Dopaminergní citlivost na odměnu může podpořit zdraví adolescentů: Nový pohled na mechanismus aktivace ventrálního striata (2016)

Eva H. Telzer ^a^,^b^,^c^,,

Vývojová kognitivní neurověda

objem 17, Únor 2016, stránky 57 – 67

Abstraktní

Převládající názor v oblasti vývoje mozku adolescentů spočívá v tom, že zvýšená aktivita v mezolimbickém dopaminergním systému odměn slouží jako odpovědnost, orientuje adolescenty na riziková chování, zvyšuje jejich citlivost na sociální hodnocení a ztrátu a vede k ohrožení pohody. Několik zjištění, která nejsou v souladu s tímto deficitním pohledem, zpochybňuje perspektivu, že citlivost adolescentní odměny do velké míry slouží jako odpovědnost a zdůrazňuje potenciální adaptivní funkci, kterou může posloužit zvýšená striatální reaktivita. Cílem této recenze je upřesnit naše chápání citlivosti na dopaminergní odměny v dospívání. Přezkoumávám několik studií, které ukazují, že aktivace ventrálního striatu slouží jako adaptivní funkce pro zdraví a pohodu dospívajících ve vztahu k poklesu přijímání rizik a deprese a ke zvýšení kognitivní perzistence a výsledků.

Klíčová slova

Dospívání;
Odměny;
Riskování;
Zdraví;
Vývoj mozku

Adolescence je citlivé a zranitelné vývojové období, které se vyznačuje strmým zvýšením rizikového chování, emoční labilitou a špatnou regulací chování (Steinberg, 2005). Tyto změny se týkají zvýšené míry deprese a úzkosti (tj. Internalizujících se problémů) a poruch chování a porušování pravidel (tj. Externalizujících se problémů), které vyvolávají značné obavy v oblasti veřejného zdraví, způsobené jejich vysokou prevalencí, chroničností a nepříznivými účinky na fungování. Například, nástup mnoha psychiatrických poruch se objevuje během dospívání, s depresí stoupající 500% z dětství do dospívání a dalších 400% v letech mladých dospělých (viz viz Thapar a kol., 2012). Míra nemocnosti a úmrtnosti se zvyšují o 300% od dětství do dospívání (CDC, 2014) s více než 70% úmrtí adolescentů každý rok z důvodů, kterým lze předcházet, včetně nehod motorových vozidel, neúmyslných zranění, vražd a sebevražd (CDC, 2013). Nedávné důkazy ze zvířecích modelů a vývojových neurovědních studií u lidské mládeže ukázaly, že narušení zpracování odměn může vést k nárůstu internalizujících a externalizujících příznaků během dospívání (Spear, 2011).

1. Dospívající vrcholy v citlivosti na odměnu

V mnoha druzích, včetně hlodavců, primátů a lidí, vykazují adolescenti vrcholy v chování souvisejícím s odměnami, což poskytuje silný důkaz pro zachování zpracování odměn v průběhu evoluce (Spear, 2011). Dospívající krysy jsou citlivější než jejich dospělé protějšky na prospěšné vlastnosti řady pozitivně odměňujících podnětů, včetně hledání novinek (Douglas a kol., 2003), odměňující účinky sociálních interakcí (Douglas a kol., 2004), konzumní chování (Friemel a kol., 2010 a Spear, 2011) a chutných svědků (Vaidya a kol., 2004, Wilmouth a Spear, 2009 a Friemel a kol., 2010). U lidských primátů byly v chování při hledání odměny pozorovány obrácené vývojové vzorce ve tvaru U. Například, lidští adolescenti vykazují vrcholy v samostatně uváděném hledání odměn a hledání smyslů (Steinberg a kol., 2009 a Romer a kol., 2010), větší citlivost na pozitivní zpětnou vazbu během úkolu v oblasti hazardních her (Cauffman a kol., 2010) a zvýšené preference a reaktivita na sladké látky (Galván a McGlennen, 2013 a Post a Kemper, 1993). Tyto behaviorální posuny v chování a preferencích hledajících odměnu jsou částečně ovlivněny nervovými změnami ve frontálních obvodech.

2. Dopaminergní změny v mozku dospívajících

Frontostriatální obvody podporující procesy odměňování jsou modulovány neurotransmiterovým dopaminem (DA). Primární obvod odměny zahrnuje dopaminergní projekce z ventrální tegmentální oblasti (VTA) do nucleus accumbens, které uvolňují dopamin v reakci na stimuly související s odměnou (Russo a Nestler, 2013). Ventrální striatum, a zejména jádro accumbens, bylo uznáno jako hlavní uzel pro motivační a odměňované chování (viz viz Padmanabhan a Luna, 2014 a Galván, 2014). DA signalizace podporuje posilování učení a DA modulace striatálních a prefrontálních funkcí ovlivňuje afektivní a motivované chování, které se mění v adolescenci (Padmanabhan a Luna, 2014). Mezi hlavní složky systému odměn, které během dospívání podléhají zvláště dramatickým změnám, patří projekce z DA neuronů hluboko v mozku (např. VTA; substantia nigra) do subkortikálních oblastí včetně striata, jakož i prefrontální kůry (PFC) a další kortikální regiony včetně amygdaly a hippocampu. Existují také GABAergické projekce z jádra accumbens do VTA. Patří sem projekce prostřednictvím přímé dráhy, která je zprostředkována středními ostnatými neurony typu D1, které přímo inervují VTA, a projekce prostřednictvím nepřímé dráhy, která je zprostředkována středními ostnatými neurony typu D2, které inervují VTA prostřednictvím GABAergních neuronů ve ventrálním pallidu (Russo a Nestler, 2013). Všechny tyto oblasti odměn jsou vzájemně propojeny komplexním způsobem (viz Obr. 1).

Obr. 1. Dopaminergní dráhy v mozku.

Systém DA podstupuje významnou reorganizaci během dospívání, což se podílí na patofyziologii různých poruch, které se objevují během dospíváníe (viz Nelson a kol., 2005, Spear, 2000 a Wahlstrom a kol., 2010a). U hlodavců, subhumánních primátů a lidí se v adolescenci zvyšuje signální pík dopaminové signalizace (vidět Wahlstrom a kol., 2010b). V hustotě dopaminových receptorů D1 a D2 ve ventrálním striatu u hlodavců byly pozorovány vrcholy specifické pro dospívající (Andersen a kol., 1997, Tarazi a kol., 1999, Teicher a kol., 1995, Badanich a kol., 2006 a Philpot a kol., 2009), ačkoli několik studií nezjistilo funkční rozdíly v nucleus accumbens dospívajících hlodavců ve srovnání s dospělými (Matthews a kol., 2013 a Sturman a Moghaddam, 2012). Navíc koncentrace DA a hustota DA vláken promítajících do PFC vzrůstá do dospívání (Benes a kol., 2000), stejně jako počet PFC projekcí do jádra accumbens (Brenhouse a kol., 2008). U subhumánních primátů vrcholy inervace DA v celé oblasti v období dospívání (Viz Wahlstrom a kol., 2010b).

Studie na lidech uváděly podobné vrcholy v DA expresi během dospívání. Například in lidské vzorky post mortem, hladiny DA ve striatu se zvyšují až do dospívání a poté klesají nebo zůstávají stabilní (Haycock a kol., 2003), a to jak z hlediska délky axonů, tak z hlediska celkového počtu vyčnívajících axonů (Lambe a kol., 2000 a Rosenberg a Lewis, 1994). Tzde je také vrchol v glutamatergické konektivitě od PFC k jádrovým akumulátorům, konkrétně v neuronech exprimujících D1 (Brenhouse a kol., 2008). A konečně studie fMRI, které umožňují posouzení změn nervových systémů inervovaných DA, ukázaly, že ventrální striatum je u adolescentů významně aktivnější než děti nebo dospělí, když dostávají sekundární odměny (např. peníze; Ernst a kol., 2005, Galván a kol., 2006 a Van Leijenhorst a kol., 2010), primární odměny (např. sladká tekutina; Galván a McGlennen, 2013) nebo sociální odměny (Chein a kol., 2010 a Guyer a kol., 2009) stejně jako v přítomnosti chutných sociálních podnětů (Somerville a kol., 2011). Takové píky při aktivaci ventrálního striata jsou spojeny s oslabenou kognitivní kontrolou (Somerville a kol., 2011) a zvýšené riskování (Galván a kol., 2007). Některé studie také zjistily, že adolescenti vykazují při předvídání odměn otupenou aktivaci ventrálního striatu ve srovnání s dětmi nebo dospělými (Bjork a kol., 2004 a Bjork a kol., 2010) a taková otupená striatální aktivace je spojena s větším rizikem chování (Schneider a kol., 2012). Hypoaktivace ventrálního striata je argumentována tím, že adolescenti mohou dosáhnout méně pozitivních pocitů z odměňujících podnětů, což je nutí hledat větší odměnu navozující zážitky, které zvyšují aktivitu v dopaminových obvodech (Spear, 2000).

To je předpokládal, že DA systém je u funkčního stropu během dospívání (Chambers a kol., 2014), jak dokládají píky při aktivaci DA buněk, celkově vyšší tonické hladiny DA, větší inervace DA a zvýšené hustoty receptoru DA (Viz Padmanabhan a Luna, 2014). Proto se má za to, že systém mezolimbického DA je ve stavu dospívání během dospívání, což má důležitý funkční význam pro behaviorální výsledky. Rovněž bylo navrženo, že tonické hladiny DA v PFC stoupají nad optimální hladiny v dospívání, což vede k „předávkování“ DA, které pak ovlivňuje vstup z limbických oblastí, jako je jádro accumbens (např, Wahlstrom a kol., 2010a). Tjeho posun v funkční rovnováze DA mohl mít výrazné důsledky na konkurenci mezi PFC a limbickými oblastmi o kontrolu informací, takže vyšší funkční úrovně aktivity DA v jádru accumbens posune tok informací směrem k většímu limbickému a menšímu PFC vlivu na nucleus accumbens (Spear, 2011).

3. Deficitní pohled na dopaminergní reaktivitu v dospívání

Dospělí specifičtí maxima v DA aktivitě jsou široce považována za zodpovědnost za zvýšenou orientaci směrem k odměnám v prostředí, včetně preferencí pro novinky, zvýšeného zájmu o rizikové situace a nástupu mnoha psychiatrických poruch (Wahlstrom a kol., 2010b). Převládající názor v oblasti vývoje mozku dospívajících je ten, že zvýšená aktivita v mezolimbickém DA systému slouží jako odpovědnost, orientuje adolescenty na rizikové chování, zvyšuje jejich citlivost na sociální hodnocení a ztrátu a vede k ohrožení pohody (např, Casey a kol., 2008 a Chambers a kol., 2014). Tproto, zatímco vrcholy adolescentů ve striatální reaktivitě se mohly vyvinout pro adaptivní účely (např. usnadnění reprodukčního úspěchu, emigraci a snížení inbreedingu), striatální reaktivita v moderních společnostech může být více zátěží a dokonce život ohrožující (Spear, 2008). Vskutku, v desítkách neuroimagingových studií u lidských adolescentů byly změny v aktivaci ventrálního striata spojeny s negativními výsledky, včetně užívání drog a alkoholu (Jager a kol., 2013), deprese (Telzer a kol., 2014 a Silk a kol., 2013), úzkost (Bar-Haim a kol., 2009 a Guyer a kol., 2006), spoužitelnost pro vzájemný vliv (Chein a kol., 2010), a chování a porušování pravidel (Galván a kol., 2007 a Qu a kol., 2015). TOdměny mohou výrazně ovlivnit důležitá chování, která představují modifikovatelné rizikové faktory pro chronické onemocnění a úmrtnost.

4. Potenciální adaptivní role dopaminergní reaktivity v dospívání

Názor, že vrcholy DA aktivity během adolescence podstupují zvýšení v riskování a adolescentní psychopatologii, naznačuje, že adolescenti jsou predisponováni k problémům duševního zdraví kvůli pevně zapojeným vývojovým omezením prostřednictvím změněného nervového zpracování. Taková perspektiva deficitu řízená biologicky určenými nezralostmi mozku znamená všudypřítomnou nevyhnutelnost podstoupit riziko dospívajících a psychopatologii, která omezuje naši schopnost zasáhnout. Tento pohled navíc klade důraz na problémové chování dospívajících před pozitivnějším vývojem a chováním. I když tento pohled není špatný (tj. Zvýšená striatální aktivace dělá vztahují k negativním výsledkům), tato perspektiva je příliš zjednodušená ( Pfeifer a Allen, 2012) a nebere v úvahu, jak může být zvýšená dopaminergní reaktivita během tohoto vývojového období adaptivní. Několik zjištění, která nejsou v souladu s tímto deficitním pohledem, zpochybňuje perspektivu, že citlivost adolescentní odměny do velké míry slouží jako odpovědnost a zdůrazňuje potenciální adaptivní funkci, kterou může posloužit zvýšená striatální reaktivita.

Jeden názor, který byl navržen, je, že zvýšená dopaminergní citlivost zvyšuje riskování chování, které může být přizpůsobivé pro podporu přežití a získávání dovedností (Spear, 2000). Tendence k přístupu, zkoumání a přijímání rizik během dospívání může sloužit adaptivnímu účelu, který poskytuje adolescentům jedinečnou příležitost získat nové zkušenosti v době, kdy je mládež připravena učit se ze svého prostředí a opustit bezpečnost svých pečovatelů. (Spear, 2000). Reakce ventrálního striatu tedy mohou usnadnit dosažení cílů a dlouhodobé přežití, což umožňuje adolescentovi pohybovat se směrem k relativní autonomii (Wahlstrom a kol., 2010a). Ve zkratce, tato konceptualizace naznačuje, že riskování samo o sobě je normativní a adaptivní chování. Zvýšená reaktivita ventrálního striatu proto může být adaptivní reakcí, pokud systém není v režimu overdrive a adolescenti se zabývají pouze mírnou mírou rizika; vysoká úroveň riskování může být škodlivá a dokonce život ohrožující (Spear, 2008). Navíc důsledky riskování budou pravděpodobně záviset na kontextu. V naší moderní společnosti může prostředí, ve kterém se dospívající lidé zabývají podstupováním rizik (např. Řízení aut), vést namísto adaptivních výsledků k maladaptivním (Spear, 2008).

Přesahuji teorii, že riskování samo o sobě je adaptivním chováním, navrhuji novou konceptualizaci a adaptivní roli citlivosti odměny tak, aby striatální reaktivita mohla vést dospívající mládež pryč z rizik a psychopatologií. To znamená, že striatální reaktivita může vést adolescenty pryč od stejného chování, o kterém se předpokládá, že se objevuje v důsledku vrcholů neurální signalizace DA. Spíše než podpora riskování a psychopatologie nedávné důkazy odhalují, že zvýšená striatální reaktivita může ve skutečnosti motivovat adolescenty k tomu, aby se zapojili do více ohleduplných, pozitivních chování, usnadňovali zlepšené poznání a nakonec je chránili před rozvojem deprese a zapojením se do zdraví ohrožujícího chování podstupujícího riziko. Zvýšené reakce ventrálního striatu ve spojení s účinnou nervovou regulací skutečně představují „překlad pozitivní motivace k adaptivní akci“. ( Wahlstrom a kol., 2010a, str. 3).

Zvýšená signalizace DA tedy může být neurobiologickým markerem chování souvisejícího s přístupem, bez ohledu na vnímaný výsledek (tj. Adaptivní nebo maladaptivní). Na jedné straně může být DA signalizace směrována na motivovaná chování, která jsou vysoce přizpůsobivá, jako je orientace na motivačně pozitivní chování (např. Snaha o akademický úspěch, zapojení do prosociálního chování, práce směrem k cíli)). Na druhou stranu, DA signalizace může být zaměřena na motivovaná chování, která mohou být vysoce maladaptivní v závislosti na situačních a kontextových proměnných (např. Nebezpečné chování při řízení, riskantní sexuální chování). Citlivost ventrálního striatu proto může představovat buď zranitelnost, nebo příležitost v závislosti na sociálním a motivačním kontextu (Viz Tabulka 1). THus, vývojové trajektorie citlivosti ventrálního striata se mohou lišit napříč stimuly a kontexty.

Tabulka 1.

Reaktivita ventrálního striatu může být zdrojem zranitelnosti a příležitostí.

Zranitelnost	Příležitost
*Orientace na negativní odměny*	Orientace na pozitivní odměny
• Experimentování s drogami	• Akademická motivace
• Rizikové sexuální chování	• Vášeň a koníčky

*Citlivost na sociální hrozbu*	Citlivost na sociální souvislosti
• Zvýšená deprese	• Zdravé vzájemné vztahy
• Negativní vzájemný vliv	• Prosociální chování

Možnosti tabulky

Protože vrcholy v dopaminergní citlivosti se zdají být univerzální v adolescenci, jak je patrné napříč druhy, kontexty a kulturami, mým cílem je poukázat na způsoby, jak lze takovou dopaminergní citlivost přesměrovat na pozitivní chování podporující zdraví. Několik přesvědčivých recenzí nedávno naznačilo, že vývoj neurodegenerace je komplexní (Crone a Dahl, 2012) a ventrální striatum je někdy spojeno s adaptivními výsledky (Pfeifer a Allen, 2012). V této recenzi se posunu o krok dále v této konceptualizaci a navrhuji, aby hyperaktivace DA mohla podpořit zdraví adolescentů. Níže uvádíme přehled několika nedávných studií, které zpochybňují tradiční názory, které odměňují citlivostní funkce primárně maladaptivním způsobem během dospívání. V různých vzorcích a kontextech slouží aktivace ventrálního striatu adaptivní funkci pro zdraví a pohodu dospívajících, která souvisí s poklesem přijímání rizik a depresí a zvýšením kognitivní perzistence a výsledků.

5. Ventrální striatum a odměna: zpětný odvod

Předtím, než si prohlédnu současnou literaturu, chci poznamenat několik problémů s interpretací neuroimagingových dat. Práce lidského fMRI identifikovala ventrální striatum jako klíčovou oblast zapojenou do zpracování odměn (viz Delgado, 2007). Důležitým omezením interpretace ventrálního striatu jako kódové odměny je však problém reverzní inference (tj. Odvození kognitivních stavů pouze z aktivace konkrétní oblasti mozku; Poldrack, 2011). V současném rukopisu uvedu několik závěrů týkajících se ventrálního striata a odměny. Ačkoli aktivace ventrálního striatu rozhodně není synonymem odměny, toto spojení je někdy nutné učinit při popisu přesvědčivého příběhu. Je však důležité si uvědomit, že další nervové oblasti mimo ventrální striatum (např. VTA, vmPFC) a neurochemie za dopaminovým (např. Opioidy) kódem za odměnu a ventrální striatum je zapojeno do široké škály senzimotorických, kognitivních a motivační funkce. Například striatum se podílí na řízení motoru (viz Groenewegen, 2003), učení včetně formování návyků (Jog a kol., 1999), učení se dovednostem (Poldrack a kol., 1999) a učení související s odměnami (O'Doherty, 2004) a citlivost na averzi / trest (Jensen a kol., 2003). Striatum se proto podílí na integraci informací týkajících se poznání, řízení motoru a motivace (viz Delgado, 2007).

6. Důkaz, že dopaminergní senzitivita může podpořit zdraví adolescentů

6.1. Citlivost ventrálního striatu na prosociální rozhodnutí předpovídá pokles chování v riskování

Zapojení do prosociálního chování aktivuje vysokou intenzitu a odměňuje pocity, které zapojují dopaminergní systém odměn. Například u dospělých poskytuje finanční podpora charitativním organizacím ventrální striatum (Moll a kol., 2006 a Harbaugh a kol., 2007). Předpokládá se, že to naznačuje efekt „teplé záře“, což naznačuje, že je dobré být prosociální (Moll a kol., 2006). Ve skutečnosti jsme ukázali, že adolescenti, kteří se cítí šťastnější ve dnech, kdy podporují svou rodinu, vykazují větší aktivaci ventrálního striata při poskytování peněžní podpory své rodině během skenování fMRI (Telzer a kol., 2010 a Telzer a kol., 2011), podporující názor, že ventrální striatum kóduje pocity štěstí spojené s prosociálností. Aktivace ventrálního striatu na prosociální odměny proto může představovat adaptivní signál, který může usnadnit pohodu. Abychom to mohli otestovat, sledovali jsme adolescenty po dobu jednoho roku, abychom prozkoumali, jak aktivace ventrálního striata během pozitivního, prosociálního kontextu předpovídá změny v chování ohrožujícím zdraví. Dospívající dokončili úkol, během něhož mohli své rodině poskytnout nákladné peněžní dary. Zjistili jsme, že adolescenti, kteří projevili zvýšenou aktivaci ve ventrálním striatu při přijímání prosociálních rozhodnutí (tj. Nákladné dary své rodině), prokázali podélný pokles rizikového chování (např. Krást, pít alkohol, užívat drogy a přeskakovat školu) v průběhu kurzu roku (Telzer a kol., 2013). Kromě toho se ukázali adolescenti, kteří vykazovali větší aktivaci ventrálního striatu během prosociálních rodinných rozhodnutí méně aktivace ventrálního striatu během úlohy podstupující riziko ( Telzer a kol., 2015a), naznačovat, že prosociální odměny mohou kompenzovat prospěšnou povahu zapojení do rizikového chování. Tato zjištění zdůrazňují, jak může být citlivost ventrálního striatu pro mládež přínosem v závislosti na kontextu, ve kterém k této aktivaci dochází. Ventrální striatum, které bylo identifikováno jako rizikový faktor pro riskování adolescentů, je také chráněno proti stejnému chování, když k této aktivaci dochází v smysluplném prosociálním kontextu.

6.2. Citlivost ventrálního striatu na různé typy odměn předpovídá jak zvýšení, tak pokles deprese v průběhu času

I když optimálního blahobytu lze dosáhnout smysluplným a pozitivním chováním, adolescenti se často orientují na negativní, hedonické činnosti (např. Riskování) a potenciálně je vystavují riziku špatného bytí (Chambers a kol., 2014 a Steinberg, 2008). Zkoumali jsme, zda aktivace ventrálního striatu na eudaimonické odměny (např. Prosociální rozhodnutí pro rodinu) a hedonické odměny (např. Riziková rozhodnutí) odlišně předpovídají podélné změny depresivních symptomů. Dospívající dokončili prosociální úkol, ve kterém se mohli rozhodnout věnovat výdělek své rodině nebo si ponechat peněžní odměny pro sebe (Telzer a kol., 2010 a Telzer a kol., 2011). Dokončili také úkol převzetí rizika (BART; Lejuez a kol., 2002), během které mohli nafouknout virtuální balón, který jim poskytl rostoucí peněžní odměny s každou pumpou, ale mohl explodovat v kterémkoli bodě, což mělo za následek ztrátu všech výdělků dosažených za tento balón. Výsledky ukázaly, že u dospívajících, kteří vykazovali zvýšenou aktivaci ventrálního striata během prosociálních rozhodnutí své rodiny, došlo v průběhu následujícího roku k dlouhodobému poklesu depresivních symptomů. Naproti tomu u adolescentů, kteří projevili zvýšenou aktivaci ventrálního striata, když si sami udržovali výdělky v prosociálním úkolu (tj. Sobecké rozhodnutí), nebo kteří vykazovali zvýšenou aktivaci ventrálního striata během riskování, došlo k podélnému zvýšení depresivních symptomů (Telzer a kol., 2014). Zvýšená striatální aktivace prosociálního chování je tedy adaptivní nervovou odpovědí, která potenciálně slouží jako neurobiologický signál, který kóduje orientaci na pozitivní odměny (např. Pocit smyslu a účelu, pocit společenského spojení) a vede k poklesu depresivní symptomologie. . Zvýšená striatální odezva při sobeckých rozhodnutích (tj. Držet peníze pro sebe) nebo při riskování je maladaptivní neurální odezva, potenciálně sloužící jako neurobiologický signál, který kóduje orientaci na více negativních odměn (např. Vzrušení z rizika; zvýšená sociální úroveň) hrozba) a má za následek zvýšení depresivní symptomologie. Tato zjištění zdůrazňují důležitost zvážení kontextu, ve kterém dochází k aktivaci ventrálního striata.

6.3. Přítomnost matek přesměruje citlivost ventrálního striata adolescentů na rizikové chování

Rodiče hrají důležitou roli v oblasti lešení, pomáhají jejich dětem přijímat adaptivní rozhodnutí a vyhýbat se rizikům. I když rodiče mohou snížit riziko dospívajících pouze tím, že budou sloužit jako strážci a omezují příležitosti dospívajících činit špatná rozhodnutí, testováno, zda přítomnost matek mění způsoby, kterými dospívající rizika zpracovávají. Během skenování fMRI dokončili adolescenti simulovanou úlohu řízení, během níž se mohli rozhodnout pro riskantní nebo bezpečná rozhodnutí. Tuto úlohu hráli sami a v přítomnosti své matky. Zjistili jsme, že adolescenti učinili výrazně rizikovější rozhodnutí, když byli sami (55% rozhodnutí), než když byla přítomna jejich matka (45% rozhodnutí). Na nervové úrovni byl ventrální striatum signifikantně méně aktivováno při riskantních rozhodnutích a aktivnější během bezpečných rozhodnutí, když byly přítomny matky adolescentů (Telzer a kol., 2015b). Důležité je, že jsme zjistili, že když adolescenti činili bezpečná rozhodnutí, vykazovali významnou funkční vazbu (tj. Křížovou komunikaci mezi nervovými oblastmi) mezi ventrálním striatem a ventrolaterální prefrontální kůrou (VLPFC), když byly jejich matky přítomny, ale nikoli, když byly samy o sobě . Ján jinými slovy, přijímání bezpečných rozhodnutí v přítomnosti jejich matky může vyvolat nervovou odpověď, která kóduje hodnotu odměny (tj. bezpečná rozhodnutí prováděná ventrálním striatem), a tato odpověď odměny podporuje aktivaci prefrontální kůry, klíčové oblasti mozku v kognitivní kontrole, brzdění motorických reakcí (Gray a kol., 2002 a Wessel a kol., 2013), jakož i reprezentaci pravidel a výběr odpovědi (Souza a kol., 2009 a Snyder a kol., 2011). Proto striatální odpovědi mohou usnadnit kognitivní kontrolu a rozvahu o výběru odpovědí, což v konečném důsledku povede k bezpečným výběrům. Teorie riskování adolescentů naznačují, že zvýšená citlivost ventrálního striatu do velké míry podstupuje riskování během adolescence a předchozí práce se zaměřily na kontexty, ve kterých striatální senzitivita vede k maladaptivnímu riskantnímu chování. Důležité je, že ventrální striatum, které bylo spojeno s větším riskováním, například když jsou přítomni vrstevníci (Chein et al., 2011), může být přesměrováno pryč od rizikových rozhodnutí (tj. Menší aktivace během riskování) a směrem k více uvážlivá a bezpečná rozhodnutí, když jsou matky přítomny.

6.4. Vnější a vnitřní odměny mohou podpořit zlepšenou kognitivní perzistenci prostřednictvím zvýšené aktivace ventrálního striatu

Ačkoli dospívající mají tendenci vykazovat újmu v kognitivním výkonu, zejména ve vysoce vzbuzujících nebo emocionálních stavech (např. Hare a kol., 2008 a Somerville a kol., 2011), adolescenti skutečně vykazují lepší výkon (tj. potlačují předčasné reakce), když jsou za to odměněni (Geier a Luna, 2009, Geier a Luna, 2012, Geier a kol., 2010 a Padmanabhan a kol., 2011). V řadě chytrých experimentů Geier a jeho kolegové nechali účastníky dokončit jednoduchý kognitivní úkol (antisakádový úkol) a v některých pokusech dobrá inhibiční kontrola přinesla peněžní odměnu. Dospívající udělali méně chyb v odměněných versus neutrálních studiích ve srovnání s dospělými (Padmanabhan a kol., 2011), což naznačuje, že adolescenti jsou obzvláště citliví na odměny a že vnější motivace (tj. získávání peněz) může zlepšit jejich kognitivní kontrolu. Důležité je, že na nervové úrovni vykazovali adolescenti zvýšenou aktivaci ve srovnání s dětmi a dospělými ve ventrálním striatu na odměněných pokusech (Padmanabhan a kol., 2011), což naznačuje, že vnější odměny a aktivace ventrálního striatu mohou působit na zlepšení behaviorální regulace u dospívajících.

In Kromě zkoumání vnější motivace (tj. přijímání peněz) se vědci snažili zkoumat, jak může být vnitřní motivace spojena se striatální aktivací a zvýšenou regulací chování. Satterthwaite a jeho kolegové (2012) zkoumali, jak bylo aktivováno ventrální striatum během úkolu pracovní paměti s různými obtížemi mezi účastníky v rozmezí věku od 8 do 22 let. Autoři definovali vnitřní motivaci jako zvýšenou ventrální striatální reakci při správném dokončení úkolu. Satterthwaite a jeho kolegové (2012) našel robustní aktivaci ventrálního striata, která se zmenšila s obtížemi úkolu. To znamená, že když účastníci provedli správné versus nesprávné odpovědi, ukázali zvýšenou aktivaci ventrálního striata, aktivaci striata, která byla vyšší pro obtížnější studie. Tato striatální aktivace korelovala s výkonem úkolu, což naznačuje, že aktivace ventrálního striatum během náročných úkolů podporuje efektivnější pracovní paměť. Navíc adolescence prokázala nejvyšší aktivaci ventrálního striatu k těmto vnitřním odměnám. Důležité je, že tyto striatální odpovědi byly přítomny navzdory neexistenci explicitní zpětné vazby nebo odměn, což naznačuje, že ventrální striatální reakce v tomto kontextu mohou odrážet vnitřní signály zesílení. To jsou mezi první výsledky, které demonstrují adolescentní vrcholy ve vlastních, nikoli explicitních zesílených reakcích.

V návaznosti na práci Satterthwaite a jeho kolegové (2012), snažili jsme se prozkoumat, zda mohou existovat kulturní rozdíly v nervových korelátech vnitřní motivace. Za tímto účelem jsme přijali dva vzorky pozdních adolescentů, kteří se tradičně liší, pokud jde o jejich vlastní hlášenou vnitřní motivaci školy. Východoasijští adolescenti mají tendenci být více akademicky motivovaní než jejich američtí protějšky (Pomerantz a kol., 2008) a skóre výrazně vyšší v oblasti kognitivní kontroly, exekutivního fungování a inhibice chování ve srovnání s jejich americkými protějšky (Sabbagh a kol., 2006 a Lan a kol., 2011). Abychom otestovali, zda aktivace ventrálního striatu může podpořit motivaci východoasijských studentů, skenovali jsme americké a čínské studenty, když se účastnili základního úkolu kognitivní kontroly (úkol Go-Nogo), který vyžadoval perzistenci v průběhu času. Naše zjištění znovu ukazují na adaptivní roli ventrálního striata. Zjistili jsme významné rozdíly v behaviorálním výkonu napříč kognitivní kontrolní úlohou, takže čínští a američtí studenti se na začátku úkolu nelišili, což naznačuje podobné úrovně kognitivní kontroly. V průběhu času však čínští studenti vykazovali významné zlepšení ve výkonu, zatímco američtí studenti vykazovali významné snížení výkonu (Telzer a Qu, 2015). Na nervové úrovni demonstrovali čínští účastníci v průběhu úkolu rostoucí aktivaci ventrálního striata, zatímco aktivace ventrálního striata amerických účastníků zůstala nad tímto úkolem nízká. Navíc čínští studenti prokázali zvyšující se funkční propojení mezi ventrálním striatem a prefrontální kůrou v průběhu času, což nebylo u amerických studentů přítomno. Důležité je, že tato funkční konektivita byla spojena s behaviorálním výkonem v úloze, což ukazuje, že větší konektivita VS-PFC usnadnila vylepšení kognitivního zapojení. Ventrální striatum tedy může představovat vnitřní zesílené signály, které vyvolávají PFC k zapojení do účinnější kognitivní kontroly. To, že ventrální striatum bylo funkčně spojeno s PFC, naznačuje, že ke zlepšení kognitivní angažovanosti mezi čínskými studenty může dojít prostřednictvím posílení reakce, která posiluje jejich kognitivní kontrolní systém, podobný našim zjištěním výše týkajícím se rizika dospívajících v přítomnosti matek. Striatální reaktivita tedy může být neurobiologický signál představující vnitřní motivaci, která slouží adaptivní funkci, což zvyšuje motivaci čínských studentů zapojit se do kognitivní kontroly. Společně s prací Satterthwaite et al. (2012), tato zjištění naznačují, že akademické úspěchy mohou být zlepšeny, pokud jednotlivci považují svou práci za přínosnější.

6.5. Zvýšená striatální reaktivita během kognitivní kontroly předpovídá pozitivní účinky vzájemného ovlivňování

V chytrá manipulace Falk a jeho kolegové (Cascio a kol., 2014) implementovali rámec mozku jako prediktor, aby prozkoumali, jak nervové procesy předpovídají pozdější chování u dospívajících. Během skenování fMRI adolescenti dokončili základní kognitivní kontrolní úkol (úkol Go-Nogo). Jeden týden po skenování se adolescenti vrátili do laboratoře, aby podstoupili simulovanou jízdní relaci, během níž se mohli rozhodnout pro bezpečné a riskantní chování. Adolescenti dokončili simulaci v přítomnosti vysoce nebo nízkorizikového partnera. Správně se adolescenti rozhodovali výrazně méně rizikově (tj. Projížděli křižovatkami s červenými světly) v přítomnosti nízkorizikových vrstevníků ve srovnání s vysokorizikovými vrstevníky. Na nervové úrovni byli adolescenti, kteří vykazovali relativně větší aktivaci ve ventrálním striatu, když se zapojili do kognitivní kontroly, více ovlivňováni jejich opatrnými vrstevníky, tak, že větší aktivace ventrálního striata byla spojena s podstupováním menších rizik v přítomnosti opatrných vrstevníků. Aktivace ventrálního striata nebyla spojena s tím, že byla ovlivněna riskantními vrstevníky nebo s řízením, když byla sama. Tato zjištění naznačují, že individuální rozdíly v náboru adolescentů do ventrálního striatu během kognitivní kontroly jsou spojeny s tlumením účinků riskování v přítomnosti opatrných vrstevníků. Důležité je, že se zvýšila aktivace ventrálního striata méně riskovat chování za přítomnosti prosociálních, ale ne riskantních vrstevníků, což poskytuje další důkaz adaptivní role striatální reaktivity. Tyto účinky jsou v souladu s našimi zjištěními výše, která mezi čínskými studenty zjistila zvýšenou aktivaci ventrálního striata během kognitivní kontroly ( Telzer a Qu, 2015). V naší studii aktivace ventrálního striata během kognitivní kontroly sloužila ke zvýšení kognitivní výkonnosti, a Cascio a kol. (2014) zjištěné zvýšené odpovědi VS sloužily ke zvýšení pozitivního vlivu vrstevníků. I když není jasné, zda ventrální striatum zde slouží jako odměna, účinky přesto naznačují adaptivní roli ventrálního striata. Tato zjištění společně naznačují, že jednotlivci, kteří více přijímají ventrální striatum při zapojení do kognitivní kontroly, se také ve svém každodenním životě zapojují do přizpůsobivějšího chování, což má za následek účinnější kognitivní kontrolu a menší riskování chování. Taková zjištění dále zdůrazňují pochopení situačního kontextu, ve kterém dochází k aktivaci ventrálního striata.

6.6. Zvýšená striatální reaktivita může plnit regulační roli

Další práce ukázala, že ventrální striatum může být také zapojeno do regulace emocí. V podélné studii Pfeifer a jeho kolegové (2011) zkoumala mládí během přechodu z dětství do dospívání. Účastníci byli naskenováni dvakrát, aby zjistili, jak nervová reakce na emoční výrazy obličeje se časem měnila. Podélné zvýšení reaktivity ventrálního striatu bylo spojeno s podélným poklesem rizikového chování a také se snížením náchylnosti k vzájemnému ovlivňování. Pfeifer a kol. (2011) také zjistil, že ventrální striatum bylo negativně funkčně spojeno s amygdalou při zpracování emocionálních tváří, což naznačuje, že ventrální striatum může sloužit k regulaci a tlumení zvýšené reakce amygdaly na emocionálně vzbuzující podněty. Jiní také uvedli aktivaci ventrálního striata během kognitivního přehodnocení negativních emocí u dospívajících vzorků (McRae a kol., 2012), dále zdůrazňuje roli striatu v regulaci emocí. Při potvrzování regulační úlohy ventrálního striata Masten a jeho kolegové (2009) zjistil že Zvýšená aktivace ventrálního striatu během sociálního vyloučení byla spojena s utlumenou emocionální úzkostí a menší aktivací v mozkových oblastech zapojených do zpracování „sociální bolesti“, což naznačuje, že ventrální striatum může být rozhodující pro regulaci negativního vlivu během dospívání. Vzhledem ke své roli při zpracování odměn může ventrální striatum sloužit jako pomůcka při přehodnocování negativních zkušeností do pozitivních interpretací (Masten a kol., 2009 a Wager a kol., 2009). Opět, na rozdíl od běžných interpretací, které zvýšená reaktivita striat během adolescence představuje rizikový faktor, tato zjištění zdůrazňují adaptivní roli striata a specificky ji zapojují do regulace emocí.

6.7. Shrnutí

Tyto studie společně naznačují, že zvýšená aktivace ventrálního striata může být přizpůsobivá zvýšením kognitivní perzistence a regulací emocí a snížením rizikového chování a deprese. Přestože citlivost na odměnu může být ukazatelem negativních výsledků, jak zdůrazňují současné konceptualizace, z přezkumu zde vyplývá, že aktivace ventrálního striata může také sloužit pozitivní a adaptivní roli pro teenagery. Přestože většina studií uvádí deficity související se zvýšenou aktivací striatů v adolescenci (např. Užívání drog a alkoholu, deprese a úzkost, chování a porušování pravidel); Jager a kol., 2013, Telzer a kol., 2014, Silk a kol., 2013, Galván a kol., 2007, Bar-Haim a kol., 2009, Guyer a kol., 2006 a Qu a kol., 2015), zde se objevující narůstající soubor literatury naznačuje složitější roli ventrálního striata. V několika různých kontextech je ventrální striatum spojeno s pozitivními behaviorálními výsledky. Zejména aktivace ventrálního striatu může plnit adaptivní roli v kontextech, které podporují prosociální rozhodování (Telzer a kol., 2013 a Telzer a kol., 2014), kognitivní kontrola (Telzer a Qu, 2015, Cascio a kol., 2014 a Padmanabhan a kol., 2011), pracovní paměť (Satterthwaite a kol., 2012), emoční regulace (Pfeifer a kol., 2011 a Masten a kol., 2009) nebo které ivyloučit pozitivní místo negativních sociálních vlivů (Telzer a Qu, 2015 a Cascio a kol., 2014). Na základě konkrétních měření v recenzovaných studiích není samo o sobě zřejmé, zda hlášené ventrální striatální aktivace představují odměnu nebo jiný psychologický proces. Protože striatum může být zapojeno do chování nad rámec zpracování odměn, jako je učení, některé individuální rozdíly ve striatálních reakcích na prosociální a riskantní kontexty mohou představovat individuální rozdíly ve učení a adaptaci. Důležitým aspektem dospívání je skutečnost, že je to doba, kdy dochází k mnoha novým chováním a souvislostem a získávají se nové vzorce chování (Dahl, 2008). Budoucí výzkum by tedy měl rozložit psychologický význam ventrálního striatu v těchto různých kontextech.

7. Můžeme využít citlivosti adolescentního ventrálního striatu způsoby, které podporují adaptivní rozhodování?

Ventrální striatální reaktivita v adolescenci se zdá být univerzální, jak je vidět napříč druhy, kontexty a kulturami. Takové vrcholy v dopaminergní aktivaci v dospívání mohou být směrovány do řady chování. Na jedné straně, pokud je zaměřena na problematické činnosti, jako je experimentování s drogami, riskantní sexuální chování a zapojení do deviantních vrstevníků, je tato zvýšená reaktivita ventrálního striatu skutečně zranitelností. Na druhou stranu, pokud je zaměřena na smysluplné činnosti, jako jsou prosociální chování nebo koníčky, pozitivní sociální vztahy nebo motivované zapojení do školy, může být zvýšená reaktivita ventrálního striatu zdrojem ochrany a snižuje náchylnost ke ohroženému zdraví. Proto způsoby, jak adolescenti přistupují k odměnám a reagují na ně, mohou mít významné důsledky pro jejich blaho. Důležité je, že každá ze zkoumaných studií zkoumala jednotlivé rozdíly. To znamená, že ne všichni adolescenti projevili zvýšenou striatální aktivaci a ne všechna striatální aktivace v těchto kontextech byla adaptivní. Dospívající, kteří projevili největší aktivaci ventrálního striatu, když byli prosociální, vykázali největší pokles v podstupování rizika a depresi (Telzer a kol., 2013 a Telzer a kol., 2014); adolescenti, kteří během kognitivní kontroly prokázali největší aktivaci ventrálního striata, vykázali největší zlepšení kognitivní perzistence (Telzer a Qu, 2015) a jejich prosociální vrstevníci byli nejvíce ovlivněni, aby se zapojili do menšího riskování (Cascio a kol., 2014); nejvyšší výkon měli adolescenti, kteří prokázali největší aktivaci ventrálního striata během obtížné úlohy v pamětiSatterthwaite a kol., 2012); a adolescenti, kteří projevili největší nárůst aktivace ventrálního striatu při zpracování emocí, vykázali největší pokles rizikovosti (Pfeifer a kol., 2011). Tyto individuální rozdíly zdůrazňují potřebu identifikovat charakteristiky adolescentů, kteří vykazují tyto adaptivnější reakce ventrálního striatu. Přitlačení adolescentů, aby se zapojili do prosociálního chování, nebude účinné, pokud adolescenti nebudou do tohoto chování zapojeni. Proto identifikace konkrétního chování a vášní, které si adolescenti nejvíce cení, a pomoc při jejich nasměrování na tyto činnosti, může mít nejpřínosnější a trvalé výsledky.

Tento pohled na citlivost ventrálního striatu jako na adaptivní a směřující adolescenty od chování ohrožujícího zdraví má významné důsledky pro rozvoj účinného léčebného a intervenčního úsilí, aby se zabránilo trajektorii deprese, rizikovému chování a následné morbiditě a úmrtnosti adolescentů populace. Ačkoli dospívající mohou mít tendenci se orientovat na více maladaptivní chování (Steinberg, 2005), identifikace způsobů, jak využít zvýšené citlivosti ventrálního striata adolescentů způsoby, které podporují jejich zdraví, by mělo být klíčovým cílem pokračujícího výzkumného úsilí. Učitelé, rodiče a klinici by to měli považovat za ústřední cíl pokusu o vyvážení rovnováhy u dospívajících - tj. Nasměrovat zvýšenou citlivost ventrálního striatu na riziko a na příležitost. Pokud najdeme více způsobů, jak adolescenty nasměrovat k pozitivním aspektům jejich zvýšené reaktivity ventrálního striata, posílení cest, kterými tento systém slouží jako příležitost, a snížení dostupnosti nebo touhy po negativních aspektech zvýšené reaktivity ventrálního striatu, můžeme snižují úmrtnost a nemocnost v období dospívání.

8. Složitost reaktivity ventrálního striata v dospívání

8.1. Funkční heterogenita podporující různé psychologické zpracování

Přestože převládající názor naznačuje, že vrcholy odměňování při hledání odměn z velké části slouží jako zranitelnost, orientující dospívání na negativní chování, psychologický význam aktivace ventrálního striatu se v různých kontextech liší. Je tedy nutné více diferencované porozumění ventrálnímu striatu. Zatímco v některých kontextech může být reaktivitou ventrálního striatu signalizace hledání maladaptivní odměny, v jiných kontextech může být striatum neurobiologický signál pro chování související s přístupem, která jsou vysoce přizpůsobivá a nesouvisí s riskováním, jako je orientace na motivačně pozitivní chování ( např. snaha o akademický úspěch, práce směrem k cíli). Proto význam a psychologický význam aktivace ventrálního striatu závisí na kontextu a situaci, ve které k němu dochází, a pravděpodobně se u jednotlivých jedinců liší.

IKromě toho může mít aktivace ventrálního striatu různý psychologický význam v závislosti na regionech, se kterými je spojena. To znamená, že při různých psychologických zkušenostech může být ventrální striatum spolupůsobit s různými regiony. Tedy snad, ke kterým mozkovým oblastem VS mluví, může rozeznat psychologický proces, který nastává. Zatímco většina předchozích výzkumů se zaměřuje na to, zda je ventrální striatum aktivní nebo ne, nebo zda ventrální striatum koreluje s jednotlivými rozdíly v chování, je nezbytné rozbalit, zda je ventrální striatum odlišně spjato s mozkovými oblastmi jako funkce kontextu. Ve skutečnosti k odlišnému chování dochází díky integraci ventrálního striata s prefrontální kůrou (PFC) přes překrývající se, ale funkčně segregované dráhy (Alexander a kol., 1986, Di Martino a kol., 2008 a Postuma a Dagher, 2006). Například mezi aferenty z různých kortikálních a subkortikálních zdrojů existují složité vzorce překrývání a segregace. Ventrální striatum přijímá aferenty z nervových oblastí tradičně zapojených do afektivních procesů, včetně orbitofrontálního kortexu (OFC), dorzálního předního cingulačního kortexu, ventromediálního PFC, amygdaly a hippocampu (např. Haber a Knutson, 2010 a Pennartz a kol., 2011; vidět Delgado, 2007). Proto pochopení toho, jak ventrální striatum komunikuje s jinými nervovými regiony, může informovat naše pochopení toho, jak může ventrální striatum sloužit jako odpovědnost, ale také jako příležitost. Tato zjištění podporují některá zjištění uvedená v současném přezkumu. Například při samotném riskantním výběru (Telzer a kol., 2015b) nebo v přítomnosti vrstevníků (Chein a kol., 2010), ventrální striatum je významně aktivní. Při bezpečném výběru v přítomnosti matky se však zdá, že ventrální striatum funguje prostřednictvím komunikace s VLPFC, což je připojení, které není přítomno, když se rozhodujete bezpečně (Telzer a kol., 2015b). Zkoumání regionů, které přicházejí do styku s ventrálním striatem v různých kontextech, nám proto může pomoci pochopit funkci a specifičnost aktivace ventrálního striatum. Možná, že reaktivita ventrálního striatu je adaptivní, když se vyskytuje v tandemu s aktivací VLPFC, ale může být maladaptivní, když se vyskytuje v tandemu s limbickou aktivací, jako je amygdala. Budoucí výzkum by se měl zaměřit na zkoumání funkční konektivity.

8.2. Strukturální heterogenita podporující různé psychologické zpracování

Heterogenita typů buněk v dané struktuře odměn je dalším pravděpodobným vysvětlením různých účinků pozorovaných ve ventrálním striatu. Ve skutečnosti může být ventrální striatum rozděleno do podoblastí, z nichž každá se účastní různých psychologických procesů (strukturální heterogenita). Na základě anatomických, fyziologických, imunohistochemických a farmakologických studií na potkanech, primátech a lidech (např. Cardinal a kol., 2002, Koya a kol., 2009, Pennartz a kol., 1994 a Voorn a kol., 1989), VS se nechová jako monolitická struktura, a proto se může skládat z prostorově odlišných souborů neuronů se specifickými funkčními rolemi (Kalenscher a kol., 2010). Ve skutečnosti striatum zahrnuje podoblasti tkáně, které mají odlišné chemické složení a spojení, a ventrální striatum má zejména více diferenciaci a komplexnost neurochemických systémů než jiné oblasti, jako je dorzální striatum (Holt a kol., 1997). V rámci ventrálního striata bylo jádro accumbens rozděleno do tří podoblastí včetně oblastí skořápky, jádra a rostrálního pólu (Zaborszky a kol., 1985 a Meredith a kol., 1993). V rámci těchto tří podoblastí existují další rozdíly, včetně hustoty chemických markerů a distribuce spojů (Holt a kol., 1997). Navíc podoblast striata úzce spjatá s limbickým systémem zaujímá oblast, která přesahuje hranice toho, co je tradičně považováno za nucleus accumbens (Eblen a Graybiel, 1996).

Protože je ventrální striatum zapojeno do různých psychologických, kognitivních a motorických procesů, vědci navrhli, že ventrální striatum je složeno z funkčně odlišných souborů neuronů (Pennartz a kol., 1994). Soubor je definován jako skupina neuronů charakterizovaných podobnými aferentními / efferentními vztahy a také úzce souvisejícími funkcemi při zjevném chování, regulaci neuroendokrin a senzimotorickým osudem (Pennartz a kol., 1994). Pennartz a jeho kolegové navrhují, že „jádro accumbens jako celek nevysílá monolitický výstup do svých cílových struktur, což by pak vedlo k jednosměrné změně některých parametrů chování„Místo toho„ každý odlišný soubor je schopen generovat výstup, který je poté přenesen do specifické sady cílových struktur charakteristických pro tento soubor, a může tedy vyvolat behaviorální efekty, které jsou specificky spojeny s tímto souborem “(Pennartz a kol., 1994, str. 726).

Důkazy strukturální diferenciace ventrálního striata pocházejí z psychofarmakologického výzkumu. Například mikroinjekce GABA_A agonista muscimol v rostrální mediální accumbens skořápce u potkanů vyvolává chutné chování, zatímco mikroinjekce do kaudální skořápky místo toho vyvolává strašné chování. GABAergická aktivace meziproduktů vytváří kombinované pozitivní a negativní motivační účinky (Reynolds a Berridge, 2002). Tyto výsledky ukazují, že GABAergická neurotransmise v lokálních mikroobvodech jádra accumbens zprostředkovává motivované a afektivní chování, které je bivalentně organizováno podél rostrokaudálních gradientů. Tato bivalentní divize pomáhá objasnit, jak se ventrální striatum může účastnit chutných a averzivních motivačních funkcí. Kromě toho bylo zjištěno, že TRKB, receptor tyrosinkinázy, odlišně ovlivňuje chování související s odměnami. Například optogenetická stimulace středotónních neuronů typu D1 u hlodavců zvyšuje chování řízené odměnou, zatímco stimulace středních ostnatých neuronů typu D2 vede k zamrzání (Lobo a kol., 2010).

Rozdíl v typech buněk však není jediným vysvětlením heterogenity pozorované u výstupů chování. Molekulární změny v konkrétních typech buněk v oblastech odměny mozku formují způsoby, kterými dospívající reagují na změny v prostředí a určují buď odolnost, nebo náchylnost (Russo a Nestler, 2013). Proto stresory v jednom prostředí formují molekulární mechanismy v obvodu VTA-nucleus accumbens a mohou ovlivnit, zda jsou podněty zažívány adaptivně nebo špatně. Zranitelnost deprese, riskování nebo jiných psychopatologií může být určena molekulárními změnami v buňkách, ke kterým dochází po stresorech (viz viz Russo a Nestler, 2013). Proto bude nutné, aby vědci využívali testy genomu pro mapování genetických lokusů v NAc, které jsou ovlivněny stresory.

Ačkoli významný výzkum na zvířecích modelech zdůrazňuje strukturální heterogenitu jádra accumbens, převedení těchto modelů do lidského výzkumu bude náročnější. Techniky fMRI, nejpoužívanější metoda pro zkoumání mozkových funkcí dospívajících a souvisejících psychologických chování, bohužel neumožňují specifickou diferenciaci přesných hranic a heterogenit v lidském striatu. Navíc signál BOLD neposkytuje přímé informace o neurochemii a zůstává nejasné, jak se aktivace BOLD týká striatálního uvolňování dopaminu (Schott a kol., 2008). Někteří vědci kombinovali fMRI s PET, což umožňuje přímé měření uvolňování dopaminu. Důležité je, že uvolňování dopaminu s vysokou odměnou souvisí se zvýšenou aktivací ve ventrálním striatu, což svědčí o tom, že dopaminergní neurotransmise hraje klíčovou roli při aktivaci ventrálního striatu měřené pomocí fMRI (Schott a kol., 2008). A konečně, většina neuroimagingových výzkumů používá velká vyhlazovací jádra, která vytvářejí téměř nemožné rozdělit ventrální striatum do jeho částí. Tak to je často nejasné jestliže aktivace je centralizována v jádru accumbens nebo ventrální hlava caudate jádra (Delgado, 2007) nebo dokonce další členění striata. Přes pokusy zlepšit prostorové rozlišení signálu BOLD, zejména v regionech, jako je ventrální striatum a VTA (D'Ardenne a kol., 2008), potřebujeme přímější měření aktivity závislé na uvolňování dopaminu (Schott a kol., 2008). Je zapotřebí budoucího výzkumu a pokročilejších vědeckých metod, které mohou odhalit jemnozrnnější podoblasti odpovídající funkčně odlišným oblastem ventrálního striata.

9. Budoucí pokyny

Zatímco výzkum začal oddělit složitou roli odměn v životě adolescentů, několik příspěvků je nezbytných pro významné posunutí pole vpřed a položení základu pro vývoj testovatelných hypotéz o psychologických mechanismech, které budou mít největší dopad na zdraví. Budoucí výzkum by proto měl zkoumat, jak různé sociální a motivační kontexty ovlivňují neurobiologii citlivosti adolescentů na odměny a následné zdravotní výsledky. Nastal čas na řešení těchto cílů ve světle důkazů naznačujících rychlý růst mozku a zvýšenou náchylnost k environmentálnímu vstupu během dospívání, spojený s dramatickými změnami v sociálním chování, které podtrhují zvýšenou orientaci na odměny a také prudké zvýšení psychopatologie. Je tedy třeba provést budoucí výzkum, který bude nadále rozlišovat souvislosti, ve kterých je citlivost ventrálního striatu adaptivní versus maladaptivní. Navíc vzhledem k tomu, že soubor práce zdůrazňující potenciální adaptivní funkce reaktivity ventrálního striata v adolescenci je rodící se, je nezbytný výzkum, který replikuje nálezy ve zde přezkoumaných studiích. Níže nastíním několik dalších oblastí výzkumu pro budoucí výzkum.

9.1. Vyvíjejte nové a inovativní úkoly, které využívají různé kontexty a umožňují srovnání citlivosti odměn napříč situacemi

Předchozí výzkum do značné míry zkoumal rozhodování adolescentů a citlivost na odměnu v rámci sociálního vakua, ačkoli se objevují studie, které zkoumají rozhodování adolescentů v sociálním kontextu (např. Peake a kol., 2013, Braams a kol., 2014 a Chein a kol., 2010). Vzhledem k tomu, že adolescence je období, které se vyznačuje stále složitějším sociálním vývojem, a adolescentní rozhodování se nejčastěji vyskytuje během socioemotního vzrušení (Dahl, 2008 a Gardner a Steinberg, 2005), výzkum musí začlenit sociální a motivační kontext do experimentálních úkolů, aby se využila složitost adolescentního chování. Pokud se vědci budou i nadále spoléhat na úkoly, které v případě neexistence sociálních procesů využívají převážně negativní chování (např. Riskování) nebo citlivost na odměnu, bude se citlivost ventrálního striatu zdát všudypřítomně negativní. Pokud však experimentální úkoly zahrnují složitější sociální procesy (např. Přítomnost ostatních, prosociální versus antisociální rozhodnutí), citlivost ventrálního striatu bude pravděpodobně vykazovat jedinečné vzorce, které někdy představují odpovědnost, ale jindy jsou adaptivní. Je nezbytné, aby byla tato složitost začleněna do našeho chápání vývoje a chování mozku u dospívajících, abychom plně porozuměli úloze reaktivity ventrálního striatu v rozhodování adolescentů a ve zdravotním chování.

9.2. Zaměřte se na individuální a kulturní rozdíly a identifikujte nejohroženější mládež

Ne všechna striatální aktivace je dobrá nebo špatná a záleží na kontextu a jednotlivci. Identifikací individuálních a kulturních skupinových rozdílů v mládí, pro které odměny slouží různým funkcím, můžeme lépe přizpůsobit programy směřující adolescenty k chování, které je nejvhodnější v příslušných sociokulturních kontextech. Odměny budou mít různé významy pro skupiny, které si cení jistého chování. Nedávno jsme například zkoumali aktivaci v mezolimbickém systému odměn mezi bílou a latino mládeží, když se zapojili do úkolu, který zahrnuje osobní oběti pro jejich rodinu (Telzer a kol., 2010). Zatímco účastníci Latina prokázali větší aktivaci ventrálního striata, když přispívali do své rodiny, bílí účastníci ukázali více aktivaci ventrálního striata, když získali osobní odměny pro sebe. Tyto výsledky naznačují, že rozhodnutí pomáhat své rodině může být částečně vedeno osobními odměnami, které člověk díky této pomoci získá, a tento pocit odměny může být ovlivněn kulturními vlivy. Pokud se tedy intervenční úsilí spoléhá na zjištění konkrétní kulturní skupiny, intervence nemusí být u jiné skupiny úspěšná a mohou mít ve skutečnosti iatrogenní účinky. To znamená, že intervence zaměřené na zvýšení účasti na chování, které oceňují pouze někteří adolescenti, mohou mít negativní dopad na zdraví adolescentů. Budoucí výzkum by proto měl pečlivě rozbalit fungování systému odměn dopaminu napříč různými skupinami dospívajících.

9.3. Použijte nervovou citlivost k předpovídání změn v reálných životních výsledcích a chování

Výzkum začal zacházet s mozkem jako s prediktorovou proměnnou budoucího zdravotního chování. Tento přístup nabízí bezprecedentní příležitost prozkoumat, jak nervová citlivost dospívajících předpovídá zapojení do skutečného chování v oblasti zdraví. Přestože úmysly uváděné samostatně předpovídají určitou variabilitu budoucího zdravotního chování, důkazy naznačují, že vlastní zprávy nejsou dostatečné k zachycení vícerozměrné povahy riskování (Aklin a kol., 2005). Možná je to proto, že jednotlivci postrádají vhled nebo kognitivní schopnost poskytnout přesnou zprávu o svých vlastních záměrech nebo protože mohou být nepravdiví ve svých vlastních zprávách (Aklin a kol., 2005). Implicitní procesy tedy mohou vysvětlit variabilitu ve změně chování, která není vysvětlena opatřeními, která sami uvádějí, jako jsou postoje a úmysly. Nedávné pokroky v neuroimagingu začaly používat neurální aktivaci k predikci chování buď souběžně, nebo v budoucnosti. Důležité je, že tato práce zjistila, že nervová aktivace může předpovídat, jaké změny (zvýšení nebo snížení) v chování při riskování a depresivní příznaky budou pozorovány o měsíc až více než jeden rok později (např. Cascio a kol., 2014, Telzer a kol., 2013 a Telzer a kol., 2014). Schopnost výhledově předpovídat budoucí zapojení do zdravotního chování na základě nervové citlivosti dospívajících může mít hluboký dopad na naši schopnost vyvíjet individualizované preventivní programy. Klíčovým cílem budoucího výzkumu by proto mělo být zkoumání toho, jak reaktivita ventrálního striata v různých kontextech (tj. Citlivost odměny v pozitivních a maladaptivních kontextech) předpovídá změny chování související se zdravím.

10. Závěry

V tomto přehledu jsem ukázal, že vrcholy citlivosti ventrálního striatu mohou být adaptivní pro fungování adolescentů a mohou usnadnit zlepšené chování a chování podporující zdraví. Tento mechanismus citlivosti na odměny v adolescenci zpochybňuje tradiční názor, že dopaminergní citlivost na odměny do velké míry vede ke správě ohrožujícím chování během dospívání. Identifikoval jsem tedy potenciální neurobiologický mechanismus, pomocí kterého lze snížit vzestupné trajektorie deprese a rizikového chování během vývojové doby, kdy tyto příznaky obvykle stoupají. Modifikovatelné zdravotní chování je hlavní příčinou morbidity a mortality mezi adolescenty. Pochopení faktorů, které zvyšují citlivost ventrálních striatálních adolescentů směrem od problematického chování k pozitivnějším, bude mít prosociální chování obrovský dopad na celou řadu zdravotních chování a zdravotních výsledků.

Reference

- Aklin a kol., 2005
- WM Aklin, CW Lejuez, MJ Zvolenský, CW Kahler, M. Gwadz
- Vyhodnocení behaviorálních měřítek náchylnosti k riziku u adolescentů uvnitř
- Behav. Res. Ther., 43 (2005), str. 215 – 228
- Článek

PDF (226 K)

Zobrazit záznam v Scopus

Citace článků (116)

- Alexander a kol., 1986
- GE Alexander, MR De Long, et al.
- Paralelní organizace funkčně segregovaných obvodů spojujících bazální ganglii a kůru
- Annu. Neurosci., 9 (1986), str. 357 – 381
- Zobrazit záznam v Scopus

Abstraktní

Rychlé odkazy