Przedstawiamy protokół i studium wykonalności dla zastosowania przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS) i oceny neuroobrazowania u graczy online.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Przedstawiamy protokół i studium wykonalności dla zastosowania przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS) i oceny neuroobrazowania u graczy online.
Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to nieinwazyjna technika stymulacji mózgu, która stosuje słaby prąd elektryczny do skóry głowy w celu modulacji potencjałów błony neuronalnej. W porównaniu z innymi metodami stymulacji mózgu, tDCS jest stosunkowo bezpieczny, prosty i niedrogi w zarządzaniu.
Ponieważ nadmierna ilość gier online może negatywnie wpływać na zdrowie psychiczne i codzienne funkcjonowanie, konieczne jest opracowanie opcji leczenia dla graczy. Chociaż tDCS nad grzbietowo-boczną korą przedczołową (DLPFC) wykazał obiecujące wyniki w przypadku różnych uzależnień, nie został przetestowany na graczach. W tym artykule opisano protokół i studium wykonalności dotyczące zastosowania powtarzającego się tDCS nad DLPFC i neuroobrazowaniem w celu zbadania podstawowych korelatów neuronalnych u graczy.
Na początku badania, osoby grające w gry online zgłaszają średnią tygodniową liczbę godzin spędzonych na grach, wypełniają kwestionariusze dotyczące objawów uzależnienia i samokontroli, a także przechodzą pozytonową tomografię emisyjną 18F-fluoro-2-deoksyglukozy mózgu (FDG-PET). Protokół tDCS składa się z 12 sesji przez DLPFC przez 4 tygodnie (anoda F3/katoda F4, 2 mA przez 30 minut na sesję). Następnie przeprowadza się obserwację przy użyciu tego samego protokołu, co punkt odniesienia. Osoby, które nie grają w gry online, otrzymują tylko podstawowe skany FDG-PET bez tDCS. Zmiany charakterystyki klinicznej i asymetria regionalnej mózgowej przemiany materii glukozy (rCMRglu) w DLPFC są badane u graczy. Ponadto asymetria rCMRglu jest porównywana między graczami i osobami niebędącymi graczami na początku gry.
W naszym eksperymencie 15 graczy otrzymało sesje tDCS i ukończyło skanowanie bazowe i uzupełniające. Dziesięć osób, które nie grały, przeszło skany FDG-PET na początku badania. tDCS zmniejszył objawy uzależnienia, czas spędzany na grach i zwiększył samokontrolę. Co więcej, nieprawidłowa asymetria rCMRglu w DLPFC na początku badania została złagodzona po tDCS.
Obecny protokół może być przydatny do oceny skuteczności leczenia tDCS i leżących u jego podstaw zmian w mózgu u graczy. Uzasadnione są dalsze randomizowane badania kontrolowane pozorowane. Ponadto protokół może być stosowany do innych zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych.
W ostatnich latach coraz większą uwagę zwraca się na nadmierne korzystanie z gier online, ponieważ zgłaszano ich powiązania z negatywnym wpływem na zdrowie psychiczne i codzienne funkcjonowanie, a także z zaburzeniami gier internetowych (IGD)1,2,3. Chociaż oceniono kilka strategii leczenia, w tym farmakoterapię i terapię poznawczo-behawioralną, dowody na ich skuteczność są ograniczone4.
Poprzednie badania sugerowały, że IGD może dzielić kliniczne i neurobiologiczne podobieństwa z innymi uzależnieniami behawioralnymi i zaburzeniami związanymi z używaniem substancji5,6. Doniesiono, że grzbietowo-boczna kora przedczołowa (DLPFC) jest ściśle zaangażowana w patofizjologię uzależnień od substancji i zachowań, takich jak łaknienie7, kontrola impulsów8, podejmowanie decyzji9 i elastyczność poznawcza10. Kilka badań neuroobrazowych dotyczących IGD wykazało strukturalne i funkcjonalne upośledzenie w DLPFC6. W szczególności badania neuroobrazowania strukturalnego wykazały zmniejszenie gęstości istoty szarej w DLPFC11,12, a badanie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wykazało zmienioną aktywność indukowaną cuedem w DLPFC u pacjentów z IGD13. Ponadto asymetria funkcjonalna mózgu może przyczyniać się do impulsywności i łaknienia w uzależnieniach, w tym IGD. Na przykład, wywołane cue pragnienie gier online może być związane z aktywacjami prawego przedczołowego 14. Jednak zmiany regionalnego tempa metabolizmu glukozy w mózgu (rCMRglu) związane z nadmiernym korzystaniem z gier online lub IGD pozostają do dalszego zbadania w porównaniu z innymi deficytami mózgu15.
Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to nieinwazyjna technika stymulacji mózgu, która stosuje słaby prąd elektryczny (1-2 mA) przez elektrody przymocowane do skóry głowy w celu modulacji potencjałów błony neuronalnej. Ogólnie rzecz biorąc, pobudliwość kory mózgowej jest zwiększona pod elektrodą anodową i zmniejszona pod elektrodą katodową16. tDCS stała się popularną metodą, ponieważ jest prosta, niedroga i bezpieczna w stosowaniu w porównaniu z innymi technikami stymulacji mózgu, takimi jak przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS), która wykorzystuje impuls magnetyczny do generowania prądu elektrycznego w tkance mózgowej pod cewką. Zgodnie z niedawnym przeglądem, stosowanie konwencjonalnych protokołów tDCS nie spowodowało żadnych poważnych skutków ubocznych ani nieodwracalnych obrażeń i wiąże się jedynie z łagodnym i przejściowym uczuciem swędzenia lub mrowienia w obszarze stymulacji17.
Kilka badań wykazało korzystne wyniki tDCS18,19,20 i powtarzalne TMS21,22 w DLPFC w leczeniu uzależnień behawioralnych i od substancji. Potrzebne są jednak dalsze badania, aby zbadać wpływ technik stymulacji mózgu na korzystanie z gier online i leżące u ich podstaw zmiany w mózgu.
Celem tego badania jest przedstawienie protokołu stosowania powtarzających się sesji tDCS przez DLPFC i neuroobrazowanie w celu zbadania podstawowych korelatów neuronalnych u graczy korzystających z pozytonowej tomografii emisyjnej 18F-fluoro-2-deoksyglukozy (FDG-PET), a także ocena jego wykonalności. W szczególności skupiliśmy się na zmianach w objawach uzależnienia, średnim czasie spędzanym na grach, samokontroli i asymetrii rCMRglu w DLPFC.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury eksperymentalne przedstawione w tym protokole zostały zatwierdzone przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną i są zgodne z Deklaracją Helsińską.
1. Uczestnicy badania
2. Ocena bazowa
3. Zastosowanie tDCS
4. Ocena uzupełniająca
5. Analiza danych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Łącznie zrekrutowano 15 graczy (Tabela 1) i 10 osób niegrających. Średni wiek grupy graczy (21,3 ± 1,4) był istotnie niższy niż grupy niegrającej (28,8 ± 7,5) (t = -3,81, p < 0,001). W grupie graczy było 8 mężczyzn, a w grupie niegrających 6 mężczyzn (χ2 = 0,11, p = 0,74).
Wyniki behawioralne przy użyciu liniowych modeli mieszanych wskazują, że sesje tDCS skutecznie obniżyły wynik IAT (z = -4,29, p < 0,001), tygodniowe godziny spędzone na graniu w gry (z = -2,...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiliśmy protokół tDCS i neuroobrazowania dla graczy online i oceniliśmy jego wykonalność. Wyniki wykazały, że powtarzające się sesje tDCS nad DLPFC zmniejszyły objawy uzależnienia od gier online i średni czas spędzony na grach oraz zwiększyły samokontrolę. Wzrost samokontroli był skorelowany ze spadkiem objawów uzależnienia. Co więcej, nieprawidłowa asymetria rCMRglu w DLPFC, w której prawa strona była większa niż lewa, uległa poprawie po sesjach tDCS w grupie graczy. Wyniki te mogą sugerować wykonalność tDCS w c...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
City University of New York (CUNY) posiada własność intelektualną w zakresie systemu i metod neurostymulacji, a wynalazcą jest Marom Bikson. Marom Bikson posiada udziały w Soterix Medical Inc i pełni funkcję konsultanta w Boston Scientific Inc. Wszyscy pozostali autorzy deklarują brak finansowego konfliktu interesów.
To badanie było wspierane przez National Research Foundation of Korea (NRF) finansowane przez Ministerstwo Nauki i ICT (2015M3C7A1064832, 2015M3C7A1028373, 2018M3A6A3058651) oraz przez National Institutes of Health (NIHNIMH 1R01MH111896, NIH-NINDS 1R01NS101362).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System obrazowania Discovery STE PET/CT | HEALTHCARE | ||
| MarsBaR region zainteresowania zestaw narzędzi dla SPM | Matthew Brett | Oprogramowanie do analizy neuroobrazowania; http://marsbar.sourceforge.net/ | |
| Statystyczne mapowanie parametryczne 12 | Wellcome Centre for Human Neuroimaging | Oprogramowanie do analizy neuroobrazowania; https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/ | |
| Przezczaszkowe urządzenie do stymulacji prądem stałym | Ybrain | YDS-301N | |
| WFU_PickAtlas | Laboratorium ANSIR, Wake Forest University School of Medicine | Oprogramowanie do analizy neuroobrazowania; https://www.nitrc.org/projects/wfu_pickatlas/ |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie