Estimulación de corriente directa transcraneal para jugadores en línea
Summary
Presentamos un protocolo y un estudio de viabilidad para aplicar la estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS) y la evaluación de neuroimagen en jugadores en línea.
Abstract
La estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que aplica una corriente eléctrica débil al cuero cabelludo para modular los potenciales de la membrana neuronal. En comparación con otros métodos de estimulación cerebral, tDCS es relativamente seguro, simple y barato de administrar.
Dado que el exceso de juegos en línea puede afectar negativamente la salud mental y el funcionamiento diario, es necesario desarrollar opciones de tratamiento para los jugadores. Aunque el tDCS sobre la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) ha demostrado resultados prometedores para diversas adicciones, no se ha probado en jugadores. Este artículo describe un protocolo y un estudio de viabilidad para aplicar tDCS repetido sobre el DLPFC y neuroimagen para examinar los correlatos neuronales subyacentes en los jugadores.
Al inicio, las personas que juegan juegos en línea reportan el promedio semanal de horas dedicadas a los juegos, completan cuestionarios sobre los síntomas de la adicción y el autocontrol, y se someten al cerebro 18F-fluoro-2-desoxiglucosa positron e imposibilidad de emisión de alcohol (FDG-PET). El protocolo tDCS consta de 12 sesiones sobre el DLPFC durante 4 semanas (ánodo F3/cátodo F4, 2 mA para 30 min por sesión). A continuación, se realiza un seguimiento utilizando el mismo protocolo que la línea de base. Las personas que no juegan juegos en línea reciben sólo escaneos FDG-PET de línea sin tDCS. Los cambios de características clínicas y la asimetría de la tasa metabólica cerebral regional de glucosa (rCMRglu) en el DLPFC se examinan en los jugadores. Además, la asimetría de rCMRglu se compara entre jugadores y no jugadores en la línea de base.
En nuestro experimento, 15 jugadores recibieron sesiones tDCS y completaron escaneos de línea de base y seguimiento. Diez no jugadores se sometieron a exploraciones FDG-PET en la línea de base. El tDCS redujo los síntomas de adicción, el tiempo dedicado a los juegos y el aumento del autocontrol. Además, la asimetría anormal de rCMRglu en el DLPFC al inicio se alivió después de tDCS.
El protocolo actual puede ser útil para evaluar la eficacia del tratamiento de tDCS y sus cambios cerebrales subyacentes en los jugadores. Otros estudios aleatorizados controlados por falsos están garantizados. Además, el protocolo se puede aplicar a otros trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Introduction
En los últimos años, se ha prestado mayor atención al uso excesivo de juegos en línea ya que sus asociaciones con impacto negativo en la salud mental y el funcionamiento diario, así como con el trastorno de los juegos de Internet (IGD) se han reportado1,2,3. Aunque se han evaluado varias estrategias de tratamiento, incluyendo farmacoterapia y terapia cognitivo-conductual, la evidencia de su eficacia es limitada4.
Estudios anteriores han sugerido que la IGD puede compartir similitudes clínicas y neurobiológicas con otras adicciones conductuales y trastornos por consumo de sustancias5,6. Se ha informado que la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) está estrechamente involucrada en la fisiopatología de la sustancia y la adicción al comportamiento como el anhelo7,el control de impulsos8,la toma de decisiones9,y la flexibilidad cognitiva10. Varios estudios de neuroimagen sobre IGD han notificado deficiencias estructurales y funcionales en el DLPFC6. En particular, los estudios de neuroimagen estructural revelaron una reducción de la densidad de la materia gris en el DLPFC11,12 y un estudio de resonancia magnética funcional (fMRI) encontró una actividad inducida por cued alterada en el DLPFC de pacientes con IGD13. Además, la asimetría funcional del cerebro puede contribuir a la impulsividad y el antojo en las adicciones incluyendo IGD. Por ejemplo, el antojo inducido por cue para juegos en línea podría estar relacionado con las activaciones prefrontales derechas14. Sin embargo, las alteraciones de la tasa metabólica cerebral regional de glucosa (rCMRglu) asociadas con el uso excesivo de juegos en línea o IGD siguen siendo para ser investigados más allá en comparación con otros déficits cerebrales15.
La estimulación de corriente directa transcraneal (tDCS) es una técnica de estimulación cerebral no invasiva que aplica una corriente eléctrica débil (1-2 mA) a través de electrodos conectados al cuero cabelludo para modular los potenciales de la membrana neuronal. Generalmente, la excitabilidad cortical aumenta bajo el electrodo de ánodo y disminuye bajo el electrodo catódo16. tDCS se ha convertido en un método popular porque es simple, barato y seguro de administrar en comparación con otras técnicas de estimulación cerebral como la estimulación magnética transcraneal (TMS) que utiliza un pulso magnético para generar una corriente eléctrica en el tejido cerebral debajo de la bobina. Según una revisión reciente, el uso de protocolos tDCS convencionales no ha producido ningún efecto adverso grave o lesión irreversible y se asocia con sólo sensación de picazón u hormigueo leve y transitoria bajo el área de estimulación17.
Varios estudios han demostrado resultados favorables de tDCS18,19,20 y repetitivo TMS21,22 sobre el DLPFC para el tratamiento de la adicción al comportamiento y las sustancias. Sin embargo, se necesitan más estudios para investigar los efectos de las técnicas de estimulación cerebral en el uso del juego en línea y los cambios cerebrales subyacentes.
El objetivo de este estudio es presentar un protocolo para aplicar sesiones repetidas de tDCS sobre el DLPFC y neuroimagen para examinar los correlatos neuronales subyacentes en los jugadores utilizando 18F-fluoro-2-desoxiglucosa tomografía por emisión de positrones (FDG-PET), así como para evaluar su viabilidad. Específicamente, nos centramos en los cambios en los síntomas de adicción, el tiempo promedio dedicado a los juegos, el autocontrol y la asimetría de rCMRglu en el DLPFC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hemos presentado un protocolo tDCS y neuroimagen para jugadores en línea y hemos evaluado su viabilidad. Los resultados demostraron que las sesiones repetidas de tDCS sobre el DLPFC redujeron los síntomas de adicción a los juegos en línea y el tiempo promedio dedicado a los juegos y aumentaron el autocontrol. Un aumento en el autocontrol se correlacionó con una disminución de los síntomas de adicción. Además, la asimetría anormal de rCMRglu en el DLPFC donde el lado derecho era mayor que el lado izquierdo se me…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por la National Research Foundation of Korea (NRF) financiado por el Ministerio de Ciencia y TIC (2015M3C7A1064832, 2015M3C7A1028373, 2018M3A6A3058651) y por los Institutos Nacionales de Salud (NIHNIMH 1R011111896, NI-HN 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).
