Rychlá jízda, drogy a nebezpečné pohlaví: Rizikové chování dospívajících může být výsledkem neurologické mezery ve vyvíjejícím se mozku.
od Carl Zimmer
Teenageři jsou puzzle, a to nejen pro své rodiče. Když děti přecházejí z dětství do dospívání, jejich úmrtnost se zdvojnásobí, a to i přesto, že teenageři jsou silnější a rychlejší než děti a jsou odolnější vůči nemocem. Rodiče i vědci oplývají vysvětlením. Je lákavé to vyjádřit na obyčejnou hloupost: Teenageři se dosud nenaučili, jak se správně rozhodovat. Ale to prostě není pravda. Psychologové zjistili, že teenageři jsou stejně znalí jako dospělí, když rozpoznávají rizika nebezpečného chování. Něco jiného je v práci.
Vědci konečně přijdou na to, co to „něco“ je. Naše mozky mají sítě neuronů, které váží náklady a přínosy potenciálních akcí. Společně tyto sítě počítají, jak cenné věci jsou a jak daleko je půjdeme, abychom je dostali, a soudy jsme stovky vteřin daleko od našeho vědomého vědomí. Nedávný výzkum odhalil, že mozky dospívajících se zhoršují, protože tyto důsledky zvažují zvláštním způsobem.
Některé z nejrozsáhlejších vhledů do dospívající mysli nepocházejí od lidí, ale od potkanů. Přibližně sedm týdnů po narození krysy zasáhly pubertu a začaly se chovat podobně jako lidské dospívající. Začnou trávit méně času se svými rodiči a více s jinými dospívajícími krysy; jsou více zvědaví na nové zkušenosti a stále více objevují svůj svět. Dospívající krysy také vyvíjejí nové touhy. Nejen, že se zajímají o sex, ale také to, že jejich krajina potěšení prochází otřesem.
Miriam Schneider, behaviorální farmakologka, která studuje dospívání na univerzitě v Heidelbergu, a její kolegové nedávno tento posun dokumentovali. Vědci provedli experiment se skupinou krys různého věku, která umožnila zvířatům pít tolik slazeného kondenzovaného mléka, kolik chtěli. Množství mléka, které vypili, v poměru k jejich tělesné hmotnosti, zůstávalo během předpubertální mládí docela konstantní. Když však dorazili do puberty, začali pít mnohem víc. Jakmile se stali dospělými krysy, jejich míra konzumace mléka klesala a potom stárla.
Pro všechny rodiče, kteří pozorovali teenagera, který husí láhev sody, by tento hrot vypadal hrozně povědomě. Chování dospívajících krys však není pouze výsledkem toho, že jsou větší než mladiství. Schneider a její kolegové vyškolili své krysy, aby stiskli páku, aby dostali stříkance mléka. Krysy musely stisknout páku několikrát, než byly odměněny jedním douškem, a každý další doušek vyžadoval dva další lisy než ten předchozí. Tento požadavek umožnil Schneiderovi a jejím kolegům měřit, kolik práce byli krysy ochotni věnovat za odměnu. Zjistili, že pubertální krysy přitlačí páku mnohem častěji než krysy jakéhokoli jiného věku, což by vzhledem k jejich velikosti znamenalo mnohem více práce pro kalorie, které dostávaly. Jinými slovy, více oceňovali mléko.
Schneiderovy výsledky podporují řadu dalších experimentů. Ať už je to hlodavec nebo člověk, dospívání nám dává větší hodnotu nejen pro sladké nápoje, ale pro všechny druhy odměn. Tým vedený Elizabeth Cauffman, výzkumný psycholog z University of California, Irvine, který studuje antisociální chování u dospívajících, dokumentoval tento posun pomocí karetní hry. Ona a její tým ano dobrovolníci hrají jednoduchou hazardní hru s obrázky čtyř balíčků karet na obrazovce počítače (pdf). Na každém kroku hry směřovala šipka na jednu z paluby. Dobrovolníci mohli buď předat kartu nebo projít. Každá karta měla jiné množství peněz - například „+ $ 100“ nebo „- $ 25“. Cílem hry bylo získat co nejvíce imaginárních peněz.
Vědci naskládali paluby. Dvě paluby měly více ztracených karet než výherní karty a opak byl pravdou pro ostatní dvě paluby. Když lidé hrají tyto hry, nevědomky posouvají své strategie, když vidí více karet. Na některých palubách předávají více a od ostatních berou více karet. Cauffman a její kolegové sledovali strategie dobrovolníků 901 ve věku od 10 do 30 let a porovnávali teenagery s ostatními věkovými skupinami. Ve všech věkových kategoriích byli dobrovolníci starší, čím více se vyhýbali používání ztracených palub. Ale vědci našli odlišný vzorec, pokud jde o výherní paluby. Dospívající měli tendenci hrát výherní paluby častěji než dospělí nebo nedospělí. Jinými slovy, byli neobvykle citliví na odměnu za vyhrávání peněz, ale stejně jako ostatní, když došlo k riziku jejich ztráty.
Základem tohoto chování jsou nervové obvody mozku dospívajících. Neuro vědec BJ Casey a její kolegové v Sacklerově institutu lékařské fakulty Weill Cornell věří, že jedinečný způsob, jakým dospívající hodnotí věci, lze vysvětlit biologickou zvláštností. V rámci našeho okruhu odměn máme dva samostatné systémy, jeden pro výpočet hodnoty odměn a druhý pro hodnocení rizik spojených s jejich získáváním. A ne vždy spolupracují velmi dobře.
Casey sledoval fungování těchto duálních systémů tím, že nechal dobrovolníky hrát hru, když ležel ve skeneru fMRI. Ona a postdoktorandka Leah Somerville ukázaly dobrovolníkům 62 řadu usměvavých nebo klidných tváří. V některých pokusech museli dobrovolníci stisknout tlačítko, kdykoli viděli usmívající se tvář; v jiných pokusech byli požádáni, aby odolávali šťastným obličejům a místo toho reagovali na klidné, přestože pohled šťastné tváře vyvolává v mozku stejné odpovědi na hledání odměny jako pohled na znak dolaru nebo vyhlídky na chutnou jídlo.
Casey zvedl, jak často dobrovolníci správně reagovali na klidné tváře, a jak často nedokázali odolat nutkání stisknout tlačítko při prohlížení šťastných. Pak prozkoumala mozkové skenování svých subjektů, aby zjistila, které oblasti mozku se staly aktivními, a aby zjistila, zda věk dobrovolníků - od 6 do 29 - změnil jejich odpovědi. Teens opět vystoupil z ostatních. Když budete požádáni o stisknutí tlačítka pro klidné tváře, je mnohem pravděpodobnější, že omylem stisknou tlačítko pro šťastné tváře, také. Jinými slovy, odměna šťastné tváře jim ztěžovala kontrolu nad jejich impulsy.
Skenování mozku odhalilo, jak zpracovávají odměny jinak. Pouze u dospívajících vyvolal pohled šťastné tváře významnou odezvu od ventrálního striata, malé skvrny neuronů umístěné blízko středu mozku. ventrální striatum je zvláště citlivý na dopamin, což vyvolává pocit očekávání a pomáhá mozku soustředit se na dosažení cíle. Ventrální striatum produkuje větší odezvy na větší odměny a v dospívajících je upraveno na zesilovač, takže odměny se zdají ještě přitažlivější.
Za vyhodnocení konfliktních impulsů je zodpovědná samostatná síť regionů před mozkem. Tato kognitivní kontrolní síť nám umožňuje zdržet se akce, která by mohla přinést krátkodobou odměnu, pokud by narušila dlouhodobý cíl. Síť roste velmi pomalu během prvních 25 let života. Výsledkem je, že v dětství funguje špatně, lépe u dospívajících a ještě lépe u dospělých.
Casey byl schopen sledovat kognitivní kontrolní síť v akci. Ona a její kolegové analyzovali mozkové skenování dobrovolníků, zatímco se drželi od stisknutí klávesy, kterou neměli zasáhnout. V těchto okamžicích se část kognitivní kontrolní sítě nazývala dolní čelní gyrus, byl aktivnější než jindy. Když vědci porovnali odezvu kognitivní kontrolní sítě u lidí různého věku, našli nápadný vzor. U dětí byla síť nejaktivnější, u dospívajících byla aktivita nižší a u dospělých byla stále nižší. Casey navrhuje, že se zrání kognitivní řídicí sítě se stává efektivnější. Výsledkem je, že jak stárneme, musíme vynaložit menší úsilí na to, abychom se drželi zpátky.
Potíž s dospívajícími, podezřelá z Casey, spočívá v tom, že upadají do neurologické mezery. Rush hormonů v pubertě pomáhá řídit systém odměnového systému směrem k dospělosti, ale tyto hormony neudělají nic pro urychlení kognitivní kontrolní sítě. Místo toho kognitivní kontrola pomalu zraje v dětství, dospívání a do rané dospělosti. Dokud to nedojde, jsou teenageři zaseknutí se silnými reakcemi na odměny, aniž by hodně kompenzovali reakci na související rizika.
Z evolučního hlediska mohou být odvážné impulsy adolescentů prospěšné, poukazuje Casey. Jakmile se mladý savec stane pohlavně dospělým, musí opustit své rodiče a vyrazit na vlastní pěst. Musí si najít vlastní zásobu potravin a vybudovat si své místo ve světě dospělých. U některých druhů savců je dospívání časem pro jednotlivce, aby opustili jednu skupinu a našli novou. V jiných je čas hledat sexuální partnery.
Systém odměn dospívajícího mozku může zvýšit náchylnost dospívajících čelit rizikům, která přicházejí s touto skličující novou fází života. Ale s přístupem k moderním nebezpečím, jako jsou nelegální drogy a rychlá auta, se lidská rizika zvýšila. Evoluce nefunguje dostatečně rychle, aby na takové faktory reagovala.
Zvýšené reakce mozku mohou také otevřít cestu psychickým potížím. Podle zkušeností, prostředí nebo genů mohou někteří dospívající mít relativně nízkou úroveň kognitivní kontroly, což je činí obzvláště zranitelnými vůči neurologickým signálům strachu. Pokud signály neskontrolují, mohou vést k úzkosti, depresi nebo jiným poruchám, jako je závislost. A dokonce i dobře upravení adolescenti mohou být připraveni, aby si vybrali srdce přes hlavu - nebo snad bychom měli nyní říci, ventrální striatum nad dolním čelním gyrem.
Frontostriatální maturace předpovídá, že kognitivní kontrola selže na chuťových podnětech u dospívajících.
J Cogn Neurosci. 2010 Sep 1.
Somerville LH, Zajíc T, Casey BJ.
Weill Cornell Medical College, New York.
Abstraktní
Podstupování rizika u adolescentů je problém veřejného zdraví, který zvyšuje pravděpodobnost špatných celoživotních výsledků. Jedním z faktorů, o nichž se předpokládá, že ovlivňují sklon adolescentů k riskování, je zvýšená citlivost na chuťové podněty ve vztahu k nezralé schopnosti vykonávat dostatečnou kognitivní kontrolu. Tuto hypotézu jsme testovali charakterizací interakcí mezi ventrálními striatálními, dorzálními striatálními a prefrontálními kortikálními oblastmi s různým apetitivním zatížením pomocí fMRI skenování. Dětští, dospívající a dospělí účastníci provedli úkol go / no-go s chutnými (šťastné tváře) a neutrálními podněty (klidné tváře). Kontrola impulsů na neutrální podněty vykazovala s věkem lineární zlepšení, zatímco u dospívajících došlo k nelineárnímu snížení impulzní kontroly na podnětné podněty. Toto snížení výkonu u dospívajících bylo paralelní se zvýšenou aktivitou ve ventrálním striatu. Prefrontální kortikální nábor koreloval s celkovou přesností a vykazoval lineární odpověď s věkem pro studie no-go versus go. Analýzy konektivity identifikovaly ventrální frontostriatální okruh včetně dolního frontálního gyrusu a dorzálního striata během studií no-go versus go. Zkoumání náboru vývojově ukázalo, že dospívající měli větší koaktivaci ventrikálně-dorzální striatální aktivity mezi dětmi ve srovnání s dětmi a dospělými pro šťastné pokusy proti pokusům. Tato zjištění implikují přehnanou ventrální striatální reprezentaci chuťových vjemů u adolescentů ve srovnání s odezvou kognitivní kontroly. Údaje o konektivitě a koaktivitě naznačují, že tyto systémy komunikují na úrovni hřbetního striata rozdílně napříč vývojem. Předpjatá reakce v tomto systému je jedním z možných mechanismů, které jsou základem zvýšeného riskování během dospívání
;