Kötet 16, December 2015, 192 – 193 oldalak
Fejlődési kognitív idegtudomány
Anyaghasználat és a serdülőkor: Fejlődési hatások, beavatkozások és hosszanti eredmények
A serdülőkort már régóta elismerték a test és a viselkedés drámai változásának idejében. A közelmúltban az agyban is drámai változások idejét ismerik fel. Az idegképző technológiák előrehaladása egyre jobban ismerte a fejlődő agy anatómiáját és fiziológiáját.
A mágneses rezonanciát (MRI) használó számos nagyszabású kezdeményezés, amely a serdülők agyi érését az egészségben és a betegségben jellemzi, gyakran genetikával és fokozatosan kifinomult viselkedési és környezetvédelmi intézkedésekkel együtt, betekintést nyújt arra, hogy a serdülőkorban mind a lehetőség, mind a sebezhetőség ideje .
A serdülőkorban az agy nem ér el, ha nagyobb és nagyobb lesz. Az érettség egyre inkább összekapcsolódó és szakosodottabbá válik.
A neurális áramkörök bonyolultan beágyazott hierarchiáját magában foglaló növekvő összekapcsolódást vagy kommunikációt a különböző agyi régiók között több vizsgálati módszer és szint is mutatja. A hosszú távú potencírozás tanulmányai a serdülőkorban erősebb szinaptikus kapcsolatok kialakulását jelzik. Az elektromos aktivitás nagyobb koherenciáját (az, hogy az egyik területen a aktivitás milyen mértékben lehet előre megjósolni egy másik aktivitásról) az EEG-t használó vizsgálatok mutatják. Hasonlóképpen, a vér oxigenizációját vizsgáló fMRI vizsgálatok általános tendenciát mutatnak a térben elkülönülő régiók közötti nagyobb aktivációra. A strukturális MRI-tanulmányok a serdülőkorban a myelinációt és az idegrendszeri kommunikáció sebességének növekedését tükröző fehéranyag-térfogat növekedését mutatják.
Az agyi struktúrák összekapcsolódásának jellemzése óriási hasznot hozott a gráfelmélet alkalmazásából, egy matematikai ágból, amelyet a „csomópontok” és „élek” közötti kapcsolat számszerűsítésére használnak. A csomópontok bármely objektum vagy mérhető entitás lehetnek a kvarktól galaxisig . Az agyi csomópontok példái lehetnek egy neuron, egy olyan szerkezet, mint a hippocampus, vagy olyan régió, mint a prefrontális kéreg. Az élek bármilyen csomópont közötti kapcsolat lehetnek a fizikai kapcsolatból, például a neuronok közötti szinapszisból vagy egy statisztikai korrelációból, például akkor, amikor az agy két részét hasonlóan pihenés közben vagy egy adott kognitív feladat során aktiválják. A grafikonelméleti megközelítések segítenek számunkra meghatározni a különböző neurális áramkörök érése közötti kapcsolatot, és azt, hogy az érési időbeli különbségek hogyan kapcsolódhatnak a viselkedés és a megismerés változásához.
Például a korai érlelődő limbikus régiók változó egyensúlya, amelyek drámai változásokon mennek keresztül a pubertás idején, és a későbbi érlelődésű prefrontális régiók, amelyek továbbra is jelentős változásokon mennek keresztül a harmadik évtizedben, feltételezhetőek a serdülőkorban megfigyelt számos jelenség alapjául (Somerville és munkatársai, 2010).
A serdülőkori agy növekvő specializációja közvetetten a szürkeanyag-térfogat csökkenésében fejeződik ki a második évtizedben, annak ellenére, hogy még sok munkát kell tenni a megfigyelés alapjául szolgáló molekuláris és mikroszkópos folyamatok megértéséhez. A myelinizáció növekedése, amely felboríthatja az MRI voxel jelölését a kéreg belső határán, a szürke és a fehér között, a szürkeanyag-térfogat „csökkentésének” részét képezi, de a post mortem vizsgálatokból származó bizonyítékokat összevonja és a régiók közötti specifikus eltéréseket állapítja meg. A szürke és fehér anyag mennyiségének fejlődési pályái azt sugallják, hogy más folyamatok is hozzájárulnak. Nem ismert, hogy a szinapszisok „metszése” milyen mértékben járul hozzá a szürke anyag mennyiségének csökkenéséhez. Ez fontos kérdés, hogy megvilágítsuk azt a túlzottan egyszerűsített elképzelést, hogy a szakosodást a kevesebb, de gyorsabb / szilárdabb kapcsolat jelensége követi. A mechanizmusok megértése alapvető fontosságú a beavatkozások irányításához és a jövőbeni vizsgálatokra vonatkozó hipotézisek finomításához.
Talán a serdülők agyi fejlődésének legszembetűnőbb változása maga a változás mértéke. A serdülők agyfejlődésének egyik fő jellemzője a plaszticitás, az agy azon képessége, hogy megváltozzon a környezet igényeinek megfelelően. Az élet során bizonyos mértékű plaszticitás fennmarad, de általában a csökkenő plaszticitás fejlődési gradiense van, mivel a myelin olyan fehérjéket szabadít fel, mint a Nogo-A, MAG és OMgp, amelyek gátolják az axon csírázást és új szinapszisok létrehozását (Mezők, 2008). Azonban az embereknek egyedülállóan hosszú, nagy plaszticitású időszakuk van, ami lehetővé teszi számunkra, hogy rendkívül alkalmazkodhassunk a különböző körülményekhez. A hosszantartó plaszticitás összefügghet a gondozóktól való tartós függőséggel, mint a fajok között. A hosszabb függőségi időszak összetettebb társadalmi és élelmiszerbiztonsági viselkedéshez kapcsolódik. Az „opciók nyitva tartása” az agyi specializáció szempontjából az emberek értékelhetik saját környezetük igényeit és fejleszthetik a túléléshez szükséges készségeket. Az emberek az egész északi és déli pólusoktól az egyenlítőn lévő balzsamos szigetekig virágozhatnak. A kulturális változásokhoz is alkalmazkodtunk. Tízezer évvel ezelőtt, az evolúciós kifejezések rövid időszaka, időt töltöttünk az étel és a menedék biztosítása érdekében. Most a legtöbb ember sokkal kevesebb időt és energiát képes biztosítani menedéket és kalóriákat, amelyek epigenetikus vagy más tényezők révén a korai pubertáshoz és nagyobb mérethez kapcsolódhatnak. Ahelyett, hogy biztosítanánk az élelmiszereket, sokan most töltik a legtöbb időt szavakkal vagy szimbólumokkal. Ez figyelemre méltó adaptáció, mivel az olvasás csak 5000 éves, és az emberi történelem nagy részében nem létezett.
A hosszabb ideig tartó plaszticitás előnyének további támogatása abból a megfigyelésből származik, hogy az utolsó 500,000 évvel ezelőtti agytérfogatnövekedés nem az éghajlatváltozás súlyosságával, hanem az éghajlatváltozás mértékével függ össze. Ez ellentétben áll a neandertaliekkel, szoros genetikai hozzátartozóinkkal. Az érlelési sebességeket a fossilizált fogakból ugyanolyan módon lehet értékelni, mint a fa gyűrűket a fák növekedési rátáinak kimutatására. A fosszilizált neanderthal fogakból származó bizonyítékok azt mutatják, hogy sokkal gyorsabb érésük volt (Ramirez Rozzi és Bermudez De Castro, 2004). Annak ellenére, hogy az agyak körülbelül 10% -kal nagyobbak voltak, és kemény körülmények között tudták túlélni, szerszámhasználatuk nem változott az 100,000 években. Hiányzottak a fiatalok plaszticitása és az emberek alkalmazkodóképessége.
A serdülők agyi plaszticitása jól szolgálta a fajunkat, de áron. Ez sebezhetőséget és lehetőségeket teremt. A mentális betegségek több mint fele a serdülőkorban jelentkezik. Az ötödik serdülők egyike mentális betegséggel rendelkezik, amely a felnőttkorban fennmarad. A szorongásos zavarok, a bipoláris zavarok, a depresszió, az étkezési zavarok és a pszichózis megjelenésének csúcsideje. Ez is a leggyakoribb idő az anyaggal való visszaélés kezdetéhez.
A Fejlesztési Kognitív Idegtudományi Speciális Kiadásában a legfelső szakértők a terepi jelentésben a serdülők anyagi visszaélésének neurobiológiájának vizsgálatáról. A következetes témák a használat kezdete, mennyisége és típusa közötti összefüggés, amely összefüggésben áll az agy jutalmának, impulzusvezérlésének és döntéshozatali áramkörének változásával. Jóllehet a tanulmányok a mai napig a legjobb erőfeszítéseket képviselik, továbbra is jelentős kihívások állnak fenn a hatások, az ok-okozati dinamikák és mechanizmusok megkülönböztetésére.
Ahogy az utat, a mechanizmusokat és a serdülők agyfejlődésének hatásait megismerik, több erőforrást és több kutatót vonnak be a mezőbe. A serdülőkort egyre inkább különálló fejlődési szakaszként ismerik fel, különálló biológiával, nem pedig a gyermekkor és a felnőttkor közötti közbenső szakaszként. Ez a speciális kiadás számos kiemelkedő kutatóból származó, a serdülőkori neurobiológia és a függőség közötti kapcsolatot feltáró kutatókat tartalmazza.
A serdülőkor a mentális betegségek többségének kezdetének csúcsideje, több olyan életválasztás ideje, amelyek egész életen át következnek, és amikor az agy plaszticitása hatékonyabbá teheti a beavatkozásokat. A serdülőkori kutatás finanszírozása azonban a közelmúltig a költségvetés kis részét jelentette. Ez megváltozott a serdülőkori agyi kognitív fejlődés (ABCD) tanulmányával - egy nemzeti longitudinális kezdeményezéssel, amely felméri a szerhasználat rövid és hosszú távú hatását az agy fejlődésére. A projekt 10,000 10 fiatalt fog toborozni, mielőtt megkezdenék az alkohol, a marihuána, a dohány és más drogok használatát, és XNUMX éven át követi őket korai felnőttkorukig. Az ABCD projekt fantasztikus platformot biztosít a fiatal vagy már bevált kutatók számára a serdülőkori neurobiológia iránti érdeklődés felkeltésére, és katalizátorként szolgálhat a szükséges támogatás és tehetség terjesztéséhez.
Referenciák
-
- Mezők, 2008
- RD mezők
- Fehér anyag a tanulásban, a megismerésben és a pszichiátriai rendellenességekben
- Trendek Neurosci., 31 (7) (2008), p. 361
- Cikk
|
|
Felvétel megtekintése a Scopus-ban
|
-
- Ramirez Rozzi és Bermudez De Castro, 2004
- FV Ramirez Rozzi, JM Bermudez De Castro
- Meglepően gyors növekedés a neandertaliekben
- Természet, 428 (április (6986)) (2004), 936 – 939.
- Felvétel megtekintése a Scopus-ban
|
Teljes szöveg a CrossRef-en keresztül
|
-
- Somerville és munkatársai, 2010
- LH Somerville, RM Jones, BJ Casey
- A változás ideje: a serdülők érzékenységének az étvágygerjesztő és averzív környezeti jelzésekkel szembeni viselkedési és neurális korrelációja
- Brain Cogn., 72 (2010), 124 – 133 http://dx.doi.org/10.1016/j.bandc.2009.07.003
- Cikk
|
|
Felvétel megtekintése a Scopus-ban
|
Szerzői jog © 2015 Kiadó: Elsevier Ltd.
;