청소년 설치류에서 보상의 신경 처리 (2014)

청소년 보상 처리의 면역은 중독성 및 정신 장애를 유발할 수있는 의사 결정력 저하 및 취약성 증가에 기여하는 것으로 생각됩니다. 알려진 것은 거의 없다. 그러나 사춘기 뇌가 어떻게 보상을 받는지에 대해. 보상 처리의 현재 기계적인 이론은 성인 모델에서 파생됩니다. 여기 우리는 청소년 뇌가 보상 및 보상 관련 행사에 어떻게 반응하는지 이해하는 데 초점을 맞춘 최근 연구를 검토합니다. 이 연구의 중요한 측면은 청소년 쥐가 성인과 유사한 행동을 보일 때에도 여러 뇌 영역에 걸친 보상 관련 사건의 신경 처리에서 연령 관련 차이가 분명하다는 것입니다. 여기에는 안와 전두엽 피질과 등쪽 선조에서 청소년과 성체 쥐 사이의 보상 처리의 차이가 포함됩니다. 놀랍게도, 발달 나이의 초점이었던 복부 선조에서 최소 연령 관련 차이가 관찰됩니다. 우리는 충동 성, 위험 감수성 및 행동 유연성과 같은 청소년기에 영향을 미치는 행동 특성에 대한 이러한 차이점의 영향에 대해 계속 논의합니다. 종합적으로,이 연구는 보상이 유발 된 신경 활동이 연령의 기능에 따라 다르며 성인의 정서적 처리와 전통적으로 관련되지 않은 등쪽 선조와 같은 영역이 청소년의 보상 처리와 정신과 적 취약성에 중요 할 수 있음을 시사합니다.

하이라이트

• 청소년 뇌는 성인과는 다른 방식으로 보상을 처리합니다.

• 이러한 차이는 연령대에 따라 행동이 유사한 경우에도 발생합니다.

• DS는 보상 활동에서 실질적인 발달상의 차이의 중심이었다.

• 놀랍게도, 차이점은 VS에서 뚜렷하지 않았습니다.

• 이러한 차이는 청소년 정신과 적 취약성에 영향을 줄 수 있습니다.

2.1. 전두엽 피질

전두엽 피질 (PFC)은 청소년기 전체에 걸쳐 상당한 발달을 겪으며,이 발달은 청소년 행동 경향, 특히 동기 행동을 조절하고 억제하는 능력과 관련이 있습니다.Brenhouse 등, 2010, Geier 등, 2010, 스투 만과 모 가담, 2011a 및 에른스트, 2014). PFC는 청소년 행동 및 질병 취약성에 대해 다른 의미를 갖는 여러 기능적으로 별개의 하위 영역으로 나뉩니다. Orbitofrontal cortex (OFC)는 감각 영역에서 입력을 수신하고 변연 영역과 광범위하게 연결된 측면 전두엽 피질 영역입니다 (가격, 2007 및 롤과 그라 벤 호스트, 2008). 따라서 OFC는 보람과 혐오스러운 결과의 신체적 측면을 정서적 정보와 통합 한 다음이 정서적 정보를 활용하여 행동을 유도하는 데 이상적입니다. OFC의 신경 활동은 보람있는 결과의 표현과 관련이 있습니다.van Duuren et al., 2007, Balleine et al., 2011 및 Schoenbaum 등, 2011), 충동적인 행동의 여러 측면에 연루되어 있음 (베를린 등, 2004, Winstanley 등, 2010 및 Zeeb 등, 2010), 청소년기 동안 인간과 쥐에서 증가합니다 (그린 외, 1994, 아드리안 니와 라비 올라, 2003, 버튼과 플레처, 2012, Doremus-Fitzwater 등, 2012 및 미첼과 포 텐차, 2014). OFC (다른 전두엽 영역과 함께)는 인간 청소년들에게 저개발 상태 인 것으로 나타났습니다 (Sowell 등, 1999 및 Galvan et al., 2006), OFC는 보상 처리의 연령 관련 차이를 조사하기위한 논리적 대상입니다.

단일 단위 세포 외 기록을 사용하여 개별 뉴런에서의 작업 유발 활성을 측정 하였다. 성인의 경우, 보상 검색 중 OFC 인구 뉴런 활동이 감소했습니다 (Fig. 1비). 대조적으로, 검색 중 청소년 OFC 인구 활동이 증가했습니다 (스투 만과 모 가담, 2011b). 이러한 심각한 활동의 ​​차이는 그룹 간의 유사한 기준 발사 속도와 보상 전달로 이어지는 도구 작용의 수행 단계 동안 비슷한 뉴런 억제에도 불구하고 일어났다. 이들 데이터는 OFC에서의 보상 처리가 기준 뉴런 활성 및 행동이 그룹들 사이에서 동등한 경우에도 연령 관련 차이의 효과적인 바이오 마커 일 수 있음을 시사한다.

기준선 발사 속도는 연령 그룹간에 유사하지만, 발사 패턴의 대체 분석은 추가 구별을 나타냈다. 사춘기 OFC는 fano factor에 의해 평가 된 바와 같이, 여러 번의 시험에서 소성 률에서 성인에 비해 변동성이 증가한 것으로 나타 났으며, 이는 표준화 된 변동성의 척도를 제공하고 교차-시행 평균에 의한 교차-시행 분산에 의해 계산 될 수있다 (Churchland et al., 2010). 스파이크 가변성이 스파이크 필드 일관성을 통한 효과적인 지역간 통신을 약화 시키므로이 변동은 보상 관련 이벤트의 비효율적 인 신경 코딩을 나타낼 수있다.감자 튀김, 2005 및 Churchland et al., 2010). 중요하게도,이 발견은 연령 그룹 간, 그리고 아마도 건강한 대조군과 질병 또는 위험에 처한 환자 사이의 신경 처리에서 기능적 차이를 탐지하기 위해 간단한 발사 속도 이상의 측정이 필요할 수 있음을 시사합니다.

OFC는 즉각적인 보상 / 만족을위한 선호로 정의 된 충동적인 선택에서 조절 역할을합니다 (윈 스탠리, 2007). 청소년 인간과 랫트는 성인 인간과 랫트에 비해 즉각적인 만족에 대한 선호도가 높아졌으며, 이는 청소년 약물 남용과 부적응 행동과 관련이 있습니다 (아드리안 니와 라비 올라, 2003, Doremus-Fitzwater 등, 2012, 미첼과 포 텐차, 2014 및 Stanis and Andersen, 2014). 충동적인 의사 결정은 여러 가지 정신 장애와 관련이 있습니다.Bechara et al., 2001, 안 등, 2011 및 놀란 (Nolan) 등의 2011)이며 약물 남용의 예측 자이자 남용 약물에 장기간 노출 된 결과 (Simon et al., 2007, Perry et al., 2008, Anker 등, 2009, 드 위트, 2009 및 Mendez et al., 2010). 따라서 비정상적인 충동 조절을 수반하는 정신과 적 취약성이있는 개인이 약물을 남용 할 가능성이 높은 피드 포워드 상태가 발생할 수 있으며, 이는 특성 충동 성을 악화시킵니다 (가라 반과 스타우트, 2005 및 Setlow et al., 2009). 우리의 데이터는 OFC가 보상 관련 지연에 대한 정보를 인코딩 할 때, 임펄스의 연령 차이가 부분적으로 OFC의 뉴런 처리 차이로 인해 발생할 수 있음을 시사합니다 (Roesch and Olson, 2005 및 Roesch 등, 2006). 따라서, 작업 수행 전반에 걸쳐 (파노 팩터에 의해 평가되는) 매우 가변적 인 신경 처리 및 청소년 OFC에서 관찰되는 과잉 활동적인 보상 유발 반응은 보상 관련 사건의 불안정한 표현과 관련 될 수있다. 우리의 관찰은 또한 OFC 뉴런과 관련된 기능인 동작과 결과 사이의 긴 지연을 연결하는 차선책과 관련이있을 수 있습니다.Roesch 등, 2006). 이것은 즉시 지연된 만족도를 지속적으로 선택할 수있게한다.

연령 관련 차이는 또한 행동 계획 및 피드백,주의 및 반응 억제에 연루된 중간 PFC의 근적외선 영역 및 예비 적 영역에서 관찰된다 (Goldman-Rakic, 1995, 푸스터, 2001, Killcross 및 Coutureau, 2003, Magno et al., 2006, Peters et al., 2008, Burgos-Robles 등, 2013 및 Pezze 등, 2014). 사춘기 동물의 행동에서 이들 영역에서 뉴런 활성이 아직 기록되지 않았지만, 보상 프로세싱의 발달 상관 관계는 즉각적인 초기 유전자를 정량화함으로써 밝혀졌다. 헤로인자가 투여 후, 청소년은 약물 보상 추구에 의해 청소년 중간 PFC의 활성화 감소를 나타내는, 성인과 비교하여 예비 및 근면 피질에서 Fos 양성 뉴런의 약화 된 증가를 나타냈다 (Doherty et al., 2013). 니코틴 유발 활동에 대한 보고서는 상반되는 것으로서, 중년 PFC에 비해 청소년의 개선 된 아크 증가 또는 cfo의 유사한 변화를 보여줍니다.레슬리 (Leslie) 등, 2004 및 Schochet et al., 2005). 마지막으로, 코카인 노출은 청소년 PFC에서 c-fos 발현을 증가시켰다 (Cao et al., 2007). 이러한 연구는 유용한 데이터를 제공하지만, 청소년 중간 PFC에서 약물 및 자연 보상의 신경 처리의 직접적인 측정은 청소년 중간 PFC 기능에 대한 일시적인 특정 정보를 산출 할 것이다.

청소년기 동안의 예비 피질 피크에서의 도파민 수용체 발현안데르센 (Andersen) 등, 2000). D1 도파민 수용체는 특히 청소년 동기 유발 행동과 관련이있다. 청소년 쥐는 성인 쥐에 비해 약물 관련 단서에 대한 취약성이 증가한 것으로 나타났습니다 (레슬리 (Leslie) 등, 2004, 브렌 하우스 앤더슨, 2008, Brenhouse 등, 2008 및 코타 (Kota) 등의 2011); 청소년 예비 대뇌 피질에서 D1 수용체를 차단하면 이러한 신호에 대한 민감도가 감소합니다 (Brenhouse 등, 2008). 또한, 성인 전두 피질에서 D1 수용체를 과발현하는 것은 충동 성 및 약물 관련 단서에 대한 증가 된 민감성을 포함하여 청소년 행동 경향을 요약했다 (Sonntag 등, 2014). D1 수용체 조작은 또한 성인보다 청소년에서 암페타민에 대한 행동 민감성을 더 크게 조절합니다 (매튜스와 맥코믹, 2012).

2.2. 스트 리아 텀

청소년기의 신경 발달은 선조체에서 진행 중입니다 (Sowell 등, 1999, Ernst 등, 2006, Casey et al., 2008, Geier 등, 2010 및 Somerville 등, 2011). Striatum은 학습, 보상 처리 및 운동에 관여하며 정신 분열증 및 중독을 포함한 정신 장애에 강하게 관련되어 있습니다.Kalivas와 Volkow, 2005, Everitt 등, 2008 및 2014, Horga and Abi-Dargham). 복부와 등쪽 선조 모두 중뇌로부터 조밀 한 도파민 성 돌기를 받고, 도파민 전염은 성인기와 청소년기 사이에서 반복적으로 다른 것으로 나타났습니다 (아드리안 니와 라비 올라, 2004, Volz et al., 2009 및 McCutcheon et al., 2012). 청소년과 성인 설치류 사이에 선조체의 신경 해부학 적 및 약리학 적 차이를 설명하는 동물 모델의 풍부한 데이터가 있지만 (안데르센 (Andersen) 등, 1997, Bolanos et al., 1998 및 타라 지 (Tarazi) 등, 1998), 신경 활동의 연령 관련 차이를 설명하는 데이터가 훨씬 적습니다. 인간 청소년 대상에서 수행 된 대부분의 신경 이미징 연구는 복부 선조 (VS), 특히 핵 축적 (NAc)에 초점을 두 었으며, 이는 동기 부여, 학습 및 신호 처리와 관련이 있습니다 (로빈스와 에버릿, 1996, 켈리, 2004, Ernst 등, 2006, Galvan et al., 2006, Geier 등, 2010 및 Hart 외, 2014). 그러나 학습, 행동 선택 및 습관 형성에 연루된 등쪽 선조 (DS)는Packard와 White, 1990, Balleine et al., 2007 및 김치 외, 2009), 발달 차이의 궤적으로 크게 간과되었습니다. 두 striatal 지역에서 보상 처리의 신경 상관 관계를 수량화 하 고 비교하기 위해, 우리의 실험실 목표 지향적 행동하는 동안 성인 및 청소년 쥐의 DS와 NAc에 단일 단위 세포 외 활동을 기록했다.

놀랍게도 NAc의 작업 유발 활동은 성인 쥐와 청소년 쥐 사이에 실질적으로 다르지 않았다 (2012 Sturman and Moghaddam). 그러나 DS에서 강력한 연령 관련 차이가 관찰되었다. 사춘기 뉴런은 보상 추구 활동 직전에 활성화 된 반면, 성인 뉴런은 행동 완료 후까지 반응하지 않았습니다 (Fig. 1비). DS의 청소년 뉴런은 또한 보상 검색 전에 활성화되었으며, 성인 뉴런은 보상에 의해 억제되었습니다 (Fig. 1비). 이것은 청소년 뇌가 보상을받는 동안 성인보다 DS 회로를 더 일찍 그리고 더 많이 모집한다는 것을 보여 주었다.

청소년 DS 뉴런은 보상에 과민 반응하지만, 암페타민 유발 도파민 방출은이 지역의 성인에 비해 약화됩니다. DS에서 더 낮은 수준의 암페타민 유발 도파민 유출, 그러나 성인에 비해 청소년 쥐의 NAc는 아닙니다 (Matthews 외, 2013). 흥미롭게도, 코카인 및 메틸 페니 데이트와 같은 흡수 억제제로 작용하는 도파민 약물에서 성인 DS와 비교하여 청소년에서 도파민 유출을 증가시키는 반대 효과가 관찰되었습니다.워커와 쿤 (2008) 및 Walker et al., 2010). 암페타민과 마찬가지로,이 연령 관련 코카인 효과는 NAc보다 DS에서 더 뚜렷합니다.프란츠 (Frantz) 등, 2007 및 워커와 쿤 (2008)). 투영 도파민 뉴런에서의 감소 된 도파민 이용 가능성은 시냅스에서 도파민을 유지하는 약물보다 도파민 방출 (암페타민과 같은)을 더 크게 촉진시키는 약물에 영향을 미칠 수 있기 때문에 DS 도파민 방출 사이의 이러한 차이는 기준선 도파민 이용 가능성의 함수일 수있다. 코카인으로). 따라서, 도파민의 합성에 관여하는 효소 인 티로신 하이드 록 실라 제는 청소년 DS에서 감소되었지만 NAc (Matthews 외, 2013). 유발 된 도파민 신경 전달에서의 이러한 감소는 실질 nigra pars compacta에서 발생하는 DS 로의 도파민 투영을 시사한다.운거 슈 테트, 1971 및 Lynd-Balta and Haber, 1994), 청소년기 동안 활동이 저조 할 수 있습니다. 도파민은 선조체의 중간 가시 뉴런에 억제 영향을 미칩니다 (크레이 처와 말 렌카, 2008). 따라서, 청소년기 DS에서 저 활성 도파민 신경 전달은 DS 뉴런에서 관찰 된 강화 된 보상 유발 활성에 기여할 수있다. 도파민 프로젝션에서 청소년 DS까지 기록 된 미래의 연구는이 메커니즘을 직접적으로 다룰 것이다.

단서와 보상에 대한 가치와 동기 부여와 관련하여 전통적으로 선조의 영역은 VS (로빈스와 에버릿, 1996, 켈리, 2004, 쿠퍼와 넛슨, 2008 및 Flagel et al., 2011). 따라서, 청소년기 질환 및 행동 취약성에 대한 많은 이론은 비정상적인 보상 관련 동기 행동 및 보상 관련 뇌 회로의 책임에 달려 있습니다.Bjork 등, 2004, Galvan et al., 2006, Geier 등, 2010 및 Van Leijenhorst et al., 2010). 반면 이전 데이터는 DS와 관련하여 연령 관련 보상과의 차이가 훨씬 클 수 있음을 시사합니다 (2012 Sturman and Moghaddam 및 Matthews 외, 2013). 이들은 청소년 행동 및 질병 취약성에서 발달하는 VS의 역할을 배제하지는 않지만, DS가 청소년 행동 경향에서 실질적인 역할을 할 수도 있다고 제안합니다.

DS는 학습 및 기관차 행동의 물리적 표현과 밀접한 관련이 있습니다.로빈스와 에버릿, 1992, 패커드와 Knowlton, 2002 및 Gittis와 Kreitzer, 2012). 특히, DMS의 병변이 목표 지향적 행동의 학습과 표현을 폐지함에 따라 DS의 dorsomedial striatum (DMS) 또는 관련 striatum 영역은 보람있는 결과와 행동을 연결시키는 것과 관련이있다.Yin and Knowlton, 2004 및 Ragozzino, 2007) 및 DMS 활동은 유연한 응답 패턴 (김치와 Laubach, 2009). 반대로, dorsolateral striatum (DLS)은 습관적 행동의 강화 및 표현과 관련이 있으며, 그 동안 행동은 더 이상 결과 표현에 의존하지 않습니다 (Yin et al., 2004 및 Yin et al., 2009). 청소년 신경 활동 및 도파민 방출에 관한 연구2012 Sturman and Moghaddam 및 Matthews 외, 2013)는 청소년 행동 표현형 및 질병 취약성에 대한 개발에서이 영역의 중요성을 강조하면서 DMS에 국한되었다. 이 아이디어에 따라, 성인과 청소년 쥐 사이의 도구 행동에서 몇 가지 차이점이 관찰되었으며, 청소년은 식욕 동기의 차이, 멸종 감소, 약화 반응 억제 및 행동 변화에 적응하는 능력 손상을 포함하여 도구 행동의 차이를 보여줍니다. 결과 우발 사고 (Friemel 등, 2010, Sturman et al., 2010, Andrzejewski 등, 2011, 스피어, 2011, 버튼과 플레처, 2012 및 Naneix et al., 2012). 또한, 청소년은 정지 신호 후 적절한 반응을 빠르게 시작할 수있는 능력이 저하됩니다 (Simon et al., 2013), DMS 병변 후 관찰 된 효과와 유사독수리와 로빈스, 2003).

청소년 DMS와 달리 DLS의 발달 차이가 덜 명확합니다. 목표 지향적 행동을 표현하는 동안, 행동은 초기에 결과 표현과 밀접하게 연결되어 있습니다. 그러나 과도하게 훈련 한 후에는 행동이 결과 표현의 영향을 덜 받고 더욱 자동화됩니다 ( "직원").디킨슨, 1985). 이 습관 학습과 관련된 소성은 DLS에서 발생합니다 (Yin et al., 2009, Balleine and O'Doherty, 2010 및 Thorn et al., 2010), 목표 지향적 행동에서 습관적 행동으로의 전환은 부분적으로 DS의 도파민 전달에 의해 중재됩니다 (Packard와 White, 1991 및 Belin and Everitt, 2008). 청소년과 성인 쥐의 습관 형성에 관한 상충되는 자료가 있습니다. 사춘기 쥐는 강화제 평가 절하 과제에서 우발적 인 변화에 대한 대응과 습관적 행동의 변화에 ​​대응할 능력이 없음을 보여준다 (Naneix et al., 2012 및 해머 슬래그 및 굴리, 2014). 작업 설계 및 매개 변수를 기반으로 성인과 비교하여 세트 이동 작업에서 청소년 쥐의 행동 강성 또는 유연성에 대한 증거가 있습니다.레슬리 (Leslie) 등, 2004, 2011, Newman and McGaughy 및 Snyder 등, 2014). 더 복잡한 과제는 청소년들에게 지속적으로 더 높은 수준의 유연성을 제공하는 것으로 보입니다. 표준 2 개 선택 세트 시프 팅 디자인보다 더 큰인지 부하를 필요로하는 4 개 선택 반전 작업은 성인 마우스에 비해 청소년의 유연성이 더 컸습니다 (존슨과 윌 브레 흐트, 2011). 또한 최근 데이터는 신호가있는 상태에서 행동을 보류하는 방법을 학습 한 후, 청소년 쥐가 보상 접근 행동의 증가로 평가 한 바와 같이 보상에 대한 Pavlovian 조건 자극 예측으로서 해당 신호를 더 빨리 획득한다는 것을 보여줍니다. 이것은 청소년이 이전에 두드러진 단서의 가치를 신속하게 조정할 수 있음을 시사했습니다 (일반적으로 이전에 보상받지 못한 단서에 가치를 부여하는 반전 작업과는 다름). 우리 연구실의 최근 실험은 신호 도구 패러다임에서 쥐를 훈련시켜 신호 정체성의 변화에 ​​더 적응하는이 능력을 테스트했습니다. 음식 펠릿 배달. 이 작업에서 성인과 청소년 사이의 정답 차이는 관찰되지 않았습니다 (F(1,12) = .23, p = .64; n = 7 / 연령 그룹; Fig. 2). 이 실험의 두 번째 단계에서 도구 단서는 양식에서 10 초 파블로프 단서로 이동되었습니다. 큐-결과 관계의 변화 후, 큐 동안 음식 물통에서 보낸 시간에 의해 평가 된 바와 같이, 청소년들은이 큐 동안 성인보다 파블로 비안 접근법의 더 높은 비율을 보였다 (F(1,12) = 6.96, p = .023; Fig. 2). 대조군 실험에서, 청소년 및 성인 쥐는 동일한 비율로 새로운 큐에 대한 파블로프 접근을 획득했으며, 이는이 효과가 파블로프 조절을 배우거나 수행하는 일반적인 능력의 연령 관련 차이와 관련이 없음을 나타냅니다 (F(1,12) = .26, p = .62). 따라서 이러한 데이터는 큐가 도구 컨텍스트 내에서 중지 또는 이동 신호로 작용할 때 큐-결과 관계의 변화가 성인보다 더 빠르게 청소년 쥐에 의해 유연하게 획득 될 수 있음을 나타냅니다. 청소년기 뇌의 이러한 특성은 성인 뇌보다 이전에 두드러진 단서 또는 환경의 가치 변화에보다 효율적으로 적응할 수있게합니다. 청소년에 대한 많은 연구가 부적응 행동에 초점을 맞추고있는 반면, 행동 유연성은 일반적으로 유리한 특성으로 제안되기 때문에 이것은 흥미로운 발견입니다.

요약 된 데이터는 청소년 쥐가 큐와 큐가 이전에 성인보다 더 유연하게 의미있는 결과 사이의 관계를 암호화 할 수 있음을 시사합니다 (Simon et al., 2013; Fig. 2) 또는인지 부하가 ​​높은 상황 (존슨과 윌 브레 흐트, 2011). 보상 관련 이벤트 중 청소년 DMS에서 관찰 된 과민 반응 (2012 Sturman and Moghaddam) 행동 전략 (김치와 Laubach, 2009). 습관적인 행동의 학습 및 표현과 관련된 청소년 DLS로부터이 지역이 성인과 비교하여 저 활동성인지 관찰하는 것이 흥미로울 것입니다. 습관성 약물 탐색 행동이 약물 남용 및 중독의 부정적인 결과에 덜 민감하기 때문에 중독을 촉진하기 위해 습관화 촉진이 제안됩니다.Everitt 등, 2008 및 Hogarth et al., 2013). 따라서, 습관성 형성에서 DS 개발의 역할에 대한 지속적인 연구는 청소년 약물 중독의 우세와 밀접한 관련이있다.

DS와 VS는 모두 위험한 의사 결정에 관여합니다 (추기경, 2006, Simon et al., 2011, Kohno et al., 2013 및 미첼 (Mitchell) 등, 2014), 위험보다 안전한 보상에 대한 우선 순위로 정의됩니다. 위험한 행동은 청소년기의 특징이며 약물 남용과 관련이 있습니다.Bornovalova 등, 2005 및 발 로그 (Balogh) 등의 2013). 또한, 위험한 의사 결정의 쥐 모델에서 최근의 증거는 청소년의 위험한 행동이 코카인 자기 관리를 예측한다는 것을 보여줍니다미첼 (Mitchell) 등, 2014), 청소년기 동안 약물 남용 및 중독 취약성을 촉진 할 수 있습니다 (아드리안 니와 라비 올라, 2004, Merline et al., 2004 및 Doremus-Fitzwater 등, 2010). 두 선조 영역에서 감소 된 도파민 수용체 이용 가능성은 쥐에서 더 높은 수준의 위험한 의사 결정을 예측하며, 선택적 도파민 작용제의 전신 또는 청소년 선조체로의 국소 주입은 위험한 행동을 감소시킵니다 (Simon et al., 2011 및 미첼 (Mitchell) 등, 2014). 따라서, 청소년 쥐는 DS에서 도파민 반응성과 TH 발현 감소를 보여줍니다.Matthews 외, 2013청소년 위험 행동에 대한 부분적인 메커니즘을 제공 할 수 있습니다. 위험한 의사 결정은 OFC에서 뉴런 활동 및 도파민 수용체 발현과 관련이 있습니다.Eshel et al., 2007, Van Leijenhorst et al., 2010, Simon et al., 2011 및 오닐과 슐츠, 2013). OFC 및 DS 모두에서 과잉 활동 보상 보상이 가능할 수 있습니다 (스투 만과 모 가담, 2011b 및 2012 Sturman and Moghaddam)는 청소년기의 과도하고 때로는 부적응적인 위험한 의사 결정과 관련이 있습니다. 이 회로에 대한 추가 연구는 중독, 정신 분열증 및 우울증을 포함하여 청소년기 동안 나타나는 위험한 행동을 특징으로하는 질병의 초기 단계에 대한 흥미로운 데이터 및 치료 옵션을 제공 할 수 있습니다 (Ludewig 등, 2003, Bornovalova 등, 2005 및 Taylor Tavares 등, 2007).

2.3. 복부 영역

도파민 뉴런, 특히 복부 Tegmental Area (VTA)에 국한된 뉴런은 보상 처리, 연관 학습 및 중독, 기분 장애 및 정신 분열증의 병리 생리학에 관여합니다.와이즈와 보아스, 1985, 슐츠, 1998, 와이즈, 2004, Sesack and Grace, 2010 및 Howes 등, 2012). 도파민 시스템은 청소년 행동 및 질병 취약성에 연루되어 있습니다 (Luciana et al., 2012, Matthews 외, 2013 및 Niwa et al., 2013), 도파민 전염 및 VTA 활동의 양상은 성인과 청소년에서 다릅니다 (로빈슨 (Robinson) 등, 2011, McCutcheon et al., 2012 및 Matthews 외, 2013). 또한, VTA에서 도파민 뉴런은 전두엽 피질 및 배쪽 선조체, 청소년기 동안 발달중인 부위에 투영한다. 그러나 청소년 VTA 뉴런이 성인과 비교하여 관련 사건을 보상하는 방법에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 성인 및 청소년 쥐에서 VTA 뉴런으로부터 세포 외 활동의 최근 예비 기록은 이러한 뉴런이 유사한 기초 발사 속도를 가지며 보상 관련 단서에 반응한다는 것을 나타낸다 (킴과 모 가담, 2012) 및 기타 도파민 지역에서 청소년 보상 처리를 평가하는 작업이 진행 중입니다.

2.4. 보상 처리 회로 요약

청소년은 성인과 비교하여 충동적인 행동, 위험 감수, 단서, 약물 및 보상 추구, 행동 유연성을 보여줍니다. 상술 한 바와 같이, 단일 단위 전기 생리학은 이러한 행동 경향과 관련 될 수있는 보상 처리에서의 연령 관련 차이를 밝혀냈다. 청소년은 OFC와 DS에서 성인에 비해 보상하기 위해 과잉 활성화를 보여줍니다.Fig. 3). OFC는 적어도 성인 설치류에서 DS에 직접 투영하여 미숙 한 OFC-DS 연결도 이러한 관찰 된 효과에 기여할 수 있음을 시사합니다 (Berendse et al., 1992 및 Reep et al., 2003). 실체 nigra에서 DS로 투영되는 도파민 성 뉴런Voorn 외., 2004) 및 이러한 뉴런에서의 비정상적인 보상 유발 활동은 청소년기의 과잉 DS 보상 처리에 기여할 수 있습니다. 암페타민 노출 후 DS에서 관찰 된 감소 된 도파민 유출은 이러한 뉴런이 실제로 성인에 비해 과잉 활성 일 수 있음을 시사하지만, 이러한 기능적 차이를 확인하기 위해 추가 실험이 필요하다. Substantia nigra로부터 가장 강력한 dopaminergic 입력을받는 DLS의 보상 활동그로 네 베겐, 2003 및 Voorn 외., 2004), 행동 습관의 발달은 수명에 따라 다양하기 때문에 성인과 청소년 사이에서도 다를 수 있습니다.존슨과 윌 브레 흐트, 2011, 2011, Newman and McGaughy, Simon et al., 2013 및 Snyder 등, 2014).

흥미롭게도, 청소년 행동 취약성 모델에서 VS가 주요 요인 임에도 불구하고 NAc 보상 처리에서 실질적인 연령 관련 차이는 관찰되지 않았다 (Ernst 등, 2009 및 Geier 등, 2010). 연령 그룹 간의 이러한 유사한 신경 활동은 NAc에서 약물 유발 도파민 유출에서 연령 관련 차이가 없다는보고와 일치한다.프란츠 (Frantz) 등, 2007 및 Matthews 외, 2013), NAc에서의 도파민 수용체 발현에 관한 연구는 상충되지만 (Teicher et al., 1995 및 타라 지와 발 데사 리니, 2000). NAc 보상 처리에 차이가 없다고해서 발달하는 청소년 NAc가 행동 및 정신 병리학 취약점에 미치는 영향을 배제하지는 않습니다. 그러나 사춘기 동안 동기 부여 과정에서 관찰 된 차이는스피어, 2011)는 DS 및 PFC 영역에서의 기능적 신경 활성으로부터 NAc보다 더 크게 발생할 수있다. 종합적으로, 이러한 발견은 전통적인 뇌 보상 회로가 청소년을 위해 수정되어야 함을 시사합니다.Fig. 3).

3. 결론

여기에 검토 된 결과는 미래의 청소년 연구에 두 가지 방법으로 알려줍니다 : (1) 기준 활동 또는 보상 예측 신호와 같은 감각 자극에 대한 반응은 보상 시점의 신경 처리보다 영향을받지 않거나 덜 영향을받습니다. 따라서 보상 반응에 중점을두면 동기 및 영향 장애에 대한 초기 취약성에 이상적인 바이오 마커가 제공 될 수 있습니다. (2) 일반적으로 성인의 보상 처리와 관련이없는 지역에서 강력한 신경 반응이 관찰되었습니다. 따라서, 동기 행동의 동적 회로는 우리의 성인 모델과 다를 수 있으며 보상 처리와 고전적으로 관련되지 않은 대뇌 피질과 기저핵 영역을 포함합니다. DS와 같은 지역에 대한 미래의 강조는이 역동적 인 회로에 대한 지식과 위험에 처한 개인의 질병 취약성에 대한 기여를 크게 향상시킬 수 있습니다.

관심의 충돌

저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.

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