[Kommentar: Würden Jugendliche vielleicht bei sozialen und sexuellen Belohnungen stärker auf Belohnungen reagieren?]
Wissenschaftler haben ein einzigartiges Merkmal des jugendlichen Gehirns entdeckt, das die Fähigkeit Jugendlicher, zu lernen und Erinnerungen zu bilden, verbessert: die koordinierte Aktivität zweier unterschiedlicher Gehirnregionen. Diese Beobachtung, die im Gegensatz zum erwachsenen Gehirn steht, könnte mit der oft verspotteten Affinität Jugendlicher zu belohnungsorientiertem Verhalten zusammenhängen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass ein solches Verhalten nicht unbedingt schädlich ist, sondern ein entscheidendes Merkmal der Adoleszenz und des heranreifenden Gehirns sein könnte.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden heute in veröffentlicht Neuron.
„Studien am jugendlichen Gehirn konzentrieren sich oft auf die negativen Auswirkungen von Teenager„Belohnungssuchendes Verhalten. Wir haben jedoch die Hypothese aufgestellt, dass diese Tendenz möglicherweise mit besserem Lernen zusammenhängt“, sagte Daphna Shohamy, PhD, leitende Forscherin am Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute in Columbia und außerordentliche Professorin für Psychologie an der Columbia. „Anhand einer Kombination aus Lernaufgaben und Bildgebung des Gehirns bei Teenagern und Erwachsenen haben wir Muster der Gehirnaktivität bei Heranwachsenden identifiziert, die das Lernen unterstützen – und ihnen dabei helfen, erfolgreich ins Erwachsenenalter zu gelangen.“
Für diese Studie, an der 41 Jugendliche und 31 Erwachsene teilnahmen, konzentrierten sich die Autoren zunächst auf eine Gehirnregion namens „ Striatum. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Striatum viele Aspekte höherer Gehirnfunktionen koordiniert, von der Planung bis zur Entscheidungsfindung. Am bekanntesten ist es jedoch für seine Rolle in etwas namens „ Verstärkung lernen.
„Vereinfacht ausgedrückt besteht Reinforcement Learning darin, eine Vermutung anzustellen, zu erfahren, ob man Recht oder Unrecht hat, und diese Informationen zu nutzen, um beim nächsten Mal eine bessere Vermutung anstellen zu können“, sagte Juliet Davidow, PhD, die Erstautorin des Artikels, die diese Forschung abgeschlossen hat Während sie an der Columbia University in Psychologie promovierte, ist sie nun Postdoktorandin an der Harvard University.
Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie bekommen eine Reihe von Karten mit Zahlen darauf und werden gebeten, die nächste Zahl in der Reihe zu erraten.
„Wenn Sie richtig raten, zeigt das Striatum eine Aktivität, die dieser positiven Rückmeldung entspricht, und bestätigt so Ihre Wahl“, erklärte Dr. Davidow. „Im Wesentlichen handelt es sich um ein Belohnungssignal, das dem Gehirn hilft, zu lernen, die erfolgreiche Wahl noch einmal zu wiederholen.“
Aufgrund der Neigung von Teenagern zu belohnungsorientiertem Verhalten schlugen die Forscher vor, dass diese Altersgruppe die Erwachsenen in Bezug auf Verstärkungslernen übertreffen würde, da sie eine größere Affinität zu Belohnungen zeigte. Diese Hypothese wurde bestätigt, nachdem beide Gruppen gebeten wurden, eine Reihe von Lernaufgaben durchzuführen.
Um zu sehen, was im Gehirn passiert, tat sich Dr. Shohamy mit Adriana Galván, PhD, zusammen. Dr. Galván, außerordentlicher Professor für Psychologie und Fakultätsmitglied des Brain Research Institute an der University of California, Los Angeles, ist Experte für die Bildgebung des Gehirns bei Teenagern. Gemeinsam scannten sie das Gehirn jedes Teilnehmers mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT), während sie die Lernaufgaben durchführten. Die Autoren vermuteten, dass die überlegenen Fähigkeiten der Jugendlichen auf ein hyperaktives Striatum zurückzuführen seien.
„Aber überraschenderweise fanden wir beim Vergleich der Gehirne von Teenagern mit denen von Erwachsenen keinen Unterschied in der belohnungsbezogenen Striatumaktivität zwischen den beiden Gruppen“, sagte Dr. Davidow. „Wir haben herausgefunden, dass der Unterschied zwischen Erwachsenen und Teenagern nicht im Striatum, sondern in einer nahegelegenen Region liegt: dem Hippocampus.“
Der Hippocampus ist die Gedächtniszentrale des Gehirns. Und obwohl es für die Speicherung von Erinnerungen an Ereignisse, Orte oder Personen wichtig ist, steht es normalerweise nicht im Zusammenhang mit verstärkendem Lernen. In dieser Studie ergab die fMRT-Analyse der Autoren jedoch einen Anstieg der Hippocampusaktivität bei Teenagern – nicht jedoch bei Erwachsenen – während des Verstärkungslernens. Darüber hinaus schien diese Aktivität eng mit der Aktivität im Striatum koordiniert zu sein.
Um diesen Zusammenhang zu untersuchen, fügten die Forscher zufällige und irrelevante Bilder von Objekten in die Lernaufgaben ein, etwa einen Globus oder einen Bleistift. Die Bilder – die keinen Einfluss darauf hatten, ob die Teilnehmer richtig oder falsch geraten hatten – dienten während der Aufgaben als eine Art Hintergrundgeräusch. Auf spätere Nachfrage erinnerten sich sowohl Erwachsene als auch Jugendliche daran, einige der Objekte gesehen zu haben, andere jedoch nicht. Allerdings war die Erinnerung an die Objekte nur bei Teenagern mit Verstärkungslernen verbunden, eine Beobachtung, die mit der Konnektivität zwischen Hippocampus und Striatum im Gehirn von Teenagern zusammenhängt.
„Aus diesen Ergebnissen können wir nicht schließen, dass Jugendliche generell ein besseres Gedächtnis haben, sondern vielmehr, dass die Art und Weise, wie sie sich erinnern, anders ist“, sagte Dr. Shohamy, der auch Mitglied des Kavli Institute for Brain Science in Columbia ist . „Durch die Verbindung zweier Dinge, die nicht unbedingt miteinander verbunden sind, wird das jugendliches Gehirn Möglicherweise versucht er in einer wichtigen Phase seines Lebens, ein besseres Verständnis für seine Umgebung aufzubauen.“
Tatsächlich haben Studien gezeigt, dass die Adoleszenz eine entscheidende Zeit ist, in der starke Erinnerungen gebildet werden, was nach Ansicht der Autoren auf diese verbesserte Konnektivität zwischen Hippocampus und Striatum zurückzuführen sein könnte.
„Im Großen und Ganzen ist die Adoleszenz eine Zeit, in der Jugendliche beginnen, ihre Unabhängigkeit zu entwickeln“, sagte Dr. Shohamy. „Was könnte ein Gehirn in dieser Zeit mehr tun müssen, als auf Hochtouren zu gehen? Vielleicht liegt es an der Einzigartigkeit des Teenagers Einnahme von Medikamenten kann nicht nur bestimmen, wie sie lernen, sondern auch, wie sie Informationen nutzen, um sich auf das Erwachsensein vorzubereiten.“
Weitere Informationen: Der Titel dieses Artikels lautet: „Ein Vorteil der Belohnungssensibilität: Der Hippocampus unterstützt verstärktes Verstärkungslernen im Jugendalter.“ DOI: 10.1016/j.neuron.2016.08.031 ,
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