Tasu näriline töötlemine noorukitel (2014)

Arvatakse, et noorukite tasu töötlemise ebatäpsused aitavad kaasa halbade otsuste tegemisele ja suurenenud vastuvõtlikkusele sõltuvus- ja psühhiaatriliste häirete tekkeks. Väga vähe on teada; aga sellest, kuidas nooruki aju protsesse tasub. Praegused tasu töötlemise mehaanilised teooriad on saadud täiskasvanute mudelitest. Siin vaatame läbi hiljutised uuringud, mille eesmärk on mõista, kuidas nooruk aju reageerib hüvedele ja premeerimisega seotud sündmustele. Selle töö kriitiliseks aspektiks on see, et vanusega seotud erinevused ilmnevad palgaga seotud sündmuste neuronaalsel töötlemisel mitmetes aju piirkondades isegi siis, kui noorukitel on käitumine sarnane täiskasvanutega. Nende hulka kuuluvad erinevused tasu töötlemisel noorukite ja täiskasvanud rottide vahel orbitofrontaalses ajukoores ja seljastriatumis. Üllatuslikult täheldatakse ventraalses striatumis minimaalseid vanusega seotud erinevusi, mis on olnud arengu uuringute keskpunkt. Järgnevalt arutame nende erinevuste mõju noorukieas mõjutatavatele käitumuslikele tunnustele, nagu impulsiivsus, riskide võtmine ja käitumuslik paindlikkus. Kollektiivselt näitab see töö, et tasu põhjustatud närviaktiivsus erineb vanuse funktsioonist ning et sellised piirkonnad nagu dorsaalne striatum, mis ei ole traditsiooniliselt seotud afektiivse töötlemisega täiskasvanutel, võivad olla noorukite tasu töötlemise ja psühhiaatrilise haavatavuse seisukohast kriitilised.

Esiletõstetud

• Noorte aju töötleb tasu erinevalt kui täiskasvanutel.

• Need erinevused tekivad isegi siis, kui käitumine on vanuserühmades sarnane.

• DS oli märkimisväärse arenguerinevuse koht tasustamistegevuses.

• Üllatavalt ei olnud erinevused VS-is nii väljendunud

• Need erinevused võivad mõjutada noorukite psühhiaatrilist haavatavust.

2.1. Eelnurkne ajukoor

Prefrontal cortex (PFC) läbib noorukieas olulise arengu ning see areng on seotud noorukite käitumissuundumustega, eriti võimet reguleerida ja inhibeerida motiveeritud käitumist (Brenhouse et al., 2010, Geier et al., 2010, Sturman ja Moghaddam, 2011a ja Ernst, 2014). PFC jaguneb mitmeks funktsionaalselt erinevaks alampiirkonnaks, millel on erinev mõju noorukite käitumisele ja haiguste haavatavusele. Orbitofrontaalne ajukoor (OFC) on lateraalne prefrontaalse koore piirkond, mis saab sisendit sensoorsetest piirkondadest ja on ulatuslikult seotud limbiliste piirkondadega (Hind, 2007 ja Rolls ja Grabenhorst, 2008). Sellest tulenevalt sobib OFC ideaalselt rahuldavate ja vastumeelsete tulemuste füüsiliste aspektide integreerimiseks emotsionaalsele informatsioonile ning seejärel kasutada seda afektiivset teavet käitumise juhtimiseks. Neuronaalset aktiivsust OFC-s on seostatud rahuldavate tulemuste esitamisega (van Duuren jt, 2007, Balleine et al., 2011 ja Schoenbaum jt, 2011) ja on seotud mitmete impulsse käitumise aspektidega (Berlin et al., 2004, Winstanley et al., 2010 ja Zeeb et al., 2010), mis on noorukitel kõrgenenud inimestel ja rottidel (\ tGreen et al., 1994, Adriani ja Laviola, 2003, Burton ja Fletcher, 2012, Doremus-Fitzwater jt, 2012 ja Mitchell ja Potenza, 2014). Kuna OFC (koos teiste prefrontaalsete piirkondadega) on noorukite puhul olnud vähearenenud (Sowell et al., 1999 ja Galvan et al., 2006), On OFC loogiline sihtmärk vanusega seotud erinevuste määramiseks tasu töötlemisel.

Individuaalsetes neuronites kasutati ülesande tekitatud aktiivsuse mõõtmiseks ühekordset ekstratsellulaarset salvestust. Täiskasvanutel vähenes OFC populatsiooni neuronaalne aktiivsus tasu saamise ajal (Joon. 1B). Seevastu noorte OFC populatsiooni aktiivsust suurendati otsingu ajal (Sturman ja Moghaddam, 2011b). See sügav aktiivsuse erinevus toimus vaatamata sarnasele algtasemele rühmade vahel, ja võrreldav neuronaalne inhibeerimine instrumentaalse tegevuse tulemusfaasis, mis viis tasu saamiseni. Need andmed viitavad sellele, et tasu töötlemine OFC-s võib olla vanusega seotud erinevuste efektiivne biomarker, isegi kui algne neuronaalne aktiivsus ja käitumine on rühmade vahel samaväärsed.

Kuigi algtaseme põletamise kiirus oli vanuserühmades sarnane, näitas tulistamismudelite alternatiivne analüüs täiendavaid eristusi. Noorte OFC näitas suurenenud varieeruvust võrreldes täiskasvanutega põletamise kiiruses mitmetes uuringutes, mida hinnati fano-teguri alusel, mis annab mõõdu normaliseeritud varieeruvusele ja seda saab arvutada ross-trial variatsiooniga ristkatsete keskmise põhjal (Churchland et al., 2010). See varieeruvus võib viidata tasustamisega seotud sündmuste ebaefektiivsele neuraalsele kodeerimisele, sest spike-varieeruvus õõnestab tõhusat piirkondadevahelist suhtlust spike-field sidususe kauduFriikartulid, 2005 ja Churchland et al., 2010). Oluline on see, et see järeldus viitab sellele, et vanuserühmade ja võimalike tervete kontrollide ja haigete või riskirühmade vaheliste neuronaalsete töötlemisviiside funktsionaalsete erinevuste tuvastamiseks võib osutuda vajalikuks lihtsa põlemiskiiruse ületamine.

OFC mängib impulsiivses valikus modifitseerivat rolli, mis on eelistatav vahetu tasu / rahulduse (Winstanley, 2007). Noorukid ja rottid on võrreldes täiskasvanud inimestega ja rottidega eelistanud kohest rõõmustamist, mis on seotud noorukite uimastite kuritarvitamisega ja väärarenguga käitumisega (Adriani ja Laviola, 2003, Doremus-Fitzwater jt, 2012, Mitchell ja Potenza, 2014 ja Stanis ja Andersen, 2014). Impulsiivne otsuste tegemine on seotud mitmete psühhiaatriliste häiretega (Bechara et al., 2001, Ahn et al., 2011 ja Nolan et al., 2011) ning see on nii narkootikumide kuritarvitamise kui ka pikaajalise kuritarvitamise tagajärgede ennustaja (Simon et al., 2007, Perry et al., 2008, Anker jt, 2009, de Wit, 2009 ja Mendez et al., 2010). Seega võib tekkida ettenihke seisund, kus psühhiaatrilise haavatavusega isikud, kellel on ebanormaalne impulsiivne regulatsioon, kuritarvitavad väga tõenäoliselt ravimeid, mis seejärel teravdavad omaduste impulssust (Garavan ja Stout, 2005 ja Setlow jt, 2009). Meie andmed näitavad, et vanuse erinevused impulsiivsuse osas võivad osaliselt olla tingitud neuronite töötlemise erinevustest OFC-s, sest OFC kodeerib teavet tasustamisega seotud viivituste kohta (Roesch ja Olson, 2005 ja Roesch et al., 2006). Seetõttu on väga erinev muutuv neuraalne töötlemine kogu tööülesannete täitmise ajal (mida hinnatakse fano-teguri järgi) ja hüperaktiivse tasu poolt põhjustatud vastusena, mida täheldati noorukites OFC-s, võib seostuda tasustamisega seotud sündmuste ebastabiilsete esindustega. Meie tähelepanek võib olla seotud ka suboptimaalse võimega ületada pikad viivitused toimingute ja tulemuste vahel, mis on seotud OFC neuronitega (Roesch et al., 2006). See omakorda hõlbustaks viivitamatut viivitamatut rahuldamist.

Vanusepõhiseid erinevusi täheldatakse ka mediaalse PFC infralimbilise ja prelimbilise piirkonna puhul, mis on seotud käitumise planeerimisega ja tagasiside, tähelepanu ja vastuse inhibeerimisega (Goldman-Rakic, 1995, Fuster, 2001, Killcross ja Coutureau, 2003, Magno et al., 2006, Peters et al., 2008, Burgos-Robles jt, 2013 ja Pezze et al., 2014). Kuigi neeronite aktiivsus ei ole nendes piirkondades noorte loomade käitumises veel registreeritud, on palgatöötluse arengu korrelatsioonid ilmnenud otseste varaste geenide kvantifitseerimise teel. Pärast heroiini iseseisvat manustamist näitasid noorukid Fos-positiivsete neuronite nõrgenenud suurenemist prelimbilistel ja infralimbilistel koorikutel võrreldes täiskasvanutega, mis viitab noorukite mediaalse PFC aktiveerumise vähenemisele narkootikumide tasu otsimise abil (Doherty et al., 2013). Aruanded nikotiinist põhjustatud aktiivsusest on vastuolulised, näidates kas kaare suurenenud suurenemist või sarnaseid muutusi cfosides noorukieas võrreldes täiskasvanud mediaalse PFC-ga (Leslie et al., 2004 ja Schochet et al., 2005). Lõpuks põhjustas kokaiini kokkupuude noorukite PFC-s c-fos ekspressiooni suurenemise (Cao et al., 2007). Kuigi need uuringud annavad kasulikke andmeid, annavad nii uimastite kui ka loomulike hüvede neuronaalse töötlemise otsesed mõõtmised noorukite mediaalse PFC-ga ajaline spetsiifilist informatsiooni noorukite mediaalse PFC-funktsiooni kohta.

Dopamiiniretseptori ekspressioon noorukieas esivanemate koore piikides (Andersen et al., 2000). D1i dopamiini retseptorid on eriti seotud noorukite motiveeritud käitumisega. Nooremad rotid näitavad suuremat haavatavust ravimiga seotud märkide suhtes võrreldes täiskasvanud rottidega (Leslie et al., 2004, Brenhouse ja Andersen, 2008, Brenhouse et al., 2008 ja Kota et al., 2011); D1-i retseptorite blokeerimine noorukite eelses koorikus vähendab tundlikkust nende märkide suhtes (Brenhouse et al., 2008). Lisaks liideti D1i retseptorite üleekspresseerimine täiskasvanud eesnäärme koorikus noorukite käitumissuundumusi, sealhulgas impulsiivsust ja suurenenud tundlikkust ravimiga seotud märkide suhtes (Sonntag et al., 2014). D1i retseptori manipuleerimine moduleerib ka noorukite käitumishäireid amfetamiini suhtes rohkem kui täiskasvanutel (Mathews ja McCormick, 2012).

2.2. Striatum

Närviline areng noorukieas on käimas striatumis (Sowell et al., 1999, Ernst et al., 2006, Casey et al., 2008, Geier et al., 2010 ja Somerville jt, 2011). Striatum on seotud õppimise, töötlemise ja liikumisega ning on tugevalt seotud psühhiaatriliste häiretega, sh skisofreenia ja sõltuvusega (Kalivas ja Volkow, 2005, Everitt et al., 2008 ja Horga ja Abi-Dargham, 2014). Nii ventraalne kui ka dorsaalne striatum saavad keskmise aju tihe dopamiinergilise eendi ja dopamiini ülekanne on korduvalt näidanud täiskasvanueas ja noorukieas (Adriani ja Laviola, 2004, Volz et al., 2009 ja McCutcheon et al., 2012). Kuigi on olemas hulgaliselt andmeid loommudelitest, mis kirjeldavad neuroanatoomilisi ja farmakoloogilisi erinevusi striatumis noorukite ja täiskasvanute näriliste vahel (Andersen et al., 1997, Bolanos et al., 1998 ja Tarazi et al., 1998) on neuronaalse aktiivsuse vanusega seotud erinevusi kirjeldavaid andmeid oluliselt vähem. Enamik inimese noorukitel läbiviidud neuraalsetest uuringutest on keskendunud ventralisele striatumile (VS), eriti tuuma accumbens'ile (NAc), mis on seotud motivatsiooni, õppimise ja kihi töötlemisega (Robbins ja Everitt, 1996, Kelley, 2004, Ernst et al., 2006, Galvan et al., 2006, Geier et al., 2010 ja Hart jt, 2014). Siiski, dorsaalne striatum (DS), mis on seotud õppimise, tegevuse valiku ja harjumuste moodustamisega (Packard ja White, 1990, Balleine et al., 2007 ja Kimchi et al., 2009), on suures osas tähelepanuta jäänud arenguerinevuste asukohana. Hüvitise töötlemise neuronaalsete korrelaatide kvantifitseerimiseks ja võrdlemiseks mõlemas striatali piirkonnas, meie laboris registreeriti täiskasvanud ja noorukite rottide DS-s ja NAc-s üheühiku ekstratsellulaarne aktiivsus eesmärgipärase käitumise ajal.

Mõnevõrra üllatuslikult ei erinenud ülesande tekitatud aktiivsus NAc-s täiskasvanud ja noorukite rottide vahel oluliselt (Sturman ja Moghaddam, 2012). DS-s täheldati siiski tugevaid vanusega seotud erinevusi. Noorte neuronid aktiveeriti vahetult enne tasu taotlevat tegevust, samas kui täiskasvanud neuronid ei reageerinud alles pärast tegevuse lõpetamist (Joon. 1B). Ka noorukite neuronid DS-is aktiveeriti enne tasu saamist, samas kui täiskasvanud neuronid pärssisid tasu (Joon. 1B). See näitas, et noorte aju värbab tasu saamise ajal DS-i ahelaid nii varem kui ka suuremal määral kui täiskasvanutel.

Kuigi noorukite DS neuronid on hüvedele reageerivad, on amfetamiini poolt põhjustatud dopamiini vabanemine nõrgenenud võrreldes selle piirkonna täiskasvanutega. Madalamad amfetamiini tekitatud dopamiini väljavoolu tasemed DS-s, kuid mitte noorukite rottide NAc-s võrreldes täiskasvanutega (Matthews et al., 2013). Huvitav on see, et vastupidist efekti on täheldatud dopamiinergiliste ravimite puhul, mis toimivad imendumise inhibiitoritena, nagu kokaiin ja metüülfenidaat, mis põhjustavad noorukitel suurenenud dopamiini väljavoolu võrreldes täiskasvanud DS-ga (Walker ja Kuhn, 2008 ja Walker jt, 2010). Nagu amfetamiini puhul, oli see vanusega seotud kokaiiniefekt DS-s rohkem väljendunud kui NAc (Frantz et al., 2007 ja Walker ja Kuhn, 2008). See DS-i dopamiini vabanemise erinevus võib olla dopamiini algväärtuse funktsioon, kuna dopamiini neuronite vähene kättesaadavus projitseerimisel tõenäoliselt mõjutab dopamiini vabanemist soodustavaid ravimeid (nagu amfetamiin) suuremal määral kui dopamiini säilitavaid ravimeid (nt. kokaiinina). Seega vähenes dopamiini sünteesiga seotud türosiinhüdroksülaas noorukieas DS, kuid mitte NAc (Matthews et al., 2013). See tekitatud dopamiini neurotransmissiooni vähenemine viitab sellele, et dopamiini projektsioonid DS-le, mis tekivad materia nigra pars compacta (Ungerstedt, 1971 ja Lynd-Balta ja Haber, 1994), võib olla noorukieas hüpoaktiivne. Dopamiinil on striatumil keskmistele närvirakkudele pärssiv toime (Kreitzer ja Malenka, 2008). Hüpoaktiivne dopamiini neurotransmissioon noorukieas DS võib seega kaasa aidata meie täheldatud paranenud tasu-tekitatud aktiivsusele DS neuronites. Dopamiiniprognoosidest noorukitele DS-sse salvestatud uuringutes käsitletakse seda mehhanismi otseselt.

Striatumi, mis on traditsiooniliselt seotud väärtuse omistamisega ja vihjeid ja hüvesid, on VS (Robbins ja Everitt, 1996, Kelley, 2004, Cooper ja Knutson, 2008 ja Flagel et al., 2011). Sellest tulenevalt sõltuvad paljud noorukite haiguste ja käitumusliku haavatavuse teooriad ebatõenäoliselt tasuvusega seotud motiveeritud käitumisest ja tasuvusega seotud aju ahelate reageerimisest (Bjork et al., 2004, Galvan et al., 2006, Geier et al., 2010 ja Van Leijenhorst et al., 2010). Varasemad andmed näitavad seevastu, et vanusega seotud erinevused hüvedega võivad olla DS-is veelgi suuremad (Sturman ja Moghaddam, 2012 ja Matthews et al., 2013). Kuigi need ei välista areneva VS rolli noorukite käitumishäirete ja haiguste haavatavuses, viitavad nad sellele, et DS võib mängida olulist rolli noorukite käitumissuundumustes.

DS on tihedalt seotud õppimise ja vedurite käitumise füüsilise avaldumisega (Robbins ja Everitt, 1992, Packard ja Knowlton, 2002 ja Gittis ja Kreitzer, 2012). Eelkõige on DS dorsomediaalne striatum (DMS) või assotsiatiivne striatumpiirkond seotud tegevuste ühendamisega tulemuste rahuldamisega, kuna DMS-i kahjustused kaotavad eesmärgipärase käitumise õppimise ja väljendamise (Yin ja Knowlton, 2004 ja Ragozzino, 2007) ja DMS-i aktiivsus on seotud ka paindlike reageeringute kodeerimisega (Kimchi ja Laubach, 2009). Seevastu on dorsolateraalne striatum (DLS) seotud tavapärase käitumise konsolideerimisega ja väljendamisega, mille käigus ei ole tegevused enam sõltuvad tulemuste esindatusest (Yin et al., 2004 ja Yin et al., 2009). Selles ülevaates üksikasjalikult uuriti noorukite neuronaalse aktiivsuse ja dopamiini vabanemise uuringuid (Sturman ja Moghaddam, 2012 ja Matthews et al., 2013) olid mõlemad lokaliseeritud DMS-ile, rõhutades selle piirkonna tähtsust noorukite käitumusliku fenotüübi ja haiguse haavatavuse suunas. Vastavalt sellele ideele on täheldatud mitmeid erinevusi täiskasvanute ja noorukite instrumentaalses käitumises, kusjuures noorukitel on erinevused instrumentaalses käitumises, sealhulgas erinevused isuärasest motivatsioonist, vähenenud väljasuremisest, nõrgenenud vastuse inhibeerimisest ja võimetest kohanduda muutustega toimingutes. lõpptulemus (Friemel et al., 2010, Sturman et al., 2010, Andrzejewski et al., 2011, Spear, 2011, Burton ja Fletcher, 2012 ja Naneix et al., 2012). Lisaks on noorukitel vähenenud võime kiiresti pärast asjakohase reaktsiooni käivitamist reageerida.Simon et al., 2013), sarnane DMS-i kahjustuste järgselt täheldatud toimega (\ tEagle ja Robbins, 2003).

Erinevalt noorukite DMS-ist on DLS-i arengus esinevate erinevuste esinemine vähem selge. Eesmärgile suunatud käitumise väljendamise ajal on tegevused esialgu tihedalt seotud tulemuste esitamisega. Pärast üleõppimist mõjutavad tulemuste esitamine siiski vähem toiminguid ja rohkem automatiseeritud („tavaline”) (Dickinson, 1985). Selle harjumusega seotud õppimisega seotud plastilisus toimub DLS-is (Yin et al., 2009, Balleine ja O'Doherty, 2010 ja Thorn et al., 2010) ja siirdumine eesmärgipärasest tavalisest käitumisest on osaliselt seotud dopamiini ülekandega DS-is (Packard ja White, 1991 ja Belin ja Everitt, 2008). Andmed harjumuste tekkimise kohta noorukitel ja täiskasvanud rottidel on vastuolulised. Nooremad rotid näitavad, et nad ei suuda kohandada reageerimist situatsioonimuutustele, samuti suurenenud harjumuspärasele käitumisele ümberkorraldamise devalveerimisülesandes (Naneix et al., 2012 ja Hammerslag ja Gulley, 2014). On tõendeid kas käitumuslikust jäikusest või paindlikkusest noorukite rottidel, võrreldes ülesannetega, mis on ülesannete ja parameetrite alusel kindlaks määratud täiskasvanutega võrreldes.Leslie et al., 2004, Newman ja McGaughy, 2011 ja Snyder et al., 2014). Keerukamad ülesanded näivad järjekindlalt annavad noorukitele suurema paindlikkuse. Nelja valikuvõimaluse ülesanne, mis nõuab suuremat kognitiivset koormust kui standardne kahe valiku seadistus, näitas noorukite suuremat paindlikkust võrreldes täiskasvanud hiirtega (Johnson ja Wilbrecht, 2011). Lisaks näitavad hiljutised andmed, et pärast õppimist märguande olemasolul toimingust keelduda omandavad noorukieas rotid selle märguande kiiremini kui Pavlovi konditsioneeritud stiimul, mis ennustab tasu, mida hinnatakse tasu lähenemise käitumise suurenemisega. See viitas sellele, et noorukid saavad kiiresti kohandada varasema silmapaistva märguande väärtust (mis erineb tagasikäigu ülesannetest, mis tavaliselt hõlmavad väärtuse omistamist varem tasustamata vihjele). Hiljuti meie laboris tehtud katses testiti seda võimalust kohaneda märkide identiteedi muutustega veelgi, treenides rotte instrumentaalparadigmas, mille käigus esitati 10-sekundiline signaal (hele või toon) ja nina pistis valgustatud porti. toidugraanulite kohaletoimetamine. Selles ülesandes ei täheldatud täiskasvanute ja noorukite õigete vastuste erinevust (F(1,12) = 23, p = 64; n = 7 / vanuserühm; Joon. 2). Selle katse teises faasis nihutati instrumentaalne signaal modaalsuses 10-sekundiliseks Pavlovi signaaliks. Pärast märguande ja tulemuse suhte muutumist näitasid noorukid Pavlovi lähenemisviisi protsentides selle märguande ajal suuremat protsenti kui täiskasvanud, hinnates seda signaali ajal toidukanalis veedetud aja järgi (F(1,12) = 6.96, p = 023; Joon. 2). Kontrollkatse käigus omandasid noorukid ja täiskasvanud rottid Pavloviuse lähenemise uudsele kihis võrdse kiirusega, mis näitab, et see toime ei olnud seotud vanusega seotud erinevusega üldises võimes õppida või teha Pavloviani konditsioneerimist (F(1,12) = 26, p = .62). Need andmed näitavad seega, et kui signaal toimib instrumentaalses kontekstis kas stop- või go-signaalina, saavad noorukieas rotid paindlikult omandada muutusi signaali ja tulemuse suhetes kui täiskasvanud. See nooruki aju omadus võimaldaks tal kohaneda varem väljapaistvate vihjete või keskkonna väärtuse muutustega tõhusamalt kui täiskasvanud aju. See on huvitav järeldus, sest suur osa noorukeid käsitlevatest uuringutest keskendub kohanemisvastasele käitumisele, samas kui käitumise paindlikkust peetakse üldiselt soodsaks tunnuseks.

Kokkuvõtlikud andmed näitavad, et noorukitel võivad kodeeringute ja tulemuste vahelised suhted kodeerida, kus vihjed olid varem tähendusrikkamad kui täiskasvanud (Simon et al., 2013; Joon. 2) või kõrgema kognitiivse koormusega olukordades (Johnson ja Wilbrecht, 2011). Hüperreaktiivsus, mida täheldati noorukite DMS-is tasu seotud sündmuste ajal (Sturman ja Moghaddam, 2012) võib edendada käitumisstrateegiate muutmise võimet (\ tKimchi ja Laubach, 2009). Oleks huvitav registreerida noorukite DLS-i, kes tegeleb hariliku käitumise õppimise ja väljendamisega, et jälgida, kas see piirkond on täiskasvanutega võrreldes hüpoaktiivne. Kiirendatud harjumuste moodustamist pakutakse sõltuvuse soodustamiseks, kuna tavaline narkootikumide otsimise käitumine on vähem tundlik narkootikumide kuritarvitamise ja sõltuvuse negatiivsete tagajärgede suhtes (Everitt et al., 2008 ja Hogarth et al., 2013). Seega on areneva DS rolli uurimine harjumuste tekkimisel väga oluline noorukite uimastisõltuvuse ülekaalus.

Nii DS kui ka VS on seotud riskantsete otsuste tegemisega (Kardinal, 2006, Simon et al., 2011, Kohno jt, 2013 ja Mitchell et al., 2014), mis on eelistatud riskantse ohutuse eest. Riskantne käitumine on noorukiea tunnuseks ja on seotud uimastite kuritarvitamisega (Bornovalova et al., 2005 ja Balogh et al., 2013). Veelgi enam, riskantsete otsuste tegemise roti mudeli hiljutised tõendid näitavad, et noorukite riskantne käitumine ennustab kokaiini enesehaldust (Mitchell et al., 2014), mis võib noorukite ajal hõlbustada narkootikumide kuritarvitamist ja sõltuvust \ tAdriani ja Laviola, 2004, Merline jt, 2004 ja Doremus-Fitzwater jt, 2010). Dopamiiniretseptori kättesaadavuse vähenemine mõlemas striala piirkonnas on ennustatav riskantsete otsuste tegemise kõrgemale tasemele rottidel ning selektiivsete dopamiini agonistide infusioon süstemaatiliselt või noorukite striatumis vähendab riskantset käitumist (Simon et al., 2011 ja Mitchell et al., 2014). Seega demonstreerivad noorukite rottide dopamiini vähene vastus ja TH ekspressioon DS-s (Matthews et al., 2013), mis võib anda osalise mehhanismi noorukite riskantsele käitumisele. Ohtlik otsuste tegemine on seotud ka neuronite aktiivsuse ja dopamiini retseptori ekspressiooniga OFC-s (Eshel et al., 2007, Van Leijenhorst et al., 2010, Simon et al., 2011 ja O'Neill ja Schultz, 2013). On võimalik, et hüperaktiivsed vastused nii OFC-s kui ka DS-is (Sturman ja Moghaddam, 2011b ja Sturman ja Moghaddam, 2012) on seotud ülemäärase ja aeg-ajalt väärarenguga riskantse otsuste tegemisega noorukieas. Selle skeemi edasine uurimine võib anda huvitavaid andmeid ja ravivõimalusi haiguste varases staadiumis, mida iseloomustab noorukieas ilmnev riskantne käitumine, sealhulgas sõltuvus, skisofreenia ja depressioon (Ludewig et al., 2003, Bornovalova et al., 2005 ja Taylor Tavares jt, 2007).

2.3. Ventral tegmental ala

Dopamiini neuronid, eriti need, mis paiknevad ventraalses tegmentaalses piirkonnas (VTA), on seotud tasu töötlemise, assotsieeruva õppe ja sõltuvuse, meeleoluhäirete ja skisofreenia patofüsioloogiaga (Wise ja Bozarth, 1985, Schultz, 1998, Tark, 2004, Sesack ja Grace, 2010 ja Howes et al., 2012). Dopamiinisüsteem on seotud noorukite käitumishäirete ja haiguste haavatavusega (Luciana et al., 2012, Matthews et al., 2013 ja Niwa et al., 2013) ning dopamiini ülekande ja VTA aktiivsuse aspektid on täiskasvanutel ja noorukitel erinevad (\ tRobinson et al., 2011, McCutcheon et al., 2012 ja Matthews et al., 2013). Lisaks on dopamiini neuronid VTA projektis prefrontaalsele ajukoorele ja ventralisele striatumile, kus noorukieas arenevad piirkonnad. Siiski on vähe teada, kuidas noorukite VTA neuronid töötavad täiskasvanutega võrreldes seotud sündmuste eest. VTA neuronite ekstratsellulaarse aktiivsuse hiljutine esialgne salvestamine täiskasvanud ja noorukitel näitab, et neil neuronitel on sarnane basaalpõletuskiirus ja reageeritakse sellega seotud vihjetele (Kim ja Moghaddam, 2012) ja tööd, mis hindavad selles ja teistes dopamiinergilistes piirkondades noorukite tasu töötlemist.

2.4. Tasu töötlemise skeemide kokkuvõte

Noorukitel on täiskasvanutega võrreldes suurenenud impulsiivne käitumine, riskide võtmine, cue'i tähtsus, narkootikumide ja tasude otsimine ning käitumisviiside paindlikkus. Nagu ülalpool kirjeldatud, näitas üksühiku elektrofüsioloogia vanusepõhiseid erinevusi tasu töötlemisel, mis tõenäoliselt on seotud nende käitumuslike suundumustega. Noored näitavad, et nii OFC kui ka DS (täiskasvanutele) on hüperaktiveerunud.Joon. 3). OFC suunab otse DS-ile vähemalt täiskasvanud närilistele, mis viitab sellele, et ebaküpsed OFC-DS ühendused võivad kaasa aidata ka nendele täheldatud mõjudele (Berendse et al., 1992 ja Reep et al., 2003). Diapamiinergilised neuronid, mis ulatuvad materia nigra'st, projektivad ka DS-i (Voorn et al., 2004) ja nende neuronite ebanormaalne tasu põhjustatud aktiivsus võib kaasa aidata hüperaktiivsele DS tasu töötlemisele noorukieas. Amfetamiiniga kokkupuutumisel täheldatud DS-i vähenenud dopamiini väljavool näitab, et need neuronid võivad täiskasvanutega võrreldes tõepoolest olla hüperaktiivsed, kuigi selle funktsionaalse erinevuse kinnitamiseks on vaja täiendavaid katseid. DLS-i preemiast põhjustatud aktiivsus, mis saab tugevaima dopamiinergilise sisendi materia nigra'st (Groenewegen, 2003 ja Voorn et al., 2004), on tõenäoline, et see erineb täiskasvanute ja noorukite vahel, kuna käitumisharjumuste areng on kogu eluea jooksul erinev.Johnson ja Wilbrecht, 2011, Newman ja McGaughy, 2011, Simon et al., 2013 ja Snyder et al., 2014).

Huvitaval kombel ei täheldatud NAc tasu töötlemisel olulisi vanusega seotud erinevusi, vaatamata sellele, et VS oli noorte käitumishäirete mudelites silmapaistev tegur (Ernst et al., 2009 ja Geier et al., 2010). Selline sarnane närviaktiivsus vanuserühmade vahel on kooskõlas aruannetega, et NAc-s ei ole vanusega seotud erinevusi ravimi poolt põhjustatud dopamiini väljavoolus (Frantz et al., 2007 ja Matthews et al., 2013), kuigi uuringud dopamiini retseptori ekspressiooni kohta NAc-s on \ tTeicher et al., 1995 ja Tarazi ja Baldessarini, 2000). Erinevuste puudumine NAc tasu töötlemisel ei välista areneva noorukite mõju käitumis- ja psühhopatoloogia haavatavustele; aga täheldatud erinevused motivatsiooniprotsessides noorukieas (Spear, 2011) võib tekkida funktsionaalse neuraalse aktiivsuse tõttu DS- ja PFC-piirkondades suuremal määral kui NAc. Need järeldused näitavad kollektiivselt, et traditsioonilist aju tasu ahelat tuleks muuta noorukite jaoks (Joon. 3).

3. järeldus

Siin vaadeldavad leiud annavad teada tulevaste noorukite uuringutest kahel viisil: (1) algtaseme aktiivsus või vastus sensoorsetele stiimulitele, nagu tasu ennustavad vihjed, ei mõjuta ega mõjuta vähem kui neuronite töötlemine tasu saamise ajal. Seega võib tasu eest vastamine keskenduda ideaalsele biomarkerile motivatsiooni häirete ja mõjude varajase haavatavuse suhtes. (2) Piirkondades, mis ei ole tavaliselt seotud täiskasvanute tasu töötlemisega, täheldati tugevaid neuronite vastuseid. Seega võib motiveeritud käitumise dünaamiline ahel olla erinev meie täiskasvanud mudelitest ja hõlmata koore- ja basaalganglioni piirkondi, mis ei ole klassikaliselt seotud tasu töötlemisega. Tulevane rõhuasetus sellistele piirkondadele nagu DS võib oluliselt suurendada meie teadmisi sellest dünaamilisest ahelast ja selle panusest haiguste haavatavusse riskirühmas.

Huvide konflikt

Autorid kinnitavad, et huvide konflikt puudub.

viited

• Yin ja Knowlton, 2004
• HH Yin, BJ Knowlton
• Striatuse alampiirkondade panus kohale ja vastuse õppimine
• Õpi Mem, 11 (2004), lk 459 – 463
• Vaata kirjeid Scopuses

  |

  Full Text CrossRefi kaudu

   | 

  Artiklite tsiteerimine (86)
•  
• Zeeb et al., 2010
• F. Zeeb, S. Floresco, C. Winstanley
• Orbitofrontaalse ajukoorme mõju impulsiivsele valikule: interaktsioonid impulsiivsuse põhitasemete, dopamiini signalisatsiooni ja hüvedega seotud märkide vahel
• Psühhofarmakoloogia, 211 (2010), lk 87 – 98
• Vaata kirjeid Scopuses

  |

  Full Text CrossRefi kaudu

   | 

  Artiklite tsiteerimine (45)
• Yin et al., 2009
• HH Yin, SP Mulcare, MR Hilario, E. Clouse, T. Holloway, MI Davis, AC Hansson, DM Lovinger, RM Costa
• Striatuse ahelate dünaamiline ümberkorraldamine oskuste omandamise ja konsolideerimise ajal
• Nat. Neurosci., 12 (2009), lk 333 – 341
• Vaata kirjeid Scopuses

  |

  Full Text CrossRefi kaudu

   | 

  Artiklite tsiteerimine (179)
• Yin et al., 2004
• HH Yin, BJ Knowlton, BW Balleine
• Dorsolateraalse striatumi kahjustused säilitavad oodatava tulemuse, kuid häirivad harjumuste teket instrumentaalses õppes
• Eur. J. Neurosci., 19 (2004), lk 181 – 189
• Vaata kirjeid Scopuses

  |

  Full Text CrossRefi kaudu

   | 

  Artiklite tsiteerimine (382)
•  
•