高速運転、薬物、安全でないセックス：青少年のリスクを好む行動は、発達中の脳の神経学的ギャップに起因する可能性があります
カール・ジマー
ティーンエイジャーは両親だけでなくパズルでもあります。 子供が幼年期から青年期に移行すると、ティーンエイジャーは子供よりも強くて速く、病気に強いという事実にもかかわらず、死亡率は2倍になります。 親も科学者も同様に説明がたくさんあります。 それを単純な愚かさで言いたくなるのは魅力的です。ティーンエイジャーはまだ良い選択をする方法を学んでいません。 しかし、それは単に真実ではありません。 心理学者は、ティーンエイジャーが大人と同じくらい危険な行動のリスクを認識していることを発見しました。 他の何かが働いています。
科学者たちはついにその「何か」が何なのかを解明しつつある。私たちの脳には、潜在的な行動のコストとメリットを比較検討するニューロンのネットワークが存在する。これらのネットワークは連携して、物事の価値とそれを手に入れるためにどれだけの努力をするかを計算し、意識とは無関係に、100分の1秒単位で判断を下している。最近の研究によると、10代の脳は、そうした結果を独特な方法で評価するため、機能不全に陥ることが明らかになっている。
思春期の心理を理解する上で最も示唆に富む知見は、人間ではなくネズミから得られることが多い。生後約7週間でネズミは思春期を迎え、人間の10代の若者とよく似た行動を取り始める。親と過ごす時間が減り、他の同年代のネズミと過ごす時間が増える。新しい経験への好奇心が高まり、ますます世界を探求するようになる。思春期のネズミは新たな欲求も抱くようになる。単に性に関心を持つようになるだけでなく、快楽の感覚も大きく変化するのだ。
ハイデルベルク大学で思春期を研究する行動薬理学者ミリアム・シュナイダー氏とその同僚は、最近この変化を記録した。研究者たちは、さまざまな年齢のラットのグループを対象に実験を行い、ラットが好きなだけ加糖練乳を飲めるようにした。体重に対するミルクの摂取量は、思春期前の若い時期はほぼ一定だった。しかし、思春期を迎えると、飲む量が大幅に増えた。成体になると、ミルクの摂取量は減少し、その後は年齢を重ねても一定に保たれた。
十代の子供が炭酸飲料をがぶ飲みするのを見たことがある親なら、この急上昇は見覚えがあるだろう。しかし、思春期のラットの行動は、単に幼体よりも体が大きいからという理由だけではない。シュナイダーとその同僚は、ラットにレバーを押してミルクを少しもらうように訓練した。ラットは一口飲むまでにレバーを何十回も押さなければならず、一口飲むごとに前回よりも2回多く押す必要があった。この条件によって、シュナイダーとその同僚は、ラットが報酬のためにどれだけの労力を費やすかを測定することができた。彼らは、思春期のラットは他のどの年齢のラットよりもはるかに頻繁にレバーを押し、体の大きさを考えると、得られるカロリーに対してはるかに多くの労力を費やしていることを発見した。言い換えれば、彼らはミルクをより高く評価していたのだ。
他にも多くの実験がシュナイダーの結果を裏付けている。げっ歯類であれ人間であれ、思春期になると甘い飲み物だけでなく、あらゆる種類の報酬に価値を置くようになる。カリフォルニア大学アーバイン校の研究心理学者で、思春期の反社会的行動を研究しているエリザベス・カウフマン率いるチームは、カードゲームでこの変化を記録した。彼女とチームは、ボランティアにコンピュータ画面に4組のカードの絵が描かれた簡単なギャンブルゲームをプレイさせた（pdf）。ゲームの各ターンで、矢印が1組のカードを指し示す。ボランティアはカードをめくるかパスするかを選択できる。各カードには異なる金額が書かれており、たとえば「+$100」や「-$25」などである。ゲームの目的は、架空のお金をできるだけ多く獲得することである。
科学者たちは意図的にカードを操作した。2つのデッキには勝ちカードよりも負けカードが多く、残りの2つのデッキではその逆だった。人々はこうしたゲームをプレイする際、カードを見るにつれて無意識のうちに戦略を変える。あるデッキではパスするカードが多く、別のデッキではカードを取るカードが多くなる。カウフマンとその同僚は、10歳から30歳までの901人のボランティアの戦略を追跡し、10代の若者と他の年齢層を比較した。どの年齢層においても、ボランティアの年齢が高くなるほど、負けデッキの使用を避ける傾向が強かった。しかし、科学者たちは勝ちデッキに関しては異なるパターンを発見した。10代の若者は、大人や10代前半の若者よりも勝ちデッキを使う傾向が強かった。言い換えれば、彼らは賞金を獲得するという報酬に対しては異常に敏感だったが、それを失うリスクに関しては他の人々と同程度だった。
この行動の根底には、10代の脳の神経回路がある。神経科学者のBJ・ケイシー氏とワイル・コーネル医科大学サックラー研究所の同僚たちは、思春期の若者が物事に価値を置く独特な方法は、生物学的な特異性によって説明できると考えている。私たちの報酬回路には、報酬の価値を計算するシステムと、報酬を得る際に伴うリスクを評価するシステムの2つの独立したシステムが存在する。そして、これらのシステムは必ずしもうまく連携して機能するとは限らない。
Caseyは、fMRIスキャナーに横たわっている間にボランティアにゲームをプレイさせることにより、これらのデュアルシステムの動作を追跡しています。 彼女とポスドク研究員であるリア・サマービルは、62ボランティアに一連の笑顔や穏やかな顔を見せました。 一部の試験では、ボランティアは笑顔を見るたびにボタンを押す必要がありました。 他のトライアルでは、幸せそうな顔を見ると、ドル記号や美味しさの見通しと同じ報酬を求める反応が脳内で呼び出されますが、幸せそうな顔に抵抗するように求められました。フード。
ケーシーは、ボランティアが穏やかな顔に正しく反応した回数と、幸せな顔を見たときにボタンを押したい衝動を抑えきれなかった回数を集計した。次に、被験者の脳スキャンを調べて、脳のどの領域が活性化したか、また、ボランティアの年齢（6歳から29歳まで）が反応に違いをもたらしたかどうかを調べた。ここでも、10代の若者が他のグループとは一線を画していた。穏やかな顔のボタンを押すように指示されたとき、彼らは誤って幸せな顔のボタンも押してしまう可能性がはるかに高かった。言い換えれば、幸せな顔という報酬が、彼らの衝動を抑えることをより困難にしたのである。
脳スキャンによって、彼らが報酬をどのように異なって処理しているかが明らかになった。10代の若者だけは、幸せそうな顔を見ると、脳の中心付近にある小さな神経細胞の集まりである腹側線条体から顕著な反応が引き起こされた。腹側線条体はドーパミンに特に敏感で、ドーパミンは期待感を生み出し、脳が目標達成に集中するのを助ける。腹側線条体はより大きな報酬に対してより大きな反応を示し、10代の若者ではそれが増幅されているかのように機能し、報酬がさらに魅力的に感じられるようになっている。
脳の前面にある領域の別個のネットワークは、矛盾する衝動を評価する責任があります。 この認知制御ネットワークにより、長期的な目標に干渉する場合に短期的な報酬をもたらす可能性のある行動を抑えることができます。 ネットワークは、最初の25年間で非常にゆっくりと成長します。 その結果、子供の頃はうまく機能せず、十代の若者たちの方がよく、さらに大人の方が良くなります。
ケーシーは認知制御ネットワークの働きを観察することができた。彼女と同僚は、被験者が押してはいけないキーを押さないようにしているときの脳スキャンを分析した。その際、認知制御ネットワークの一部である下前頭回が、他の時よりも活発に活動していた。科学者たちが異なる年齢層の人々の認知制御ネットワークの反応を比較したところ、驚くべきパターンが明らかになった。子供ではネットワークの活動が最も活発で、10代では活動が低く、成人ではさらに低かった。ケーシーは、認知制御ネットワークが成熟するにつれて効率が良くなると提唱している。つまり、年齢を重ねるにつれて、自分自身を抑えるための努力が少なくて済むようになるということだ。
ケーシー容疑者の十代の若者たちの問題は、彼らが神経学的なギャップに陥ることです。 思春期のホルモンの急増は、報酬システムのネットワークを成熟へと駆り立てるのに役立ちますが、これらのホルモンは認知制御ネットワークをスピードアップするために何もしません。 代わりに、認知制御は、小児期、青年期、そして成人期初期までゆっくりと成熟します。 それが追いつくまで、ティーンエイジャーは、関連するリスクに対する多くの補償反応なしに、報酬に対する強い反応に固執します。
進化論の観点から、思春期の命知らずの衝動は有益である可能性がある、とケイシーは指摘します。 若い哺乳類が性的に成熟したら、両親を離れて自力で攻撃する必要があります。 食料の独自の供給を見つけ、大人の世界でその地位を確立しなければなりません。 一部の哺乳類種では、青年期は個人が1つのグループを離れて新しいグループを見つける時期です。 他の人では、性的パートナーを探す時です。
10代の脳の報酬システムにより、思春期の若者はこの困難な新しい人生のステージに伴うリスクにもっと喜んで直面する可能性があります。 しかし、違法薬物や高速車のような現代の危険へのアクセスにより、人間のリスクは増大しています。 進化は、そのような要因に反応するほど速く動作しません。
脳の過敏な反応は、心理的な問題を引き起こす可能性もある。経験、環境、あるいは遺伝によって、一部の十代の若者は認知制御能力が比較的低く、恐怖の神経信号に特に影響を受けやすいとケーシーは指摘する。こうした信号が抑制されないまま放置されると、不安、うつ病、あるいは依存症などの他の障害につながる可能性がある。また、たとえ順応性の高い若者であっても、理性よりも感情を優先する傾向があるかもしれない。あるいは、今や「腹側線条体よりも下前頭回を優先する」と言うべきかもしれない。
前頭線条体の成熟は、思春期の食欲キューに対する認知制御障害を予測します。
J Cogn Neurosci。 2010 9月1。
ウェイルコーネルメディカルカレッジ、ニューヨーク。
抽象
青年期のリスクテイクは公衆衛生上の問題であり、生涯の結果が悪い可能性が高くなります。 青年期のリスクテイクの傾向に影響を与えると考えられているXNUMXつの要因は、十分な認知制御を発揮する未熟な能力と比較して、食欲の手がかりに対する感受性が高いことです。 fMRIスキャンを使用して、腹側線条体、背側線条体、および前頭前野皮質領域間のさまざまな食欲負荷との相互作用を特徴づけることにより、この仮説をテストしました。 子供、XNUMX代、および大人の参加者は、食欲（幸せな顔）と中立的な手がかり（穏やかな顔）で合否タスクを実行しました。 中立的な手がかりへの衝動制御は年齢とともに線形の改善を示したが、XNUMX代の若者は食欲の手がかりへの衝動制御の非線形の減少を示した。 XNUMX代のこのパフォーマンスの低下は、腹側線条体の活動の強化と平行していた。 前頭前野の動員は全体的な精度と相関し、ノーゴー対ゴートライアルの年齢とともに線形応答を示しました。 接続性分析により、ノーゴーとゴーの試験中に下前頭回と背側線条体を含む腹側前頭線条体回路が特定されました。 募集を発達的に調べると、XNUMX代の若者は、幸せなノーゴー対ゴーの試験で、子供と大人に比べて被験者間の腹側-背側線条体の共活性化が大きかったことが示されました。 これらの調査結果は、中間の認知制御応答と比較して、青年期の食欲の手がかりの誇張された腹側線条体表現を意味します。 接続性と協調性のデータは、これらのシステムが開発全体で異なる線条体のレベルで通信することを示唆しています。 このシステムでの偏った反応は、思春期のリスクテイクの高まりの根底にある考えられるメカニズムのXNUMXつです。