Die Insula und das Belohnungssystem: Schnittstellen von Spielmotivation, Belohnungsverarbeitung und kognitiven Fähigkeiten

Abstract

HINTERGRUND: Verhaltens- und Hirnforschung diskutieren neben einer Verbesserung kognitiver Fähigkeiten durch motivierende Prozesse die negativen Aspekte des Videospielkonsums. Diese schlagen sich in den hohen Fallzahlen von Konsumenten nieder, deren Spielmotivation zu einer pathologisch gesteigerten Nutzung führt. Eine Beeinflussung des neuronalen Belohnungssystems durch Belohnungs- und Motivationsmechanismen in Videospielen gilt dabei als gesichert. Ungeklärt bleibt bisher jedoch, ob sich individuelle neuronale Reaktionen auf Belohnungssituationen als Voraussetzung für eine unterschiedlich starke Affinität gegenüber Videospielen darstellen, oder ob sich das Ansprechen auf solche Stimuli als Reaktion auf vermehrten Videospielkonsum ändert. Um den Einfluss von Videospielen auf das Belohnungssystem und kognitive Fähigkeiten näher zu beleuchten, untersuchten wir gezielt die Insula, in welcher die Verarbeitung von Belohnungsassoziation, Interozeption und Emotionen sowie die Beeinflussung kognitiver Prozesse vereint ist. METHODIK: Vor (TP1) und nach (TP2) einer Interventionsphase wurde per neuropsychologischer Testbatterie die kognitive Leistungsfähigkeit, sowie per funktioneller Magnetresonanztomographie die Insulaaktivität bei Belohnungsassoziation von fünfzig gegenüber Videospielen naiven Probanden ermittelt. Fünfundzwanzig Probanden wurden randomisiert einer Spielergruppe zugewiesen und absolvierten ein achtwöchiges Videospieltraining von dreißig Minuten pro Tag. Die Kontrollgruppe nutzte in diesem Zeitraum keinerlei Videospiele. Der Spielverlauf und das subjektive Spielerleben wurden wöchentlich durch standardisierte Fragebögen ermittelt. ERGEBNISSE: Spieler und Kontrollen zeigten eine signifikant gesteigerte Aktivität beider Insellappen bei Gewinnantizipation. In der Spielergruppe war nach der Interventionsphase eine gleichbleibende Reaktion messbar, in der Kontrollgruppe hingegen eine deutliche Aktivitätsminderung, wobei sich in einer zweifaktoriellen Varianzanalyse eine Interaktion von Zeit und Gruppenzugehörigkeit nachweisen ließ. Zudem konnte eine signifikante Korrelation der TP1 Aktivität der linken Insula bei Gewinnantizipation zum subjektiven Spielspaß nachgewiesen werden. Keiner der durchgeführten kognitiven Tests zeigte eine signifikante Verbesserung durch Videospieltraining. Das Ansprechen der Insula auf motivationssteigernde Reize sowie die subjektive Spielaffinität zeigten nach Korrektur des Alpha-Fehlers ebenfalls keine signifikante Korrelation zu den Veränderungen innerhalb der kognitiven Fähigkeiten.

BACKGROUND: Behavioral science and brain research are investigating not only the enhancement of cognitive capabilities due to motivation but also the negative parts of videogame consumption, which are reflected in the high number of pathological gamblers. Thereby the influence of gains and motivation within videogames on the human reward system is considered as certain. Despite that, it stays unclear whether the individual reaction to reward is a precondition for a distinct attraction towards videogames or playing videogames alters the response to such a stimulus. To examine the Influence of videogames upon the reward system and cognition we aimed at the insular lobe, which combines processing of reward anticipation, interception and emotion and also influences cognitive processes. METHODICS: Fifty non-gamers absolved neuropsychological testing as well as functional magnetic resonance imaging before (TP1) and after (TP2) an intervention period. Twenty-five participants were randomly assigned to a videogame training group and underwent a training of thirty minutes per day over the course of eight weeks. In that period the control group played no videogames. Game progress and experience were surveyed by questionnaires on a weekly basis. RESULTS: Both the training and control group showed enhanced activity of the insula during reward anticipation. While the state of activation was found to be stable in the training group, considerable decreased activation was measured at TP2 in the control group. An interaction between the factors time and group could be found using ANOVA. Moreover, there was a significant correlation between the experienced fun while playing and the activation of the left insula. None of the tested cognitive parameters showed videogame training related enhancements. Furthermore, neither the reaction of the insula towards motivational stimuli, nor the subjective affinity towards playing videogames correlated significantly with changes in cognitive performance after Bonferroni correction. DISCUSSION: Our study provides evidence for a predictive value of Insula reaction towards reward anticipation for the motivation of playing videogames. Moreover, our results might indicate a preservation of reward responsiveness through videogame training, which could be crucial for future research in gaming motivation. The individual reaction of the insula and the motivation of the participants didn’t influence the improvement of cognitive capabilities, which is in line with recent studies investigating transfer effects. This longitudinal study corroborates the crucial role of the insula in motivation and contributes to an understanding of the integration of awareness and anticipation in reward processing.