Neurocienca adoleskanto de toksomanio: Nova epoko (2015)

LINKO AL PAPO

volumo 16, Decembro 10, paĝoj 2015-192

Evolua Sciiĝa Scienco

Uzado de Substancoj kaj Adoleska Cerbo: Evoluaj Efikoj, Intervenoj kaj Longitudaĵoj


Adolescence longe estis rekonita kiel tempo de dramaj ŝanĝoj en korpo kaj konduto. Pli ĵus ĝi estas rekonita kiel tempo de dramaj ŝanĝoj en cerbo ankaŭ. Avancoj en neŭrimigaj teknologioj konis la anatomion kaj fiziologion de la evoluanta cerbo ĉiufoje pli atingebla.

Pluraj grandskalaj iniciatoj uzantaj magnetan resonan bildon (MRI) por karakterizi la adoleskantan maturan cerbon en sano kaj malsano, ofte integritaj kun genetiko kaj iomete kompleksaj kondutnaj kaj ekologiaj mezuroj, komencas doni informojn pri kial adolescencia estas tempo de ambaŭ okazoj kaj de vulnerabileco .

Dum adoleskado la cerbo ne maturiĝas fariĝante pli granda kaj pli granda. Ĝi maturiĝas per pli interkonektita kaj pli specialigita.

La kreskanta interkonekteco, aŭ komunikado inter malsimilaj cerbaj regionoj, kiu enhavas tre enkorpigitan hierarkion de neŭraj cirkvitoj, montras multajn modalojn kaj nivelojn de esploro. Studoj de longtempa potencigo indikas la formadon de pli fortaj sinapaj rilatoj dum adoleskado. Plej granda kohereco de elektra aktiveco (la grado al kiu aktiveco en unu areo povas esti antaŭvidita de aktiveco en alia) estas montrita per studoj uzantaj EEG. Simile, fMRI-studoj taksantaj sangan oksigenadon ankaŭ montras ĝeneralan tendencon al pli granda kunaŭtigo inter spacie distingitaj regionoj. Kaj strukturaj MRI-studoj trovas pliiĝojn en blanka materio volumo dum adoleskado reflektanta mikiniĝon kaj kuncomitantan pliiĝojn en la rapido de neŭra komunikado.

Karakterizado de kiel cerbaj strukturoj estas interkonektitaj multe profitis el la apliko de grafeteorio, branĉo de matematiko, kiu estas uzata por kvantigi la rilaton inter "nodoj" kaj "randoj." Nodoj povas esti iu ajn objekto aŭ mezurebla ento de kvarkoj al galaksioj. . Ekzemploj de cerbaj nodoj povas esti neŭrono, strukturo kiel la hipokampo, aŭ regiono kiel la antaŭfronta kortekso. Bordoj povas esti iuj ajn ligoj inter nodoj, de fizika ligo kiel sinapsoj inter neŭronoj aŭ statistika interrilato, ekzemple kiam du partoj de la cerbo estas aktivigitaj simile dum ripozo aŭ dum donita kognitiva tasko. Alproksimigoj de grafeteorio helpas nin kvantigi la rilaton inter maturiĝo de malsamaj neŭrokraj cirkvitoj kaj kiel diferencoj en maturiĝa tempo povus rilati al variado en konduto kaj pensado.

Ekzemple, hipotezas, ke ŝanĝiĝanta ekvilibro inter pli fruaj maturigaj limfaj regionoj, kiuj spertas dramecajn ŝanĝojn dum pubereco kaj poste maturigantaj antaŭfrontajn regionojn, kiuj daŭre suferas grandajn ŝanĝojn ĝis en la tria jardeko.Somerville et al., 2010).

La kreskanta specialeco de la adoleskanta cerbo estas nerekte esprimita kiel malpliigoj en grizaj materiaj volumoj dum la dua jardeko, kvankam multe da laboro estas farita por kompreni la molekulajn kaj mikroskopajn procezojn sub la observado. Pliigoj en mikinado, kiuj povas faligi la nomadon de MRI-voxel ĉe la interna bordo de la krozo de griza al blanka, konsideras iujn el la "redukto" en griza materio, sed konverĝaj provoj de post-mortemaj studoj kaj regione specifaj misfunkciadoj inter evoluaj trajektorioj de griza kaj blanka afero-volumoj sugestas ke aliaj procezoj kontribuas ankaŭ. La mezuro, pri kiu "pruntado" de sinapsoj kontribuas al la griza materio, nekonas reduktojn. Ĉi tio estas grava demando por solvi por elŝalti lumon sur la pli simpligita nocio, ke specialeco estas submetita de la fenomeno de malpli da pli rapida / pli firma rilato. Kompreni la mekanismojn estas fundamenta por gvidi intervenojn kaj rafini hipotezojn por estontaj esploroj.

Eble la plej okulfrapa ŝanĝo de adoleskanta cerba evoluo estas la grado de ŝanĝo mem. Ŝlosila trajto de adoleskanta cerbo-disvolviĝo estas plasteco, la kapablo de la cerbo ŝanĝi en respondo al postuloj de la medio. Iuj grado de plasto estas subtenata dum la tuta vivo, sed ĝenerale estas progresiva gradiente de malpliiĝanta plastiteco, pro tio ke myelino liberigas proteinojn kiel Nogo-A, MAG kaj OMgp, kiuj malhelpas la axxon-sprintadon kaj la kreadon de novaj sinapsoj (Kampoj, 2008). Tamen, homoj havas unike longan periodon de alta plasto, kiu ebligas nin esti rimarkinde adapteblaj al ampleksa gamo de kondiĉoj. Longda plastikeco povas esti rilatigita al daŭra dependeco pri prizorgantoj kiel diversaj specioj. Pli longa periodo de dependeco estas asociita kun pli kompleksa socia kaj manĝaĵa sekureco. Per "konservado de ebloj malfermitaj" en terminoj de cerba specialigo, homoj povas taksi la postulojn de ilia aparta medio kaj disvolvi la kapablojn por postvivi. Homoj povas prosperi ĉie de la frigaj nordaj kaj sudaj polusoj al la balmaj insuloj sur la ekvatoro. Ni ankaŭ adaptis al kulturaj ŝanĝoj. Antaŭ dek mil jaroj, mallonga tempo en evoluaj terminoj, ni multe elspezis por atingi manĝaĵon kaj rifuĝon. Nun plej multaj homoj povas atingi rifuĝon kaj kaloriojn kun multe malpli da tempo kaj penado, kiuj per epigenetikaj aŭ aliaj faktoroj povas esti rilatigitaj kun pli frua pubereco kaj pli granda grandeco. Anstataŭ atingi manĝaĵon multaj el ni nun elspezas la plimulton de nia tempo interaganta kun vortoj aŭ simboloj. Ĉi tio estas rimarkinda adapto, ĉar legado estas nur 5000-jaraĝa kaj ne ekzistis por multe da homa historio.

Plua subteno por avantaĝo de plilongigita plastiteco venas de la observo, ke nia lasta kresko de cerba grandeco pri 500,000 jaroj malantaŭen rilatas al la malmola klimato, sed la grado de klimata ŝanĝo. Ĉi tio kontrastas kun Neandertaloj, niajn proksimajn genetikajn parencojn. Maturaj impostoj povas esti taksitaj de fosilitaj dentoj en la sama maniero, ke arboresoj povas esti uzataj por distingi kreskajn impostojn por arboj. Evidenteco de fosilitaj neandertaj dentoj indikas, ke ili havis multe pli rapidan maturadon (Ramirez Rozzi kaj Bermudez De Castro, 2004). Kvankam tie cerboj estis ĉirkaŭ 10% pli grandaj kaj ili povis pluvivi en severaj medioj, ilia ilo-uzo ne ŝanĝis super 100,000-jaroj. Al ili mankis la adoleska plasticeco kaj adaptabileco de homoj.

Adoleska cerbo-plasteco bone servis nian specion, tamen ĝi venas al prezo. Ĝi kreas vulnerabilojn kaj ankaŭ ŝancojn. Pli ol duono de ĉiuj mensaj malsanoj ŝprucas dum adoleskado. Unu el kvin adoleskantoj havas mensan malsanon, kiu persistos en plenkreskulon. Ĝi estas la plej alta tempo por la apero de angoro-malordoj, bipola malordo, depresio, manĝantaj malordoj kaj psikozo. Ĝi estas ankaŭ la plej ofta tempo por la komenco de substanco misuzo.

En ĉi tiu Speciala Eldono de Evolua Cognitiva Neŭroscienco ĉefaj fakuloj en la kampo raportas pri esploroj de la neŭobiologio de adoleska substanco misuzo. Konsekvencaj temoj estas interrilatoj inter la komenco, kvanto kaj speco de uzo kiel rilatoj kun ŝanĝoj en la cerba rekompenco, impulsa kontrolo kaj decidaj cirkvitoj. Kvankam la studoj reprezentas la plej bonajn klopodojn ĝis nun, gravaj defioj restas por distingi specifecon de efikoj, kaŭzoj / efikoj, kaj mekanismoj.

Ĉar la vojo, mekanismoj kaj influoj de adoleska cerboevoluo estas klarigitaj, pli da rimedoj kaj pli da esploristoj estas tirataj en la kampon. La adoleskeco estas ĉiam pli agnoskita kiel aparta disvolviĝa stadio kun distinga biologio anstataŭ nur kiel meza stadio inter infanaĝo kaj plenaĝa. Ĉi tiu speciala eldono enhavas provojn de multaj el la elstaraj esploristoj esplorantaj la interfacon inter adoleskaj neŭobiologio kaj dependeco.

Adoleskeco estas la pinta tempo de komenco por la plimulto de mensaj malsanoj, la tempo de pluraj ĉefaj vivaj elektoj havantaj dumvivajn konsekvencojn, kaj tempo, kiam la cerbo plastikeco povas fari intervenojn pli efikaj. Tamen financado por adoleska esplorado estis ĝis antaŭ nelonge malgranda frakcio de la buĝeto. Ĉi tio ŝanĝiĝis per la Studo pri Adoleska Cerba Kogna Disvolviĝo (ABCD) - nacia laŭlonga iniciato, kiu taksos la mallongan kaj longdaŭran efikon de substanco-uzo sur cerba disvolviĝo. La projekto varbos 10,000 junulojn antaŭ ol ili komencos uzi alkoholon, marijuuanon, tabakon kaj aliajn drogojn, kaj sekvos ilin dum 10 jaroj ĝis frua plenaĝeco. La projekto ABCD provizas mirindan platformon por junaj aŭ establitaj enketistoj interesiĝi pri adoleska neŭrobiologio kaj povas servi kiel katalizilo por alporti tre bezonatan subtenon kaj talenton al la kampo.

Referencoj

  1.  
    • Kampoj, 2008
    • Kampoj de RD
    • Blanka substanco dum lernado, pensado kaj psikiatriaj malsanoj
    • Tendencoj Neurosci., 31 (7) (2008), p. 361
    • artikolo

|

 PDF (844 K)

|

Rigardi rekordon en Scopus

 | 

Citante artikolojn (353)

  1.  

|

plena Teksto vojo CrossRef

 | 

Citante artikolojn (129)

  1.  

|

 PDF (319 K)

|

Rigardi rekordon en Scopus

 | 

Citante artikolojn (219)

Kopirajto © 2015 Eldonita de Elsevier Ltd.