볼륨 16, 12 월 2015, 페이지 192-193
물질 사용 및 청소년 뇌 : 발달 영향, 중재 및 세로 결과
사춘기는 오랫동안 신체와 행동의 극적인 변화의시기로 인식되어 왔습니다. 최근에는 뇌의 급격한 변화의시기로 인식되고 있습니다. 신경 영상 기술의 진보는 개발중인 뇌의 해부학 및 생리학에 대한 지식을 더욱 쉽게 이용할 수있게했습니다.
건강과 질병에서 청소년기 뇌의 성숙을 특징 짓기 위해 자기 공명 영상 (magnetic resonance imaging, MRI)을 사용하는 몇 가지 대규모 이니셔티브는 종종 유전학과 점진적으로 정교한 행동 및 환경 측정치와 통합되어 청소년기가 왜 기회와 취약성의시기인지에 대한 통찰력을 얻고 있습니다 .
청소년기에는 뇌가 커지면서 성숙하지 않습니다. 그것은 상호 연결되고보다 전문화 됨으로써 성숙합니다.
증가하는 상호 연관성 또는 신경 회로의 정교하게 내장 된 계층 구조를 포함하는 이질적인 뇌 영역 간의 의사 소통은 여러 방식 및 조사 수준에서 입증됩니다. 장기 유병 기간의 연구는 청소년기 동안 더 강한 시냅스 연결 형성을 나타냅니다. 전기 활동의 더 큰 일관성 (한 영역에서의 활동이 다른 분야의 활동으로부터 예측 될 수있는 정도)은 EEG를 사용하는 연구에 의해 나타납니다. 마찬가지로, 혈액 산소 공급을 평가하는 fMRI 연구는 공간적으로 별개의 지역들 사이에서보다 큰 공동 활성화를위한 일반적인 추세를 보여준다. 그리고 구조적 MRI 연구는 유수화와 그에 따른 신경 전달 속도의 증가를 반영하는 청소년기 동안의 백질 양의 증가를 발견합니다.
뇌 구조가 어떻게 상호 연결되는지에 대한 특성화는 그래프 노드 (그래프 이론)의 적용, "노드"와 "에지"사이의 관계를 정량화하는 데 사용되는 수학의 분기에서 막대한 이익을 얻었습니다. 노드는 쿼크에서 은하에 이르는 모든 대상 또는 측정 가능한 엔티티 일 수 있습니다. . 뇌 노드의 예는 뉴런, 해마와 같은 구조, 또는 전전두엽 피질과 같은 영역 일 수있다. 가장자리는 뉴런 사이의 시냅스와 같은 물리적 연결 또는 뇌의 두 부분이 유사하게 또는 주어진인지 작업 동안 유사하게 활성화되는 경우와 같은 통계적 상관 관계로부터 노드 사이의 임의의 연결 일 수있다. 그래프 이론 접근법은 다른 신경 회로의 성숙과 성숙 타이밍의 차이가 행동 및 인식의 변화와 어떻게 관련 될 수 있는지의 관계를 정량화하는 데 도움이됩니다.
예를 들어, 사춘기 동안 급격한 변화를 겪는 초기 성숙 변연부와 후반 전 성숙 영역을 계속 변화시키는 30 대까지도 실질적인 변화를 겪고있는 변화하는 사춘기 현상의 많은 기초가된다는 가설이 있습니다 (Somerville 등, 2010).
사춘기 두뇌의 전문화는 두 번째 십년 동안 회색 물질의 양이 감소하는 것으로 간접적으로 표현되지만, 관찰의 근간을 이루는 분자 및 현미경 과정을 이해하기 위해서는 많은 연구가 필요하다. 피질의 내부 경계에서 MRI 복셀의 지정을 회색에서 흰색으로 바꿀 수있는 수초 형성의 증가는 회색질 양의 "감소"를 설명하지만, 사후 연구 및 지역적으로 특정한 불일치의 증거를 수렴 함 회색 및 흰색 물질 양의 발달 궤적은 다른 프로세스가 기여하고 있음을 시사한다. 시냅스의 "가지 치기 (pruning)"가 회색질 물질의 부피 감소에 기여하는 정도는 알려져 있지 않습니다. 이것은 전문화가 더 적지 만 더 빠르거나 더 탄탄한 연결 현상에 의해 뒷받침된다는 단순화 된 개념에 대해 밝히기 위해 해결해야 할 중요한 질문입니다. 메커니즘을 이해하는 것은 개입을 유도하고 향후 조사를위한 가설을 정립하는 기본입니다.
아마도 사춘기의 두뇌 발달의 가장 두드러진 변화는 변화 자체입니다. 사춘기 두뇌 발달의 중요한 특징은 소성, 환경의 요구에 응하여 변화하는 두뇌의 능력이다. 어떤 정도의 가소성이 삶 전체에 걸쳐 유지되지만 일반적으로 축삭 발아를 억제하고 새로운 시냅스의 생성을 억제하는 Nogo-A, MAG 및 OMgp 같은 미엘린이 단백질을 방출함에 따라 가소성이 감소하는 발달 적 구배가 있습니다 (2008 필드). 그러나 인간은 고유 한 장기간의 높은 소성을 통해 광범위한 조건에 현저하게 적응할 수 있습니다. 연장 된 소성은 종 전체에 걸친 간병인에 대한 장기 의존성과 관련이있을 수 있습니다. 더 긴 의존 기간은보다 복잡한 사회 및 식량 확보 행동과 관련됩니다. 두뇌 전문 분야에서 "옵션을 공개"함으로써 인간은 특정 환경의 요구를 평가하고 생존 능력을 개발할 수 있습니다. 인간은 극한의 북쪽과 남쪽 기둥에서부터 적도의 상쾌한 섬까지 모든 곳에서 번성 할 수 있습니다. 우리는 문화적 변화에도 적응했습니다. 1 천년 전, 진화론 적 용어로 잠시 동안, 우리는 식량과 쉼터를 확보하는 데 많은 시간을 할애했습니다. 이제 대부분의 인간은 후성 인자 또는 다른 요인을 통해 초기 사춘기 및 더 큰 크기와 관련 될 수있는 시간과 노력을 줄여서 피난처와 칼로리를 확보 할 수 있습니다. 음식을 확보하는 대신 많은 사람들이 이제는 단어 나 기호와 상호 작용하는 데 대부분의 시간을 소비합니다. 이것은 독서가 단지 5000 세 였고 인류 역사의 많은 부분에 존재하지 않았기 때문에 현저한 적응입니다.
연장 된 가소성의 이점에 대한 추가 지원은 500,000 년 전의 뇌 크기의 마지막 증가가 기후의 가혹함이 아니라 기후 변화의 정도와 상관 관계가 있다는 관찰에서 나온 것입니다. 이것은 가까운 친척 인 네안데르탈 인과는 대조적입니다. 나무 링이 나무의 성장 속도를 식별하는 데 사용될 수있는 것과 같은 방법으로 화석화 된 치아에서 성숙 비율을 평가할 수 있습니다. 화석화 된 네안데르탈 인 (Neanderthal teeth)의 증거는 그들이 훨씬 더 성숙한 성숙함을 나타냅니다라미레즈 로지 & 버뮤 데즈 카스트로, 2004). 두뇌는 약 10 % 더 크고 가혹한 환경에서도 생존 할 수 있었지만 100,000 년 동안 툴 사용은 변하지 않았습니다. 그들은 청소년의 가소성과 인간의 적응성이 부족했습니다.
사춘기의 두뇌 가소성이 우리 종을 잘 지원했지만, 가격도 저렴합니다. 이는 취약점뿐만 아니라 기회를 창출합니다. 청소년기에 모든 정신 질환의 절반 이상이 나옵니다. 5 명 중 1 명은 성인기까지 지속될 정신 질환이 있습니다. 그것은 불안 장애, 양극성 장애, 우울증, 섭식 장애 및 정신병의 출현을위한 최대 시간입니다. 약물 남용의 가장 흔한시기이기도합니다.
이 발달인지 신경 과학 특별판 에서이 분야의 최고 전문가는 청소년 물질 오용의 신경 생물학 연구에 관한 보고서를 제공합니다. 일관된 테마는 뇌의 보상, 충동 조절 및 의사 결정 회로의 변화와 상관 관계가있는 시작, 양 및 사용 유형 간의 관계입니다. 비록 연구가 지금까지 가장 훌륭한 노력을 나타내지 만, 효과의 특수성, 원인 / 효과 역학 및 메커니즘을 식별하기위한 실질적인 도전이 남아 있습니다.
청소년 뇌 발달의 경로, 메커니즘 및 영향이 더 많은 자원을 설명하고 더 많은 연구자들이 현장에 참여하고 있습니다. 청소년기는 성인기와 아동기의 중간 단계가 아니라 뚜렷한 생물학을 가진 뚜렷한 발달 단계로 인식되고 있습니다. 이 특별판에는 청소년 신경 생물학과 중독 사이의 인터페이스를 탐색하는 저명한 연구자들의 중요한 발견이 포함되어 있습니다.
청소년기는 대부분의 정신 질환이 발병하는 피크 시간이며, 평생에 걸친 결과를 초래하는 몇 가지 주요 삶의 선택 시간이며, 뇌의 가소성이 개입을 더 효과적으로 만들 수있는 시간입니다. 그러나 청소년 연구에 대한 자금은 최근까지 예산의 작은 부분이었습니다. 이것은 물질 사용이 뇌 발달에 미치는 단기 및 장기 영향을 평가할 국가 종단 이니셔티브 인 청소년 뇌인지 발달 (ABCD) 연구로 변경되었습니다. 이 프로젝트는 알코올, 마리화나, 담배 및 기타 약물 사용을 시작하기 전에 10,000 명의 청소년을 모집하고 10 년 이상 성인이 될 때까지 따라갑니다. ABCD 프로젝트는 젊은 또는 기존 연구자들이 청소년 신경 생물학에 대한 관심을 추구 할 수있는 환상적인 플랫폼을 제공하며이 분야에 필요한 지원과 재능을 제공하는 촉매 역할을 할 수 있습니다.
참고자료
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- 라미레즈 로지 & 버뮤 데즈 카스트로, 2004
- FV 라미레즈 로찌, JM 버뮤 데스 데 카스트로
- 네안데르탈 인의 놀랍도록 빠른 성장
- 자연, 428 (4 월 (6986)) (2004), pp. 936–939
- Scopus에서 레코드보기
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- Somerville 등, 2010
- LH 소머빌, RM Jones, BJ 케이시
- 변화의 시간 : 식욕을 돋우고 혐오스러운 환경 신호에 대한 청소년 민감도의 행동 및 신경 상관 관계
- 뇌 인식, 72 (2010), pp. 124–133 http://dx.doi.org/10.1016/j.bandc.2009.07.003
- 기사
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