Brain rannsókn sýnir hvernig unglingar læra öðruvísi en fullorðnir (2016)

[Athugasemd: Myndi unglingar sýna meiri launasvörun ef um er að ræða félagslegar og kynferðislegar umbætur?]

Vísindamenn hafa afhjúpað einstaka eiginleika unglingsheila sem auðgar getu unglinga til að læra og mynda minningar: samhæfð virkni tveggja aðskilda heilasvæða. Þessi athugun, sem stendur í mótsögn við heila fullorðinna, kann að tengjast oft háðum unglingum vegna umbunarhegðunar. Þessar niðurstöður benda til þess að slík hegðun sé ekki endilega skaðleg, heldur geti hún verið mikilvægur þáttur í unglingsárum og þroska heilans.

Niðurstöður rannsóknarinnar voru birtar í dag í Taugafruma.

„Rannsóknir á heila unglinga beinast oft að neikvæðum áhrifum unglinga'umbun-leit hegðun. En við gátum tilgátu um að þessi tilhneiging gæti verið bundin við betra nám, “sagði Daphna Shohamy, doktor, aðalrannsakandi við Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute í Columbia og dósent í sálfræði við Columbia. „Með því að nota blöndu af námsverkefnum og heilamyndun hjá unglingum og fullorðnum, greindum við mynstur heilastarfsemi hjá unglingum sem styðja nám - til að leiðbeina þeim með góðum árangri til fullorðinsára.“

Í þessari rannsókn, sem fól í sér 41 unglinga og 31 fullorðna, höfðu höfundarnir upphaflega lagt áherslu á heila svæði sem heitir striatum. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að striatum hnit margra þátta hærri heilastarfsemi, frá áætlun til ákvarðanatöku. En það er mest vel þekkt fyrir hlutverk sitt í eitthvað sem heitir styrking nám.

„Í einföldustu skilmálum er styrkingarnám að giska, sagt hvort þú hafir rétt fyrir þér eða hefur rangt fyrir þér og notað þær upplýsingar til að gera betri giskun næst,“ sagði Juliet Davidow, doktor, fyrsti höfundur blaðsins, sem lauk þessum rannsóknum. meðan hún lauk doktorsprófi í sálfræði við Columbia og er nú doktor við Harvard háskóla.

Til dæmis, ímyndaðu þér að þú fáir röð af kortum með tölum á þeim og er beðinn um að giska á næsta númer í röðinni.

„Ef þú giska á rétt, sýnir striatum virkni sem samsvarar þeim jákvæðu endurgjöf og styrkir þannig val þitt,“ útskýrði Dr. Davidow. „Í meginatriðum er það umbunarmerki sem hjálpar heilanum að læra hvernig á að endurtaka farsælt val aftur.“

Vegna hneigðar unglinga til umbunarhegðunar hegðunar lögðu vísindamennirnir til að þessi aldurshópur myndi fara fram úr fullorðnum hvað varðar styrkingarnám með því að sýna meiri sækni í umbun. Þessi tilgáta var staðfest eftir að hafa beðið báða hópana um að framkvæma röð námsverkefna.

Til að sjá hvað var að gerast í heilanum tók Dr Shohamy í lið með Adriana Galván, doktor. Galván læknir, sem er dósent í sálfræði og kennari við Brain Research Institute við Kaliforníuháskóla í Los Angeles, er sérfræðingur í heilamyndun hjá unglingum. Saman skönnuðu þeir heila hvers þátttakanda með hagnýtur segulómun (fMRI) meðan þeir voru að framkvæma námsverkefnin. Höfundarnir gáfu tilgátu um að yfirburðarhæfileikar unglinganna væru vegna ofvirkrar striatum.

„En það kom á óvart að þegar við bárum saman heila unglinga við fullorðna, komumst við ekki að neinum mun á verðlaunatengdri fósturskemmdum milli tveggja hópa,“ sagði Dr. „Við komumst að því að munurinn á fullorðnum og unglingum var ekki í striatum heldur nálægu svæði: flóðhestinum.“

Hippocampus er höfuðstöðvar minni heilans. Og þó það sé mikilvægt til að geyma minningar um atburði, staði eða einstaklinga, þá tengist það ekki venjulega styrkingarnámi. En í þessari rannsókn leiddi fMRI greining höfundanna í ljós hækkun á virkni hippocampal hjá unglingum - en ekki fullorðnum - við styrkingarnám. Þar að auki virtist þessi starfsemi vera vel samræmd með virkni í striatum.

Til að rannsaka þessa tengingu fluttu vísindamennirnir handahófi og óviðkomandi myndum af hlutum inn í námsverkefni, svo sem heima eða blýant. Myndirnar - sem höfðu engin áhrif á hvort þátttakendur gátu rétt eða rangt - þjónað sem eins konar bakgrunnsstöðu á verkefnum. Þegar spurt var síðar minntust bæði fullorðnir og unglingar að sjá hluti af hlutunum, en ekki aðrir. Hins vegar var aðeins í unglingum minnið á hlutum sem tengdust styrkingu náms, athugun sem tengdist tengsl milli hippocampus og striatum í unglingahópnum.

„Það sem við getum tekið úr þessum niðurstöðum er ekki að unglingar hafi almennt betra minni, heldur frekar hvernig þeir muna er öðruvísi,“ sagði Dr. Shohamy, sem einnig er meðlimur í Kavli Institute for Brain Science í Columbia. . „Með því að tengja saman tvo hluti sem ekki eru tengdir innbyrðis, þá unglingahópur gæti verið að reyna að byggja upp ríkari skilning á umhverfi sínu á mikilvægu stigi lífsins. “

Reyndar hafa rannsóknir sýnt fram á að unglinga er lykilatriði þegar öflugir minningar eru myndaðir, sem höfundar halda því fram gæti verið vegna þessa aukna tengsl milli hippocampus og striatum.

„Í stórum dráttum eru unglingsárin tími þegar unglingar byrja að þróa sjálfstæði sitt,“ sagði Dr. Shohamy. „Hvað meira gæti heilinn þurft að gera á þessu tímabili en að hoppa í að læra ofgnótt? Það getur verið að sérstaða unglingsins Heilinn geta ekki aðeins stýrt því hvernig þeir læra, heldur hvernig þeir nota upplýsingar til að frumstilla sig til fullorðinsára. “

Nánari upplýsingar: Þessi grein er titluð: „Hið góða til að verðlauna næmni: Hippocampus styður aukið styrkingarnám á unglingsárum.“ DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,