Cereb. قشرة (2010) 20 (1): 61-69. دوى: 10.1093 / cercor / bhp078
+ الكاتب الانتماءات
عنوان المراسلات ليندا فان Leijenhorst. قسم علم النفس ، جامعة ليدن ، معهد البحوث النفسية ، فاسينارسيويج إكسنومكس ، إكسنومك آر بي ليدن ، هولندا. البريد الإلكتروني: [البريد الإلكتروني محمي].
ملخص
وقد اجتذبت العلاقة بين نمو المخ عبر مرحلة المراهقة والسلوك الخطير للمراهقين اهتماما متزايدا في السنوات الأخيرة. لقد تم اقتراح أن المراهقين لديهم حساسية شديدة لمكافأتهم بسبب اختلال التوازن في نمط النمو الذي يتبعه المخطط والقشرة المخية قبل الجبهية. حتى الآن ، من غير الواضح ما إذا كان المراهقون ينخرطون في سلوك محفوف بالمخاطر لأنهم يبالغون في تقدير المكافآت المحتملة أو يستجيبون أكثر للمكافآت المستلمة وما إذا كانت هذه التأثيرات تحدث في غياب القرارات. في هذه الدراسة ، استخدمنا نموذجًا للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي سمح لنا بفصل آثار الترقب ، الاستلام ، وإغفال المكافأة في 10- إلى 12-year-old ، و 14- إلى 15-year-old ، و 18- إلى المشاركين في 23 عامًا.
نظهر أنه تحسبًا للنتائج غير المؤكدة ، تكون الوصلة الأمامية أكثر نشاطًا في المراهقين مقارنةً بالبالغين الصغار ، وأن المخطط البطني يظهر قمة ذات علاقة بالمكافأة في مرحلة المراهقة المتوسطة ، في حين يبدى البالغون الشباب نشاط تنشيط القشرة المخروطية إلى المكافأة المحذوفة. تظهر هذه المناطق مسارات تنموية متميزة.
تدعم هذه الدراسة فرضية مفادها أن المراهقين لديهم حساسية شديدة لمكافأتهم ويضيف إلى الأدبيات الحالية في إثبات أن التنشيط العصبي يختلف في المراهقين حتى بالنسبة للمكافآت الصغيرة في غياب الاختيار. قد يكون لهذه النتائج آثار مهمة لفهم سلوك المراهقين المخاطرة.
المُقدّمة
في كثير من الأحيان يتم اتخاذ القرارات في مواقف غير مؤكدة ، والتي لا تعرف جميع المعلومات اللازمة لاتخاذ قرار عقلاني. عندما ترتبط الاختيارات في أوضاع غير مؤكدة بالنتائج السلبية المحتملة ، فإنها تعتبر مخاطرة. زيادة السلوك الخطر هي واحدة من أبرز خصائص المراهقة (ارنيت 1999; شتاينبرغ 2004; Boyer 2006). يشير هذا التغير في السلوك إلى اختلاف في عمليات صنع القرار للمراهقين مقارنة بالبالغين. أي أن المراهقين قد يختارون بشكل مختلف بين مسارات العمل المتنافسة في وضع غير مؤكد لأنهم يزنون النتائج المحتملة والاحتمالات التي تحدث بها هذه المقارنة بشكل مختلف عن البالغين. اقترحت الدراسات السابقة أن المراهقين متحيزون نحو المخاطرة بسبب الاختلافات في طريقة تجربة المكافآت (بيورك وآخرون. 2004; مايو وآخرون. 2004; ارنست وآخرون. 2005; جالفان وآخرون. 2006; فان ليجينهورست وآخرون. 2006).
وقد حددت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) مناطق الدماغ المتعلقة بتوقع النتائج ومعالجتها. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن المخطط البطني يستجيب لتوقع المكافآت المحتملة (Breiter et al. 2001; كنوتسون وآخرون. 2001; داغر 2007; توم وآخرون. 2007) ، والذي تم تأكيده بواسطة تحليل تلوي حديث (كنوتسون وجرير 2008). أنابالإضافة إلى ذلك ، فقد تورط insula الأمامي في توقع النتائج ، وكثيرا ما يرتبط التنشيط في هذه المنطقة مع عدم اليقين المرتبطة مع المتوقعن (كريتشلي وآخرون. 2001; فولز وآخرون. 2003). وأخيرا ، أظهرت العديد من الدراسات في البالغين ذلك القشرة الفص الجبهي الإنسي (PFC) والقشرة الأمامية الأمامية والقشرة الحزامية الأمامية تشارك في معالجة المكافآت (رولز 2000; بشارة 2001; كنوتسون وآخرون. 2001; O'Doherty وآخرون. 2001, 2002).
التطور الوظيفي لهذه المناطق ليس مفهوما جيدا. تظهر بعض الدراسات التنموية حتى الآن نمطًا غير منتظم من النتائج. من جهة أخرى ، ارتبط خطر أخذ المراهقين من جهة بحساسية "منخفضة" للمخطط البطني لمكافأة المراهقين مقارنة بالبالغين. وقد اقترحت هذه الاستجابة العصبية لقيادة المراهقين للبحث عن مزيد من الخبرات منبه من أجل التعويض عن انخفاض مستويات التنشيط في المخطط البطني (الرمح 2000; بيورك وآخرون. 2004). المن ناحية أخرى ، ارتبط أخذ المراهقين بالمخاطر بزيادة "الاستجابة" للمخطط البطني إلى إعادة التأهيلد (جالفان وآخرون. 2006). في هذه الدراسات ، اقترح أن هذه الزيادة في الاستجابة للمكافآت المحتملة في تركيبة مع قدرات التحكم الإدراكي غير الناضجة (الناتجة عن التطور المطول لل PFC) تحيز المراهقين نحو المخاطرة (جالفان وآخرون. 2006; ارنست وآخرون. 2006; كيسي ، جونز ، وآخرون. 2008).
تعقيد تفسير هذه النتائج التنموية لأسباب 2. أولاً ، هناك تباين كبير في أعمار المشاركين الذين تم تضمينهم في هذه الدراسات حول معالجة مكافأة المراهقين. وهذا أمر مثير للمشاكل لأن المراهقين يشكلون مجموعة غير متجانسة للغاية ، على سبيل المثال ، في مرحلة المراهقة المبكرة يمكن أن تتأثر التغيرات التنموية بتغييرات البلوغ. في الدراسات السابقة ، تم تضمين المراهقين من نطاق عمري واسع. على سبيل المثال ، في الدراسة من قبل بيورك وآخرون. (2004)، تألفت مجموعة المراهقين من المشاركين الذين تتراوح أعمارهم بين 12 - 17 سنوات ، والتي قد تعيق تفسيرنا لنمط التغيير التنموي. وقد أظهرت دراسات تصوير الدماغ الهيكلية أن تطوير بنية الدماغ من حيث نسبة المادة الرمادية والبيضاء يستمر طوال فترة المراهقة (جيد وآخرون. 1999; جوغتاي وآخرون. 2004) ، وقد أظهرت دراسة حديثة أن هذه التغيرات التطورية تتبع نمطًا غير خطيًا في العديد من مناطق الدماغ (شو وآخرون. 2008). تتمثل الصعوبة الثانية في استخدام نماذج تجريبية مختلفة في التقارير السابقة ، مما يجعل من الصعب مقارنة النتائج. على سبيل المثال ، في الدراسات السابقة ، كانت المكافآت تعتمد على أداء مهام المشاركين وتفاوتت متطلبات الحصول على المكافآت. تعتمد المكافآت على أوقات رد الفعل (على سبيل المثال ، بيورك وآخرون. 2004) أو على دقة الاستجابة / مطابقة الاحتمال (على سبيل المثال ، ارنست وآخرون. 2005; جالفان وآخرون. 2006; فان ليجينهورست وآخرون. 2006; إيشيل وآخرون. 2007). بالإضافة إلى ذلك ، مقدار المكافأة (بيورك وآخرون. 2004; جالفان وآخرون. 2006) ، احتمال المكافأة (مايو وآخرون. 2004; فان ليجينهورست وآخرون. 2006) ، أو حجمها واحتمالها (Ernst et al. 2005؛ إيشيل وآخرون. 2007) تم التلاعب بها. ولذلك من الصعب ربط الاختلافات التنموية في التنشيط المخططي البطني إلى المخاطرة في المكافأة أو معالجتها بشكل أكثر عمومية. في الآونة الأخيرة ، حاولت الدراسات التي أجريت على عملية صنع القرار لدى البالغين التنبؤ بالسلوك بناءً على التغييرات السابقة في تفعيل المخطط البطني (كنوتسون وجرير 2008). وأظهرت هذه الدراسات أن زيادة تنشيط المخاطي البطني يرتبط بزيادة الاستعداد لتحمل المخاطر عند البالغين. في دراسة سابقة بما في ذلك البالغين ، كنوتسون وآخرون. استخدم (2008) مهمة اتخاذ القرار وقدم صورًا مجزية غير مرتبطة بالمهمة. كان عرض هذه الصور مرتبطًا بزيادة تفعيل المخطط البطني وزيادة الاستعداد لتحمل المخاطر (Knutson et al. 2008). وبالتالي ، إذا كانت الذروة في تفعيل المخطط البطني في المراهقين تدفعهم إلى المخاطرة ، فمن المهم فهم مدى استقلال هذه المنطقة عن المتطلبات السلوكية. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم أن نفهم في أي مرحلة ، أثناء توقع أو معالجة المكافآت ، يتم ملاحظة الاختلافات بين المراهقين والبالغين. يمكن أن يساعد فهم أفضل لأسباب معالجة مكافأة المراهقين في تفسير السلوك المحفوط بالمخاطر الذي قد ينخرط فيه العديد من المراهقين. من المهم أن نفهم ما إذا كان المراهقون أكثر عرضة للانخراط في سلوك محفوف بالمخاطر مقارنة مع البالغين لأنهم يبالغون في تقدير المكافآت المحتملة (في في مرحلة مبكرة من عملية صنع القرار) أو لأن استجابتها للمكافآت المستلمة تختلف عن تلك الخاصة بالبالغين (في مرحلة لاحقة). إن نظرة متعمقة على هذه الاختلافات المحتملة في حساسية المكافأة في مرحلة المراهقة تعلمنا بالعمليات التي تكمن في السلوك الخطر للمراهقين في العالم الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك ، قد تساعد هذه المعرفة محاولات التدخل وحماية المراهقين من المشاكل التي يواجهونها. قد الاختلافات الأساسية في مناطق الدماغ المتعلقة مكافأة بين المشاركين من مختلف الأعمار تعقد تفسير التغيرات في النمو في السلوك. إحدى الطرق للتغلب على هذه الصعوبة هي دراسة معالجة المكافأة باستخدام مهمة تجريبية ، حيث تكون المكافأة والمخاطر غير مرتبطين بسلوك المشاركين (لمقاربة مشابهة ، انظر توبلر وآخرون. 2008). ولذلك ، كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة الاختلافات التطورية في التنشيط العصبي المتعلق بمراحل مختلفة لمعالجة المكافآت في غياب السلوك.
قارنا الركائز العصبية من توقع النتائج ومعالجة النتائج في مرحلة المراهقة المبكرة والمتوسطة والشباب بالشباب باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي. من أجل تحديد نمط تطور مناطق الدماغ المتورطة في معالجة المكافأة ، قمنا بتضمين المجموعات العمرية المتجانسة لـ 3 (عمر 10 - 12 ، سنة 14 - 15 ، وأعمار 18 - 23). قام هؤلاء المشاركون بأداء مهمة سلوت ماشين (دونكرز وآخرون. 2005) ، وهو نموذج بسيط لا يمكن التنبؤ فيه بمكافآت مالية صغيرة ولا علاقة لها بالسلوك. في هذه المهمة ، ينظر المشاركون إلى ماكينات القمار من 3 والتي يتم فيها عرض صور الفاكهة على التوالي. فقط عندما تكون صور 3 نفسها ، يفوز المشاركون بالمال. تتضمن المهمة عرض الشروط المختلفة لـ 3: 1) جميع صور 3 مختلفة (يشار إليها باسم حالة XYZ) ، 2) تكون صور 2 الأولى هي نفسها ولكن الثالثة مختلفة (يشار إليها باسم شرط XXY) ، و 3) جميع صور 3 هي نفسها (يشار إليها بشروط XXX). وبهذه الطريقة ، سمح لنا النموذج بالتنصل من تنشيط الدماغ المرتبط بتوقع النتائج (عندما تكون صور 2 3 هي نفسها مقابل كل صور 3 مختلفة ؛ XXY مقابل XYZ) ، معالجة المكافأة (عندما تكون جميع صور 3 نفس مقابل 2 الأول من أصل ثلاث صور هي نفسها ؛ XXX مقابل XXY) ، وإغفال المكافأة (XXY مقابل XXX).
ركزت تحليلاتنا على تحديد مناطق الدماغ المتورطة في تجهيز المكافآت وعدم اليقين ، بما في ذلك المخطط ، insula ، والقشرة الأمامية الأمامية (OFC). كانت فرضيتنا الأولى هي أن هذه المناطق تظهر التطور الوظيفي ، والذي ينعكس في نمط مختلف من التنشيط في الفئات العمرية المختلفة. اختبرنا الأنماط التطورية الخطية وغير الخطية. كانت فرضيتنا الثانية أنه إذا ارتبط أخذ مخاطر المراهقين بزيادة الحساسية للمكافأة ، فيجب أن ينعكس ذلك في ذروة التنشيط في المخطط البطني في هذه الفئة العمرية. فحصنا في أي مرحلة ، أثناء توقع النتائج أو معالجتها ، سوف يظهر المخطط البطني استجابات مختلفة في غياب المتطلبات السلوكية وما إذا كانت الاستجابة للمكافآت في هذه المنطقة ستزداد أو تنقص في المراهقين مقارنة بالبالغين. ومن المتوقع أن تقدم النتائج نظرة ثاقبة في تطوير مناطق الدماغ ذات الصلة بالمكافأة خلال فترة المراهقة وتساهم في تفسير الاختلافات في الاستجابات العصبية بين المراهقين والبالغين في المهام الأكثر تعقيدًا للمجازفة والمجازفة.
مواد وطرق
المشاركون
شارك ما مجموعه 53 من المتطوعين الذين يتمتعون بصحة جيدة في الدراسة ، وهم خمسة عشر عامًا من عمر 18 - 23 (إناث 7 ؛ متوسط العمر = 20.2 ، الانحراف المعياري [SD] = 1.6) ، ثمانية عشر عامًا من عمر 14 - 15 (إناث 10) age = 15.0 و SD = 0.7) و 17 عامًا من العمر 10 - 12 (الإناث 8 ؛ متوسط العمر 11.6 ، SD = 0.8). تم الحصول على الموافقة المستنيرة من جميع المشاركين ومن مقدمي الرعاية الأولية في حالة كان المشاركون أصغر من سن 18 من العمر. تمت الموافقة على الدراسة من قبل اللجنة الأخلاقية الطبية في المركز الطبي لجامعة ليدن (LUMC). تم استبعاد البيانات من 3 من المشاركين الإضافيين البالغين بسبب الصعوبات التقنية. تم استبعاد البيانات الخاصة بالمشاركين الذين تم نقلهم أكثر من 3 ملم في أي اتجاه من التحليلات. لهذا السبب ، تم استبعاد بيانات المشاركين 3 (14 و 15 و 10 عامًا). متوسط الحركة كان 0.52 ملم للأعمار العمرية 18 - 23 ، و 0.68 ملم للأعمار العمرية 14 - 15 ، و 0.62 ملم للأعمار من سنة 10 - 12. لم يكن الفرق في متوسط الحركة بين الفئات العمرية كبيرا (P > 0.1).
التقييم السلوكي
قبل المسح ، تم إعداد جميع المشاركين لجلسة المسح في مختبر هادئ حيث كان هناك ماسح ضوئي وهمي. هذا الماسح الضوئي وهمية ، والتي تحاكي البيئة والأصوات من الماسح الضوئي بالرنين المغناطيسي الحقيقي (MRI) ، أعطى القصر فرصة لتعتاد على بيئة الماسح الضوئي ، وكان يستخدم لشرح إجراء المسح لجميع المشاركين. للحصول على تقدير لمعدل الذكاء ، إصدارات مناسبة للعمر من اختبارات 2 الفرعية لمقياس Wechsler Adult Intelligence (Wechsler 1981) أو ميزان استخبارات Wechsler للأطفال (Wechsler 1991) - تم إضفاء الطابع الإيجابي و تصميم البلوكات على جميع المشاركين. بالنسبة إلى سنوات عمر 10 – 12 ، وأعمار سنوات 14 – 15 ، وأعمار 18 – 23 ، فقد كانت أجهزة IQ هي 119.7 (SD = 9.7) و 106.0 (SD = 9.0) و 108.7 (SD = 9.4) ، على التوالي. كان متوسط معدل الذكاء في سن عام 10 – 12 أعلى بكثير مقارنة بالمجموعات العمرية الأخرى لـ 2 (F2,49 = 11.62، P = 0.001) ، ولكن انخفض معدل الذكاء الإجمالي للمشاركين في النطاق المتوسط. تم تصحيح جميع التحليلات الواردة أدناه عن الاختلافات في معدل الذكاء عن طريق إضافة معدل الذكاء كعامل مشترك إلى التحليلات. ومع ذلك ، لم تتأثر أي من آثار اختلافات الذكاء. لذلك ، لا يتم وصف فروق الذكاء أكثر من ذلك.
تم فحص جميع المشاركين في الحالات النفسية ، تعاطي المخدرات ، إصابات الرأس ، وموانع استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام قائمة مرجعية. لم يُبلغ أي مشارك عن أي مشاكل. بالإضافة إلى ذلك ، تم فحص المشاركين في المجموعات العمرية الأصغر سنا 2 لمشاكل السلوكية باستخدام تصنيفات الأم في قائمة مراجعة سلوك الطفل (Achenbach 1991). تراجعت النتائج لجميع المشاركين داخل نطاق غير الخطيري.
تصميم تجريبي
أجرى المشاركون مهمة آلة القمار ، وهي نسخة ملائمة للأطفال من نموذج استخدمه سابقًا دونكرز وآخرون. (2005). بدأت كل تجربة مع تقديم 3 ماكينات القمار الفارغة. بعد 500 مللي ثانية ، تم تقديم عملة معدنية في الجزء السفلي من الشاشة ل 1000 مللي ثانية ، والتي كانت بمثابة جديلة. من أجل الحفاظ على مشاركة المشاركين في المهمة (السلبية خلافًا لذلك) ، تم إرشادهم لبدء الآلات عن طريق الضغط على زر مُحدد مسبقًا بإصبع السبابة الأيمن عند تقديم الإشارة. كان يجب تقديم الاستجابة خلال نافذة زمنية 1000-ms. بعد نافذة استجابة 1000-ms ، صور 3 ، تم عرض كل أنواع 1 من 3 أنواع الفواكه الممكنة - كيوي ، أو كمثرى ، أو زوج من الكرز على التوالي ، من اليسار إلى اليمين في ماكينات القمار ، كل 1500 مللي ثانية (انظر التين 1).
مثال على (a) محاكمة و (b) يعرض النتائج المحتملة لمهمة سلوت ماشين. بعد فترة زمنية 1000-ms التي يمكن للمشاركين فيها الرد على الإشارة ، تظهر صور 3 على التوالي كل 1500 مللي ثانية ، مما يؤدي إلى أنواع 3 التجريبية: XXX أو XXY أو XYZ. فاز المشاركون بـ 0.05 على كل XXX من التجارب ولم يفزوا في الشروط الأخرى.
تم عرض الصور في 3 أوامر محتملة: 1) 3 صورًا مختلفة (مثل ، kiwi – pear – cherries ، يُشار إليها باسم XYZ trials) ، 2) 2 متطابقة و 1 صورة مختلفة (على سبيل المثال ، kiwi – kiwi – cherries ، يشار إليها بـ XXY التجارب) ، أو 3) صور متطابقة 3 (على سبيل المثال ، الكيوي الكيوي الكيوي ، يشار إليها باسم التجارب الثلاثون). تمثل أنواع 3 التجريبية هذه الشروط التجريبية لـ 3. تم اختيار ترتيب الطلبات التي تم تقديمها بشكل عشوائي ، وتم تقديم المشاركين إلى مجموعة جديدة من صور 3 في كل تجربة.
تم إصدار تعليمات للمشاركين مسبقًا بأنهم سيحصلون على 0.05 على كل تجربة XXX وأنهم لن يحصلوا على أموال من الأنواع الأخرى من التجارب. عندما فشل المشاركون في الاستجابة خلال العرض التقديمي لـ 1000-ms ، انتهت النسخة التجريبية وحصلوا على عقوبة 0.10 €. حدث هذا على أقل من 5٪ من التجارب. في نهاية التجربة ، تمت إضافة إجمالي المكاسب (€ 1.50) إلى المبلغ الذي استلمه المشاركون كتعويض عن المشاركة في الدراسة.
الحصول على بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي
تم تقديم التجارب على مدار مسوحات 2 ذات الصلة بالأحداث والتي استمر كل منها تقريبًا تقريبًا بـ 7 دقيقة. تم عرض المنبهات البصرية على شاشة يمكن للمشاركين رؤيتها من خلال مرآة ملحقة بملف الرأس. أثناء المسح ، تم تقديم المشاركين إلى مجموع من تجارب 120 ، حيث تم خلط تجارب XXX و XXY و XYZ ، بحيث تم تقديم تجارب 60 XYZ و 30 XXY و 30 XXX ، مع تجارب 60 في كل مرة. يمكن أن تتأثر الفروق المرتبطة بالعمر استجابة للمكافآت عن طريق بطء القدرة على تعلم الاحتمالات والتنبؤ بالمخاطر. نحن نسيطر على هذا الاحتمال من خلال تقديم محفزات 3 المتتالية بترتيب شبه عشوائي لزيادة درجة عدم اليقين. في جميع التجارب بعد تقديم الصورة الأولى ، كان احتمال أن تكون الصورة التالية في سلسلة 3 هي نفسها دائمًا 50٪. بنفس الطريقة ، بعد عرض الصور المتطابقة لـ 2 ، كان احتمال أن تكون الصورة الثالثة نفسها هو 50٪ (50٪ XYZ و 25٪ XXY و 25٪ XXX ، يتبع دونكرز وآخرون. 2005). تمت إضافة فترات التثبيت الدائمة بين 1 و 3 s ، التي تعلمت بزيادات من 500 مللي ثانية ، بين التجارب التجريبية.
تم إجراء المسح باستخدام ملف قياسي كامل الرأس على ماسح ضوئي 3-T Philips في LUMC. تم الحصول على البيانات الوظيفية باستخدام T2* متوالية نبض متحد صدى متدرج صدى - متدرج صدى (38 متجاورة 2.75-mm شرائح مائلة متجاورة ، باستخدام اقتناء معشق ، تكرار وقت = 2.211 s ، وقت echo = 30 ms ، 2.75 × 2.75 mm دقة مستوية ، أحجام 230 لكل تشغيل ). تم تجاهل أول 2 من كل مسح لإتاحة المجال له T1آثار للتأقلم عالية الدقة T2* الصور الوزن ودقة عالية T1تم جمع الصور الباثولوجية في نهاية جلسة الفحص. تم تقييد حركة الرأس باستخدام وسادة وإدراج الرغوة التي تحيط الرأس.
fMRI Preprocessing and Statistical Analysis
أجريت المعالجة الأولية للبيانات والتحليل باستخدام SPM2 (قسم ويلكوم لأمراض الأعصاب المعرفية). تم تصحيح الصور للاختلافات في توقيت اقتناء شريحة ، تليها حركة حركة الجسم جامدة. تم تسويتها مجلدات الهيكلية والوظيفية مكانيا إلى T1 ونماذج التصوير الصدى المستقيم ، على التوالي. استعملت خوارزمية التطبيع تحولاً صغيراً في المعلمة 12 مع تحويل غير خطي يتضمن وظائف أساس جيب التمام. خلال عملية التطبيع ، تمت إعادة خلط البيانات إلى voxels xNUMX-mm مكعب. استندت قوالب على الفضاء MENI3 التجسيمي (Cocosco et al. 1997). تم تهدئة الأحجام الوظيفية بعرض 8-mm الكامل عند نصف نواة غوسية متناحية كحد أقصى. تم إجراء التحليلات الإحصائية على بيانات الأفراد باستخدام النموذج الخطي العام (GLM) في SPM2.
تم تصميم السلسلة الزمنية للـ fMRI كسلسلة من الأحداث المتداخلة مع وظيفة استجابة ديناميكية الدورة الدموية (HRF) في نماذج 2 منفصلة. قمنا بتصميم كل تجربة في ظروف 3 مختلفة (XXX ، XXY ، و XYZ) كحدث لمدد صفرية حول أوقات بداية الحافز الثاني في النموذج الأول وحول أوقات بداية الحافز الثالث في النموذج الثاني. تم تصميم تجارب الخطأ ، التي تم تعريفها على أنها التجارب التي لم يستجب فيها المشارك داخل نافذة تلميح 1000-ms ، على حدة وتم استبعادها من تحليلات fMRI.
بالنسبة لكل مشترك ، تم استخدام تقديرات المعلمات لارتفاع HRF المتناسق الأكثر ملائمة لكل شرط في التباين المزدوج. بالنسبة إلى النموذج الأول ، قمنا بحساب صور التباين للمقارنة بين XXY و XYZ (أي مقارنة الحالة التي رأى فيها المشاركون أولاً صور 2 التي كانت هي نفس الصور [XX] مقابل 2 التي كانت مختلفة [XY]) ، والتي كشفت أنماط تنشيط الدماغ المتعلقة "بتوقع" نتائج التجارب ، بناءً على فرضية أن المراهقين أكثر حساسية للمكافآت المحتملة من البالغين. بالنسبة للنموذج الثاني ، قمنا بحساب صور التباين للمقارنة بين ظروف XXX و XXY ، بمقارنة أنماط تنشيط الدماغ المتعلقة بمعالجة نتائج التجارب. تم تقديم صور التباين الناتجة المحسوبة لكل مشارك إلى تحليلات مجموعة المستوى الثاني. على مستوى المجموعة ، تم حساب تباين الدماغ الكامل بين الشروط من خلال أداء واحد الذيل tاختبارات على هذه الصور ، معاملة المشاركين كأثر عشوائي. كانت عتبات الخرائط إحصائية الدماغ الكامل في P <0.001 ، بحد أقصى 5 وحدات بكسل متجاورة.
التحليلات الإحصائية: الاختلافات المرتبطة بالعمر
نظرًا لأننا كنا مهتمين بشكل خاص بنمط التنشيط المرتبط بتوقع النتائج ومعالجة النتائج في المجموعات العمرية المختلفة لـ 3 ، فقد أجرينا تحليلات voxelwise للتغاير (ANOVAs) لتحديد المناطق التي تظهر الاختلافات المرتبطة بالعمر في التنشيط. اختبرنا الخطية (−1 0 1) ، و quadratic (−0.5 1 −0.5) ، و curvilinear (1 −0.5 −0.5) ، (−0.5 −0.5 1) تأثيرات في تباين XXY-XYZ للنموذج الأول ( توقع النتائج) و XXX - XXY للنموذج الثاني (معالجة النتائج). اعتبرت ANOVA هامة عند عتبة إحصائية من 0.001 غير مصححة لمقارنات متعددة ، مع حد حد Xoxx 5 المتجاورة.
نتائج التصوير: تحليل مجال الاهتمام
استخدمنا مربع أدوات MARSBAR للاستخدام مع SPM2 (بريت وآخرون. 2002) لإجراء تحليلات منطقة الاهتمام (ROI) لمواصفات نمط التنشيط. لقد أنشأنا عائد استثمار (ROI) كروي 6-mm مركزًا في voxel نشاط الذروة في المناطق التي تم تحديدها في اختبار ANOVA للاختلافات المرتبطة بالعمر. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمنا MARSBAR لاستخراج سلسلة زمنية نشاط تعتمد على مستوى الأكسجين في الدم في عوائد الاستثمار هذه عن طريق حساب الدورات الزمنية للظروف التجريبية المختلفة التي تبدأ في بداية كل تجربة. يتم عرض هذه الدورات الزمنية لأغراض توضيحية في أرقام شنومكس و 3.
نتائج الدماغ الكامل للأطفال الذين تتراوح أعمارهم من 0 إلى 12 عامًا ، ومن 14 إلى 15 عامًا ، والمشاركين الذين تتراوح أعمارهم من 18 إلى 23 عامًا ، تتعلق بتوقع المكافأة المحتملة على النقيض من XXY> XYZ في P <0.001 عتبة غير مصححة (اللوحة العلوية) ؛ عائد استثمار كروي بحجم 6 مم ودورات زمنية متوسطة للفئات العمرية 3 للجزيرة الأمامية والمخطط (اللوحة السفلية).
نتائج الدماغ الكامل للأطفال الذين تتراوح أعمارهم من 10 إلى 12 عامًا ، ومن 14 إلى 15 عامًا ، والمشاركين الذين تتراوح أعمارهم من 18 إلى 23 عامًا ، تتعلق بتوقع المكافأة المحتملة على النقيض من XXX> XXY في P <0.001 عتبة غير مصححة (اللوحة العلوية) و XXY> XXX (باللون الأزرق) ؛ عائد استثمار كروي بحجم 6 مم ودورات تدريبية متوسطة الوقت للفئات العمرية 3 للمخطط و OFC (اللوحة السفلية).
النتائج
توقعات النتيجة
أجرينا تحليل GLM على البيانات الوظيفية التي تم نمذجتها في بداية الحافز الثاني وحسبنا التباين voxelwise لـ XXY> XYZ للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10-12 عامًا و 14-15 عامًا و18-23 عامًا بشكل منفصل. نتج عن هذه التحليلات مجالات تنشيط متداخلة إلى حد كبير للفئات العمرية الثلاث. في جميع الفئات العمرية ، ارتبط توقع النتائج باستمرار مع التنشيط في الجزيرة الأمامية اليمنى (انظر التين 2، اللوحة العلوية). بالنسبة إلى سنوات عمر 10 و 12 و 14 – 15 ، تم العثور على تنشيط insula الأمامي في كلا نصفي الكرة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مجموعات عمر المراهقين مجموعات التنشيط في المخطط البطني والقشرة الحزامية الظهرية. يتم الإبلاغ عن مجموعات كبيرة وإحداثيات MNI المقابلة في جدول تكميلي 1.
لم ينتج عن اختبار ANOVAs الفيروسي للتغيرات المرتبطة بالعمر للتناقض XXY – XYZ أي تجمعات مهمة عند عتبة P <0.001. عند عتبة أكثر ليبرالية (P <0.005) ، كشف اختبار ANOVA للتباين 1 0 1 عن تغيير خطي في التنشيط مع تقدم العمر في الجزيرة الأمامية اليمنى (الذروة عند 42 ، 12 ، −3 ، z = 2.95) ، F1,47 = 11.24، P = 0.002. لقد أنشأنا عائد استثمار كروي من 6-mm مركزًا في هذا voxel وأجري مجموعة عمرية (3) × شرط (2) ANOVA على البيانات المستخرجة من هذا العائد إلى المزيد من التوصيف لأنماط التنشيط في هذه المنطقة. يتم وضع متوسط سلاسل زمنية لعائد الاستثمار هذا في اللوحة السفلية من الشكل 2. نتج عن ANOVA لعائد الاستثمار هذا مجموعة عمرية × تفاعل أحادي ، F2,47 = 7.00، P = 0.002. أكدت مقارنات المتابعة أن هذه المنطقة كانت أكثر نشاطًا في XXY مقارنة بحالة XYZ في سنوات عمر 10 – 12 ، F1,16 = 11.26، P = 0.004 ، و 14 – 15 عامًا ، F1,17 = 3.62، P = 0.005. بالنسبة لأعمار سنة 18 – 23 ، لم يكن الفرق بين الشروط كبيرًا (P = 0.19).
لم يتم العثور على تغييرات متعلقة بالعمر للتناقض XXY – XYZ في المخطط. كشفت ANOVA أن هذه المنطقة كانت نشطة في جميع الفئات العمرية (ذروة في −9 ، 9 ، 0 ، z = 4.57) تحسبًا للنتائج ، F3,47 = 13.11، P <0.001. كما هو متوقع ، أدت ANOVAs على البيانات المستخرجة من عائد الاستثمار الكروي 6 مم لهذه المنطقة إلى تأثير رئيسي للحالة ، F1,47 = 23.73، P <0.001 ولا يوجد تفاعل معنوي مع الفئة العمرية (P = 0.1). هذه النتائج تدل على أن المخطط كان أكثر نشاطا تحسبا للمكافأة المحتملة بنفس القدر في جميع الفئات العمرية. ومع ذلك ، فإن المقارنات للفئات العمرية توحي بشكل منفصل بردود بطنية أكبر في مجموعات المراهقين. أي أنه في عمر 10 − 12 و 14 − 15 ، أدت الحالة XXY إلى تنشيط أكبر بكثير مقارنةً بحالة XYZ (P = 0.001 للتأثير الرئيسي للحالة) ، بينما في البالغين أظهر هذا الفرق فقط اتجاه نحو الأهمية (P = 0.09).
معالجة النتائج
لفحص أنماط تنشيط الدماغ المتعلقة بمعالجة النتائج ، تم إجراء تحليل GLM مماثل على البيانات الوظيفية التي تم نمذجتها في بداية الحافز الثالث. مرة أخرى ، قمنا بحساب تباينات الاهتمام للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 12 عامًا و 14-15 عامًا و 18 إلى 23 عامًا بشكل منفصل. على النقيض من XXX> XXY (معالجة المكافأة) ، وجدنا تنشيطًا في القشرة الحزامية المخطط والظهرية للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 12 عامًا و 14-15 عامًا (انظر التين 3، اللوحة العلوية). لم يتم العثور على مجموعات كبيرة للأشخاص في عمر 18 − 23 ، ولا حتى في عتبة غير مصححة أكثر تحررًا من P <0.005. أظهر الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 14-15 عامًا أيضًا تنشيطًا في PFC الجانبي الأيسر.
لم تكشف GLM للتباين العكسي لـ XXY> XXX (معالجة المكافأة المحذوفة) عن أي مجموعات مهمة لكل من الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 12 عامًا و 14-15 عامًا. في المقابل ، تم العثور على منطقة في يسار OFC لتكون أكثر استجابة للمكافآت المحذوفة في سن 18-23 عامًا عند عتبة غير مصححة من P <0.001. يتم الإبلاغ عن لمحة عامة عن المجموعات الهامة وإحداثيات MNI المقابلة في جدول تكميلي 2.
أكد اختبار Voxelwise ANOVAs للتغيرات المرتبطة بالعمر للتباين XXX XXY نتائج الدماغ بالكامل للتباين XXX> XXY من خلال إظهار أن التنشيط في المخطط يختلف بين المراهقين والشباب. عند عتبة غير مصححة من P <0.001 ، كشف اختبار ANOVA للتباين 0.5 1 0.5 عن مجموعة في المخطط البطني (الذروة عند 12 ، 9 ، −15 ، z = 3.68) التي أظهرت نمطا تنمويا تربيعيا ، F1,47 = 17.64، P <0.001. كشفت الفئة العمرية (3) × الشرط (2) ANOVA على البيانات المستخرجة من عائد الاستثمار الكروي 6 مم المتمركز في هذا فوكسل أن هذه المنطقة كانت أكثر نشاطًا في XXX مقارنة بالحالة XXY في عمر 14-15 عامًا F1,17 = 22.84، P <0.001 ولكن لم تختلف بين الظروف في الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 12 عامًا (P = 0.41) و 18 − عمر سنة 23 (P = 0.12) (انظر التين 3، اللوحة السفلية).
أظهر تباين الدماغ الكلي للمجموعات العمرية المنفصلة منطقة في مركز OFC الجانبي ، والتي كانت تستجيب للمكافآت المحذوفة في مجموعة البالغين. تم تأكيد هذه النتيجة من خلال اختبار ANOVA لاتجاه تنموي منحني الشكل مع تباين −0.5 −0.5 1 الذي أدى إلى وجود منطقة في OFC الجانبي (ذروة عند −27 ، 48 ، −3 ، z = 3.05) ، F1,47 = 11.99، P = 0.001 (انظر التين 3، اللوحة السفلية). أدت ANOVA على عائد الاستثمار الديناميكي 6-mm لهذه المنطقة إلى حالة × تفاعل المجموعة العمرية F2,47 = 8.67، P = 0.001. أكدت مقارنات المتابعة أن هذه المنطقة أظهرت فقط استجابة متزايدة لإغفال المكافآت مقارنة بالمكافآت المستلمة في سن سنة 18 - 23 F1,14 = 7.38، P = 0.02.
مناقشة
كان الدافع وراء هذه الدراسة هو السؤال الذي يختلف كيف يختلف المراهقون عن البالغين في حساسيتهم لمكافأة غير مؤكدة. فحصنا المسار التنموي لتفعيل الدماغ المتعلق بمعالجة المكافأة غير المؤكدة خلال مراحل الترقب والنتيجة. أبلغت الدراسات السابقة عن نتائج غير متناسقة بشأن تجهيز مكافأة المراهقين ، تظهر كلا من "النشاط المفرط" (جالفان وآخرون. 2006) و "غير نشط" (بيورك وآخرون. 2004الدارات العصبية ذات الصلة بالحوافز في مرحلة المراهقة. اختلفت الدراسة الحالية عن هذه الدراسات السابقة في أننا استخدمنا نموذجًا ، نتج عنه مكافأة احتمالية لم تكن تعتمد على السلوك. سمح لنا هذا النهج بدراسة الاختلافات الأساسية في حساسية المكافأة في ظل عدم اليقين. بالإضافة إلى ذلك ، فحصنا الاختلافات العصبية في المجموعات العمرية المميزة لـ 3: أعمار سنة 10 – 12 ، وأعمار 14-15 ، وشيوخ 18-23 ، مما مكننا من اختبار أنماط مختلفة من التغييرات المرتبطة بالعمر.
أسفرت الدراسة عن النتائج الرئيسية لـ 2: 1) عند توقع المكافآت غير المؤكدة ، أظهرت جميع الفئات العمرية زيادة في التنشيط في المخطط ، إلا أن مجموعة في المنطقة الأمامية أظهرت انخفاضًا خطيًا في شكل التفعيل مبكرًا إلى مرحلة البلوغ و 2) عند معالجة نتائج كانت المراهقات متوسطات أكثر استجابة للمكافآت المستلمة كما هو موضح من خلال زيادة التنشيط في المخطط البطني ، في حين استجاب الشباب البالغين أكثر إلى إغفال المكافآت على النحو المشار إليه بزيادة التنشيط في OFC. بشكل عام ، تدعم النتائج التي توصلنا إليها الفرضية القائلة بأن مرحلة المراهقة المتوسطة تتميز بالدائرة العصبية neurocircuit ذات الصلة بالحوافز المفرطة ، ولكننا نظهر أن هذا التأثير أكثر وضوحًا خلال مرحلة استلام الثواب. في ضوء نتائج الدراسات السابقة ، فإن هذه النتائج تفضل الفرضية القائلة بأن الدارة المفرطة في المكافأة ودوائر PFC غير الناضجة قد تحيّز المراهقين نحو المخاطرة (انظر أيضًا ارنست وآخرون. 2006; جالفان وآخرون. 2006; كيسي ، غيتز ، وآخرون. 2008).
التغيرات التنموية في توقع النتائج
ارتبط توقع النتائج مع التنشيط في المخطط والداخل الأمامي عندما كانت محفزات 2 الأولى متطابقة وأشار إلى إمكانية الفوز. أظهر التنشيط في insula انخفاض خطي مع تقدم العمر؛ كانت هذه المنطقة أكثر نشاطًا في سنوات عمر 10 – 12 ، أقل نشاطًا في سنوات عمر 14 – 15 ، وأقل نشاطًا في سنوات عمر 18 – 23 عند توقع المكافأة. في النموذج الذي استخدمناه ، ارتبط توقع المكافأة المحتملة بأقصى قدر من عدم اليقين. بعد عرض 2 من نفس الصور ، كان احتمال أن تكون الصورة الثالثة هي نفسها أو مختلفة. في المقابل ، عندما كانت الصورة الثانية مختلفة عن الصورة الأولى ، لم تعد المكافأة ممكنة ، ونتيجة لذلك ، لم يكن هناك عدم يقين مرتبط بتوقع النتيجة. وبالتالي فإن التغيير المرتبط بالعمر في تنشيط الأمعاء الأمامي يمكن أن يعكس الاختلافات في عمليات 2 على الأقل: 1) الإثارة الإيجابية المرتبطة بتوقع تلقي مكافأة أو 2) عدم اليقين عند توقع نتيجة مجهولة.
تتسق نتائجنا مع نتائج الدراسات الحديثة ، التي أدرجت الوصلة الأمامية في الحالات التي ترتبط فيها القرارات بعدم اليقين (بولس وآخرون. 2003; فولز وآخرون. 2003; هويتيل وآخرون. 2005; Huettel 2006; Volz و von Cramon 2006). وغالبا ما تورط في insula الأمامي في تجربة الإثارة النفسية الفيزيولوجية. وقد اقترح أن صنع القرار المعونة المعونة عن طريق عكس ردود فعل الجهاز العصبي اللاإرادي للخطر المرتبطة قرار (بشارة 2001; كريتشلي وآخرون. 2001; بولس وآخرون. 2003). وقد اقترحت إشارات اللاإرادي الكبيرة التي سبقت قرار غير ملائم لتكون بمثابة إشارة تحذير تحمي من أخذ المخاطر (بشارة وآخرون. 1997). في ضوء هذه الفرضية ، فإن الاستجابة المتزايدة للإنسولين لدى المراهقين الأصغر سنا تبدو متناقضة. ومع ذلك ، فقد اقترحت دراسات أخرى أن تعكس هذه الإشارة اللاإرادية مدى أهمية القرار الذي يتعين اتخاذه (قبر وآخرون. 2002) ، وأظهرت الدراسات التنموية السابقة أن الأطفال يشهدون إشارات ذاتية عند توقع قرارات محفوفة بالمخاطر ، ولكنهم يفشلون في استخدام هذه الإشارات لتحسين قراراتهم (Crone and van der Molen 2004، 2007؛ كرون وآخرون. 2005). في الدراسة الحالية ، فإن زيادة تنشيط insula في المراهقين الصغار يمكن أن تعكس عدم النضج في هذه المنطقة. يمكن أن يكون أصغر المشاركين قد عانوا من زيادة الإثارة النفسية الفيزيولوجية المتعلقة بعدم اليقين المرتبط بتوقع مكافأة محتملة. على الرغم من أننا لم نجمع تصنيفات ذاتية للتأثير ، فقد حاولت الدراسات السابقة ربط التأثير المتأثر وأنماط تنشيط الدماغ. وجدت دراسة حديثة أنه على الرغم من أن التنشيط في المخطط البطني يرتبط مع تأثير إيجابي تم الإبلاغ عنه ، فإن التنشيط في العوامة الأمامية يرتبط بالتأثير الإيجابي والسلبي المذكور (Samanez-Larkin et al. 2007). النتائج من هذه الدراسة تشير إلى أن العبارة الأمامية قد تسهم في صنع القرار من خلال عكس الإثارة العامة في حالات عدم اليقين.
هويتيل (2006) عدم اليقين المنفصل المرتبط بكمية المكافأة المحتملة التي يمكن اكتسابها (مخاطر المكافأة) وعدم اليقين فيما يتعلق بالاستجابة المثلى (الخطر السلوكي). أظهر أن التنشيط في المنطقة الأمامية قد تأثر بشكل انتقائي بعدم اليقين المرتبط باختيار الاستجابة. تضيف نتائجنا إلى هذه النتيجة من خلال إظهار أن الوصلة الأمامية متضمنة في مواقف غير مؤكدة في غياب اختيار الاستجابة ، مما يوحي بأن هذه المنطقة قد يكون لها دور أكثر عمومية في تمثيل عدم اليقين في النتائج. دراسة حديثة (Preuschoff وآخرون. 2008) أظهرت أن العوامة الأمامية تعكس درجة عدم اليقين بطريقة مماثلة لتلك التي يكون فيها المخطط مخططا لحجم المكافأة. يقترح المؤلفون أن العلبة الأمامية يمكن أن تدعم عمليات مشابهة لأخطاء التنبؤ بالمكافأة في المخطط. يظهر الانخفاض الخطي في التنشيط في هذه المنطقة أن وظيفة insula الأمامية غير ناضجة في مرحلة المراهقة ويمكن أن تؤخذ لتوحي بصعوبة أكبر لدى المراهقين لتقدير المخاطر التي ينطوي عليها الوضع غير المؤكد. ربما ، يتوقع المراهقون مكافأة أكثر في كثير من الأحيان مقارنة مع البالغين في هذه الدراسة لأنهم لم يعلموا أن حدوث المكافآت كان لا يمكن التنبؤ بها. إذا أخذنا معاً ، فإن الاستجابة المتزايدة في العوائق الأمامية في توقع مكافأة غير مؤكدة قد تحيّز المراهقين نحو سلوك متزايد للمخاطرة.
أحد التفسيرات التي يجب مراعاتها هو أن التنشيط المتزايد في الحالة الأمامية يعكس التأثير السلبي. قد لا يرتبط الانتصار بإثارة سلبية أكثر خبرة عند حدوثه في نهاية التجربة (XXY) بالمقارنة مع وقت حدوثه عند عرض الصورة الثانية (XYZ). على الرغم من أننا قدرنا HRF في بداية التحفيز الثاني ، فإن الحافز الثالث تبع ذلك 1.5 s فيما بعد. لذلك ، من المحتمل أن الاستجابة العصبية الملاحظة تتأثر بالحافز الثالث. في الدراسات المستقبلية ، سيكون من المهم مواصلة دراسة تأثير كل من درجة المخاطر / عدم اليقين ومقدار المكافأة على اتخاذ القرار في مرحلة المراهقة. وبالنظر إلى التركيز المحتمل لمجموعة المراهقين على المكافأة ، سيكون من المثير للاهتمام اختبار ما إذا كانت الأنظمة العصبية التي تستجيب لعدم اليقين تتجاوب بشكل مماثل عندما يكون تكافؤ النتائج سالباً ، أي عندما يعكس شرط XXX خسارة بدلاً من كسب.
التغييرات التنموية في معالجة النتائج
كما هو متوقع ، أدى الفوز بالأموال إلى زيادة التنشيط في المخطط البطني. هذه النتيجة تتكرر الدراسات السابقة التي أظهرت أن هذه المنطقة تستجيب للمكافآت (كنوتسون وآخرون. 2001; McClure وآخرون. 2003; Huettel 2006). ومن المثير للاهتمام أن التنشيط المفصلي بعد الفوز بلغ ذروته في سن سنة 14 − 15 وكان أقل وضوحًا في سنوات عمر 10 − 12 وأعمار 18 − 23 ، بما يتفق مع فرضية أن هذه المنطقة أكثر استجابة عند المراهقين (جالفان وآخرون. 2006. ارنست وآخرون. 2006. كيسي ، غيتز ، وآخرون. 2008).
في هذه الدراسة ، وجدنا أن الذروة في الاستجابة من المخطط البطني في مرحلة المراهقة المتوسطة فقط لتجهيز المكافأة وليس لتوقع مكافأة. هذه النتيجة لا تتفق مع الدراسات السابقة ، التي ذكرت زيادة في التنشيط في هذه المنطقة قبل التسليم الفعلي للمكافآت. تم أخذ هذه النتائج السابقة لاقتراح دور للمخطط البطني في التنبؤ وتوقع النتائج (كنوتسون وآخرون. 2001; بيورك وآخرون. 2004; جالفان وآخرون. 2006; Huettel 2006). وتشير النتائج التي توصلنا إليها ، مع ذلك ، إلى أن الذروة في الاستجابة المخططة البطنية لدى المراهقين لا توجد إلا عند استلام المكافآت. في التجارب السابقة ، أشارت المؤشرات إلى مكاسب محتملة وسمحت بتنبؤ المكافأة ، وبالتالي فإن التنشيط في المخطط البطني في هذه الدراسات قد يعكس استجابة مبكرة لـ "معرفة" أن المكافأة ستتبع بدلاً من توقع "إمكانية" المكافأة. ويمكن أيضا أن تؤخذ هذه البيانات لتشير إلى أن المراهقين يبالغون في تقدير فرصهم في الحصول على مكافأة أو القدرة على الحصول على مكافأة. نقترح أنه في هذه الدراسة ، لم يلاحظ ذروة التنشيط في المخطط البطني حتى التسليم الفعلي للمكافأة لأن تصميم المهمة زاد من عدم اليقين ولم يسمح بتنبؤ المكافأة. على الرغم من أن نتائج الترقب لم تظهر ذروة ذات دلالة إحصائية في التنشيط ولم يكن هناك أي تدخل في العمر في المخطط البطني ، فقد أشارت تحليلات المتابعة إلى أن استجابة المخطط المخطط كانت أكبر بالنسبة للمراهقين من الشباب والمتوسطين بالنسبة للبالغين. يجب أن تدرس الدراسات المستقبلية التوقع مقابل نتائج النتائج بمزيد من التفصيل.
وأخيرا ، أظهر الشباب ، ولكن ليس المراهقين في وقت مبكر والمتوسطة ، زيادة التنشيط في OFC الوحشي اليسرى بعد إغفال المكافآت. سبق أن تورط OFC OFC في معالجة العقوبة (O'Doherty وآخرون. 2001). ترتبط OFC ارتباطًا كبيرًا بكلٍّ من الدوائر الكاشفة وغيرها من المناطق داخل PFC ، وقد اقترح مؤخرًا أن OFC لديها وظيفة تكاملية من خلال توجيه استجابة الدماغ للمعلومات العاطفية وتوجيه عملية صنع القرار العاطفي من خلال الحفاظ على وتحديث تمثيل التوقعات المتعلقة بالحوافز عبر الإنترنت (للمراجعات ، راجع O'Doherty 2007 و واليس 2007). وبالتالي فإن استجابة OFC الوحشية لدى الشباب قد تشير إلى الحاجة إلى زيادة الاهتمام وتعديل السلوك بعد النتائج السلبية. وتجدر الإشارة إلى أن OFC هي منطقة غير متجانسة وأن العديد من الأسئلة المتعلقة بدورها في السلوك الموجه نحو الهدف وصنع القرار والتغييرات المرتبطة بها مع التطوير تحتاج إلى اختبارها في الدراسات المستقبلية. إن اكتشاف أن هذه المنطقة متورطة في معالجة النتائج غير المواتية لدى البالغين ، ولكن ليس في المراهقين في مرحلة مبكرة ومتوسطة ، يتفق مع الفرضية القائلة بأن الشبكات في الدماغ ذات الصلة بوظائف المعالجة العليا والوظائف الإدراكية لا تنضج حتى أواخر المراهقة (جالفان وآخرون. 2006. ارنست وآخرون. 2006).
استنتاجات
يمكن تفسير النتائج الحالية في ضوء الحسابات الحديثة التي تبحث عن تفسير عصبي للنفس لسلوك المراهقين. كل من شبكة معالجة المعلومات الاجتماعية (SIPN) (نيلسون وآخرون. 2005) و Triadic Model (Ernst et al. 2006) يحتوي على مكون شهي ومكون إدراكي / تنظيمي. في هذه النماذج ، يتميز سلوك المراهقين بنظام قوي للمبتدئين ونظام تحكم ضعيف نسبيًا. نموذج SIPN (نيلسون وآخرون. 2005تشير إلى أن بنية الدماغ التي تكمن وراء المكون المتفاعل تستجيب لهرمونات الغدد التناسلية وتنطلق في بداية البلوغ ، على النقيض من الهياكل المعرفية التي تتبع تطورًا أبطأ.
لم يسمح لنا النموذج السلبي المستخدم في الدراسة الحالية بحل تساؤلات حول الطريقة التي تساهم بها الاختلافات في الركيزة العصبية لمعالجة المكافأة وتصور المخاطر بين المراهقين والبالغين في السلوك المحفّز لدى المراهقين والبالغين. من المهم توضيح هذه العلاقة ومسارها التنموي لأن سلوك المخاطرة لدى المراهقين يمكن أن يكون له عواقب وخيمة (شتاينبرغ 2004; Fareri et al. 2008). إن اكتشاف أن مناطق الدماغ ذات الصلة بالمكافأة تكون أكثر استجابة في مرحلة المراهقة ، حتى عندما تكون المكافآت غير مرتبطة بالسلوك والصغيرة ، تقترح اختلافات جوهرية في الطريقة التي تتم بها معالجة المكافآت غير المؤكدة في أعمار مختلفة. من أجل الحكم على صحة هذه النتائج الإيكولوجية ، ينبغي أن تأخذ الدراسات المستقبلية اختلافات فردية في ، على سبيل المثال ، البحث عن الإحساس ، المزاج ، والجنس في الاعتبار ويجب أن تدرس هذه المناطق باستخدام مهام أكثر تعقيدًا. يتمثل التحديد الثاني لهذه الدراسة في أننا لم نحصل على مقاييس مباشرة لحالة البلوغ ، الأمر الذي يحد من قدرتنا على تفسير مساهمة تغييرات البلوغ إلى الاختلافات بين عمر 10 و 12 و 14 – 15. يجب أن تحاول الدراسات المستقبلية أن ترتبط بشكل أوثق بالتغيرات المرتبطة بالعمر للتغيرات المرتبطة بتطوير البلوغ.
باختصار ، تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن أنماط تنشيط الدماغ المتعلقة بتوقع النتائج في غياب السلوك يمكن تمييزها عن تلك المرتبطة بمعالجة النتائج. ويرتبط توقع مكافأة غير مؤكد مع التنشيط في insula الأمامي والمخطط. على وجه الخصوص ، يُظهر التنشيط في المنطقة الأمامية اتجاهًا نموًا خطيًا وينخفض من مرحلة المراهقة المبكرة إلى مرحلة البلوغ. وعلى النقيض من ذلك ، ترتبط معالجة المكافأة بذروة في التنشيط في المخطط البطني في سن سنة 14 - 15 وشيوخ 10 - 12 إلى درجة أقل. ومن المثير للاهتمام أن أعمار العام 18 – 23 هي الأكثر استجابة للمكافأة المحذوفة ، والتي تظهر التنشيط في مناطق OFC الجانبية. هذه النتائج تدعم الفرضية القائلة بأن المراهقة تتميز بعدم توازن في نضوج دارات الدماغ العاطفية والتنظيمية (مايو وآخرون. 2004; ارنست وآخرون. 2006; جالفان وآخرون. 2006). تُظهر البيانات الحالية أنه عند المستوى الأساسي لتجهيز المراهقين يكونون أكثر استجابةً للمكافأة المتوقعة والمستلمة والمخاطر المرتبطة بعدم اليقين مقارنة بالبالغين.
المواد التكميلية
مواد تكميلية يمكن الاطلاع على: http://www.cercor.oxfordjournals.org/.
التمويل:
البحث من قبل المؤلفين (EAC و SARBR) أصبح ممكنا من خلال منح NWO VENI / VIDI.
مراجع حسابات
;