга может способствовать импульсивности и тяге в зависимости, включая IGD. Например, кий индуцированной тягу к онлайн-игр может быть связано с правом префронтальной активации14. Тем не менее, изменения регионального мозгового метаболизма скорости глюкозы (rCMRglu), связанные с чрезмерным использованием онлайн игры или IGD еще предстоит дополнительно изучить по сравнению с другими дефицитом мозга15.

Транскраниальная стимуляция прямого тока (tDCS) является неинвазивной методом стимуляции мозга, который применяет слабый электрический ток (1-2 мА) через электроды, прикрепленные к коже головы, чтобы модулировать нейрональные мембранные потенциалы. Как правило, возбудимость коры увеличивается под анодным электродом и уменьшается под катодным электродом16. tDCS стал популярным методом, потому что это простой, недорогой и безопасный для администрирования по сравнению с другими методами стимуляции мозга, такими как транскраниальная магнитная стимуляция (TMS), который использует магнитный импульс для генерации электрического тока в ткани мозга под катушкой. Согласно недавнему обзору, использование обычных протоколов tDCS не привело к каким-либо серьезным побочным эффектам или необратимым травмам и связано только с легким и преходящим зудилища или покалыванием под областью стимуляции17.

Несколько исследований продемонстрировали благоприятные результаты tDCS18,19,20 и повторяющихся TMS21,22 над DLPFC для лечения поведенческой и токсикомании. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования для изучения влияния методов стимуляции мозга на использование онлайн-игры и основные изменения мозга.

Цель этого исследования состоит в том, чтобы представить протокол для применения повторных сессий tDCS над DLPFC и нейровизуализации для изучения основных нейронных коррелятов у геймеров с помощью 18F-фтор-2-дезоксиглюкоза позитронно-эмиссионной томографии (FDG-PET), а также для оценки его осуществимости. В частности, мы сосредоточились на изменениях симптомов зависимости, среднем времени, затрачиваемом на игры, самоконтроле и асимметрии rCMRglu в DLPFC.

Protocol

Все экспериментальные процедуры, представленные в этом протоколе, были утверждены Советом по институциональному обзору и соответствуют Хельсинкской декларации. 1. Участники исследований Набирать людей, которые сообщают, что они играют в онлайн-игры (группа геймер?…

Representative Results

В общей сложности 15 геймеров(таблица 1) и 10 не-геймеров были набраны. Средний возраст группы геймеров (21,3 и 1,4) был значительно ниже, чем у группы не-геймеров (28,8 и 7,5) (т -3,81, стр. 0,001). В группе геймеров было 8 мужчин и 6 мужчин в группе, не являйвай геймеров(No 2 no 0.11, стр. 0,74). <p class="…

Discussion

Мы представили протокол tDCS и нейровизуализации для онлайн-геймеров и оценили его осуществимость. Результаты показали, что повторные сессии tDCS над DLPFC уменьшили симптомы зависимости онлайн-игры и среднее время, затрачиваемые на игры и повышение самоконтроля. Увеличение самоконтроля бы…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Данное исследование было поддержано Национальным исследовательским фондом Кореи (NRF), финансируемым Министерством науки и ИКТ (2015M3C7A1064832, 2015M3C77A1028373, 2018M3A6A3058651) и Национальными институтами здравоохранения (NIHNIMH 1R0111111111111111111111111 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/kr/60007?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This 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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

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

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image