Neurobiología de la cerbo kaj konduto adoleskanto: implikaĵoj por malordoj de uzo de substanco (2010)

Enkonduko

Adoleskeco estas transira periodo de disvolviĝo kiam estas multaj ŝanĝoj spertitaj samtempe, inkluzive de fizika maturiĝo, veturado por sendependeco, pliigo de socia kaj interrilata interagado kaj cerba disvolviĝo ^1-3. Ĉi tiu evolua periodo ankaŭ estas tempo karakterizata de inflekto en riskaj kondutoj inkluzive de eksperimentado kun drogoj kaj alkoholo, krima agado kaj senprotekta sekso. Kompreni la neŭrajn bazojn de ĉi tiuj riskaj kondutoj estas ŝlosila por identigi, kiuj junuloj povas esti en risko por malbonaj rezultoj, kiel ekzemple dependeco kaj misuzo.

Multaj hipotezoj estis postulataj pri kial adoleskantoj povas okupiĝi pri impulsaj kaj riskaj kondutoj. Tradiciaj rakontoj de adoleskeco sugestas, ke ĝi estas periodo de disvolviĝo asociita kun iom post iom pli granda efikeco de kognaj kontrolkapabloj. Ĉi tiu efikeco en kognitiva kontrolo estas priskribita kiel dependa de maturiĝo de la prefrontal-kortekso kiel evidentigita per bildigo ^4-7 kaj post mortemaj studoj^8-10 montrante daŭran strukturan kaj funkcian disvolviĝon de ĉi tiu regiono bone en la juna aĝo.

Plibonigita kognitiva kontrolo kun disvolviĝo de la antaŭfrontaleca kortekso kongruas kun lineara kresko de ĉi tiu kapablo de infanaĝo ĝis plenaĝeco. Sed tamen suboptimaj elektoj kaj agoj observitaj dum adoleskeco reprezentas malhelpon en disvolviĝo ¹¹ tio estas unika de infanaĝo aŭ plenkreskeco, kiel pruvis la Nacia Centro por Sanstatistiko pri adoleska konduto kaj morteco ¹². Se kognitiva kontrolo kaj nematura antaŭfronta kortekso estis la bazo por suboptima elekta konduto sole, tiam infanoj devas aspekti rimarkinde similaj aŭ supozeble pli malbonaj ol adoleskantoj, konsiderante siajn malpli evoluintajn antaŭkordajn kortekson kaj kognajn kapablojn ². Ĉi tiu recenzo pritraktas la ĉefan demandon pri kiel la cerbo ŝanĝiĝas dum adoleskeco, kiu eble klarigas inflektojn en riska kaj impulsema konduto. Krome, ni donas ekzemplojn pri kiel konsumado de alkoholo kaj drogo dum ĉi tiu periodo de evoluo povas pliseverigi ĉi tiujn ŝanĝojn kaj povas konduki al posta misuzo kaj dependeco.

Por precize kapti kognajn kaj neurobiologiajn ŝanĝojn dum adoleskeco, ĉi tiu periodo devas esti traktata kiel transira prefere ol kiel unuaklasa tempo ³. Alivorte, por kompreni ĉi tiun disvolvan periodon, necesas transiroj en kaj el la adoleskeco por distingi distingajn atributojn de ĉi tiu periodo relative al aliaj tempopunktoj en disvolviĝo. Tial, empiriaj datumoj, kiuj starigas disvolvajn trajektoriojn de infanaĝo ĝis plenaĝeco por kognaj kaj neŭralaj procezoj, estas esencaj por karakterizi ĉi tiujn transirojn kaj pli grave por limigi ajnajn interpretojn pri ŝanĝoj en cerbo aŭ konduto en adoleskeco.

Due, ĝustaj bildigoj de adoleskeco postulas rafinadon en la fenotipa karakterizado de ĉi tiu periodo. Ekzemple, sur kondutisma nivelo, adoleskantoj ofte estas karakterizataj kiel impulsemaj kaj pli grandaj riskantoj kun ĉi tiuj konstruoj uzataj preskaŭ sinonime. Tamen ĉi tiuj konstruoj estas distingaj kaj aprezi ĉi tiun distingon gravas por priskribi siajn disvolvajn trajektoriojn kaj neŭrajn fundamentojn. Ni provizas kondutajn, klinikajn kaj neŭrobiologiajn evidentecojn, kiuj sugestas, ke risko estas pli strikte ligita kun sentiveco al mediaj instigoj (serĉado de sento), dum impulsiveco estas asociita kun malbona malsupren-kognitiva kontrolo.

Por teorie bazi la empiriajn trovojn, ni provizas plaŭdeblan neurobiologian modelon por adoleskeco kaj sugestas, kiel evoluo dum ĉi tiu tempo povas konduki al plibonigo de vundeblecoj por konsumado de alkoholo kaj drogoj. La intenco de ĉi tiu recenzo ne estas psikopatologiigi la adoleskecon, sed pli ĝuste klarigi kial iuj adoleskantoj sed ne aliaj estas vundeblaj al fitraktado. Kiel tia, ni provas identigi eblajn biologiajn kaj kondutajn markilojn por frua identigo kaj por rezultaj taksadoj de intervenoj.

Modelo Neurobiológico de Adolescencia

Neŭrobiologia modelo de disvolviĝo de adoleskantoj ² kiu baziĝas sur ŝnuraj modeloj ^{13, 14} kaj lastatempaj bildigaj studoj de adoleskeco ^{6, 7, 15-20} estas bildigita figuro 1. Ĉi tiu modelo ilustras kiel subkortikaj kaj antaŭfrontalaj supraj malsuprenaj regionoj devas esti konsiderataj kune kiel cirkvito. La bildstrio montras malsamajn evoluajn trajektoriojn por signalado de ĉi tiuj regionoj, kun limaj projekcioj disvolviĝantaj pli frue ol antaŭfrontaj kontrolregionoj. Laŭ la modelo, la adoleskanto estas tordita de funkcie matura subkortika rilato al malpli matura kortika cirkvito dum adoleskeco (t.e. malekvilibro en dependeco de sistemoj), kompare kun infanoj, por kiuj ĉi tiu frontolimbia cirkvito ankoraŭ disvolviĝas; kaj kompare kun plenkreskuloj, por kiuj ĉi tiuj sistemoj plene maturiĝas. Kun disvolviĝo kaj sperto, la funkcia konektebleco inter ĉi tiuj regionoj plifortiĝas kaj provizas mekanismon por suprena modulado de la subkortikaj sistemoj ⁷. Tiel ĝi estas la frontostriata cirkvito, kune kun funkcia fortigado de rilatoj ene de ĉi tiu cirkvito, kiu povas disponigi mekanismon por klarigi ŝanĝojn tiel en impulsiveco kaj en risko observataj trans disvolviĝo.

figuro 1

Kartoza modelo de ventra striatala kaj prefrontal-kortekso (PFC) interagoj tra disvolviĝo. Pli profunda koloro indikas pli grandan regionan signaladon. Linio reprezentas funkcian konekteblecon, kun solida linio indikanta matran rilaton kaj indikitan linion ...

Ĉi tiu modelo konformas al antaŭaj ^21-24 tio provizas bazon por neliniaj inflektoj observataj en konduto de infanaĝo ĝis plenaĝeco, pro pli frua maturiĝo de subkortaj projekcioj relative al malpli maturaj supraj antaŭfrostaj. Specife, la triada modelo ²¹ proponas, ke instigita konduto havas tri apartajn neŭrajn cirkvitojn (alproksimiĝo, evitado kaj regulado). La alproksimiĝa sistemo estas plejparte kontrolata de la ventra striato, evitema sistemo de la amigdala kaj laste, la reguliga sistemo de la antaŭfronta kortekso. ²⁵. La aktuala modelo diferencas plejparte de aliaj, ke ĝi baziĝas en empiria evidenteco pri cerbaj ŝanĝoj ne nur en la transiro de adoleskeco al plenaĝeco, sed pli ĝuste en la transiro en adoleskeco ekde infanaĝo kaj poste el adoleskeco en plenaĝecon Plie, la modelo ne sugestas, ke la striatum kaj amigdala estas specifaj por alproksimiĝo kaj evitema konduto donitaj lastatempajn studojn montrantajn valentan sendependecon de ĉi tiuj strukturoj. ²⁶Sed prefere estas sistemoj, kiuj estas gravaj por detekti motivajn kaj emocie rilatajn spurojn en la medio, kiuj povas boji konduton. En ĉi tiu recenzo, ni priskribas la plej lastatempajn evidentaĵojn de studoj pri kondutaj kaj homaj bildoj de adoleskeco en la kunteksto de nia modelo, kiu ilustras la transiron de infanaĝo al plenaĝeco.

Fenotipa Karakterizado de Adoleskeco

La kapablo rezisti tenton favore al longperspektivaj celoj estas formo de kognitiva kontrolo. Oni sugestis, ke ĉi tiuj kapoj estu ĉe la fundamento de riska konduto de adoleskantoj ²⁷. Kognitiva kontrolo, kiu inkluzivas reziston de tento aŭ prokrasto de tuja gratifiko estis studita en la kunteksto de socia, disvolva kaj kognitiva psikologio. Evoluige, ĉi tiu kapablo estis mezurita taksante kiom longe infano povas rezisti tujan rekompencon (ekz. Kuketon) favore al pli granda rekompenco poste (ekz. Du kuketoj) ²⁸. Kvankam individuoj varias laŭ ĉi tiu kapablo eĉ kiel plenkreskuloj, evoluaj studoj sugestas fenestrojn de disvolviĝo, kiam individuo povas esti aparte susceptible al tentoj. Ĉi tiu kapablo estis priskribita kiel formo de impulsa regado ²⁹ kaj ĝi estas multfaceta ^{30, 31}, sed povas esti operacie difinita kiel la kapablo plenumi cel-direktitan konduton fronte al elstaraj, konkurantaj enigoj kaj agoj ³².

Historie, evoluaj studoj montris konstantan pliboniĝon de kognitiva kontrolkapablo de infaneco ĝis plenaĝeco ³³. Ĉi tiu observado estas subtenata de amaso da kondutaj evidentecoj de eksperimentaj paradigmoj en kontrolitaj laboratoriaj agoj, inkluzive de paradigmoj kiel la tasko Go-NoGo, tasko Simon, kaj paradigmoj por ŝanĝi taskojn, kiuj postulas ke partoprenantoj superu antaŭpotencan respondon por atingi ĝustan. ^{32, 34}. Tamen, kiam estas avantaĝe subpremi respondon al instigaj rilatoj, la kognitiva kontrolo suferas ²⁰. Ĉi tiu reduktita kontrolo estas precipe evidenta dum la periodo de adoleskeco, kiam suboptimaj elektoj en seksaj kaj drogaj kondutoj pintas ^{3, 11, 12, 14}. Ĉi tiuj observoj implicas, ke evoluaj trajektorioj en kognitiva kontrolo estas kompleksaj kaj povas esti modulitaj per emocie ŝarĝitaj aŭ plifortigantaj kuntekstoj (ekz. Sociaj kaj seksaj interagoj), en kiuj kognitiva kontrolo postulas interagi kun motivaj veturadoj aŭ procezoj.

Motivado povas moduli kognan regadon en almenaŭ du manieroj. Unue, esti rekompencita pro agado pri donita tasko povas igi homojn labori pli malfacile kaj finfine agi pli bone ol ne rekompencite ¹⁷. Due, la kapablo praktiki kontrolon povas esti defiita kiam necesas subpremi pensojn kaj agojn direkte al apetecaj indikoj ²⁰. Lastatempaj studoj pri adoleska evoluo komencis kompari kognan kontrolkapaciton en relative neŭtralaj kontraŭ motivaj kuntekstoj. Ĉi tiuj studoj sugestas ŝanĝon en sentemo al mediaj indikoj, precipe rekompenc-bazitaj ĉe diversaj punktoj en disvolviĝo, kaj sugestas unikan influon de instigo sur kogno dum la adoleskaj jaroj.

En la sekva sekcio, ni reliefigas iujn el la plej lastatempaj studoj pri kiel adoleska konduto diferencas en emocioj ŝarĝitaj kuntekstoj rilate al plenkreskuloj.

Ekzemple, Ernst kaj kolegoj ^{35, 36} ekzamenis rendimenton pri kontraŭdiskreta tasko kun promeso de financa rekompenco por preciza agado ĉe iuj provoj sed ne aliaj. Rezultoj montris tiun promeson de rekompenco, faciligis adoleskan kognan kontrolan konduton pli ol por plenkreskuloj, trovo replikita ¹⁷ kaj lastatempe estis etendita al sociaj rekompencoj (ekz. feliĉaj vizaĝoj ²⁰).

Dum la antaŭaj ekzemploj provizas kazojn de plibonigita agado en junuloj kun stimuloj, rekompencoj ankaŭ povas malpliigi rendimenton kiam subpremante respondojn al rekompencoj, kiuj kondukas al granda gajno. Ekzemple, uzi hazardludan taskon, en kiu oni rekompencas rekompencon tuj dum la decidado ("varmaj" provoj, kiuj altigis afektan ekscitiĝon de tasko) aŭ retenis ĝis post la decido ("malvarma" intenca decidiĝo), Figner kaj kolegoj. ³⁷ montris, ke adoleskantoj faris ludojn misproporcie pli riskaj kompare kun plenkreskuloj sed nur en "varma" kondiĉo. Uzante similan taskon, la Iovaa Ludila Tasko, Cauffman kaj kolegoj ³⁸ montris, ke ĉi tiu sentemo al rekompencoj kaj stimuloj efektive pintas dum adoleskeco, kun konstanta kresko de malfrua infanaĝo ĝis adoleskeco inklinante ludi kun pli avantaĝaj dekoj de kartoj kaj poste posta malkresko de malfrua adoleskeco ĝis plenaĝeco. Ĉi tiuj trovoj ilustras kurban funkcion, pintante proksimume inter 13 kaj 17, kaj poste malpliiĝante ²⁷. Dum antaŭaj trovoj kun la Iovaa Ludila tasko montris linian kreskon de agado kun aĝo ³⁹Ĉi tiuj studoj ne rigardis aĝon kontinue nek ekzamenis nur provojn kun avantaĝaj dekoj da kartoj.

Lastatempaj studoj sugestis, ke sociaj kuntekstoj, aparte samideanoj, ankaŭ povas servi kiel instiga senco kaj povas malpliigi kognan kontrolon dum adoleskeco. Montriĝis, ke la grado, en kiu la kunuloj de adoleskanto uzas substancojn, estas rekte proporcia al la kvanto da alkoholo aŭ kontraŭleĝaj substancoj, kiujn uzos la adoleskanto mem. ⁴⁰. Uzante simulitan veturan taskon, Gardner kaj kolegoj ⁴¹ montris, ke adoleskantoj faras pli riskajn decidojn en ĉeesto de samuloj ol nur kiam kaj ĉi tiuj riskaj decidoj malpliiĝas lineare kun aĝo ^{23, 40}.

Prenitaj kune, ĉi tiuj studoj sugestas, ke dum adoleskeco, motivaj spuroj de ebla rekompenco estas precipe elstaraj kaj povas konduki al plibonigita agado kiam provizite kiel plifortigilo aŭ rekompenca rezulto, sed al pli riskaj elektoj aŭ suboptimaj elektoj kiam ili estas donitaj kiel indiko. En ĉi-lasta kazo, la instiga signo povas malpliigi efikan cel-orientitan konduton. Plue, ĉi tiuj studoj sugestas, ke sentiveco al rekompencoj kaj serĉa sento estas diferenca de impulsiveco kun tre malsamaj disvolvaj ŝablonoj (kurba funkcio kontraŭ lineara funkcio respektive). Ĉi tiu distingo estas plue evidenta en lastatempa studo de Steinberg et al. ⁴² uzante mem-raportajn mezurojn de sento-serĉado kaj impulsiveco. Ili testis ĉu la ofte kunfanditaj konstruoj de sento-serĉado kaj impulsiveco disvolviĝas laŭ diversaj horaroj en preskaŭ 1000-individuoj inter 10 kaj 30. La rezultoj montris, ke diferencoj en serĉado de sento kun aĝo sekvis kurban skemon, kun pintoj en serĉado de sento kreskante inter 10 kaj 15-jaroj kaj malpliiĝantaj aŭ restantaj stabilaj poste. En kontrasto, aĝaj diferencoj en impulsemo sekvis linian padronon, kun malpliigita impulsemo kun aĝo laŭ lineara maniero (vidu figuro 2 panelo A). Ĉi tiuj trovoj kune kun la trovitaj laboratorioj, sugestas pli altan vundeblecon al risko en la adoleskeco "povas esti pro la kombinaĵo de relative pli altaj inklinoj serĉi ekscitiĝon kaj relative nematurajn kapablojn por memregado, kiuj estas tipaj de ĉi tiu periodo de disvolviĝo". ⁴².

figuro 2

Ilustraĵo de malsamaj disvolvaj kursoj por serĉado de sento kaj impulsiveco. Panelo A. Komploto de sento-serĉado kaj impulsemo funkcianta en aĝo ⁴²). Panelo B. Komploto de agadoj en cerbaj regionoj sentemaj por rekompenci ...

Neurobiologio de Adoleskeco

Kiel denotita en nia modelo de adoleskeco, du ŝlosilaj regionoj implikitaj en kognitiva kaj instiga konduto estas la prefrontal-kortekso, konata kiel grava por kognitiva kontrolo ⁴³ kaj la striatum kritika en detektado kaj lernado pri romanaj kaj rekompencaj sciigoj en la medio ⁴⁴. Ni emfazas lastatempajn laborojn de bestoj kaj homaj bildigoj pri neŭrobiologiaj ŝanĝoj subtenantaj ĉi tiujn motivajn kaj kognajn sistemojn trans disvolviĝo en la kunteksto de la antaŭaj kondutismaj trovoj pri disvolvo de sento-serĉado kaj impulsiveco. Ni uzas la antaŭe priskribitan malekvilibran modelon de lineara disvolviĝo de supraj malsupren antaŭfrostaj regionoj relative al kurba funkcio por disvolviĝo de malsupre-striaj regionoj implikitaj en detektado de elstaraj riveloj en la medio por bazi la trovojn. La graveco de ekzamenado de cirkvitoj prefere ol specifa regiona ŝanĝo, precipe en frontostriaj cirkvitoj, kiuj baziĝas sur malsamaj formoj de cel-orientita konduto estas ŝlosila. Ĉi tiu perspektivo malproksimigas la kampon for de ekzameno pri kiel ĉiu regiono maturiĝas izolite, kiel ili povas interagi en la kunteksto de interligitaj cirkvitoj.

Seminalaj bestaj kaj homaj laboroj montris kiel striataj kaj prefrontalaj kortikaj regionoj formas cel-direktitan konduton ^{7, 27, 37, 38, 44}. Uzante unu-unuajn registradojn en simioj, Pasupathy & Miller ⁴⁵ pruvis, ke flekseble lernante aron da rekompencoj, tre frua agado en la striatumo donas la fundamenton por rekompencaj asocioj, dum poste pli intencaj antaŭfronaj mekanismoj okupiĝas pri konservado de la kondutaj rezultoj, kiuj povas optimumigi la plej grandajn gajnojn, ĉi tiuj trovoj havas estis replikita en lezaj studoj ^46-48. Rolo por la striato en frua tempa kodado de rekompenco-kontribuoj antaŭ la ekapero de aktivaĵoj en antaŭfrontaj regionoj ankaŭ etendiĝis al homoj ⁴⁹. Ĉi tiuj trovoj sugestas kompreni la interagojn inter regionoj (kune kun iliaj komponentaj funkcioj); ene de frontostriaj cirkvitoj estas kritika por evoluigado de modelo de kognitiva kaj instiga kontrolo en adoleskeco.

Frontostriaj cirkvitoj spertas konsiderindan ellaboradon dum adoleskeco ^50-53 kiuj estas aparte dramecaj en la dopamina sistemo. Pintoj en la denseco de dopaminaj riceviloj, D1 kaj D2 en la striatumo okazas frue en adoleskeco, sekvitaj de perdo de ĉi tiuj riceviloj de juna plenkreskeco ^54-56. En kontrasto, la prefrontal-kortekso ne montras pintojn en la denseco de riceviloj D1 kaj D2 ĝis malfrua adolesko kaj juna aĝo. ^{57, 58}. Similaj evoluaj ŝanĝoj estis montritaj en aliaj rekompenc-rilataj sistemoj inkluzive de cannabinoidaj riceviloj ⁵⁹. Restas neklare, kiel ŝanĝoj en la dopaminaj sistemoj povas rilati al motivita konduto pro tio ke polemiko restas pri tio, ĉu rekompenco-sentemo estas modulita de dopaminaj sistemoj (ekz. ^{60, 61}) kaj ĉu ĝi estas rezulto de malpli aktivaj aŭ hipersensivaj dopaminaj sistemoj (ekz. ^{62, 63}). Tamen, konsiderante la dramajn ŝanĝojn en cirkvitoj riĉaj je dopamina dum adoleskeco, ĝi probable rilatas al ŝanĝoj en sentiveco al rekompencoj diferencaj de infanaĝo aŭ plenkreskeco ^{50, 64}. Pli tie de la signifaj ŝanĝoj en dopaminaj riceviloj, estas ankaŭ dramaj hormonaj ŝanĝoj, kiuj okazas dum adoleskeco, kiuj kondukas al seksa matureco, kaj influas funkcian agadon en frontostriaj cirkvitoj. ⁶⁵tamen detala diskuto superas la amplekson de ĉi tiu papero, vidu ^{66, 67} por detalaj recenzoj pri la temo.

Studoj pri homaj bildoj komencis doni subtenon por plifortigo en la rilatoj de frontostriatal-cirkvitoj riĉaj en dopamina, trans disvolviĝo. Uzante difuzan tensian bildadon kaj funkcian magnetan resonancon (fMRI), Casey kaj kolegojn ^{68, 69} kaj aliaj ⁷⁰ montris pli grandan forton en distalaj rilatoj ene de ĉi tiuj cirkvitoj tra evoluo kaj ligis rilaton-forton inter prefrontalaj kaj striatalregionoj kun la kapablo efike okupi kognan kontrolon en individuoj tipe kaj atipike disvolviĝantaj ^{68, 69}. Ĉi tiuj studoj ilustras la gravecon de signalado en kortikostriaj cirkvitoj, kiuj subtenas la kapablon efike okupiĝi pri kognitiva kontrolo.

Same, ekzistas multnombraj evidentecoj de homaj funkciaj neŭroimagaj studoj pri kiel subkortikaj sistemoj kiel la striato kaj la prefrontal-kortekso interagas por estigi riskan konduton observatan en adoleskantoj ⁷¹. La plej multaj bildigaj studoj enfokusigis unu aŭ la alian regionojn montrante, ke la antaŭfronta kortekso, pensita por subfosi aĝo-rilataj plibonigo en kognitiva kontrolo ^72-78 spertas malfruan maturiĝon ^{4, 79, 80} dum striktaj regionoj sentemaj al noveco kaj rekompenco-manipuladoj disvolviĝas pli frue ^{74, 81}. Pluraj grupoj montris, ke adoleskantoj montras pli altan aktivadon de la ventra striato antaŭĝuante kaj / aŭ ricevu rekompencojn kompare kun plenkreskuloj ^{6, 15, 17, 18}, sed aliaj raportas hiporespondecon ⁸².

Unu el la unuaj studoj por ekzameni rekompencajn procezojn tra la plena spektro de disvolviĝo de infanaĝo ĝis plenaĝeco estis finita de Galvan kaj kolegoj ⁶ en 6 ĝis 29-jaruloj. Ili montris, ke ventra striatala aktivado estas sentema al diversaj grandoj de mona rekompenco ⁴⁹ kaj ke ĉi tiu respondo troigis dum adoleskeco, relative al infanoj kaj adoleskantoj ⁶ (vidu figuro 3), indika pri signalaj pliiĝoj ⁶ aŭ pli daŭra aktivado ⁸³. Kontraste al la ŝablono en la ventra striatum, orbital prefrontal regionoj, montris longan disvolviĝon tra ĉi tiuj aĝoj (Figuro 2b).

figuro 3

Ventra Striatala agado por rekompenci kaj asocii kun risko-risko. Lokaligo de ventrala striato en aksa ebeno (maldekstra panelo), kiu estas aktivigita kun rekompenco (meza panelo) kaj korelaciita kun risko-kaptiĝo (dekstra panelo) (adaptita de ^{6, 16})

Sed, kiel ĉi tiu plibonigo de signalado en la ventrala striatumo rilatas al konduto? En sekvaĵa studo, Galvan kaj kolegoj ¹⁶ ekzamenis la asocion inter agado en la ventrala striatumo al granda mona rekompenco per personecaj trajtoj de risko kaj impulsemo. Anonimaj mem-raportaj taksaj skaloj de riska konduto, risko-percepto kaj impulsiveco estis akiritaj en ŝia specimeno de 7 ĝis 29-aĝuloj. Galvan et al. montris pozitivan asocion inter ventrala striatala agado al granda rekompenco kaj la ebleco okupiĝi pri riska konduto (vidu figuro 3) Ĉi tiuj trovoj estas konformaj al plenkreskaj bildaj studoj montrantaj ventran striatan aktivecon kun riskaj elektoj ^{84, 85}.

Por plue subteni asocion inter riska konduto de adoleskantoj kaj rekompenci sentemon kiel indeksita de troigita ventra striata respondo, Van Leijenhorst kaj kolegoj ¹⁸ testis ĉi tiun asocion per hazardludo. La tasko inkluzivis ludojn de Malaltaj Riskoj kun alta probablo akiri malgrandan monan rekompencon kaj ludojn de Alta Risko kun malpli granda probablo akiri pli grandan monan rekompencon. La rezultoj de fMRI konfirmis, ke High-Risk-elektoj estis asociitaj kun ventra striatal-rekrutado, dum Low-Risk-elektoj estis asociitaj kun aktivigo en ventra mez-prefrontal-kortekso. Ĉi tiuj trovoj konformas al la hipotezo, ke riska konduto en adoleskeco asocias kun malekvilibro kaŭzita de malsamaj disvolvaj trajektorioj de subkortika rekompenco kaj prefrontalaj regulaj cerbaj regionoj konformaj al nia neurobiologia modelo de adoleskeco.

Dum ŝajnas esti asocio inter riska konduto kaj ventra striatala aktivigo, en la studo Galvan ¹⁶ neniu korelacio estis raportita inter ventra striatala agado kun impulsiveco. Pli ĝuste, impulsivecoj estis korelaciitaj kun aĝo, konformaj al multnombraj bildaj studoj montrantaj lineara disvolviĝo kun aĝo en prefrontal kortika rekrutado dum impulsaj kontrolaj taskoj ^{7, 75, 77} (kaj vidu recenzojn de ^{34, 86}). Plie, lastatempaj studoj montris, ke impulsivecoj taksiĝas inverse kun volumo de la ventra mez-prefrontal-kortekso en specimeno de sanaj knaboj (7-17yrs) ⁸⁷. Finfine, studoj de klinikaj populacioj karakterizitaj de impulsiveco kiel ADHD, montras difektitan impulsan kontrolon kaj reduktitan aktivecon en antaŭfrontaj regionoj kompare kun kontroloj, ^{88, 89} sed ne montru altegajn respondojn al instigoj ⁹⁰.

Ĉi tiuj trovoj provizas neŭrobiologian empirian subtenon por diso de la konstruaĵoj rilataj al preno al risko kaj rekompenco de tiu de impulsiveco kun la unua, kiu montras kurban skemon kaj la dua lineara aranĝo (vidu Figuro 2 B). Tiel adoleskaj elektoj kaj konduto ne povas esti eksplikitaj nur per impulsiveco aŭ longa evoluo de la antaŭfronta kortekso. Prefere, motivaj subkortikaj regionoj devas esti konsiderataj por klarigi kial adoleska konduto ne nur diferencas de plenkreskuloj, sed ankaŭ de infanoj. Tiel, la ventra striato ŝajnas ludi rolon en niveloj de ekscito ^{82, 91} kaj pozitiva efiko ¹⁵ ricevante rekompencojn, kaj ankaŭ propension al sento-serĉado kaj risko ^{16, 91}. Pli grave, ĉi tiuj trovoj sugestas, ke dum adoleskeco, iuj individuoj povas esti pli inklinaj okupiĝi pri riskaj kondutoj pro evoluaj ŝanĝoj en koncerto kun varieco en predikto de donita individuo por okupiĝi pri riska konduto, anstataŭ simplaj ŝanĝoj en impulseco.

Scienca areo kiu ricevis malpli da atento determinas kiel kognitiva kontrolo kaj instigaj sistemoj interagas dum la evoluo. Kiel menciite antaŭe, Ernst kaj kolegoj ^{35, 36} montris, ke promeso de mona rekompenco faciligis konduton de adoleska kognitiva kontrolo pli ol por plenkreskuloj. Geier et al. ¹⁷ lastatempe identigis la neŭrajn substratojn de ĉi tiu kognitiva suprenregulado uzante varianton de antisaksa tasko dum funkcia cerba bildigo. En adoleskantoj kaj plenkreskuloj, provoj pri kiuj mono estis en granda rapideco kaj faciligis precizecon, sed ĉi tiu efiko estis pli granda en adoleskantoj. Post malkaŝado, ke la sekva proceso rekompencos, adoleskantoj montris troigitan aktivadon en la ventra striatumo dum preparado kaj poste ekzekuto de la antisakta. Ekstrema respondo estis observita en adoleskantoj ene de antaŭfrontalaj regionoj laŭ la antaŭcentra sulko, grava por kontrolado de okulaj movadoj, sugestante rekompencan rilatan suprenreguladon en kontrolregionoj ankaŭ.

Rekompencoj, kiel sugestite supre, povas plibonigi kaj malpliigi cel-direktitan konduton. La observado, ke adoleskantoj riskas pli multe, kiam apetitivaj signoj ĉeestas kontraŭ forestantaj dum hazardludaj taskoj faras ĉi tiun punkton (ekz. ³⁷). En lastatempa bildiga studo ²⁰, Somerville et al. identigis la neŭrajn substratojn de malsuprenregulado de kontrolregionoj kun apetecaj indikoj. Somerville et al. testitaj infanoj, adoleskantoj kaj plenkreskaj partoprenantoj dum ili plenumis go nogo-taskon kun apetitaj sociaj aludoj (feliĉaj vizaĝoj) kaj neŭtralaj klaŭnoj. Tasko-rendimento al neŭtralaj signoj montris konstantan pliboniĝon kun aĝo en ĉi tiu impulsa kontrolo. Tamen, en provoj dum kiuj la individuo devis rezisti al alproksimiĝemajn apetitojn, adoleskantoj malsukcesis montri la atendatan plibonigon de aĝo. Ĉi tiu agado malpliiĝis dum adoleskeco estis paraleligita per plibonigita agado en la striatumo. Al la inversa, aktivigo en la malsupera frontala giro estis asociita kun totala precizeco kaj montris linean skemon de ŝanĝo kun aĝo por la provoj de nogo kontraŭ go. Intermetitaj, ĉi tiuj trovoj implicas troigajn ventrajn striatajn reprezentojn de apetitivaj aludoj en adoleskantoj en foresto de matura kognitiva reago-respondo.

Kolektive, ĉi tiuj datumoj sugestas, ke kvankam adoleskantoj kiel grupo estas konsiderataj riskantoj ⁴¹, iuj adoleskantoj estos pli inklinaj ol aliaj okupiĝi pri riskaj kondutoj, metante ilin en eble plej grandan riskon por negativaj rezultoj. Ĉi tiuj trovoj substrekas la gravecon konsideri individuan variablon ekzamenante kompleksajn cerbajn kondutajn rilatojn rilatigitaj kun risko-preno kaj impulsiveco en disvolviĝaj loĝantaroj. Plue, ĉi tiuj individuaj kaj evoluaj diferencoj povus helpi klarigi vundeblecon ĉe iuj individuoj al risko, kiu estas asociita kun substanco-uzo, kaj finfine al toksomanio. ⁶⁴.

Substancaj Uzoj kaj Misuzoj en Adoleskantoj

Adoleskeco markas periodon de pliigita eksperimentado kun drogoj kaj alkoholo ⁹², kun alkoholo estante la plej misuzita kontraŭleĝaj substancoj de junuloj ^{11, 93, 94}. Frua uzo de ĉi tiuj substancoj, kiel alkoholo, estas fidinda antaŭdiro de posta dependeco kaj misuzo ⁹⁵. Konsiderante la kreskon de alkohola dependeco inter adoleskeco kaj plenaĝeco, kiu ne egalas en ajna alia evolua stadio ⁹⁶, Ni fokusas ĉefe pri elekta revizio ĉi tie pri ĝia uzo kaj misuzo en adoleskantoj kaj motivaj propraĵoj.

Alkoholo same kiel aliaj substancoj de misuzo, inkluzive de kokaino kaj kanabinoidoj, estas montritaj havi plifortigajn propraĵojn. Ĉi tiuj substancoj influas mezolimban dopaminon kun akraj aktivadoj de neŭronoj en frontolimbaj cirkvitoj riĉaj en dopamino, inkluzive de la ventrala striato ^97-99. Kiel sugestitaj de Hardin kaj Ernst (2009) ⁹²La uzo de ĉi tiuj substancoj povas pliseverigi jam plibonigitan ventralan striatuman respondon, kiu rezultigas pliigadon aŭ plifortigon de plifortigaj propraĵoj al la drogo. Robinson kaj Berridge ^{61, 63, 100} sugestis, ke ĉi tiuj drogoj misuzas povas "forkapti" la sistemojn asociitajn kun drogaj stimuloj kiel la ventra striatum, tiel reguligante supre malsupren malsupren antaŭfrontalajn regionojn.

La plej granda parto de empiria laboro pri adoleska uzo de alkoholo estis farita ĉe bestoj, donitaj etikajn limojn en realigado de tiaj studoj ĉe homaj adoleskantoj. Bestaj modeloj de etanolo ankaŭ donas la plej multajn evidentaĵojn por diferencaj efikoj de alkoholo en adoleskantoj relative al plenkreskuloj kaj konformas al homaj trovoj de adoleskantoj havantaj relativan nesentemon al efikoj de etanolo. Lanco kaj kolegoj montris, ke adoleskaj ratoj rilate al plenkreskuloj, estas malpli sentemaj al la socia, motora, sedata, akra retiriĝo kaj "angaj efikoj" de etanolo. ^101-103. Ĉi tiuj trovoj estas signifaj, ke multaj el ĉi tiuj efikoj servas kiel indikoj por limigi konsumon ĉe plenkreskuloj ¹¹. Same, en la sama tempo, kiam adoleskantoj estas sensencaj al resumoj, kiuj povus helpi limigi sian konsumon de alkoholo, pozitivaj influoj de alkoholo kiel socia faciligo povas plue instigi uzadon de alkoholo ¹⁰⁴. Plej riskaj kondutoj ĉe homoj, inkluzive de alkoholuzo, okazas en sociaj situacioj ²³, potenciale puŝante adoleskantojn direkte al pli granda uzo de alkoholo kaj drogoj kiam ĉi tiu konduto estas aprezata de iliaj samuloj.

Kiel la cerbo ŝanĝas kun uzado de alkoholo kaj misuzo en adoleskeco rilate al plenkreskuloj? Dum adoleskantoj povas esti malpli sentemaj al iuj el la kondutaj efikoj de alkoholo, ili ŝajnas esti pli sentemaj al iuj el la neurotoksaj efikoj. ⁹⁴. Ekzemple, fiziologiaj studoj (ekz. ¹⁰⁵) montras pli grandan etanol-indukton de NMDA-mediaciitaj sinaptikaj potencialoj kaj longtempan potencon en hipokampaj tranĉaĵoj en adoleskantoj ol en plenkreskuloj. Ripeta ekspozicio de ebriigaj dozoj de etanolo ankaŭ produktas pli grandajn hipokampajn dependajn memorajn deficitojn ^{106, 107} kaj plilongigita ekspozicio al etanolo estis asociita kun pliigita dendrita grandeco de spino ¹⁰⁸. Ĉi tiuj lastaj trovoj de dendritaj spinejaj ŝanĝoj estas sugestaj por modifado de cerbaj cirkvitoj, kiuj povas stabiligi toksomaniulon ⁹⁴.

Datumoj de cerbaj bildaj studoj provizas paralelajn pruvojn ĉe homoj pri neŭrotoksaj efikoj de alkoholo sur la cerbo. Multaj studoj raportis ŝanĝitan cerban strukturon kaj funkcion en alkohol-dependaj aŭ -uzantaj adoleskantojn kaj junajn plenkreskulojn kompare al sanaj individuoj. Ĉi tiuj studoj montras pli malgrandajn frontajn kaj hipokampajn volumojn, ŝanĝitan blankan materian mikrostrukturon kaj pli malriĉan memoron ^109-113. Plie, ĉi tiuj studoj montras pozitivajn asociojn inter hipokampaj volumoj kaj aĝo de unua uzo ¹⁰⁹ sugestante, ke frua adoleskeco eble estas periodo de pli alta risko al la neŭrotoksaj efikoj de alkoholo. Daŭro, kiu estis negative korelaciita kun hipokampa volumo, povas kompensi ĉi tiun efikon.

Nuntempe nur kelkaj studoj ekzamenis funkcian cerban agadon de drogoj aŭ alkoholaj rilataj stimuloj (t.e. bildoj de alkoholo) en adoleskantoj ¹¹⁴, kvankam ĉi tio estas areo de estonta esplorado (vidu ¹¹⁵). Studoj pri alta riska populacio (ekz. Familia ŝarĝo de dependeco de alkoholo) sugestas, ke mankoj en frontala funkciado estas ŝajnaj antaŭ eksponiĝo al drogoj (ekz. ^{116, 117}) kaj povas antaŭdiri pli postan uzon de substanco ^{118, 119}. Tamen, en frua kondutisma studo pri la efikoj de alkoholo en 8 al 15-jaraj knaboj de malalta kaj alta familia risko ¹²⁰La plej signifa trovo estis malmulta, se oni observis ian kondutan ŝanĝon aŭ problemon dum provoj de intoxicado, eĉ post donitaj dozon kiuj estis embriaj en plenkreska populacio. Ĉi tiuj neŭrotoksaj efikoj kune kun pliigita sentiveco al la motivaj efikoj de alkoholo kaj evidenteco de malriĉa supro malsupren prefrontal-kontrolo ŝajna eĉ antaŭ ekspozicio al drogoj. ¹¹⁶ eble starigos longdaŭran kurson de alkoholo kaj drogoj multe pli ol la adoleskecon ^{118, 119}.

konkludoj

Kune, la studoj priskribitaj subtenas vidon de adoleska cerba disvolviĝo kiel karakterizita de streĉiĝo inter fruaj emerĝantaj "malsupre-supren" sistemoj, kiuj esprimas troigitan reaktivecon al motivaj stimuloj kaj poste maturiĝas "supraj malsupren" kognaj kontrolregionoj. Ĉi-suba sistemo ligita al sento-serĉado kaj risko-konduto iom post iom perdas sian konkurencivan randon kun la progresiva apero de "supren-malsupren" regulado (ekz. ^{2, 7, 15, 23, 64, 121-123}). Ĉi tiu malekvilibro inter ĉi tiuj evoluantaj sistemoj dum adoleskeco povas konduki al pliigita vundebleco al risko-kondutoj kaj pliigita susceptibilidad al la motivaj ecoj de substancoj de misuzo.

Ĉi tiu revizio provizas kondutajn, klinikajn kaj neŭrobiologiajn evidentecojn por disiĝi ĉi tiujn subkortiko-kortikajn sistemojn evolue. Kondutaj datumoj de laboratoriaj taskoj kaj memreportaj taksadoj administritaj al infanoj, adoleskantoj kaj plenkreskuloj (ekz., ^{18, 20, 37, 42}) sugestas kurban disvolviĝon de sento-serĉado kun maksimuma infleco proksimume inter 13 kaj 17-jaroj, dum impulsiveco malpliiĝas tra evoluo lineare de infanaĝo ĝis juna aĝo. Studoj pri homa bildado montras ŝablonojn de agado en subkortikaj cerbaj regionoj sentemaj al rekompenco (ventrala striatumo), kiuj paralelas la kondutajn datumojn. Specife, ili montras kurbilan padronon de disvolviĝo en ĉi tiuj regionoj kaj la amplekso de ilia respondo estas asociita kun risko-kondutoj. En kontrasto, prefrontalaj regionoj, gravaj en suprena malsuprenregulado de konduto, montras linian padronon de disvolviĝo, kiu paralelas al tiuj viditaj en kondutaj studoj de impulsemo. Plie, klinikaj malordoj kun impulsaj kontrolproblemoj montras malpli prefrontalan agadon, ligante plu neurobiologiajn substratojn kun la fenotipa konstruo de impulsiveco.

La streĉiĝo inter subkortikaj regionoj rilate al antaŭfrontalaj kortikaj regionoj dum ĉi tiu periodo povas servi kiel ebla mekanismo por la pli alte observata risko, inkluzive de uzo kaj misuzo de alkoholo kaj drogoj. La plimulto de adoleskantoj provis alkoholon ⁹³, sed tio ne nepre kondukas al misuzo. Individuoj kun malpli alta malsuprenregularo povas esti aparte susceptibles al alkoholo kaj substanco misuzo kiel sugestitaj de studoj de alta risko-populacioj montrantaj difektojn en frontala funkciado antaŭ alkoholo kaj drogo-ekspozicio. ^{116, 117}). Kadre de nia neurobiologia modelo de adoleskeco, ĉi tiuj individuoj havus eĉ pli grandan malekvilibron en kortiko-subkortika kontrolo. Ĉi tiuj trovoj konformas ankaŭ al klinikaj trovoj en populacioj de TDAH, kiuj montras reduktitan antaŭfrontalan agadon kaj kvar fojojn pli probable disvolvas malordon de uzado de substanco kompare al sanaj kontroloj ¹²⁴. Ĉi tiu malekvilibro en kortico-subkortika kontrolo plifortikigus la nesentemon de adoleskeco al la motoroj kaj sedativaj efikoj de alkoholo, kiuj alie povus helpi limigi konsumadon, kaj la pozitivajn influojn de alkoholo en socia faciligo, kiuj povas plue instigi uzadon de alkoholo. ¹⁰⁴. Kiel montris Steinberg kaj kolegoj ^{23, 41}, plej riskaj kondutoj - inkluzive de alkoholo kaj substanco misuzo - okazas en sociaj situacioj. Tiel la uzo de alkoholo kaj drogoj povas kuraĝigi kaj konservi ĝin fare de samuloj kiam ĉi tiu konduto estas aprezata.

Unu el la defioj en laboro kun toksomanio estas disvolviĝo de biokondutaj markiloj por frua identigo de risko por fitraktado kaj / aŭ por taksoj de rezultoj por intervenoj / traktadoj. Niaj trovoj sugestas, ke kondutaj defioj, kiuj postulas ambaŭ kognan kontrolon en ĉeesto de tentaj apetitaj indikoj, povas esti utilaj eblaj markiloj. Ekzemploj de tiaj kondutismaj provoj inkluzivas hazardludajn taskojn kun alta kaj malalta risko aŭ “varmaj” kaj “malvarmaj” kondiĉoj priskribitaj en ĉi tiu recenzo ^{18, 37} aŭ simplajn impulsajn taskojn, kiuj postulas subpremi respondon al apetita / tentema aŭskultilo ²⁰. Ĉi tiuj taskoj rememoras la malfruan kontentigan taskon disvolvigitan de Mischel ¹²⁵. Fakte agado pri simplaj impulsaj taskoj kiel ĉi tiuj en adoleskantoj kaj plenkreskuloj estis asociita kun ilia agado kiel infanoj dum la malfruo de grata tasko ^{28, 29}. Mischel kaj kolegoj montris la altan nivelon de stabileco kaj prognoza valoro de ĉi tiu tasko en posta vivo. Rilataj al substanco-misuzo, ili montris, ke la kapablo prokrasti gratadon kiel infano, antaŭdiris malpli da substanco-misuzo (ekz. Kokaino) poste en la vivo ¹²⁶. En nia nuna laboro, ni komencas uzi kombinaĵon de ĉi tiuj taskoj por identigi la neŭrajn substratojn de ĉi tiu kapablo por kompreni plu eblajn riskajn faktorojn por fitraktado.

Kolektive, ĉi tiuj datumoj sugestas, ke kvankam adoleskantoj kiel grupo estas konsiderataj riskantoj ⁴¹, iuj adoleskantoj estos pli inklinaj ol aliaj okupiĝi pri riskaj kondutoj, metante ilin en eble plej grandan riskon por negativaj rezultoj. Tamen, risko-preno povas esti sufiĉe adapta en la ĝustaj medioj. Do anstataŭ klopodi forigi adoleskan riskon-konduton, kiu ĝis nun ne estis sukcesa entrepreno ²³, pli konstrua strategio eble estas disponigi aliron al riskaj kaj ekscitaj agadoj (ekz., post lernejaj programoj kun enirpordaj muroj) sub kontrolitaj agordoj kaj limigi malutilajn riskojn. Ĉar la adoleska cerbo estas spegulbildo de spertoj, kun ĉi tiuj sekuraj riskoj, la adoleskanto povas formi longtempan konduton per agordo de la ligoj inter supraj kontrolaj regionoj kaj malsupren-suprenaj veturadoj kun matureco de ĉi tiu cirkvito. Aliaj sukcesaj strategioj estas kognaj kondutoterapioj, kiuj fokusiĝas sur rifuzkapabloj, aŭ kognitiva kontrolo, por malpliigi riskajn kondutojn ¹²⁷. La trovoj substrekas la gravecon konsideri individuan variablon ekzamenante kompleksajn cerbajn-kondutajn rilatojn rilatigitaj kun risko-preno kaj impulsiveco en evoluaj populacioj. Plue, ĉi tiuj individuaj kaj evoluaj diferencoj povus helpi klarigi vundeblecon ĉe iuj individuoj al risko-asocio kun uzo de substancoj kaj finfine al toksomanio.

Dankoj

Referencoj