Dtsch Arztebl Int. Júní 2013; 110 (25): 425-431.
Abstract
Bakgrunnur
Unglinga er fasa lífsins milli seinna bernsku og fullorðinsára. Venjulega leita unglinga í aðdráttarafl, nýjar reynslu og sterkar tilfinningar, stundum setja heilsu sína alvarlega í hættu. Í Þýskalandi eru til dæmis 62% allra dauðsfalla meðal fólks á aldrinum 15 til 20 vegna áverka áverka. Neuroscientific skýringar hafa verið lagðar fyrir dæmigerð unglingahegðun; Með þessum skýringu í huga má draga úr viðeigandi hætti til að takast á við unglinga.
Aðferð
Við endurskoðum valið viðeigandi greinar sóttar úr PubMed gagnagrunninum um uppbyggingu og hagnýtur þróun heilans í unglingsárum.
Niðurstöður
Nýjar niðurstöður í þróunar sálfræði og taugavísindum sýna að grundvallar endurskipulagning heilans fer fram í unglingsárum. Í heilaþroska eftir fæðingu, næst hámarksþéttleiki gráu efnisins fyrst í frumskynjunarskynjunarheilabólgu og framhjá heilaberki þroskast síðast. Hjartasjúkdómar, einkum limbísk kerfi og launakerfi, þróast fyrr, þannig að ójafnvægi er á unglingsárum milli þroskaðra skammta og minna þroskaðra forráðasvæða. Þetta getur tekið mið af dæmigerðum unglingalegum hegðunarmynstri, þ.mt áhættustýringu.
Niðurstaða
Mikil plastleiki unglingaheilans gerir umhverfisáhrifum kleift að hafa sérstaklega sterk áhrif á heilablóðfall. Þó að þetta skapi huglæg og tilfinningalegan þroska, þá opnar það líka dyrnar fyrir hugsanlega skaðleg áhrif.
Unglinga er fasa lífsins milli seinna bernsku og fullorðinsára. Það er ekki aðeins tími til líkamlegrar þroska, heldur einnig um andlega og tilfinningalega þróun í sjálfstæðu, ábyrgu fullorðnu. Helstu þroskaverkefni unglinga eru að koma á fót og stuðla að nánum samböndum og þróun sjálfsmyndar, framtíðarhorfur, sjálfstæði, sjálfstraust, sjálfsstjórnun og félagsleg færni (1).
Hærður áhættustýring
Margir unglingar og ungir menn eru hættir að taka áhættu og njóta þess að hafa mikla tilfinningar (2, 3). Þetta endurspeglast í tölfræði sem sýnir að áhættusöm hegðun í unglingsárum tengist aukinni hættu á heilsu (4). Í Þýskalandi eru til dæmis 62% allra dauðsfalla meðal fólks á aldrinum 15 til 20 vegna áverka áverka. Algengustu orsakir dauðans eru slys á vélknúnum ökutækjum, öðrum slysum, ofbeldi og sjálfsskaða (5). Hátt dánartíðni stafar af öldruðum akstri, akstri án öryggisbeltis, vopn, vímuefnaneyslu og óvarið samfarir (4).
Strákar og stelpur í samanburði
Eins og sést í Tafla, strákar og stelpur taka þátt í áhættusömum hegðun á svipuðum tíðnum. Á undanförnum árum hefur til dæmis tíðni reykinga meðal stráka og stúlkna orðið næstum jöfn, þó að nokkuð eigindleg munur sé eftir: Strákar reykja fleiri sígarettur og reykja þau einnig frekar "erfiðara" tóbaksvörur eins og vindla, svart tóbak og ófiltrar sígarettur. Strákar og stelpur drekka einnig mismunandi áfengi: Strákar hafa tilhneigingu til að drekka bjór og harða áfengi, en stelpur hafa tilhneigingu til að drekka vín, glitrandi vín, o.fl. Strákar drekka áfengi oftar og í stærri magni. Þeir neyta líka ólögleg lyf almennt en stelpur. Strákar eru líklegri til slysa og taka meiri áhættu þegar þeir eru að aka. Stelpur eru hins vegar líklegri til að taka þátt í heilsufarsvandamálum á sviði næringar (td mataræði, matarlyst).
Aðferð
Þessi skoðun varðar nýja taugafræðilega innsýn inn í dæmigerð unglingahegðun og afleiðingar þeirra fyrir bestu leiðir til að takast á við unglinga. Við rannsakað þessi mál með sértækri leit að viðeigandi útgáfum í þýskum bókasafnskráningum, í PubMed gagnagrunninum með leitarorðin "unglinga / kynþroska," "heila / tauga" og "þróun." Tilvitnanir voru einnig fjallað um. Sérstök áhersla var lögð á rannsóknir á taugakerfinu í mönnum.
Bakgrunnur
Þangað til fyrir nokkrum árum síðan var almennt gert ráð fyrir í þróunar sálfræði og taugavísindum að meiriháttar breytingar á arkitektúr og starfsemi heilans voru takmörkuð við fæðingu og fyrstu fimm eða sex ára lífið. (Sjá sögulega yfirlit, sjá [6].) Í millitíðinni hafa hins vegar nýjar vísindalegar uppgötvanir þvingað endurskoðun á þessari forsendu.
Stórfelldar langtímarannsóknir hafa sýnt að grunn endurskipulagning heilans á sér stað á unglingsárum (7). Mörg synapses eru útrýmt (8) en á sama tíma er aukning á hvítum málum (9, 10), og einnig eru breytingar á taugakerfissystemum (11, e1, e2). Þannig eru líffærafræðilegir og lífeðlisfræðilegir þroskaferli sem eiga sér stað í unglingsárum miklu öflugri en upphaflega hugsun. Það má draga þá ályktun að endurskipulagning hjartalínuríkja fer fram í unglingsárum og endurspeglast í breytingum á vitsmunalegum virkni og hefur áhrif á reglugerðir sem eru dæmigerðar fyrir þetta tímabil lífsins (12).
Athyglisvert er að þetta mynstur þróun manna í heila er frábrugðið því sem ekki er manneskja. Þó, til dæmis, rhesus api og simpansar (eins og menn) eru fæddir með óþroskaðri heila, öll heilablóðfallshjúpa í makaques þroskast í sama hraða (13). Í mönnum hafa rannsóknir á slysni sýnt að synaptogenesis nær hámarki í sjón- og heyrnartöflum nokkrum mánuðum eftir fæðingu, en synapses myndast mun hægar í prefrontal heilaberki. Þannig var um breytingu á mannlegri þróun að skipta frá samstilltu til samhverfu mynstur barkvaxandi þróunar (8). Þetta langvarandi þróunarferli auðveldar líklega þróun einstakra mannafla, einkum þau sem aflað er með innbyggingu í mjög örva félagslegu umhverfi, td með því að skólagöngu, tónlist, munnleg samskipti og félagsleg samskipti (14) (Mynd 1).
Núverandi skilningur á þróun heila í unglingsárum
Brain uppbygging
Heilinn er fullvaxinn tiltölulega fljótlega eftir fæðingu, í þeim skilningi að heilaberkið nær fljótlega hámarks rúmmáli. Engu að síður eru mikilvægar uppbyggingarþroskaferli haldnar í unglingsárum, þar sem rannsóknir á byggingarmyndum hafa sýnt (15, e3- e5). Í heilanum þroskast grátt efnið frá baki að framan, svo að segja: Hámarksþéttleiki grárs efnis er náð fyrst í frumskynjunarskynjunarheilabólgu og er síðasti í stærri tengslasvæðum eins og dorsolateral prefrontal heilaberki, óæðri gyrus yfirburði tímabundið gyrus. Þetta þýðir að einkum heilaþættir, svo sem heilablóðfall, sem felur í sér hærri vitsmunalegar aðgerðir, svo sem hegðunarstýringu, áætlanagerð og mat á hættu á ákvörðunum, þroskast seinna en cortical svæði sem tengjast skynjun og hreyfingu16) (Mynd 2).
Hugsanlegar niðurstöður benda til þess að þessar breytingar á gráu máli séu vegna synaptic pruning (17). Margir synapses myndast í æsku sem eru síðar fjarlægðar í unglingsárum. Þetta á sér stað á reynsluhæfum hætti, þ.e. synapses sem lifa af eru þær sem eru oftar "í notkun". Það eru einnig aðrar frumukerfi sem gætu tekið tillit til breytinga á gráum efnum á þessum stigum lífsins, td minnkun í fjölda glialfrumna og aukning á myelination (18).
Eins og gráa efnið minnkar í rúmmáli eykst hvítt mál í rúmmáli. Hvít málið samanstendur af myelinated axons sem stunda taugaupplýsingum hratt. Rúmmál hvítra efnis eykst stöðugt frá barnæsku til snemma fullorðinsárs (19). Þessi stækkun er talin vera að miklu leyti vegna framsækinnar mýkingar á axons af fátækum blóðkornum (10). Mýking hefur tilhneigingu til að halda áfram frá óæðri yfirburða heila svæðum, og frá posterior að fremri.
Brain virka
Líffræðileg endurskipulagning ferla unglingaheilsunnar sem lýst er hér að ofan tengist djúpstæð tilfinningalegum og vitsmunalegum breytingum. Einkum er framsækið þróun framkvæmda, þ.e. vitsmunalegum ferlum sem stjórna hugsun og hegðun og þannig leyfa einstaklingnum að laga sig sveigjanlega í nýjar, flóknar aðstæður20). Í unglingsárum, á sama tíma og þessi grundvallarfræðileg færni er að þróast, eru einnig breytingar á félagslegum áreynsluhæfileika, svo sem andlitsgreiningu, svokölluð hugarhugmynd (þ.e. hæfni til að setja sig andlega á annan stað) og samúð (21).
Hjá taugaþroska hafa hagnýtar hugsanlegar rannsóknir á heilaþróun sýnt að börn og unglingar hafa oft breiðari, minni brennivíddarmynstur en fullorðnir og að árangursríka nýliðun taugaauðlinda eykst með aldri svo að taugaverkun minnki á heila svæðum annars staðar en þær sem tengjast viðkomandi verkefni (22). Ekki er enn ljóst að hve miklu leyti þetta mynstur taugaþroska stafar af reynsluhæfum eða líffræðilega ákvörðuðum áhrifum. Ímyndunarrannsóknir hafa einnig sýnt að unglingar hafa aukið virkni á limum sviðum í tilfinningalegum aðstæðum: Til dæmis, Galvan o.fl. (23) komist að þeirri niðurstöðu að væntingar um laun eru í tengslum við aukna virkjun í kjarnanum sem fylgir unglingum en hjá börnum og fullorðnum. Athyglisvert fannst þessi vísindamenn einnig jákvæð fylgni milli virkjunar í kjarnanum og einkennum unglinga í einstökum áhættuþáttum (24).
Þar að auki hafa bæði uppbyggjandi og hagnýtar hugsanlegar rannsóknir sýnt fram á að prefrontal heilaberkinn verður sterkari tengdur við skynjun og undirbyggingu í unglingsárum (25, 26, e6). Þetta felur í sér meiri áhrif svæðisbundinna heilaþátta á vitsmunalegum og áhrifamiklum ferlum. Þróun vitsmunalegra og geðrænna taugakerfi ætti ekki að líta á sem eini ákvarðandi byggingar taugafræðilegrar þroska; Það virðist frekar vera sterk samskipti erfðafræðilegra þátta við kröfur um umhverfismál. Til dæmis hafa áhrif á reglugerð og heilar mannvirki sem eru undir áhrifum á milli foreldra og barns samskipta (27).
Frekari niðurstöður sem sýna að djúpstæð endurskipulagning tauga rafrásar fer fram í unglingsárum er unnin úr rafeindafræðilegum rannsóknum, þ.mt rannsóknir á rafgreiningu (EEG) á breytingum á hátíðni og samstilltu heilaæðum (28). Hjartaþroska í unglingastarfi tengist lækkun á sveifluvirkni í hvíld í Delta (0-3 Hz) og Theta (4-7 Hz) hljómsveitum og aukning á alfa (8-12 Hz) og beta hljómsveitum (13 -30 Hz). Með verkefni-háð sveiflum eykst nákvæmni samstillingar sveifluvirkni í þeta-, alfa- og beta-hljómsveitum. Seint þróun samstilltrar sveiflur í unglingsárum er nátengt við uppbyggingu (líffærafræðilegan) þroskaferli og að grundvallarbreytingar á taugakerfinu, sem hafa verið rannsökuð á undanförnum árum.
A taugafræðileg skýringarmynd fyrir dæmigerð unglingahegðun
Einn af áhrifamestu taugabólófræðilegum líkönum til að útskýra dæmigerða unglingahegðun var þróuð af hópnum Casey í New York (29, e7) (Mynd 3).
Helstu forsendur þessa líkans, byggt á taugakrabbameinslegum niðurstöðum og gögnum frá hagnýtum myndvinnslurannsóknum (23, 24, 30, 31) er að unglingabólga er tímabil taugaójafnvægis sem stafar af tiltölulega snemma þroska á hjartasjúkdómum í hjartavöðvum og tiltölulega seinkað þroska á forráðasvæðum (Mynd 3), með þeim afleiðingum að þroskaðri útlimum og launakerfi, í tilfinningalegum aðstæðum, ná yfirhöndinni, svo sem að segja, yfir enn tiltölulega óþroskað forréttindakerfi. Þetta ætti ekki að taka til að ætla að unglingar geti ekki gert rökréttar ákvarðanir. Frekar, í aðstæðum sem eru sérstaklega tilfinningalega lendar (td í návist annarra unglinga eða þegar horfur eru á laun), líkur eru á að ávinningur og tilfinningar muni hafa áhrif á hegðun betur en skynsamlegar ákvarðanatökuferli (23, 24, 32). Þetta líkan hefur verið prófað í röð tilraunaverkefna (Box).
Box
Áhrif jafnaldra á áhættusöm hegðun
Vísindamenn ráðnuðu einstaklinga í þremur aldurshópum (13 til 16 ára, 18 til 22 ára og yfir 24 ára) til að kanna hvort áhrif samtímamanna (jafningja) á áhættusöm ákvarðanir byggðu á aldri probands. Þátttakendur voru settir í einhvers konar aksturshermi þar sem þeir þurftu að keyra eins langt og hægt er þar til umferðarljósið varð rautt
og veggur birtist. Ef bíllinn var ekki stöðvuð nógu fljótlega hrundi það í vegginn og ökumaður missti stig. Þátttakendur voru annaðhvort einn eða í hópum af þremur einstaklingum í hermiranum. 13- til 16 ára gömul voru líklegri til að taka áhættusöm ákvarðanir en þátttakendur í öðrum aldurshópum, en aðeins í návist jafnaldra sinna. Fullorðins aksturshegðun var óháð nærveru eða fjarveru jafningja (33).
Til dæmis hefur verið sýnt fram á að unglingar geta metið hættuna á ákveðnum hegðun eins og fullorðnir geta þegar þeir eru spurðir um þau í spurningalista. Á hinn bóginn sýna vistfræðilega gildar hegðunarprófanir greinilega að unglingar gera áhættusamari ákvarðanir í hópum en þeir gera þegar þeir eru einir33). Ástæðan er væntanlega sú að á þessum aldri er ávinningur af áhættusömum hegðun - félagsleg samþykki jafnaldra - metin miklu meira mjög en áhættan sjálft. Þetta getur verið tengt við ólínulegt þroskunarmynstur á framhlið og limbic heila svæði. Í samræmi við þetta líkan hefur rannsóknir á forvarnaráætlunum sýnt fram á að áætlanir sem byggjast á því að veita þekkingu um áhættu eru minni árangri en þær sem einblína á einstakar bætur og á þjálfun félagslegrar færni og viðnáms34).
Það er heillandi að spyrja hvaða hagnýtur ávinningur, ef einhver gæti komið til einstaklingsins af þessari tímabundnu ójafnvægi milli heilablóðfalls og hjartavöðva. Frá sjónarhóli þróunar er unglinga þroskaþátturinn þar sem ungur maður öðlast sjálfstæði. Þetta ferli er ekki einstakt fyrir mannkynið; aukin nýjungarspurning og aukin félagsleg samskipti við aðra einstaklinga á sama aldri má sjá hjá mörgum öðrum tegundum (35). Áhættusöm hegðun unglinga má líta á sem afleiðing af líffræðilegu líffræðilegu jafnvægi milli leitarnotkunar og nýrra reynslu ("tilfinningaleit") annars vegar og enn óþroskað sjálfstjórnargeta á hinn bóginn (2); tilgangur þess kann að vera að gera unglingum kleift að brjótast í burtu frá fjölskyldusvæðinu, til þess að þeir geti til dæmis fundið maka utan aðalfjölskyldunnar. Ómeðhöndlun prefrontal heilaberki virðist stuðla að ákveðnum tegundum náms og sveigjanleika (1).
Í raun yfir ævi einstaklingsins eru líklega margar þroskunargluggur þar sem heilinn er sérstaklega vel undirbúinn fyrir ákveðnar tegundir af námsreynslu. Frá þróunarsjónarmiðum er hugsunarháttur sem einkennist af unglingsárum, sem er sérstaklega viðkvæm fyrir félagslegum áreynslumiklum áreitum og sveigjanlegri við að úthluta markmiðum forgangsverkefnis, best aðlagað félagslegum þroskaverkefnum sem unglingurinn stendur fyrir. Þetta felur einnig í sér að fullorðinsheilinn geti ekki talist ákjósanlegur hagnýtur kerfi í algerum skilningi, og að unglinga ætti ekki að líta á ástand sem er ófullnægjandi fyrir heilann.
Áhrif kynþroskahormóna á unglingahugsun
Þroskun á æxlunarfæri meðan á kynþroska stendur er tengt aukinni þéttni hormónanna í stungustaðnum. Heilinn hefur mikla þéttni steraviðtaka og það er því líklegt að kynhormónin hafi áhrif á tauga net í unglingum. Sisk og Foster36, e8) hafa lagt til að önnur bylgja heilahugsunar sé í unglingsárum og byggist á fyrri fæðingarstigi kynferðislegs aðgreiningar. Samkvæmt þessu líkani hefur hormón kynhneigð áhrif á frekari uppbyggingu unglingaheilsunnar, þannig að varanleg endurskipulagning á heilanum leiðir til þess að tauga net séu næm fyrir virkjun hormónaáhrifa. Hækkandi þéttni kynfrumnahormóna hefur mismunandi áhrif á þróunarhormón (HPA) á hreinum og stúlkum: Stækkun androgena hjá strákum hamlar sýnilega blóðkalsíumlækkun hormóna (corticotropin releasing hormone), en estrógen í stúlkur stjórnað HPA ásinni upp. Estrógenar geta gert stelpur næmari fyrir streitu, en andrógen gera stráka meira seigur við það (37).
Yfirlit
Hingað til hefur rannsóknir á æsku birst mestu frá vísindasamfélagi og fjölmiðlum. Nýlegar niðurstöður sýna hins vegar að áframhaldandi sálfræðileg og líffræðileg breyting unglinga hefur mikil áhrif á heila uppbyggingu og virkni. Heilinn unglinga fer í gegnum nýja flokksþáttinn þar sem umhverfisþættir geta haft verulegar, varanleg áhrif á heilablóðfall. Þetta opnar ný tækifæri fyrir menntun. Til dæmis, af þeirri ástæðu að unglingar eru svo auðveldlega undir áhrifum af tilfinningum standa þeir til góðs af því að læra upplifanir sem eiga sér stað í jákvæðu tilfinningasamhengi sem eru af ásettu ráði hannað til að þjálfa tilfinningalega reglu. Í ljósi þess að áhættusöm hegðun í unglingsárum hefur taugafræðilegan grundvöll, reynir það að bregðast við slíkri hegðun alveg við að mistakast. Það væri sanngjarnt að gera unglingum kleift að hafa tilfinningalegan reynslu í öruggu umhverfi og auka félagslegar umbætur í tengslum við óhagstæðan hegðun í gegnum löggjöf (td bann við ákveðnum tegundum auglýsinga) og að veita tilfinningalega jákvæða módel. Til dæmis gæti táknmyndin í sjónvarps sápuóperan ákveðið að hætta við sterka drykkjarkeppni skipulögð af vinum.
Þar að auki gerir langvarandi tíðni tauga plasticity í unglingsárum einnig unglingum viðkvæmari fyrir skaðlegum umhverfisáhrifum, td lyfjum. Niðurstöður dýrarannsókna og rannsókna í mönnum benda til dæmis til þess að notkun kannabis í unglingsárum geti valdið varanlegum breytingum á vitsmunalegum og skipulagsbreytingum í heila sem eru víðtækari en þær sem sjást hjá fullorðnum kannabisnotendum (38).
Framundan rannsóknir á þróun heilans ættu því að takast á við mikilvægu málefni umhverfisáhrifa á starfsemi og skipulag heilans.
Fram til þessa hefur vitsmunalegt taugafræðideild ekki nægilega greind áhrif félagslegrar og menningarlegrar samhengis á vitsmunalegum og áhrifamiklum ferlum og þróun þeirra. Þannig að núverandi skilning okkar á unglingsárum er afgerandi áfangi í þroska heila og að þroskaferlinu í heila getur verið í notkun allt að tuttugu og jafnvel þótt það hafi einnig mikil áhrif á menntamál og félagslega stefnu. Allar ákvarðanir sem hafa áhrif á þróun barna og unglinga ættu að taka mið af taugafræðilegum staðreyndum. Helstu núverandi málefni af þessu tagi eru spurningin um löggildingu neyslu á kannabis og beitingu unglingalögreglna í unglingsárum.
Helstu skilaboð
- Í unglingsárum fer fram grundvallar endurskipulagning heilans sem heldur áfram í upphafi þriðja áratug lífsins.
- Þroskaheilbrigði unglinga einkennist af ójafnvægi milli limbískra og launakerfa, sem þroskast fyrr, og ekki ennþá fullþroska fyrirbyggjandi stjórnkerfi. Þessi ójafnvægi getur verið tauga hvarfefni fyrir dæmigerða tilfinningalega viðbrögð stíl unglinga, og það getur stuðlað að áhættusömum hegðun.
- Dæmigert unglingahegðun er grundvöllur sjálfstæðrar þróunar hjá unglingum og stuðlar að frelsun þeirra frá aðalfjölskyldunni.
- Klínísk kynhvöt hafa áhrif á kynferðislega endurskipulagningu unglingaheilsunnar.
- Endurskipulagning unglingaheilsunnar gerir það sérstaklega viðkvæm fyrir umhverfisáhrifum, bæði jákvæð og neikvæð.
Neðanmálsgreinar
Hagsmunaárekstur
Prof. Konrad hefur fengið fyrirlestur hæfileika frá fyrirtækjum Medice, Lilly og Novartis og rannsóknaraðstoð (utan fjármagns) frá Vifor Pharma Ltd.
Hinir höfundar segja að engin hagsmunaárekstrar sé til staðar.
;