섬세한 균형 : 위험, 보상 및 청소년 뇌 (2012)

By 칼 셔먼

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청소년들 사이에서 의도하지 않은 부상 (주로 자동차 사고)이 사망의 주요 원인이며 살인은 다음입니다1과도한 음주, 보호되지 않은 성행위 및 여러 가지 어드벤처로 인해 혼란에 빠질 수 있습니다. 왜 똑똑하고 정통한 젊은이들이 자신과 타인의 건강과 안전을 위험에 빠뜨리는 현명하지 못한 행동을하는 것으로 악명이 높은가? 이 문제는 갈수록 복잡해지고 미묘한 그림이 나타나기 시작하는 광범위한 연구에 참여했습니다.

일반적으로 청소년기의 뇌 발달을 특징 짓는 생물학적 및 환경 적 상호 작용에 대한 이해를 넘어 연구자들은 개인차의이면에 숨어있는 세부 사항을 조롱하고 있습니다. 왜 일부 십대 만이 위험을 감수 하는가? 그들의 대답은 심각한 피해에 대해이 중요하고 취약한 개발 단계를 완충하는 전략으로 이어질 수 있습니다.

연결 문제

"10 년 전, 전두엽 피질 (판단 및 자제를위한 핵심 뇌 영역)이 완전히 발달되지 않았기 때문에 청소년들이 고위험 행동에 관여한다고 제안하는 기사를 읽었습니다.코넬 대학의 웨일 의대 (Will Medical College)의 Sackler Development Psychobiology 소장 인 BJ Casey 박사와 Dana Alliance for Brain Initiatives 회원은“BJ Casey 박사는 말한다. "그러나 [해당 영역]은 그러한 행동을하지 않는 어린이들에게는 훨씬 덜 발달되어 있습니다. 우리는 이제 신경 회로에 대해 더 많이 생각합니다. 뇌의 영역이 서로 대화하는 방법”

Casey의 실험실과 다른 곳에서의 최근 연구는 뇌를 가로 지르는 신체적 및 기능적 연결의 진화가 청소년기에서 성인으로가는 길에있는 위험을 이해하는 데 도움이 될 수있는 이야기를 시작하기 시작했습니다.

“우리는 광범위한 회로 내에서 불균형 모델을 생각해 냈습니다. 다양한 지역이 활성화되고 가장 큰 승리를 비명을 지르는 지역,케이시는 말합니다. 그녀의 관점에서이 의사 결정 회로 내에서 눈에 띄는 것은 감정적으로 반응하는 복부 선조체 / 핵 축적 체로, 보상에 대한 보상 및 보상에 대한 반응과 충동을 억제하고 행동을 조절하는 피질 영역입니다.

Casey와 다른 사람들이 보여 주듯이, 보상 시스템은 청소년기에 의해 성숙에 도달하고 실제로 그 기간에 매우 반응적인 것으로 보입니다. 그녀는“전두엽 피질이 완전히 발달되지는 않았지만 실제로는 두드리고있다”고 말했다. 문제는 주로 감정적으로 고조된 상황에서 발생합니다. "청소년은 합리적 결정을 내릴 수 있습니다. 그들은 더운 순간에 더 많은 어려움을 겪고 있습니다." 뇌가이 모드에있을 때, 빠른 장기 운전, 과음, 또는 보호되지 않은 섹스로 약속 된 즉각적인 만족감과는 심각한 장기 결과에 대한 측정 된 감사는 일치하지 않는다고 그녀는 제안했다.2

피츠버그 대학 (Pittsburgh University)의 신경 과학 개발 연구소의 정신과 교수이자 비트 리츠 루나 (Beatriz Luna) 박사는 청소년기 과정에서 성인 수준의 행동을 조절하는 데 필요한 대뇌 피질의 뇌 장치가 어느 정도 온라인에 온다는 데 동의합니다 그러나 "약간 깨지기 쉽고 테스트되지 않았으며 다른 요구에 따라 과세 될 수 있습니다."

그녀의 연구에 따르면 청소년과 성인을 구분하는 것은 통합 된 활동을 효율적이고 신뢰할 수있게하는 뇌 부분 사이의 구조적, 기능적 연결의 강도라고합니다. '전두엽 피질이 뇌 전체의 영역과 네트워크에 관여하여 억제 및 정서적, 사회적 처리에 필요한 복잡한 과정을 지원할 수있는 능력입니다.” 루나가 말합니다.

그녀와 동료들은 fMRI 데이터를 분석하여 효과적인 연결성 (작업을 수행하는 동안 뇌 영역이 함께 발사되는 정도)과 제어 방향 : 어느 영역이 다른 영역을 규제하는지 결정했습니다. 그들의 연구 대부분은 반응을 억제하는 능력에 대해 우아하고 간단한 테스트를 사용했습니다. 화면에 빛의 섬광이 나타 났을 때, 참가자들은 반사적 인 경향을 따르지 않고 반대 방향으로 보라는 지시를 받았습니다.

어린이들은 성인보다 훨씬 더 나빴고 청소년들은 그 사이에있었습니다. fMRI 데이터는 작업을 수행하기 위해 정면 영역 및 하부 감각 운동 뇌 영역이 동 기적으로 작용 한 정도에 따라 연령에 따라 상응하는 증가를 나타냈다. 더욱이, 뇌 영역들 간의 대화는 명백히“상향식”이었다 – 반응을 억제하는 능력이 개선 된 능력은 더 높은 뇌가 행동을 지시하게하는 신호에서 더 큰 힘을 반영했다.3

루나는“조명을 보는 것은 현실에서 위험을 감수하는 것과는 다릅니다. “그러나이 단순한 시스템이 제 위치에 있지 않다면,“내가하고 싶지만 그렇게하지 않겠다”고 말할 수있는 하향식 컨트롤이 있다면 더 복잡한 행동이 어떻게 장애가 있는지 상상할 수 있습니다. "

성인보다 청소년에서 덜 효과적인 하향식 조절에 대한 설명의 적어도 일부는 해부학 적입니다. 뉴런이 골수 화의 단열 피복 (백질의 상대적 증가에 의해 반영됨)을 개발함에 따라, 메시지를보다 빠르고 효율적으로 전달하며, 뇌의 백질 양이 청소년기에서 성인으로 증가한다는 것이 잘 확립되어 있습니다.4 Luna 실험실의 연구자들은 이러한 발달의 대부분이 정면과 피질 뇌 영역 (억제 제어에 관여하는 동일한 회로)을 연결하는 통로에서 일어난다는 것을 보여주었습니다.5

언제 위험을 감수 하는가

UCLA의 발달 신경 과학을위한 GalvanLab의 디렉터 인 Adriana Galvan은“청소년 동안 많은 위험을 감수해야하지만 모든 청소년이 위험을 감수하는 것은 아닙니다. "모든 십대들을 한꺼번에 묶지 않는 것이 중요합니다."

BJ Casey의 실험실에서 박사 과정을 밟는 동안 Galvan은 어린이, 청소년 및 성인의 뇌 활동과 위험 성향을 분석하는 팀의 일원이었습니다. 그러나 데이터를 살펴보면 그룹 내에서 많은 변동이있었습니다. 나이에 관계없이 더 많은 위험을 감수하는 행동을보고 한 사람들특히 보상금과 관련하여 신경 생물학적 상관 관계를 보여주었습니다.”특히, 돈벌이 게임을하는 동안 핵 축적, 전두엽 피질 활동은 위험한 섹스, 음주, 충격에 강한 스포츠에 참여할 가능성이 더 높은 십대들에게서 더 많이 증가했습니다 등. 

Galvan은 이제 실제 세계에서 어떻게 개인 차이가 발생하는지 조사하고 있습니다. 스트레스가 일반적으로 의사 결정을 방해하고 특히 청소년의 경우 위험 감수 경향을 증폭시킬 수 있다는 풍부한 증거가 있습니다. 그녀는“그러나 스트레스 반응과 인식에는 개인차가 크다”고 말했다.

Galvan은 매일 스트레스 수준을 추적하는 지속적인 연구에 따르면 스트레스를받는 날에 청소년의 운동 점수가 스트레스가 많은 날에 증가한다고 밝혔다.7 그러나 예비 fMRI 결과는 여기에서도 모든 십대가 평등하지는 않다는 것을 암시합니다. 위험 감수는 그날 감정 조절 변연계에서 가장 활성화 된 사람들 에게서만 나타납니다.

위험 감수의 복잡성을 해소하기 위해 템플 대학교의 심리학 교수 인 Laurence Steinberg 박사는 십대 생활에서 잘 알려진 또 다른 요인 인 동료 영향을 자세히 살펴보고 있습니다.

일련의 실험에서, 청소년과 성인은 시뮬레이션 운전 연습에서 비슷하게 수행했습니다. 그러나 두 명의 친구가있는 십대들이 시험을 보았을 때, 위험을 감수하고 그 결과 (더 많은 조명을 사용하고 더 많은 충돌을 일으킴)는 성인의 성능에는 영향을 미치지 않으면 서 급격히 증가했습니다.

운전 중 수집 된 fMRI 데이터에 따른 차이 w성인이 아닌 십대의 보상과 관련된 뇌 영역에서 한 번 더, 핵 축적-전두엽 피질 회로는 동료의 존재 하에서 훨씬 더 활성화되었습니다.8 

Steinberg는“우리는 부모님과 청소년들이이 일을 통해 친구들과 함께있을 때 십대 판단이 동일하지 않다는 사실, 그들이 위험한 일을한다는 사실을 고려해야한다는 것을 인식하기를 희망합니다.

동료의 존재가 보상 응답을 강화하여 십대의 위험 감수를 증가시키는 경우 동일한 회로가 잠재적으로 참여할 수 있습니다. 재갈을 물리다 위험한 경향. Beatriz Luna 연구소의 연구에 따르면 금전적 인센티브는 청소년 (성인은 아님)을위한 까다로운 안구 운동 억제 작업의 성능을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 보상 회로에서뿐만 아니라 눈의 움직임 자체를 조절하는 뇌 영역에서도 활동이 증가했습니다.9

"루나는“청소년의 뇌가 '보상이 있기 때문에, 모든 스로틀을 보자'고 말한 것처럼 말이다. “인센티브는 보상을 얻기 위해 필요한 모든 것을 할 수있는 뇌의 능력을 향상시키는 것입니다. 여기서 억제 통제를 강화합니다."

경험 사항

보다 일반적으로, 적응성은 청소년 위험 감수 연구에서 떠오르는 주제입니다. Steinberg는“이것이 상황과 환경에 영향을받지 않는 생물학적으로 진행되는 성숙 과정 인 것처럼 이야기가 옳지 않다”고 말했다. "우리는 경험이 중요하다는 것을 알고 있습니다. 우리가 막 분야에서 공부하기 시작한 것은 그것이 뇌에서 어떻게 진행되는지입니다."

그는인지 통제를 향상시키는 방법으로 개인을 훈련시킴으로써 동료 영향의 위험을 줄일 수 있는지 탐구하고 있습니다. "우리는 훈련을 받았거나받지 않은 사람들 사이에서 동료의 존재에서 뇌 활동의 패턴을 살펴볼 것"이라고 그는 말합니다.

Vassar College의 심리학 교수 인 Dana Alliance 회원 인 Abigail Baird 박사는 청소년 행동에서 매우 광범위한 의미의 문화 경험의 역할을 과소 평가해서는 안됩니다. 그녀는 청소년기를“사춘기라고 알려진 생물학적 사건의 사회적 감정적 표현”이라고 묘사했습니다.10

Baird는“인간 행동에는 단순히 생물학적이거나 환경적인 것은 없습니다. 그녀는 청소년 위험 감수를 이해하기 위해 두 가지 모두에 대한 감사를 요구합니다.

한 실험에서 그녀는 다양한 시나리오가 좋은 아이디어인지 나쁜 아이디어인지를 물었을 때 성인과 청소년의 뇌 활동을 비교했습니다. 두 그룹은 "상어와 함께 수영하기", "전구를 깨물기"또는 "지붕에서 뛰어 내리기"와 같은 개념을 현명하게 거부했지만 어른들은 상당히 빨랐습니다. 차이점은 분명히 관련된 정신 과정에 있었다. 성인은 시각 피질과 인 슐라 (생각을 생각을 내장 감각으로 전환시키는 뇌 영역)에서 더 큰 활성화를 보인 반면, 전전두엽 피질은 십대에서 더 열심히 일했습니다. 간단히 말해서, 성인들은 전망을 시각화하고 즉각적으로 반응 할 수 있지만, 십대들은 그것을 무시해야한다고 Baird는 제안했다.11 

"내 생각에는 십대들이 장 시스템을 개발할 충분한 경험이 없었고, 어른들이 생각할 필요가없는 결정을 내릴 때 옳고 그름에 대한 신체적 느낌이 생겼다는 것입니다." 그녀는인지는 자신의 경험과 다른 경험을 일반화 할 수있는 능력을 제공한다고 덧붙였다. 유리 위에 손을 대고있는 성인은 십대가 할 수없는 방식으로“전구를 물고있다”는 아이디어를 시각화하고 육체적으로 반응 할 수 있습니다.

그녀의 연구 결과는 위험 감수에 대한 보상을 향한 강력한 추진의 역할을 강조하는 연구와 모순되지 않는다고 그녀는 말했다. 즉각적인 장 반응에 비해 느린 속도의 사고는 정서적 만족과 경쟁하는 데있어인지 조절에 불리한 영향을 줄 수 있습니다.

그녀의 발견은 십대 뇌에 부족한 것을 암시하지도 않습니다.. 이 발달 단계의 주요 임무는 특정 문화 내에서 성인 생활의 규칙을 배우는 것입니다.“미숙 한 청소년은 건강한 청소년입니다.” 베어드는 말한다. 일부 위험 감수는 십대 영토와 함께 제공됩니다. “트릭은 그들이 치명적이지 않은 유익한 경험으로 시스템을 훈련시키는 것을 돕는 것입니다… 저의 가장 큰 관심사 중 하나는 많은 십대들이 그 경험을 얻지 못하고 사람들이 너무 많이 보호하려고한다는 것입니다. 차를 추락시키는 것보다 아이가 자전거에서 떨어지는 것이 훨씬 더 낫습니다.”

그녀는 함정에 빠진 사춘기가 미국에서 다른 곳보다 훨씬 오래 지속된다고 지적했다. 아이들이 14 또는 15 일 때 성인의 책임을지는 문화가 있습니다. 그들의 뇌는 특히 위험을 감수하는 상황에서 같은 나이의 미국인보다 더“성인”으로 보이고 행동합니까? Baird는“저는 그 데이터를 위해 왼쪽 팔을 줄 것입니다.

10 월 2012 게시

­­­­1 미국 보건 복지부, 보건 자원 및 서비스 관리, 모자 보건국. 아동 건강 미국 2011. 메릴랜드 주 록빌 : 미국 보건 복지부 (2011) : http://mchb.hrsa.gov/chusa11/hstat/hsa/pages/229am.html  

2케이시, BJ 등. 청소년 뇌의 제동과 가속. J Res Adolesc. 2011 3 월 1; 21 (1) : 21–33입니다.

3Hwang K, Velanova K, & Luna, B. 억제 제어 개발의 기초가되는 하향식 전두엽인지 제어 네트워크의 강화 : 기능적 자기 공명 영상 효과적인 연결성 연구. J. 신경 과학. 17 11 월, 2010; 30 (46) : 15535-15545입니다.

4 JN 지 에드 십대 뇌 : 배우기 시작하고 위험을 감수하기 위해 준비했습니다. 26 2 월 2009 : http://www.dana.org/news/cerebrum/detail.aspx?id=19620 

5 Asato MR et al. 청소년기의 백질 개발 : DTI 연구. 대뇌 피질 2010 년 20 월; 2122 : 2131–XNUMX

6 Galvan, A et al. 위험 감수와 청소년 뇌 : 누가 위험에 처해 있습니까? 발달 과학 10 : 2 (2007), pp F8–F14

7Galván A & McGlennen KM. 일상적인 스트레스는 청소년의 위험한 의사 결정을 증가시킵니다 : 예비 연구. Dev Psychobiol. 2012 5 월; 54 (4) : 433-40입니다.

8Chein, J. et al. 동료는 뇌의 보상 회로에서 활동을 향상시켜 청소년 위험을 증가시킵니다. 발달 과학 14 (2011) : F1–F10.

9가이어 CF. et al. 보상 처리의 면역 및 청소년의 억제 조절에 미치는 영향. 대뇌 피질. 2010 Jul; 20 (7) : 1613-29입니다.

10베어드, AA, 실버, SH (2011) 십대 종 : 성별이 중요한 이유. Mercer Law Review Lead Articles Edition (홍보) 62 (3) : http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0CDgQFjAE&url=http%3A%2F%2Ffaculty.vassar.edu%2Fabbaird%2Fabout%2Fpublications%2Fpdfs%2FBaird_Mercer_easyread.doc&ei=tF9PUKCRK-P00gG644C4Cg&usg=AFQjCNGQQ0iZwmioUfI3C6tC-TovQvGAhQ 

11Baird AA, et al.“무슨 생각을 했니?”청소년기의 추론과 관련된 신경 신호. 포스터 발표 : 12 번째 연례인지 신경 과학 협회 회의 2005 : http://faculty.vassar.edu/abbaird//research/presentations/pdfs/CNS_05_ab.pdf