Adolessente neurowetenskap van verslawing: 'n Nuwe era (2015)

SKAKEL NAAR VRAESTEL

Deel 16, Desember 2015, Bladsye 192-193

Ontwikkelings Kognitiewe Neurowetenskap

Stofgebruik en die adolessente brein: ontwikkelingsimpakte, intervensies en lengte-uitkomste


Adolessensie is lank reeds erken as 'n tyd van dramatiese veranderinge in liggaam en gedrag. Meer onlangs word dit ook erken as 'n tyd van dramatiese veranderinge in die brein. Vooruitgang in neuroimaging tegnologie het kennis gemaak van die anatomie en fisiologie van die ontwikkelende brein wat toegankliker word.

Verskeie grootskaalse inisiatiewe wat magnetiese resonansiebeelding (MRI) gebruik om adolessente breinveroudering in gesondheid en siekte te identifiseer, dikwels geïntegreer met genetika en progressief gesofistikeerde gedrags- en omgewingsmaatreëls, begin insig gee in waarom adolessensie 'n tyd van beide geleenthede en kwesbaarheid is. .

Gedurende adolessensie word die brein nie volwasse deur groter en groter te word nie. Dit verval deur meer onderling en meer gespesialiseerd te word.

Die toenemende samehang, of kommunikasie tussen uiteenlopende breinstreke wat 'n ingewikkelde hiërargie van neurale stroombane bevat, word getoon oor verskeie modaliteite en vlakke van ondersoek. Studies van langtermyn potensiering dui op die vorming van sterker sinaptiese verbindings tydens adolessensie. Groter koherensie van elektriese aktiwiteit (die mate waartoe aktiwiteit in een gebied van aktiwiteit in 'n ander voorspel kan word) word getoon deur studies met behulp van EEG. Net so toon fMRI-studies wat bloedoksigasie assesseer, ook 'n algemene neiging tot groter samaktivering onder ruimtelikstreke streke. En strukturele MRI studies vind toenames in wit materie volume gedurende adolessensie wat myelinering weerspieël en gepaardgaande toenames in die spoed van neurale kommunikasie.

Karakterisering van hoe breinstrukture met mekaar verbind word, het grootliks baat gevind by die toepassing van grafiekteorie, 'n tak wiskunde wat gebruik word om die verband tussen "nodes" en "rande" te kwantifiseer. Node kan enige voorwerp of meetbare entiteit wees wat wissel van kwarks tot sterrestelsels . Voorbeelde van breinknope kan 'n neuron wees, 'n struktuur soos die hippocampus, of 'n gebied soos die prefrontale korteks. Kante kan enige verbindings tussen knope wees, vanaf 'n fisiese verband soos 'n sinaps tussen neurone of 'n statistiese korrelasie, soos wanneer twee dele van die brein op dieselfde manier geaktiveer word tydens rus of tydens 'n gegewe kognitiewe taak. Grafieke teoriebenaderings help ons om die verhouding tussen volwassenheid van verskillende neurale stroombane te kwantifiseer en hoe verskille in tydsberekening op die tydstip kan verband hou met variasie in gedrag en kognisie.

Byvoorbeeld, 'n veranderende balans tussen vroeëre modderende limbiese streke, wat dramatiese veranderinge onder puberteit ondergaan en later prevalale streke verduur, wat in die derde dekade aansienlike veranderinge ondergaan, word veronderstel om baie van die waargenome verskynsels van adolessensie te onderlê (Somerville et al., 2010).

Die toenemende spesialisasie van die adolessente brein word indirek uitgedruk as afname in grys materie volumes gedurende die tweede dekade, alhoewel baie werk nog gedoen moet word om die molekulêre en mikroskopiese prosesse onderliggend aan die waarneming te verstaan. Verhogings in myelinisasie, wat die aanwysing van 'n MRI-voxel aan die binnekant van die korteks van grys tot wit kan afwissel, is verantwoordelik vir sommige van die "reduksie" in grys materie volume, maar konvergerende bewyse uit post mortem studies en streekspesifieke wanverhoudings tussen ontwikkelingsbane van grys en wit materie volumes dui daarop dat ander prosesse ook bydra. Die mate waarin "snoei" van sinapse bydrae tot die volume-vermindering van grys materie, is onbekend. Dit is 'n belangrike vraagstuk om te verlig om die oor vereenvoudigde idee te verlig dat spesialisasie onderworpe is aan die verskynsel van minder, maar vinniger / vinniger verbindings. Om die meganismes te verstaan ​​is fundamenteel om intervensies te rig en hipoteses vir toekomstige ondersoeke te verfyn.

Miskien is die mees opvallende verandering van adolessente breinontwikkeling die mate van verandering self. 'N belangrike kenmerk van adolessente brein ontwikkeling is plastisiteit, die vermoë van die brein om te verander in reaksie op die eise van die omgewing. 'N Sekere mate van plastisiteit word regdeur die lewe behou, maar in die algemeen is daar 'n ontwikkelingsgradiënt van dalende plastisiteit, aangesien myelin proteïene soos Nogo-A, MAG en OMgp vrystel wat aksonspruiting inhibeer en die skepping van nuwe sinapses (Velde, 2008). Mense het egter 'n unieke lang tydperk van hoë plastisiteit, waardeur ons opvallend aanpasbaar is vir 'n wye verskeidenheid toestande. Langdurige plastisiteit kan verband hou met langdurige afhanklikheid van versorgers as oordraagbare spesies. 'N langer tydperk van afhanklikheid word geassosieer met meer komplekse sosiale en voedselversekeringsgedrag. Deur "opsies oop te hou" in terme van breinspesialisering, kan mense die eise van hul spesifieke omgewing assesseer en die vaardighede ontwikkel om te oorleef. Mense kan oral oorweldig van die ysige Noord- en Suidpool na die eilande op die eilande. Ons het ook aangepas vir kulturele veranderinge. Tienduisend jaar gelede, 'n kort tydjie in evolusionêre terme, het ons baie tyd spandeer om kos en skuiling te verseker. Nou kan die meeste mense skuiling en kalorieë verseker met veel minder tyd en moeite, wat via epigenetiese of ander faktore verband hou met vroeë puberteit en groter grootte. In plaas van voedsel te verseker, spandeer baie van ons nou die meeste van ons tyd met woorde of simbole. Dit is 'n noemenswaardige aanpassing gegee dat leeswerk slegs 5000 jaar oud is en nie bestaan ​​het vir baie van die menslike geskiedenis nie.

Verdere ondersteuning vir die voordeel van lang plastisiteit kom uit die waarneming dat ons laaste toename in breingrootte omtrent 500,000 jaar gelede nie korrek is met die krisis van die klimaat nie, maar die mate van klimaatsverandering. Dit is in teenstelling met Neanderthals, ons noue genetiese familie. Maturasietoestande kan op fossiele tande geassesseer word, op dieselfde manier dat boomringe gebruik kan word om groeikoerse vir bome te onderskei. Getuienis van fossiele Neanderthale tande dui daarop dat hulle baie vinniger veroudering het (Ramirez Rozzi en Bermudez De Castro, 2004). Alhoewel daar breine ongeveer 10% groter was en hulle in moeilike omgewings kon oorleef, het hul gebruik van gereedskap nie oor 100,000 jaar verander nie. Hulle het nie die adolessente plastisiteit en aanpasbaarheid van die mens gehad nie.

Adolessente breinplastisiteit het ons spesie goed gedien, maar dit kom teen 'n prys. Dit skep kwesbaarhede sowel as geleenthede. Meer as die helfte van alle geestesongesteldheid kom voor tydens adolessensie. Een uit elke vyf adolessente het 'n geestesongesteldheid wat volhard in volwasse jare. Dit is die piek tyd vir die opkoms van angsversteurings, bipolêre versteuring, depressie, eetversteurings en psigose. Dit is ook die mees algemene tyd vir die aanvang van dwelmmisbruik.

In hierdie Spesiale Uitgawe van Ontwikkelingskognitiewe Neurowetenschappen word topkundiges in die veld verslag gedoen oor ondersoeke na die neurobiologie van adolessente substansmisbruik. Konsekwente temas is verwantskappe tussen die aanvang, hoeveelheid en tipe gebruik, gekorreleer met veranderinge in die beloning van die brein, impulsbeheer en besluitnemingskringbane. Alhoewel die studies die beste pogings tot dusver verteenwoordig, bly daar steeds groot uitdagings om die spesifisiteit van gevolge, oorsaak / gevolg dinamika en meganismes te onderskei.

Terwyl die pad, meganismes en invloede van adolessente breinontwikkeling toegelig word, word meer bronne toegelig, en word meer navorsers die veld betrek. Adolessensie word toenemend erken as 'n duidelike ontwikkelingsfase met duidelike biologie eerder as net as 'n tussenfase tussen kinderjare en volwassenheid. Hierdie spesiale uitgawe bevat seminale bevindings van baie van die vooraanstaande navorsers wat die koppelvlak tussen adolessente neurobiologie en verslawing ondersoek.

Adolessensie is die piektyd vir die meeste geestesongesteldhede, die tyd van verskeie belangrike lewenskeuses wat lewenslange gevolge het, en 'n tyd wanneer die brein se plastisiteit intervensies meer effektief kan maak. Befondsing vir adolessente navorsing was egter tot onlangs 'n klein fraksie van die begroting. Dit het verander met die studie van die Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) - 'n nasionale longitudinale inisiatief wat die kort- en langtermynimpak van substansgebruik op breinontwikkeling sal beoordeel. Die projek sal 10,000 10 jongmense werf voordat hulle alkohol, dagga, tabak en ander dwelms begin gebruik en hulle tien jaar later tot in die vroeë volwassenheid sal volg. Die ABCD-projek bied 'n fantastiese platform vir jong of gevestigde ondersoekers om belangstelling in adolessente neurobiologie te beoefen en kan dien as 'n katalisator om die nodige ondersteuning en talent na die veld te bring.

Verwysings

  1.  
    • Velde, 2008
    • RD Fields
    • Witstof in leer-, kognisie- en psigiatriese afwykings
    • Neigings Neurosci., 31 (7) (2008), p. 361
    • Artikel

|

 PDF (844 K)

|

Sien rekord in Scopus

 | 

Met verwysing na artikels (353)

  1.  

|

Volledige teks via CrossRef

 | 

Met verwysing na artikels (129)

  1.  

|

 PDF (319 K)

|

Sien rekord in Scopus

 | 

Met verwysing na artikels (219)

Kopiereg © 2015 Gepubliseer deur Elsevier Ltd.