Neurobiology unglingaheilans og hegðun: áhrif á efnaskiptavandamál (2010)

Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.

Unglingsár eru aðlögunartímabil þegar miklar breytingar verða samhliða, þar með talin líkamleg þroska, drifkraftur til sjálfstæðis, aukin sæld félagslegs og jafningjasamskipta og heilaþróun ^1-3. Þroskatímabilið er einnig tími sem einkennist af beygingu í áhættusömu hegðun, þ.mt tilraunir með fíkniefni og áfengi, glæpsamlegt athæfi og óvarið kynlíf. Skilningur á taugagrundvelli þessarar áhættusömu hegðunar er lykillinn að því að greina hvaða unglingar geta verið í hættu á slæmum niðurstöðum, svo sem fíkn og ofbeldi.

Margvíslegar tilgátur hafa verið settar fram um hvers vegna unglingar geta stundað hvatvís og áhættusama hegðun. Hefðbundnar frásagnir af unglingsárum benda til þess að þetta sé tímabil þroska sem tengist smám saman meiri skilvirkni vitsmunalegs stjórnsýslugetu. Þessari skilvirkni í vitsmunalegum stjórnun er lýst sem háð þroska forstilla heilabarkins eins og sést af myndgreiningu ^4-7 og rannsóknir eftir slátrun^8-10 sýnir áframhaldandi uppbyggingu og virkni þessa svæðis allt fram á ungt fullorðinsár.

Bætt vitsmunalegt stjórnun með þroska blöðruhjálparins er í samræmi við línulega aukningu á þessari getu frá barnæsku til fullorðinsára. Samt er óeðlilegt val og aðgerðir sem fram komu á unglingsárum beygingu í þroska ¹¹ það er einstakt frá barnæsku eða fullorðinsaldri, eins og sést af Landsmiðstöð fyrir heilsufarstölfræði um hegðun unglinga og dánartíðni ¹². Ef vitsmunaleg stjórnun og óþroskaður forstilltu heilaberki voru grundvöllurinn fyrir undiroptimal valhegðun ein, þá ættu börn að líta áberandi svipuð eða væntanlega verri en unglingar, miðað við minna þróaða forstilltu heilaberki og vitsmunahæfileika ². Þessi úttekt fjallar um aðalspurninguna um hvernig heilinn er að breytast á unglingsárum sem kann að skýra beygingar í áhættusömu og hvatvísu atferli. Að auki, við gefum dæmi um hvernig áfengis- og vímuefnaneysla á þessu þróunartímabili getur aukið þessar breytingar enn frekar og getur leitt til síðari misnotkunar og ósjálfstæði.

Til að ná nákvæmlega upp vitrænum og taugalíffræðilegum breytingum á unglingsárum verður að meðhöndla þetta tímabil sem bráðabirgðahlutfall frekar en eitt myndatöku í tíma ³. Með öðrum orðum, til að skilja þetta þroskatímabil eru umskipti til og frá unglingsárum nauðsynleg til að greina áberandi eiginleika þessa tímabils miðað við aðra tímapunkta í þroska. Þess vegna eru reynslugögn sem koma á þroskaferlum frá barnæsku til fullorðinsára vegna vitsmuna- og taugaferla nauðsynleg til að einkenna þessar umbreytingar og mikilvægara við að takmarka allar túlkanir á breytingum á heila eða hegðun á unglingsaldri.

Í öðru lagi, nákvæmar lýsingar á unglingsárum þurfa að betrumbæta í svipgerð persónusköpunar á þessu tímabili. Til dæmis, á hegðunarstigi, eru unglingar oft einkenndir sem hvatvísir og meiri áhættuþegar með þessum smíðum sem eru notuð næstum samheiti. Samt eru þessar smíðar greinilegar og það að meta þennan greinarmun er mikilvægt til að lýsa þroskabrautum þeirra og taugafrumvarpi. Við leggjum fram atferlisfræðilegar, klínískar og taugalíffræðilegar vísbendingar sem benda til þess að áhættutaka sé þéttari ásamt næmi fyrir umhverfis hvata (tilfinningaleit) en hvatvísi tengist lélegri vitsmunalegri stjórnun.

Til að fræðilega byggja grundvallarniðurstöður, gefum við upp trúanleg taugalíffræðileg líkan fyrir unglingsár og mælum með hvernig þróun á þessum tíma getur leitt til aukinnar veikleika vegna áfengis- og vímuefnavanda. Ætlunin með þessari endurskoðun er ekki að gera unglinga á geðsjúkdómalækningum, heldur frekar að útskýra hvers vegna sumir unglingar en ekki aðrir eru viðkvæmir fyrir vímuefnaneyslu. Sem slík reynum við að bera kennsl á mögulega líffræðilega og hegðunarmerkja til að bera kennsl snemma og til að meta niðurstöður á inngripum.

Neurobiological Model of adolescence

Taugasálfræðileg líkan af þroska unglinga ² sem byggir á nagdýrum gerðum ^{13, 14} og nýlegar myndgreiningarrannsóknir á unglingsaldri ^{6, 7, 15-20} er lýst Mynd 1. Þetta líkan sýnir hvernig undirhvarfseinkenni og forstilltu stjórnunarsvæði ofan og niður verða að teljast saman sem hringrás. Teiknimyndin sýnir mismunandi þroskabrautir til merkja á þessum svæðum, þar sem limbísk framskot þróast fyrr en forrétthafandi eftirlitssvæði. Samkvæmt líkaninu er unglingurinn hlutdrægur af virkni þroskuðum undirkortum miðað við minna þroskaða barkstigsrásir á unglingsárum (þ.e. ójafnvægi í að treysta á kerfin), borið saman við börn, sem þessi frontolimbic hringrás er enn að þróa; og borið saman við fullorðna, sem þessi kerfi eru fullþroskuð fyrir. Með þróun og reynslu er virkni tengsl milli þessara svæða styrkt og veitir búnað til að toppa eftirbreytingu undirkortakerfanna ⁷. Þannig eru það rafrásirnar framan við fæðingu, ásamt virkri styrkingu tenginga innan þessa brautar, sem getur veitt búnað til að skýra bæði hvatvísi og áhættutöku sem sést hefur í þróuninni.

Mynd 1

Teiknimyndagerð líkamsstrengja í legslímu og forstilltu heilaberki (PFC) milli þroska. Dýpri litur bendir til meiri svæðisbundinna merkja. Lína táknar hagnýta tengingu þar sem fast lína gefur til kynna þroskaða tengingu og punktalínu sem gefur til kynna ...

Þetta líkan er í samræmi við þær fyrri ^21-24 að því leyti að það er grundvöllur fyrir ólínulegri beygingu sem fram hefur komið í hegðun frá barnæsku til fullorðinsára vegna fyrri þroska á undirkortagildum miðað við minna þroskaða forstillingar frá toppi og niður. Sérstaklega þríhyrningslíkanið ²¹ leggur til að áhugasamir hegðanir hafi þrjá mismunandi taugarásir (nálgun, forðast og regluverk). Aðkomukerfinu er að mestu stjórnað af ventral striatum, forðastukerfi með amygdala og að lokum, eftirlitskerfi með forstilla heilaberkinum. ²⁵. Núverandi líkan er að miklu leyti frábrugðið öðrum að því leyti að það byggir á reynslunni fyrir heilabreytingum, ekki aðeins í umskiptum frá unglingsárum til fullorðinsára, heldur umskipti í unglingsár frá barnæsku og síðar út af unglingsár fram á fullorðinsár. Ennfremur bendir líkanið ekki til þess að striatum og amygdala séu sértæk varðandi nálgun og forðast hegðun í ljósi nýlegra rannsókna sem sýna sjálfstæðni þessara mannvirkja ²⁶, heldur eru kerfi sem eru mikilvæg til að greina hvetjandi og tilfinningalega viðeigandi vísbendingar í umhverfinu sem geta haft hlutdrægni í hegðun. Í þessari yfirferð lýsum við nýjustu gögnum frá atferlis- og myndgreiningarrannsóknum á unglingsárum í samhengi við líkan okkar sem sýnir fram á umskipti frá barnæsku til fullorðinsára.

Fenótísk einkenni unglinga

Getan til að standast freistingar í þágu langtímamarkmiða er form hugrænnar stjórnunar. Lagt hefur verið til að falli á þessari getu sé kjarninn í áhættuhegðun unglinga ²⁷. Hugræn stjórnun, sem felur í sér viðnám gegn freistingum eða seinkun á tafarlausri fullnægingu hefur verið rannsökuð í tengslum við félagslega, þroska og hugræna sálfræði. Þróunarlega hefur þessi hæfni verið mæld með því að meta hve lengi smábarn getur staðist strax umbun (td smáköku) í þágu stærri umbunar síðar (td tvær smákökur) ²⁸. Þrátt fyrir að einstaklingar séu misjafnir í þessari getu jafnvel sem fullorðnir, benda þroskarannsóknir til að þróa glugga þegar einstaklingur getur verið sérstaklega næmur fyrir freistingum. Þessari getu hefur verið lýst sem formi stjórnunar á höggum ²⁹ og það er margþætt ^{30, 31}, en hægt er að skilgreina rekstrarlega sem hæfileika til að ná markvissri hegðun í ljósi áberandi, samkeppnisaðgerða og aðgerða ³².

Sögulega séð hafa þroskarannsóknir sýnt stöðuga bata á vitsmunalegum stjórnunargetu frá ungbarni til fullorðinsára ³³. Þessi athugun er studd af miklum atferlisfræðilegum gögnum frá tilraunafyrirmyndum í stjórnuðum rannsóknarstofuaðstæðum, þar á meðal hugmyndafræði eins og Go-NoGo verkefninu, Simon verkefni, og verkefnaskipta hugmyndafræði sem krefjast þess að þátttakendur hnekki forvarnarviðbrögðum til að ná fram réttu ^{32, 34}. En þegar það er hagkvæmt að bæla svör við hvatatengdum vísbendingum, þá þjáist vitsmunaleg stjórnun ²⁰. Þessi minnka stjórn er sérstaklega áberandi á unglingsárum, þegar val á suboptimal vali í kynferðislegri og eiturlyfjatengdri hegðun nær hámarki ^{3, 11, 12, 14}. Þessar athuganir fela í sér að þroskabrautir í vitsmunalegum stjórnun eru flóknar og hægt er að móta þær með tilfinningalega hlaðnu eða styrkja samhengi (td félagslegum og kynferðislegum samskiptum), þar sem vitsmunalegum kröfum um stjórnun er í samskiptum við hvatningu eða ferli.

Hvatning getur breytt hugrænni stjórn á að minnsta kosti tveimur leiðum. Í fyrsta lagi að vera verðlaunaður fyrir frammistöðu í tilteknu verkefni getur gert fólk að vinna erfiðara og á endanum standa sig betur en þegar það er ekki umbunað ¹⁷. Í öðru lagi er hægt að véfengja getu til að hafa stjórn á sér þegar þess er krafist að bæla hugsanir og aðgerðir gagnvart lystandi bendingum ²⁰. Nýlegar rannsóknir á þroska unglinga eru farnar að bera saman vitræna stjórnunargetu í tiltölulega hlutlausu móti hvatningarlegu samhengi. Þessar rannsóknir benda til breytinga á næmi fyrir vísbendingum í umhverfismálum, sérstaklega þeim sem byggjast á umbun á mismunandi stigum þróunar, og benda til þess að þau hafi einstaka áhrif hvata á vitsmuna á unglingsárunum.

Í eftirfarandi kafla bendum við á nokkrar nýjustu rannsóknir á því hvernig hegðun unglinga er misjafnlega hlutdræg í tilfinningalega hlaðnu samhengi miðað við fullorðna.

Til dæmis Ernst og samstarfsmenn ^{35, 36} skoðað frammistöðu í antisaccade verkefni með loforði um fjárhagsleg umbun fyrir nákvæma frammistöðu í sumum rannsóknum en ekki öðrum. Niðurstöður sýndu að loforð um umbun, auðvelduðu vitræna stjórnunarhegðun unglinga meira en hjá fullorðnum, niðurstaða sem hefur verið endurtekin ¹⁷ og nýlega verið útvíkkað til félagslegra umbóta (td hamingjusamra andlita ²⁰).

Þótt fyrri dæmin gefi dæmi um aukna frammistöðu hjá unglingum með hvata, geta umbunin einnig dregið úr frammistöðu þegar verið er að bæla niður svör við umbun sem leiða til mikils ávinnings. Til dæmis, með því að nota fjárhættuspilunarverkefni þar sem endurgjöf endurgjafar var veitt strax við ákvarðanatöku („heitar“ rannsóknir sem juku viðbragðsáhrif vegna verkefna) eða afturkölluð þar til eftir ákvörðunina („kaldar“ vísvitandi ákvarðanatökur), Figner og samstarfsmenn ³⁷ sýndi að unglingar gerðu óhóflega áhættusamari fjárhættuspil miðað við fullorðna en aðeins í „heitu“ ástandi. Notkun svipaðs verkefnis, Iowa Gambling Task, Cauffman og samstarfsmenn ³⁸ hafa sýnt að þessi næmi fyrir umbun og hvata toppar reyndar á unglingsárum, með stöðugri aukningu frá síðri barnsaldri til unglingsaldurs í tilhneigingu til að leika með hagstæðari spilastokkum og síðan síðari hnignun frá seinni unglingsaldri til fullorðinsára. Þessar niðurstöður sýna krullaða virkni sem náði hámarki milli 13 og 17 og lækka síðan ²⁷. Þrátt fyrir að fyrri niðurstöður með Iowa fjárhættuspilið hafi sýnt fram á línulega aukningu á frammistöðu með aldri ³⁹, þessar rannsóknir horfðu ekki stöðugt á aldur né skoðuðu þær aðeins prófanir með hagstæðum spilakörfum.

Nýlegar rannsóknir hafa bent til þess að félagslegt samhengi, einkum jafnaldrar, geti einnig þjónað sem hvatningarskyni og geti dregið úr vitsmunalegum stjórn á unglingsárum. Sýnt hefur verið fram á að að því marki sem jafnaldrar unglinga nota efni er í beinu hlutfalli við magn áfengis eða ólöglegra efna sem unglingurinn sjálfur mun nota ⁴⁰. Gardner og samstarfsmenn notuðu hermt akstur ⁴¹ hafa sýnt fram á að unglingar taka áhættusamar ákvarðanir í návist jafnaldra en þegar þeir eru einir og að þessar áhættusömu ákvarðanir lækka línulega með aldrinum ^{23, 40}.

Samanlagt benda þessar rannsóknir til þess að á unglingsárum eru hvatningar vísbendingar um mögulega umbun sérstaklega áberandi og geta leitt til bættrar frammistöðu þegar þær eru veittar sem styrking eða verðlaun, en til áhættusæknari ákvarðana eða undirvals val þegar hún er gefin sem vísbending. Í síðara tilvikinu getur hvatningarstríðið dregið úr árangursríkri markmiðstengdri hegðun. Ennfremur benda þessar rannsóknir til þess að næmi fyrir umbun og hegðun sem leitast eftir skynjun sé frábrugðið hvatvísi með mjög mismunandi þroskamynstur (krulluföll gagnvart línulegri virkni, hver um sig). Þessi aðgreining er enn frekar áberandi í nýlegri rannsókn Steinberg o.fl. ⁴² nota sjálfsskýrslu ráðstafanir til að leita að skynjun og hvatvísi. Þeir prófa hvort oft samsömu smíðar til tilfinningaleitar og hvatvísi þróast meðfram mismunandi tímatöflum hjá næstum 1000 einstaklingum á aldrinum 10 og 30. Niðurstöðurnar sýndu að munur á tilfinningaleit með aldri fylgdi krullulegu mynstri, en toppar í skynjunarleit jukust milli 10 og 15 ára og minnkuðu eða héldust stöðugir eftir það. Aftur á móti fylgdi aldursmunur á hvatvísi línulegu mynstri, með minnkandi hvatvísi með aldri á línulegan hátt (sjá Mynd 2 spjaldið A). Þessar niðurstöður ásamt niðurstöðum á rannsóknarstofu benda til aukinnar viðkvæmni fyrir áhættutöku á unglingsaldri „gæti verið vegna samsetningar tiltölulega hærri tilhneigingar til að leita eftir spennu og tiltölulega óþroskaðri getu til sjálfsstjórnunar sem eru dæmigerð fyrir þetta þroskatímabil“ ⁴².

Mynd 2

Myndskreyting mismunandi þroskanámskeiða fyrir skynjun og hvatvísi. Pallborð A. Söguþráður og hvatvísi sem aldur (lagað frá ⁴²). Spjaldið B. Söguþráðurinn í virkni á heila svæðum viðkvæm fyrir umbun ...

Taugalíffræði unglinga

Eins og getið er í fyrirmynd okkar um unglingsár, eru tvö lykilsvæði sem tengjast hugrænni og hvatningarhegðun forstilltu heilaberkinum, sem vitað er að eru mikilvæg fyrir vitræna stjórnun ⁴³ og striatum gagnrýninn við að uppgötva og læra um skáldsögur og gefandi vísbendingar í umhverfinu ⁴⁴. Við vekjum athygli á nýlegri mynd og dýrarannsóknarvinnu við taugalíffræðilegar breytingar sem styðja þessi áhugahvöt og vitsmunaleg kerfi innan þroska í samhengi við fyrri atferlisniðurstöður um þróun skynjun og hvatvísi. Við notum áður lýst ójafnvægislíkan af línulegri þróun efstu niður forréttsvæða miðað við krulluaðgerð til að þróa botn-upp stríðsvæðin sem taka þátt í að greina mikilvægar vísbendingar í umhverfinu til að jafna niðurstöður. Mikilvægi þess að skoða rafrásir frekar en sértækar svæðisbreytingar, sérstaklega innan brautir utan fæðingar sem liggja til grundvallar mismunandi gerðum markhegðaðrar hegðunar er lykilatriði. Þessi sjónarhorn flytur svæðið frá því að skoða hvernig hvert svæði þroskast í einangrun og hvernig þau geta haft samskipti í tengslum við samtengdar hringrásir.

Sálardýra- og mannaverk hafa sýnt hvernig stríðs- og forstilltar barksterasvæði móta markmiðsmiðaða hegðun ^{7, 27, 37, 38, 44}. Nota upptökur úr einingum í öpum, Pasupathy & Miller ⁴⁵ sýnt fram á að þegar sveigjanlegt er að læra safn af umbunatilvikum, mjög snemma virkni í striatum leggur grunninn að umbunatengdum samtökum, en seinna, af ásettu ráði, forstilltar fyrirkomulag eru notaðar til að viðhalda hegðunarafrakstri sem getur hámarkað mestan hagnað, hafa þessar niðurstöður haft verið endurtekið í meinsemdarrannsóknum ^46-48. Hlutverk striatum í snemmbúinni tímabundinni kóðun á verðlaunatilvikum áður en virkjun hófst á forstilltu svæðum hefur einnig verið útvíkkað til manna ⁴⁹. Þessar niðurstöður benda til þess að skilja samskipti milli svæða (ásamt hlutverkum þeirra); innan hringrásar framan við fæðingu er mikilvægt að þróa líkan af vitsmunalegum og hvetjandi stjórn á unglingsárum.

Umtalsverðar útfærslur í fæðingarhjúpföngum á unglingsárum ^50-53 sem eru sérstaklega dramatísk í dópamínkerfinu. Hámarki á þéttleika dópamínviðtaka, D1 og D2 í striatum, koma fram snemma á unglingsárum, eftir að ungir fullorðinsár missa þessa viðtaka. ^54-56. Aftur á móti sýnir forstilla heilaberki ekki toppa í D1 og D2 viðtaka þangað til seint á unglingsaldri og ungt fullorðinsár. ^{57, 58}. Svipaðar þroskabreytingar hafa verið sýndar í öðrum umbótatengdum kerfum, þ.mt kannabisefnum viðtökum ⁵⁹. Það er enn óljóst hvernig breytingar á dópamínkerfunum geta tengst áhugasömum hegðun þar sem deilur eru enn um hvort umbætur næmi sé breytt með dópamínkerfum (t.d. ^{60, 61}) og hvort það er afleiðing minna virkra eða ofnæmis dópamínkerfa (t.d. ^{62, 63}). Í ljósi stórkostlegrar breytinga á dópamínríkum hringrás á unglingsárum er líklegt að það tengist breytingum á næmi fyrir umbun aðgreindum frá barnæsku eða fullorðinsaldri. ^{50, 64}. Fyrir utan verulegar breytingar á dópamínviðtökum eru einnig stórkostlegar hormónabreytingar sem eiga sér stað á unglingsárum sem leiða til kynþroska og hafa áhrif á virkni í framan fæðingarrásir ⁶⁵, þó er ítarleg umræða umfram gildissvið þessarar greinar, sjá ^{66, 67} til nákvæmra umsagna um málið.

Rannsóknir á myndgreiningum hjá mönnum eru farnar að veita stuðning til að styrkja í tengslum dópamínríkra framanburðarrásar, þvert á þróun. Notað er dreifingarljómun og myndun segulómunar, Casey og samstarfsmenn ^{68, 69} og aðrir ⁷⁰ hafa sýnt meiri styrk í fjarlægum tengslum innan þessara hringrásar þvert á þróun og hafa tengt styrkstyrk milli forrétts og stríðsliða með hæfileika til að taka virkan þátt í vitsmunalegum stjórnun hjá venjulega og afbrigðilega þróun einstaklinga ^{68, 69}. Þessar rannsóknir sýna fram á mikilvægi merkjagjafar innan barkæðisrásar sem styður getu til að taka virkan þátt í vitsmunalegum stjórnun.

Sömuleiðis eru staðfestar vísbendingar frá rannsóknum á mönnum sem starfa á taugamyndun á því hvernig undirkerfiskerfi eins og striatum og forstilla heilaberki hafa samskipti til að valda áhættusömu hegðun sem sést hjá unglingum. ⁷¹. Meirihluti myndgreiningarrannsókna hefur einbeitt sér að einu eða öðrum svæðum sem sýna að forstilla heilaberki, sem talið er að lægi fyrir aldurstengdri bata á vitsmunalegum stjórn ^72-78 gengst undir seinkun á þroska ^{4, 79, 80} en stríðsvæðin sem eru viðkvæm fyrir nýjungum og umbunarmyndun þróast fyrr ^{74, 81}. Nokkrir hópar hafa sýnt að unglingar sýna aukna virkjun á ventral striatum í aðdraganda og / eða móttöku umbóta miðað við fullorðna ^{6, 15, 17, 18}, en aðrir segja frá ofnæmisviðbrögðum ⁸².

Ein fyrsta rannsóknin til að skoða umbunartengd ferli á öllu þróunarsviðinu frá barnæsku til fullorðinsára lauk af Galvan og samstarfsmönnum ⁶ hjá 6 til 29 ára börnum. Þeir sýndu að örvun á leggöngum var ónæm fyrir mismunandi peningalegum umbun ⁴⁹ og að þessi svörun var ýkt á unglingsárum, miðað við börn og unglinga ⁶ (Sjá Mynd 3), sem bendir til aukningar á merki ⁶ eða viðvarandi virkjun ⁸³. Öfugt við mynstrið í ventral striatum, svigrúm svigrúms svigrúmsins, sýndi langvarandi þróun á þessum aldri (Mynd 2b).

Mynd 3

Ventral Striatal virkni til að umbuna og tengjast áhættutöku. Staðsetning miðlægs striatum í axial plan (vinstri spjaldið), sem er virkjað með umbun (miðju spjaldið) og samsvarað áhættutöku (hægri spjaldið) (lagað frá ^{6, 16})

En hvernig tengist þessi aukning merkja í ventral striatum hegðun? Í eftirfylgni rannsókn Galvan og samstarfsmenn ¹⁶ kannað sambandið milli athafna í ventral striatum að stórum peningalegum umbun með persónueinkennum ráðstöfunum áhættutöku og hvatvísi. Nafnlausar matsskýrslur fyrir sjálfskýrslugerð um áhættusama hegðun, skynjun á áhættu og hvatvísi voru fengin í úrtaki hennar 7 til 29 ára barna. Galvan o.fl. sýndi jákvætt samband á milli leggöngubreytinga við mikla umbun og líkur á að taka þátt í áhættusömu hegðun (sjá Mynd 3Þessar niðurstöður eru í samræmi við rannsóknir á myndgreiningum hjá fullorðnum sem sýndu virkni frá dreifbýli með áhættusöm val ^{84, 85}.

Til að styðja enn frekar samband milli áhættusamrar hegðunar unglinga og næmni fyrir umbun eins og verðtryggt er með ýktu svöruðu svörun við fæðingu, Van Leijenhorst og félagar ¹⁸ prófað þetta félag með því að nota fjárhættuspil verkefni. Verkefnið innihélt áhættuspilara með miklar líkur á að fá litla peninga umbun og áhættuspilafíkla með minni líkur á að fá stærri peninga umbun. Niðurstöður fMRI staðfestu að ákvarðanir í mikilli áhættu tengdust nýliðun á dreifbýli en lág-áhættu val tengd virkjun í miðlæga forrontale heilaberki. Þessar niðurstöður eru í samræmi við þá tilgátu að áhættusöm hegðun á unglingsárum tengist ójafnvægi af völdum mismunandi þroskaferla umbóta undirbarka og forstilltu heilaumhverfi í samræmi við taugalíffræðilega líkan okkar á unglingsárum.

Þó að það virðist vera tengsl milli áhættuhegðunar hegðunar og virkjunar á dreifbýli í Galvan, var í Galvan rannsókninni ¹⁶ Ekki var greint frá neinni fylgni milli leglægs legatala með hvatvísi. Öllu heldur voru hvatvísigildir í samræmi við aldur, í samræmi við fjölmargar myndgreiningarrannsóknir sem sýndu línulegan þroska með aldri í forrontískum nýliðun á barksterum við höggstjórnunarverkefni. ^{7, 75, 77} (og sjá umsagnir frá ^{34, 86}). Ennfremur, nýlegar rannsóknir hafa sýnt að hvatvísi mat samsvarar öfugt við rúmmál miðlæga forrontal heilaberki í úrtaki heilbrigðra drengja (7 – 17yrs) ⁸⁷. Að lokum, rannsóknir á klínískum hópum sem einkennast af impulsivity vandamálum eins og ADHD, sýna skertan stjórn á höggum og minni virkni á forréttsvæðum miðað við samanburðarhóp, ^{88, 89} en ekki sýna aukin viðbrögð við hvata ⁹⁰.

Þessar niðurstöður veita taugasálfræðilegan reynslusamlegan stuðning við aðgreina smíði sem tengjast áhættutöku og umbuna næmi frá hvatvísi með því fyrrnefnda sem sýnir krulluð mynstur og hið síðarnefnda línulegt mynstur (sjá Mynd 2 B). Þannig er ekki hægt að útskýra val og hegðun unglinga með hvatvísi eða langvarandi þroska forstilla heilabarkins. Öllu heldur verður að íhuga að hvetja undirhvort svæði til að skýra hvers vegna hegðun unglinga er ekki aðeins frábrugðin fullorðnum, heldur líka börnum. Þannig virðist ventral striatum gegna hlutverki í spennustigum ^{82, 91} og jákvæð áhrif ¹⁵ þegar þú færð umbun, sem og tilhneigingu til að leita að skynjun og taka áhættu ^{16, 91}. Enn mikilvægara er að þessar niðurstöður benda til þess að á unglingsárum geti verið að einhverjum einstaklingum sé hættara við að taka þátt í áhættusömu hegðun vegna þroskabreytinga á tónleikum með breytileika í tilhneigingu tiltekins einstaklings til að taka þátt í áhættusömum hegðun, frekar en vegna einfaldra breytinga á hvatvísi.

Vísindasvið sem hefur fengið minni athygli er að ákvarða hvernig vitsmunalegt eftirlit og hvatakerfi hafa samskipti við þróunina. Eins og áður sagði Ernst og samstarfsmenn ^{35, 36} sýndi að loforð um peningalegan umbun auðvelduðu vitsmunalegum hegðun unglinga meira en fyrir fullorðna. Geier o.fl. ¹⁷ nýlega bent tauga undirlag þessarar vitsmuna upp reglugerð með því að nota afbrigði af antisaccade verkefni við virkni heila myndun. Hjá unglingum og fullorðnum hraðaði rannsóknir þar sem peningar voru í húfi frammistöðu og auðvelduðu nákvæmni, en þessi áhrif voru meiri hjá unglingum. Í kjölfar vísbendinga um að næsta rannsókn yrði verðlaunuð sýndu unglingar ýkt virkjun í ventral striatum meðan þeir bjuggu sig undir og framfylgdu antisaccade. Óhófleg svörun sást hjá unglingum innan forstilltu svæða meðfram forstöðusúlu, sem er mikilvægt til að stjórna augnhreyfingum, sem bendir einnig til umbunartengdra stjórnunarreglna á eftirlitssvæðum.

Verðlaun, eins og lagt er til hér að ofan, geta aukið sem og dregið úr markmiðstengdri hegðun. Athugunin á því að unglingar taka meiri áhættu þegar lystatilfinningar eru til staðar samanborið við fjarveru við fjárhættuspil verkefna, gerir þetta atriði (t.d. ³⁷). Í nýlegri myndgreiningarrannsókn ²⁰, Somerville o.fl. bent á tauga undirlag niðurreglugerðar á eftirlitssvæðum með matarlyst. Somerville o.fl. prófað þátttakendur barna, unglinga og fullorðinna meðan þeir framkvæmdu go nogo verkefni með lystandi félagslegum vísbendingum (hamingjusömum andlitum) og hlutlausum vísbendingum. Verkefni frammistöðu til hlutlausra vísbendinga sýndu stöðuga framför með aldrinum á þessu höggstjórnunarverkefni. Í rannsóknum þar sem einstaklingurinn þurfti að standast nálægar vísbendingar, tókst unglingum hins vegar ekki að sýna fram á aldursháðan bata. Þessari frammistöðuþrep á unglingsárum var samhliða aukinni virkni í striatum. Aftur á móti var örvun í óæðri framanvöðva tengd heildar nákvæmni og sýndi línulegt breytingamynstur með aldri fyrir nogo á móti go rannsóknum. Samanlagt hafa þessar niðurstöður í för með sér ýktar dreifbýliskenndarmyndun á matarlystum hjá unglingum ef ekki er þroskað vitsmunalegt viðbragðssvörun.

Sameiginlega benda þessar upplýsingar til þess að þrátt fyrir að unglingar sem hópur séu álitnir áhættumenn ⁴¹, sumum unglingum verður hættara en aðrir að taka þátt í áhættusömum hegðun, þar sem þeir eru í meiri hættu á neikvæðum niðurstöðum. Þessar niðurstöður undirstrika mikilvægi þess að hafa í huga einstök breytileika þegar flókin tengsl heilahegðunar eru skoðuð sem tengjast áhættutöku og hvatvísi hjá þroskafólki. Ennfremur getur þessi munur og þroski hjálpað til við að útskýra varnarleysi sumra einstaklinga gagnvart áhættutöku sem tengist vímuefnaneyslu og að lokum fíkn. ⁶⁴.

Notkun og misnotkun efna hjá unglingum

Unglingsárin marka tímabil aukinnar tilrauna með eiturlyfjum og áfengi ⁹², þar sem áfengi var misnotað af ólöglegum efnum unglinga ^{11, 93, 94}. Snemma notkun þessara efna, svo sem áfengis, er áreiðanlegur spá um síðari ósjálfstæði og misnotkun ⁹⁵. Í ljósi þess að áfengisfíkn á milli unglinga og fullorðinsára er ójöfn á nokkru öðru þroskastigi ⁹⁶, við einbeitum okkur aðallega að valinni yfirferð hér um notkun þess og misnotkun hjá unglingum og áhugahvötum.

Sýnt hefur verið fram á að áfengi og önnur misnotkun efna, þar á meðal kókaín og kannabisefni, hafa styrkandi eiginleika. Þessi efni hafa áhrif á dreifingu dólamíns mesólimbs með bráðum örvun taugafrumna í frontolimbic hringrás sem er rík af dópamíni, þar með talið ventral striatum ^97-99. Eins og lagt var til af Hardin og Ernst (2009) ⁹², notkun þessara efna getur aukið þegar styrkt viðbrögð við miðlæga streatum sem leiðir til aukinnar eða styrkingar styrkingar eiginleika lyfsins. Robinson og Berridge ^{61, 63, 100} hafa lagt til að þessi misnotkun lyfja geti „rænt“ kerfin í tengslum við hvata til fíkniefna eins og ventral striatum, þannig að reglur um ofan og forstillingar stjórna.

Meirihluti reynslunnar við unglinga áfengis hefur verið unninn í dýrum miðað við siðferðislegar skorður við framkvæmd slíkra rannsókna hjá unglingum. Dýralíkön af etanóli eru einnig mestu vísbendingarnar um mismunandi áhrif áfengis hjá unglingum miðað við fullorðna og eru í samræmi við niðurstöður manna hjá unglingum sem hafa hlutfallslega ónæmi fyrir etanóláhrifum. Spjót og samstarfsmenn hafa sýnt að rottur á unglingsaldri miðað við fullorðna, eru minna viðkvæmar fyrir félagslegum, hreyfanlegum, róandi, bráðum fráhvarfi og „timburmenn“ af etanóli ^101-103. Þessar niðurstöður eru marktækar að því leyti að mörg þessara áhrifa þjóna sem vísbendingar til að takmarka neyslu hjá fullorðnum ¹¹. Sömuleiðis, á sama tíma og unglingar eru ónæmir fyrir vísbendingum sem geta hjálpað til við að takmarka áfengisneyslu þeirra, getur jákvæð áhrif áfengis, svo sem félagslegs framfærslu, hvatt enn frekar til áfengisnotkunar ¹⁰⁴. Áhættusamasta hegðun hjá mönnum, þar með talin misnotkun áfengis, á sér stað við félagslegar aðstæður ²³, hugsanlega að ýta unglingum í átt að meiri notkun áfengis og fíkniefna þegar þessi hegðun er metin af jafnöldrum þeirra.

Hvernig er heilanum breytt með áfengisnotkun og misnotkun á unglingsaldri miðað við fullorðna? Þó að unglingar geti verið minna viðkvæmir fyrir einhverjum hegðunaráhrifum áfengis virðast þau vera næmari fyrir einhverjum taugaeituráhrifum. ⁹⁴. Til dæmis lífeðlisfræðilegar rannsóknir (t.d. ¹⁰⁵) sýna meiri hömlun á etanóli af völdum NMDA-miðluðra synaptískra möguleika og langvarandi styrkingu í hippocampal sneiðum hjá unglingum en hjá fullorðnum. Endurtekin útsetning fyrir vímuefnandi skömmtum af etanóli veldur einnig meiri hippocampal minnisskorti ^{106, 107} og langvarandi útsetning fyrir etanóli hefur verið tengd aukinni stærð tindar hryggs ¹⁰⁸. Þessar síðarnefndu niðurstöður um breytingar á hryggjarflekum benda til breytinga á hringrás heila sem getur stöðugt ávanabindandi hegðun ⁹⁴.

Gögn úr rannsóknum á myndgreiningu á heila veita samsíða vísbendingar hjá mönnum um eituráhrif áfengis á heila. Fjöldi rannsókna hefur greint frá breyttri heilauppbyggingu og virkni hjá unglingum og ungum fullorðnum áfengisháðum eða unglingum samanborið við heilbrigða einstaklinga. Þessar rannsóknir sýna minni framan og hippocampal rúmmál, breytt smásjársvið hvítra efna og lakara minni ^109-113. Ennfremur sýna þessar rannsóknir jákvæð tengsl milli hippocampal rúmmáls og aldurs við fyrstu notkun ¹⁰⁹ sem bendir til að snemma á unglingsárum geti verið tímabil aukinnar hættu á taugareitrandi áhrifum áfengis. Lengd, sem var neikvæð fylgni við hippocampal rúmmál, getur valdið þessum áhrifum.

Eins og er hafa aðeins örfáar rannsóknir kannað virkni heilastarfsemi á vímuefni eða áfengistengdu áreiti (þ.e. myndum af áfengi) hjá unglingum ¹¹⁴, þó að þetta sé svæði framtíðarrannsókna (sjá ¹¹⁵). Rannsóknir á áhættuhópum (td fjölskylduálagi áfengisfíknar) benda til þess að skerðing á virkni framan sést fyrir útsetningu fyrir eiturlyfjanotkun (t.d. ^{116, 117}) og getur spáð fyrir um síðari notkun efna ^{118, 119}. Í snemmbúinni atferlisrannsókn á áhrifum áfengis hjá 8 til 15 ára strákum með litla og mikla fjölskylduáhættu ¹²⁰, marktækasta niðurstaðan var lítil ef einhver hegðunarbreyting eða vandamál í eitrunarprófum kom fram - jafnvel eftir að gefnir voru skammtar sem höfðu verið vímuefna hjá fullorðnum. Þessi taugaeituráhrif ásamt aukinni næmi fyrir hvatningaráhrifum áfengis og vísbendingum um lakari forstillingarstjórnun framan af og niður, jafnvel áður en vímuefnaneyslu var beitt. ¹¹⁶ gæti sett upp langtímaáfanga áfengis- og vímuefnavanda langt fram eftir unglingsárin ^{118, 119}.

Ályktanir

Saman studdu rannsóknirnar stuðning við sýn á heilaþróun unglinga sem einkennast af spennu milli „upp-frá“ -kerfa snemma og koma fram sem ýkt viðbrögð við hvatningaráreiti og seinna þroskast „vitsmuna“ vitsmunalegum stjórnarsvæðum. Þetta botn-upp kerfi sem er tengt tilfinningaleit og hegðun sem tekur áhættu missir smám saman samkeppnisforskot sitt með því að smám saman kemur „reglugerð frá toppi“ (t.d. ^{2, 7, 15, 23, 64, 121-123}). Þetta ójafnvægi milli þessara þroskakerfa á unglingsárum getur leitt til aukinnar viðkvæmni fyrir hegðun sem tekur áhættu og aukið næmi fyrir hvata eiginleika misnotkunarefna.

Þessi úttekt veitir atferlislegar, klínískar og taugalífeðlisfræðilegar vísbendingar um að aðgreina þessi subcortico-cortico kerfisþróun. Hegðunargögn frá rannsóknarstofuverkefnum og sjálfsmatsskýrslum sem gefin eru börnum, unglingum og fullorðnum (t.d. ^{18, 20, 37, 42}) benda til krullulegrar þróunar tilfinningaleitar með hámarks beygingu u.þ.b. milli 13 og 17 ára en hvatvísi minnkar um þróun á línulegan hátt frá barnæsku til ungra fullorðinsára. Rannsóknir á myndgreiningum hjá mönnum sýna verkunarmynstur í heilabeltislægum svæðum sem eru næmir fyrir umbun (ventral striatum) sem samsíða atferlisgögnum. Nánar tiltekið sýna þeir sveigjanlegt þróunarmynstur á þessum svæðum og umfang svörunar þeirra tengist áhættuhegðun. Aftur á móti sýna forstilltar svæði, mikilvægir í stjórnun hegðunar ofan frá, línulegt þróunarmynstur sem er hliðstætt þeim sem sést í atferlisrannsóknum á hvatvísi. Ennfremur sýna klínískir sjúkdómar með höggstjórnunarvandamál minni framvirkni, sem tengir taugalíffræðilega hvarfefni frekar við svipgerð byggingar á hvatvísi.

Spennan á milli barkalögsvæða miðað við forrétthyrnd barkasvæði á þessu tímabili getur þjónað sem hugsanlegt fyrirkomulag aukinnar áhættutöku, þ.mt notkun og misnotkun áfengis og fíkniefna. Meirihluti unglinga hefur prófað áfengi ⁹³, en þetta leiðir ekki endilega til misnotkunar. Einstaklingar með minni stjórnun ofan á niður geta verið sérstaklega næmir fyrir áfengis- og vímuefnaneyslu eins og ráðlagt var í rannsóknum á áhættuhópum sem sýna skerðingu á virkni framan af fyrir áfengis- og vímuefnaváhrif (t.d. ^{116, 117}). Í tengslum við taugalífeðlisfræðilegt líkan okkar á unglingsárum myndu þessir einstaklingar hafa enn meira ójafnvægi við stjórnun barkstýris undir-barka. Þessar niðurstöður eru einnig í samræmi við klínískar niðurstöður hjá ADHD hópum sem sýna skertri framvirkni og eru fjórum sinnum líklegri til að þróa meðferðarnotkunarröskun samanborið við heilbrigða stjórnun ¹²⁴. Þetta ójafnvægi við stjórnun barkstýris undir-barkstera myndi aukast enn frekar af ónæmni unglinga fyrir hreyfiaflum og slævandi áhrifum áfengis sem annars gæti hjálpað til við að takmarka neyslu og jákvæð áhrif áfengis í félagslegri framfærslu sem geta enn frekar hvatt til áfengisnotkunar ¹⁰⁴. Eins og sést af Steinberg og samstarfsmönnum ^{23, 41}, mest áhættusöm hegðun - þ.mt áfengis- og vímuefnaneysla - eiga sér stað við félagslegar aðstæður. Jafningjar geta því hvatt og viðhald á notkun áfengis og fíkniefna þegar þessi hegðun er metin.

Ein af áskorunum í fíknartengdri vinnu er þróun lífhegðunarmerkja til að greina snemma áhættu vegna vímuefna og / eða til að meta árangur vegna inngripa / meðferða. Niðurstöður okkar benda til þess að atferlisáskoranir sem krefjast bæði vitsmunalegrar stjórnunar í nærveru freistandi lystisagna séu gagnlegar hugsanlegar merkingar. Dæmi um slíkar hegðunarprófanir fela í sér fjárhættuspil með mikla og litla áhættu eða „heitu“ og „köldu“ aðstæðum sem lýst er í þessari yfirferð ^{18, 37} eða einföld viðbragðseftirlitsverkefni sem krefjast þess að bæla svörun við lystisinni / freistandi vísbendingunni ²⁰. Þessi verkefni minna á seinkun á fullnægingarverkefni sem Mischel þróaði ¹²⁵. Reyndar hefur frammistaða á einföldum höggstjórnunarverkefnum eins og þessum hjá unglingum og fullorðnum verið tengd frammistöðu sinni sem smábörn vegna seinkunar á fullnægingarverkefni ^{28, 29}. Mischel og samstarfsmenn hafa sýnt mikinn stöðugleika og forspárgildi þessa verkefnis síðar á ævinni. Þeir sneru máli varðandi vímuefnaneyslu og sýndu að hæfileikinn til að seinka fullnægingu sem smábarn spáði minni vímuefnaneyslu (td kókaíni) síðar á ævinni. ¹²⁶. Í núverandi starfi okkar erum við farin að nota blöndu af þessum verkefnum til að bera kennsl á tauga undirlag þessarar getu til að skilja frekar mögulega áhættuþætti fyrir misnotkun vímuefna.

Sameiginlega benda þessar upplýsingar til þess að þrátt fyrir að unglingar sem hópur séu álitnir áhættumenn ⁴¹, sumum unglingum verður hættara en aðrir að taka þátt í áhættusömum hegðun, þar sem þeir eru í meiri hættu á neikvæðum niðurstöðum. Hins vegar getur áhættutaka verið mjög aðlagandi í réttu umhverfi. Svo frekar en að reyna að koma í veg fyrir hegðun unglinga sem taka áhættu sem hefur ekki verið farsæl fyrirtæki fram til þessa ²³, uppbyggilegri stefnumörkun getur verið að veita aðgang að áhættusömu og spennandi athöfnum (td eftir námsleiðum í skóla með veggklifur innan dyra) undir stjórnuðum stillingum og takmarka skaðleg tækifæri til að taka áhættu. Þar sem unglingaheilinn er endurspeglun upplifana, með þessum öruggu áhættutækifærum tækifærum, getur unglingurinn mótað langtíma hegðun með því að fínstilla tengsl milli stjórnandi svæða og neðst upp drif með þroska þessa brautar. Aðrar árangursríkar aðferðir eru hugræn atferlismeðferð sem einbeitir sér að synjun færni eða hugrænni stjórnun til að draga úr áhættusömu hegðun ¹²⁷. Niðurstöðurnar undirstrika mikilvægi þess að hafa í huga einstök breytileika þegar flókin tengsl heila og hegðunar eru tengd áhættutöku og hvatvísi hjá þroskafólki. Ennfremur getur þessi munur á einstaklingum og þroska hjálpað til við að útskýra varnarleysi hjá sumum einstaklingum vegna áhættutöku í tengslum við vímuefnaneyslu og að lokum fíkn.

Þakkir

Meðmæli