Eng eenzegaarteg Adolescent Responsabilitéit fir Prognoserfehler ze belounen (2010)

Jugendlecher ass eng eenzegaarteg Zäit an der psychologescher Entwécklung, geprägt vu erhéijen Risiken an Aktiounen am Verglach mam Kanner a vun der Erwuessener. Dëst kéint d'relativ fréi funktionnell Entwécklung vu limbesche affektive a belount Systemer sinn am Verglach zu de prefrontal cortex¹, sou datt Jugendlecher éischter schlecht Entscheedungen a riskant Choixen méi oft maachen ewéi d'Kanner (déi net voll sinn an d'Belohnung sinn) an Erwuessener (déi sinn fir Belohnung empfindlech sinn, awer hunn d'Fähëgkeet fir d'Belounung duerch Belohnung dringend drunzeginn) ze maachen.

Niewent dem Verhalenstéierungsentscheedungen, Choix ginn duerch den Wäert vun all méigleche Wahlen (Entscheedungswert)². De Entscheedungswäert gëtt berechnet mat engem System an der medial Préfrontal cortex déi als gemeinsame Weeër fir Wäertvertriedung dient^3,4. Awer fir sech adaptiv an enger wëssenschaftlecher oder lauter Welt z'änneren, mussen dës Wäerter op Basis vun der Erfahrung aktualiséiert ginn. Belaaschtungsprognosen Feeler Signaler reflektéieren den Ënnerscheed tëscht dem erwuessene Wäert vun enger Aktioun an dem tatsächlechen Resultat vun der Aktioun⁵, a kodéiert duerch phasesch Aktivitéit am mesolimbesche Dopaminsystem⁶. An fmi sinn se normalerweis am ventralen Striatum observéiert ginn, wat d'dopaminergesch Ausgabe reflektéiert (zB, ⁷). D'Virgänglechkeet vun de Virdeeler an Kanner oder Jugendlecher ass onbekannt. Jugendlecher kënnen eng hypersensitive Striatalreaktioun op d'Belounung hunn⁸, obwuel dës Erklärung e bëssen inkonsistent ass^9,10. Mir hu gepréift ob d'Adoleszenz mat eenzegaartege Verännerunge vun entweder Decisiouns- oder Prognosenfehler signaler ass, mat engem probabilistesche Léierparadigma¹¹ (Figebam. 1;; gesinn Ergänzungsmethoden online). Mir probéieren esouwuel Décisiouns- a Virdeelerfehler Signaler op all Versuch beim Léierpersonal mat engem einfache Léiermodell⁵. Bei der Parametriere fMRI analyséiere mir identifizéierter Hiirregiounen, deenen hir Reaktioun moduléiert gouf a wéi dës Signaler moduléiert sinn, a wéi d'Äntwert geännert huet mat Alter vu Kand bis zum Erwuessenen. Mir hu gefrot op lineare Effekter (déi allgemeng matgerechter oder trendy Trends reflektéieren) a quadratesch Effekter (déi adolescent-spezifesch Effekter) mat Alter hunn. Dëst Wierk stellt d'éischt Examen vun dësen Ënnerkonventiounen vun der Entscheedung an der Entwécklung.

Figure 1

Experimentaler Design. 45 gesonde Participanten (18 Kanner vu 8-12, 16 Jugendlecher vu 14-19, an 11 Erwuessener vum 25-30) hunn eng probabilistesch Léieraktioun während der fMRI acquisition gemaach. Schrëftlech informéiert Averständnis gouf kritt. Participanten ...

Virun allem hunn all d'Participanten méi präzis a méi schnell mat Training fir Virdeeler, virwaart Reizen, awer net fir zimlech Reizen (Interaktioun F (5,210) = 9.85, P<0.0001 fir Genauegkeet a F (5,210) = 6.60, P<0.0001 fir Äntwertzäiten; Zousaz Table 1 an Figebam. 1 online). Kee kritesch war et eng Belounung fir d'Age Interaktioun fir d'Reaktiounzeechen (F (2,42) = 5.03, P = 0.01). Post-hoc Tester weisen datt Jugendlecher d'Eenheet vun der Altersgrupp waren vill méi schnell fir Reiefele mat grousser Präsenz ze verklengeren am Verglach mat kleng Belohnungen (t (15) = 3.24, P = 0.006; fir Kanner t (17) = -0.32, P = 0.75 a fir Erwuessener t (10) = 1.90, P = 0.09).

Mir modelléiert d'mrRI Daten, fir eng getrennt Schätzung vun den neural Responsen op Reiz an Feedback (Ergänzungsmethoden an Figebam. 2 online; fir Ganz-Gehir vum hauptsächlech Auswierkunge fir d'Reizen ze gesinn an d'Feedback iwwert d'Äntwerten ze kréien, kuckt Zousaz Figuren. 3-4 a Tabellen 2-3 online). Mir hu gefrot, wéi neuresch Korrelatiounen mat modellbaséierte Entscheedungssignal (Entscheedungsbefugnis a Prognoseberäich) Bezéiung mam Alter hunn.

Figure 2

MRI Resultater. (a) Regiounen déi Korrelatioune mam Alter weisen, wa se um ganze Gehirniveau bei z> 2.3 korrigéieren, P& Si besteet; 0.05. Déi striatal a eckeg Gyrusregioune ware negativ mam Alter korreléiert²;; well dee mëttleren Alter² gouf ofgeschnidden ...

Mir analyséiere quadrateschen Trend an e Prévisiounsfehler bei Réckkopplung a identifizéiert zwee Regiounen, an deenen Jugendlecher e hypersensibel Reaktioun uewendriwwer wéi déi aner Altersgruppen - d'Striatum an de Wénkelgyrus. E Beräich an der medialer Préfrontal-Cortex huet e negativ linear Auswierkunge vum Alter op Impulserentscheedungswäert ze weisen, sou datt jonk Participanten e staarkt Entscheedungssignal an dëser Regioun haten am Verglach mat eeler Mataarbechter; Dës Regioun ass staark ass mat zilorientéiertem Reizgallgewier an der virdruner Aarbecht bei Erwuessener (Figur 2a)¹². Esou wéi d'Äntwert op onberechenbar Positiv Réckbléck an der Jugend agespaart ass, sinn d'Sensibilitéit fir de Reizewäert linear mam Alter agefouert (fir Diagrammer tëschent Alter a jiddem vun deenen obengenste Regiounen vun Interesse [ROI], kuckt Ergänzlech Fig. 5 online).

Entscheet datt Entscheedungswäert duerch Feelerdreiwe Léieren am Modell entwéckelt, war et iwwerraschend datt Entscheedungswäert eng aner altersbedéngte Bunn gewisen huet wéi Prognosefeeler. Wéi och ëmmer, wéinst der Struktur vun der Aufgab ass et méiglech datt d'Wiel vun anere Faktoren iwwer Verstäerkungsléiere gedriwwe gouf (z. B. explizit Erënnerung). Fir d'Resultater ze klären hu mer en zweete Modell gerannt deen den Entscheedungswäert op eng méi integrativ Aart berechent huet wéi den Undeel vu fréiere Prozesser op deenen déi optimal Äntwert fir all Reiz gewielt gouf (Lin, Adolphs & Rangel, net verëffentlecht; Ergänzungsmethoden online). Mir analyséiert Virdeelerfehler Wäerter aus dësem Modell a fonnt datt se d'Resultater vun eisem initial Analysen respektéiert hunn, Regiounen an der Striatum a Parietal-Cortex ze gesinn, zesumme mat ventralen lateral préimatal Regiounen, wou neurodéngersäits op Prognosekrankheeten an der Jugend agespaart waren. Analyse vum Entscheedungswäert vun dësem Modell huet ënnerschiddlech linear an online linear Relatiounen tëscht Alters an neurologeschen Aktivitéiten an enger Rei vu Regiounen, an där de lateral Kortex a Spriatum (Ergänzlech Fig. 6 an Tabelle 5 online). Exploratoresch (onofhängeg) ROI Analysen weisen datt d'neuresch Reaktioun vum Entscheedungswäert an dësem Modell erschéngt tëscht der Kandheet an der Jugendzäit méi grouss ass, awer wéi tëschent Jugend an Adulthood asymptéiert gouf (Ergänzlech Fig. 7 online). Dës Resultate weisen datt d'Peakprévisiounsfehler Reaktioun an der Jugend agesinn war robust bis zu verschiddenen Modeller, an d'Altersbezeechnungen an Entscheedungssignals waren sensibel géint d'Spezifikatioun vum Modell.

Opgrond vun der virdrun Aarbechter, déi weisen datt de ventral Striatum konsequent empfindlech op onerwaart positive Feedback ass wéi reflektéiert am Modell baséiert Belaaschtungspréiftfehlersignal (zB,⁷), hu mir d'Lokalisatioun vun Prognoschef iwwerbezuelten Responsen fir all Altersgruppe getrennt an engem onofhängegen anatomesche ROI beaflosst, dorënner de bilateralen Caudat, Putamen an den Nukleus accumbens, mat dem ursprénglechen Verstärkungstudemmodell (Fig. 2b). Striatal Gebidder signifikant am Verglach mam positiven Prognosenfehler hunn net iwwerlap fir Jugendlecher an Erwuessener. Während Erwuessener an dëser Studie d'Aktivitéit an der Ventraler Striatalregioun haten, déi konsequent a Studien unerkannt sinn, déi de Virdeelerfehler bei Erwuessenen iwwerpréift hat, haten Jugendlecher Aktivitéit an enger méi dorsaler Regioun. D'Kanner haten keng Aktivitéit am Striatum bezunn op positive Prognosebericht.

Eis Resultater verëffentlechen fréiere Befunde vu verstäerkten Belohnung neurologesch Aktivitéit während der Jugend⁸ andeems et demonstriert ass, datt dës Fuerderung spezifesch dem Prognoseberäich ass, am Verglach mat Bewertungssignal. D'Entwécklungsunterschiede vun der Prognosiounfehler Äntwert wahrscheinlech reflektéieren Ënnerscheeder am phasic Dopaminsignal¹³. Wann et korrekt ass, gëtt et eng direkt Erklärung fir d'riskant Belounungssucht, déi a Jugendlech oft beobachtet gëtt. D'erhéijen riskante Verhalensmoossnam an der Jugend huet an der Theorie entweder eng verréngert Sensibilitéit géint potenziell negativ Resultater oder méi erhéijen Sensibilitéit op potenziell positive Resultate. Mir mengen datt eis Daten mat der Letzebuerger konsequent sinn: dat ass erhéicht Prognosesystemfuersignale (doduerch datt méi grouss Phasendopaminsignale reflektéiert ginn) reflektéieren méi Impakt vun positiven Resultater¹⁴, dat gëtt proposéiert fir eng erhiefte Motivatioun ze erreechen fir positiv Resultater ze kréien (a sou de Risiko méi). Dofir ass eng onaktesch dopaminergesch Virdeelerféierungsfehler bei Jugendlechen zu enger Erhéijung vu Belounung, besonnesch wann se mat engem onberechen kognitiven Kontrollsystem¹.

Déi aktuell Contexte kënnen d'Luucht halen firwat virdrun Studien hunn onbestëmmend Auswierkungen vun Alter op Belounung veraarbecht. Éischtens net all Studien verwiesselen Jugendlecher fir Kanner a Erwuessener, wat bedeit dat d'Méiglechkeet vun onlinéierer Relatioun mat dem Alter net ze bemierken ass. Weider ass d'Definitioun vu "Jugendlecher" net an de Studien konsequent. Zweetens, et ass wichteg ze bemierken datt d'probabelistesch Léierinfuerderung déi hei gebraucht gouf, net eng riskant Decisiounen ze maache fir se ze sinn, dofir ass aner wéi aner Aufgaben, déi an der Belounung an der Risikoimmobilie benotzt ginn. Drëttens, eis Resultater behaapten, datt e korrekt Verständnis vun Entwécklungsännerungen an Belounung vun der Belounung d'Notzung vu modellbaséierte Approche entstoe mat der Zersetzung vun eenzel Versuchungskomponenten (Reiz, Choix a Feedback).

Et gëtt ëmmer méi ugeholl, datt d'Jugend eng eenzeg Period ass an der psychologescher Entwécklung, an datt d'riskanter, belount-seeking Behuelen, deen an dëser Period stattfënnt, kann eng signifikant Morbiditéit a Sterblechkeet, wéi zousätzlech Doud a Begrëff vun Drogenubildung. Sou ass d'Verständnis vun der neurologescher Basis vu Jugendlecher Decisioun eng kritesch Erausfuerderung. Déi aktuell Aarbecht schätzt datt eng Associatioun fir Jugendlecher Belohnung sicht ka sinn d'Präsenz vu verbesserte Prognosesystemsignalen z'erméiglechen, wat e Roman virzestellen fir zukünfteg Studië vun dëser wichteger Periode an der Entwécklung.