Neurinis atlygio apdorojimas paaugliams graužikams (2014)

Manoma, kad paauglių atlygio apdorojimo nenuoseklumas prisideda prie blogo sprendimų priėmimo ir padidina jautrumą priklausomybės ir psichikos sutrikimams atsirasti. Labai mažai žinoma; tačiau apie tai, kaip atsilygina paauglio smegenys. Dabartinės mechanistinės atlygio apdorojimo teorijos yra išvestos iš suaugusiųjų modelių. Čia apžvelgiame naujausius tyrimus, orientuotus į supratimą, kaip paauglio smegenys reaguoja į atlygį ir su atlygiu susijusius įvykius. Kritinis šio darbo aspektas yra tas, kad su amžiumi susiję skirtumai yra akivaizdūs neuronų procesuose, susijusiuose su atlygiu, įvairiuose smegenų regionuose, net kai paauglės žiurkės elgiasi panašiai kaip suaugusieji. Tai apima atlygio apdorojimo skirtumus tarp paauglių ir suaugusių žiurkių orbitofrontalinėje žievėje ir nugaros juosmenyje. Keista, tačiau minimalūs su amžiumi susiję skirtumai pastebimi tiesiojoje žarnoje, kuri yra pagrindinis vystymosi tyrimų taškas. Tęsiame diskusiją apie šių skirtumų įtaką paauglystėje paveiktiems elgesio bruožams, tokiems kaip impulsyvumas, rizikos prisiėmimas ir elgesio lankstumas. Bendrai kalbant, šis darbas rodo, kad atlygio sukeliamas nervų aktyvumas skiriasi priklausomai nuo amžiaus ir kad tokie regionai kaip nugaros smegenys, kurie tradiciškai nėra siejami su afektiniu suaugusiųjų apdorojimu, gali būti kritiški atlygio apdorojimui ir psichiniam pažeidžiamumui paaugliams.

Pabrėžia

• Paauglio smegenų procesai apdovanoja skirtingai nei suaugusiesiems.

• Šie skirtumai atsiranda net tada, kai elgesys skirtingose ​​amžiaus grupėse yra panašus.

• DS buvo esminių vystymosi skirtumų atlygio veikloje vieta.

• Keista, tačiau VS skirtumai nebuvo tokie ryškūs

• Šie skirtumai gali turėti įtakos paauglių psichiniam pažeidžiamumui.

2.1. Prefrontalinė žievė

Prefrontalinė žievė (PFC) iš esmės vystosi visos paauglystės metu, ir tai buvo susiję su paauglių elgesio tendencijomis, ypač gebėjimu reguliuoti ir slopinti motyvuotą elgesį (Brenhouse ir kt., 2010, Geier ir kt., 2010, Sturmanas ir Moghaddamas, „2011a“ ir Ernst, 2014). PFC yra padalinta į kelis funkciškai skirtingus subregionus, turinčius skirtingą įtaką paauglių elgesiui ir pažeidžiamumui. Orbitofrontalinė žievė (OFC) yra šoninė priekinė priekinė žievės sritis, kuri gauna informaciją iš jutimo sričių ir yra plačiai susijusi su galūnėmis (Kaina, 2007 ir „Rolls and Grabenhorst“, 2008). Taigi OFC yra idealiai tinkamas, kai reikia integruoti apdovanojimų ir bauginančių rezultatų fizinius aspektus į emocinę informaciją, o paskui panaudoti šią emocinę informaciją elgesiui vadovauti. Neuronų aktyvumas OFC buvo susijęs su naudingų rezultatų vaizdavimu (van Duuren ir kt., 2007, Balleine ir kt., 2011 ir Schoenbaum ir kt., 2011) ir buvo susijęs su daugeliu impulsyvaus elgesio aspektų (Berlin et al., 2004, Winstanley ir kt., 2010 ir Zeeb et al., 2010), kuris paauglystėje yra padidėjęs žmonėms ir žiurkėms (Green et al., 1994, Adriani ir Laviola, 2003, „Burton and Fletcher“, „2012“, Doremus-Fitzwater ir kt., 2012 ir Mitchell ir Potenza, 2014). Kadangi įrodyta, kad OFC (kaip ir kiti prefrontaliniai regionai) yra nepakankamai išsivysčiusi žmonių paaugliams (Sowell ir kt., 1999 ir Galvanas ir kt., 2006), OFC yra logiškas taikinys siekiant nustatyti su amžiumi susijusius atlygio apdorojimo skirtumus.

Vieno tarpląstelinio vieneto įrašymas buvo naudojamas išmatuoti užduoties sukeltą aktyvumą atskiruose neuronuose. Suaugusiesiems OFC populiacijos neuronų aktyvumas sumažėjo atgaunant atlygį (Pav 1B). Atvirkščiai, paauglių OFC populiacija padidėjo gavimo metu (Sturmanas ir Moghaddamas, 2011b). Šis stiprus aktyvumo skirtumas atsirado nepaisant panašaus pradinio šaudymo greičio tarp grupių ir panašaus neuronų slopinimo instrumentinio veiksmo atlikimo etape, dėl kurio atsirado atlygis. Šie duomenys rodo, kad atlygio apdorojimas OFC gali būti veiksmingas su amžiumi susijusių skirtumų biomarkeris, net kai pradinis neuronų aktyvumas ir elgesys yra lygiaverčiai tarp grupių.

Nors pradinis šaudymo greitis buvo panašus tarp amžiaus grupių, pakaitinė šaudymo modelių analizė atskleidė tolesnius skirtumus. Paauglystės OFC rodikliai padidėjo, palyginti su suaugusiaisiais, šaudymo dažnio per kelis tyrimus, vertinant pagal fano faktorių, kuris parodo normalizuojamą kintamumą ir kurį galima apskaičiuoti pagal ross-trial dispersiją pagal kryžminio tyrimo vidurkį (Churchland ir kt., 2010). Šis kintamumas gali rodyti neefektyvų su atlygiu susijusių įvykių neuroninį kodavimą, nes smaigalio kintamumas kenkia veiksmingam tarpregioniniam bendravimui per smaigalio lauko darną (Fries, 2005 ir Churchland ir kt., 2010). Svarbu tai, kad ši išvada rodo, kad gali prireikti priemonių, kurios viršija paprastą sudeginimo greitį, siekiant nustatyti funkcinius skirtumus tarp nervų proceso tarp amžiaus grupių ir galbūt tarp sveikų kontrolinių grupių bei sergančių ar rizikos grupių pacientų.

OFC vaidina moduliacinį impulsyvaus pasirinkimo vaidmenį, apibrėžtą kaip prioritetą tiesioginiam atlygiui / pasitenkinimui (Winstanley, 2007). Paaugliams žmonėms ir žiurkėms, palyginti su suaugusiais žmonėmis ir žiurkėmis, daugiau teikiama pirmenybė greitam pasitenkinimui, ir tai turi įtakos paauglių piktnaudžiavimui narkotikais ir netinkamam elgesiui (Adriani ir Laviola, 2003, Doremus-Fitzwater ir kt., 2012, Mitchell ir Potenza, 2014 ir Stanis ir Andersen, 2014). Impulsyvus sprendimų priėmimas yra susijęs su keliais psichiniais sutrikimais (Bechara ir kt., 2001, Ahn ir kt., 2011 ir Nolan ir kt., 2011) ir yra piktnaudžiavimo narkotikais prognozė ir ilgalaikio piktnaudžiavimo narkotikais poveikio pasekmė (Simon et al., 2007, Perry ir kt., 2008, Anker ir kt., 2009, de Wit, 2009 ir Mendez ir kt., 2010). Taigi gali išsivystyti padėtis, kai asmenys, turintys psichinį pažeidžiamumą, susijusį su abejotinu impulsyviu reguliavimu, labai linkę piktnaudžiauti vaistais, o tai pasunkina impulsyvumą (Garavan ir Stout, 2005 ir Setlow ir kt., 2009). Mūsų duomenys rodo, kad amžiaus impulsyvumo skirtumus iš dalies gali lemti neuronų apdorojimo skirtumai OFC, nes OFC koduoja informaciją apie su atlygiu susijusius vėlavimus (Roesch ir Olson, 2005 ir Roesch ir kt., 2006). Taigi labai įvairus nervų apdorojimas atliekant užduotį (įvertintas pagal fano faktorių) ir hiperaktyvus atlygio sukeliamas atsakas, stebimas paauglystėje OFC, gali būti susijęs su nestabiliu su atlygiu susijusių įvykių vaizdavimu. Mūsų stebėjimas taip pat gali būti susijęs su suboptimaliu gebėjimu įveikti ilgus veiksmų ir rezultatų uždelsimus, funkciją, susijusią su OFC neuronais (Roesch ir kt., 2006). Tai savo ruožtu palengvintų nuolatinį neatidėliotino pavėluoto patenkinimo pasirinkimą.

Su amžiumi susiję skirtumai taip pat pastebimi medialinio PFC infralimbiniuose ir preliminariuose regionuose, kurie yra susiję su elgesio planavimu ir grįžtamojo ryšio, dėmesio ir reakcijos slopinimu (Goldman-Rakic, 1995, „Fuster“, „2001“, Killcross ir Coutureau, 2003, Magno ir kt., 2006, Peters et al., 2008, Burgos-Robles et al., 2013 ir Pezze ir kt., 2014). Nors šiuose regionuose elgesio su paaugliais neuronų aktyvumas dar nebuvo užfiksuotas, atlygio apdorojimo raidos koreliacijos buvo atskleistos kiekybiškai įvertinant tiesioginius ankstyvuosius genus. Pavartojus heroiną savarankiškai, paaugliams, palyginti su suaugusiaisiais, pastebimas sumažėjęs Fos teigiamų neuronų, palyginti su suaugusiaisiais, padidėjimas, rodantis, kad paauglių medialinis PFC suaktyvėja dėl narkotikų naudos (Doherty ir kt., 2013). Pranešimai apie nikotino sukeltą aktyvumą yra prieštaringi - jie rodo padidėjusį lanko padidėjimą arba panašius paauglių paauglių kofoso pokyčius, palyginti su suaugusiųjų medialiniu PFC (Leslie et al., 2004 ir Schochet ir kt., 2005). Galiausiai kokaino poveikis padidino c-fos raišką paauglių PFC (Cao ir kt., 2007). Nors šie tyrimai teikia naudingų duomenų, tiesioginiai tiek vaistų, tiek natūralių privalumų neuroninio apdorojimo paauglių medialiniame PFC matavimai duos laikinai specifinės informacijos apie paauglių medialinę PFC funkciją.

Dopamino receptorių ekspresija preliminarios žievės piko metu paauglystėje (Andersen ir kt., 2000). D1 dopamino receptoriai, visų pirma, buvo susieti su paauglių motyvuotu elgesiu. Paauglystės žiurkėms nustatytas didesnis pažeidžiamumas su vaistais susijusiais ženklais, palyginti su suaugusiomis žiurkėmis (Leslie et al., 2004, Brenhouse ir Andersen, 2008, Brenhouse ir kt., 2008 ir Kota ir kt., 2011); blokuojant D1 receptorius paauglių išankstinėje žievėje, sumažėja jautrumas šiems užuominoms (Brenhouse ir kt., 2008). Be to, per didelis D1 receptorių eksplotavimas suaugusiųjų prebiblinėje žievėje pakartoja paauglių elgesio tendencijas, įskaitant impulsyvumą ir padidėjusį jautrumą su vaistais susijusioms užuominoms (Sonntag ir kt., 2014). D1 receptorių manipuliacija taip pat labiau moduliuoja paauglių nei suaugusiųjų elgesio jautrumą amfetaminui („Mathews“ ir „McCormick“, „2012“).

2.2. Striatum

Nervas vystosi paauglystėje striatumoje (Sowell ir kt., 1999, Ernst ir kt., 2006, Casey ir kt., 2008, Geier ir kt., 2010 ir Somerville ir kt., 2011). Striatum yra susijęs su mokymu, atlygio apdorojimu ir judėjimu bei yra stipriai susijęs su psichikos sutrikimais, įskaitant šizofreniją ir priklausomybę (Kalivas ir Volkow, 2005, Everitt et al., 2008 ir Horga ir Abi-Darghamai, „2014“). Tiek ventralinis, tiek stuburo slankstelis iš vidurinės smegenų aprėpia tankius dopaminerginius rodiklius, ir ne kartą įrodyta, kad dopamino perdavimas skiriasi tarp suaugusiojo ir paauglystės (Adriani ir Laviola, 2004, Volzas ir kt., 2009 ir McCutcheon ir kt., 2012). Nors iš gyvūnų modelių gausu duomenų, apibūdinančių neuroanatominius ir farmakologinius striatumos skirtumus tarp paauglių ir suaugusių graužikų (Andersen ir kt., 1997, Bolanos ir kt., 1998 ir Tarazi ir kt., 1998), žymiai mažiau duomenų, apibūdinančių su amžiumi susijusius nervų veiklos skirtumus. Daugumoje neurologinių vaizdų tyrimų, atliktų su žmonėmis paaugliais, daugiausia dėmesio buvo skiriama veniniam striatumui (VS), ypač branduolio akumuliatoriams (NAc), kuris yra susijęs su motyvacija, mokymuisi ir žaizdų apdorojimui (Robbins ir Everitt, 1996, Kelley, 2004, Ernst ir kt., 2006, Galvanas ir kt., 2006, Geier ir kt., 2010 ir Hart ir kt., 2014). Tačiau nugaros striatum (DS), kuris susijęs su mokymu, veiksmo pasirinkimu ir įpročio formavimu („Packard“ ir „White“, „1990“, Balleine ir kt., 2007 ir Kimchi ir kt., 2009), buvo beveik nepastebėta kaip vystymosi skirtumų vieta. Norėdami kiekybiškai įvertinti ir palyginti atlygio apdorojimo neuroninius koreliatus abiejuose striagos regionuose, mūsų laboratorijoje buvo užfiksuotas vieno vieneto tarpląstelinis aktyvumas tiek suaugusių, tiek paauglių žiurkių DS ir NAc, tikslinio elgesio metu.

Šiek tiek stebina, kad NAc aktyvumas, kurį sukėlė užduotys, iš esmės nesiskyrė tarp suaugusių ir paauglių žiurkių (Sturman ir Moghaddam, 2012). Tačiau DS buvo stebimi dideli su amžiumi susiję skirtumai. Paauglystės neuronai buvo suaktyvinti prieš pat ieškant atlygio siekiančio veiksmo, tuo tarpu suaugusieji neuronai nereagavo tik po veiksmo pabaigos (Pav 1B). Paauglystės neuronai DS taip pat buvo suaktyvinti prieš atlygio atgavimą, tuo tarpu suaugusiems neuronams buvo slopinamas atlygis (Pav 1B). Tai parodė, kad paauglio smegenys atkuria DS grandinę tiek anksčiau, tiek labiau nei suaugusieji, kai gauna atlygį.

Nors paaugliški DS neuronai jautriai reaguoja į atlygį, amfetamino sukeltas dopamino išsiskyrimas yra silpnesnis nei suaugusiems šiame regione. Mažesnis amfetamino sukeltas dopamino ištekėjimas DS, bet, vėlgi, ne paauglių žiurkių NAc, palyginti su suaugusiais (Matthews ir kt., 2013). Įdomu tai, kad priešingas poveikis pastebėtas vartojant dopaminerginius vaistus, kurie veikia kaip absorbcijos inhibitoriai, pvz., Kokainą ir metilfenidatą, kurie paauglystėje sukelia padidintą dopamino ištekėjimą, palyginti su suaugusiųjų DS (Walker ir Kuhn, 2008 ir Walker ir kt., 2010). Kaip ir amfetamino, šis su amžiumi susijęs kokaino poveikis buvo ryškesnis DS nei NAc (Frantz ir kt., 2007 ir Walker ir Kuhn, 2008). Šis skirtumas tarp DS dopamino išsiskyrimo gali priklausyti nuo pradinio dopamino prieinamumo, nes sumažėjęs dopamino prieinamumas projekciniuose dopamino neuronuose greičiausiai paveiks vaistus, palengvinančius dopamino išsiskyrimą (pvz., Amfetaminą), nei vaistus, palaikančius dopaminą sinapsėje (pvz. kaip kokainas). Atitinkamai tirozino hidroksilazė, fermentas, dalyvaujantis dopamino sintezėje, buvo sumažinta paauglystėje DS, bet ne NAc (Matthews ir kt., 2013). Šis sumažėjęs dopamino neurotransmisijos sumažėjimas leidžia manyti, kad dopamino projekcija į DS, atsirandanti dėl pagrindimo nigra pars compacta (Ungerstedt, 1971 ir Lynd-Balta ir Haber, 1994), paauglystėje gali būti hipoaktyvus. Dopaminas slopina vidutiniškai smaigalius neuronus striatumoje (Kreitzeris ir Malenka, 2008). Taigi hipoaktyvus dopamino neurotransmisija paauglystėje DS gali prisidėti prie mūsų stebėto padidėjusio atlygio sukelto aktyvumo DS neuronuose. Būsimi tyrimai, registruojantys nuo dopamino projekcijų iki paauglių DS, bus tiesiogiai susiję su šiuo mechanizmu.

Striatum sritis, tradiciškai susijusi su vertės ir motyvacijos priskyrimu užuominoms ir atlygiams, yra VS (Robbins ir Everitt, 1996, Kelley, 2004, Cooperis ir Knutsonas, 2008 ir Flagel et al., 2011). Atitinkamai, daugelis paauglių ligų ir elgesio pažeidžiamumo teorijų yra susijusios su nenormaliu su atlygiu susijusiu motyvuotu elgesiu ir reagavimu į su atlygiu susijusias smegenų schemas (Bjork et al., 2004, Galvanas ir kt., 2006, Geier ir kt., 2010 ir Van Leijenhorst ir kt., 2010). Ankstesni duomenys, atvirkščiai, rodo, kad DS amžius gali būti dar didesnis, palyginti su atlygiu (Sturman ir Moghaddam, 2012 ir Matthews ir kt., 2013). Nors tai neužkerta kelio besivystančio VS vaidmeniui paauglių elgesyje ir pažeidžiamumui, tačiau jie rodo, kad DS taip pat gali vaidinti svarbų vaidmenį paauglių elgesio tendencijose.

DS yra labai susijęs su mokymusi ir fiziniu lokomotyvo elgesio pasireiškimu (Robbins ir Everitt, 1992, „Packard“ ir „Knowlton“, „2002“ ir Gittis ir Kreitzer, 2012). Visų pirma, dorsomedialinis striatum (DMS) arba asociacinis DS striatum regionas yra susijęs su veiksmų susiejimu su atlygintinais rezultatais, nes DMS pažeidimai panaikina tikslinio elgesio mokymąsi ir išraišką (Yin ir Knowlton, 2004 ir „Ragozzino“, „2007“), o DMS veikla taip pat buvo įtraukta į lanksčių reagavimo modelių kodavimą (Kimchi ir Laubach, „2009“). Dorsolateral striatum (DLS), atvirkščiai, yra susijęs su įprasto elgesio įtvirtinimu ir išraiška, kurio metu veiksmai nebepriklauso nuo rezultato vaizdavimo (Yin ir kt., 2004 ir Yin ir kt., 2009). Šioje apžvalgoje išsamiai aprašyti paauglių neuronų aktyvumo ir dopamino išsiskyrimo tyrimai (Sturman ir Moghaddam, 2012 ir Matthews ir kt., 2013) buvo lokalizuoti DMS, pabrėžiant šio regiono svarbą plėtojant paauglių elgesio fenotipą ir pažeidžiamumą. Remiantis šia idėja, pastebėta keletas suaugusių ir paauglių žiurkių instrumentinio elgesio skirtumų. Paaugliai demonstruoja instrumentinio elgesio skirtumus, įskaitant apetitinės motyvacijos skirtumus, sumažėjusį išnykimą, silpną reakcijos slopinimą ir susilpnėjusį sugebėjimą prisitaikyti prie veiksmų pokyčių. nenumatyti atvejai (Friemel ir kt., 2010, Sturman ir kt., 2010, Andrzejewski ir kt., 2011, Spear, 2011, „Burton and Fletcher“, „2012“ ir Naneix ir kt., 2012). Be to, paaugliams būdingas sumažėjęs gebėjimas greitai pradėti tinkamą atsaką po sustojimo signalo (Simon et al., 2013), panašus į poveikį, stebėtą po DMS pažeidimų (Eagle and Robbins, 2003).

Priešingai nei paauglių DMS, DLS raidos skirtumų buvimas nėra toks aiškus. Išreiškiant į tikslą nukreiptą elgesį, veiksmai iš pradžių yra glaudžiai susiję su rezultato vaizdavimu. Tačiau po permokymo veiksmai mažiau paveikiami rezultatų vaizdavimo ir labiau automatizuojami („įprasti“) (Dickinson, 1985). Su šiuo įpročio mokymu susijęs plastiškumas pasireiškia DLS (Yin ir kt., 2009, „Balleine“ ir „O'Doherty“, „2010“ ir Thorn ir kt., 2010), o perėjimą nuo į tikslą nukreipto į įprastą elgesį iš dalies skatina dopamino perdavimas DS („Packard“ ir „White“, „1991“ ir Belin ir Everitt, 2008). Yra prieštaringų duomenų apie įpročių formavimąsi paaugliams ir suaugusioms žiurkėms. Paauglės žiurkės demonstruoja nesugebėjimą prisitaikyti reaguodamos į nenumatytų atvejų pokyčius, taip pat padidėjusį įprastą elgesį atliekant sustiprinančią devalvacijos užduotį (Naneix ir kt., 2012 ir Hammerslag ir Gulley, 2014). Yra įrodymų, kad paauglių žiurkių elgesys yra nelankstus ar lankstus atliekant nustatytą pamaininę užduotį, palyginti su suaugusiaisiais, remiantis užduoties struktūra ir parametrais (Leslie et al., 2004, Newmanas ir McGaughy, „2011“ ir Snyder ir kt., 2014). Atrodo, kad sudėtingesnės užduotys nuosekliai suteikia didesnį lankstumą paaugliams. Keturių variantų atvirkštinė užduotis, kuriai atlikti reikalingas didesnis pažintinis krūvis nei standartinis dviejų variantų rinkinio perjungimo dizainas, parodė didesnį lankstumą paauglystėje, palyginti su suaugusiomis pelėmis (Johnson ir Wilbrecht, 2011). Be to, naujausi duomenys rodo, kad išmokusios sulaikyti veiksmus esant ženklui, paauglės žiurkės tą ženklą įgyja greičiau kaip „Pavlovian“ sąlygotą stimulą, prognozuojantį atlygį, įvertintą padidėjusio požiūrio į atlygį požiūriu. Tai parodė, kad paaugliai gali greitai pakoreguoti ženklą, kuris anksčiau buvo reikšmingas (kuris skiriasi nuo atšaukimo užduočių, kurios paprastai reiškia vertės priskyrimą anksčiau neatlygintam ženklui). Neseniai atliktas eksperimentas mūsų laboratorijoje išbandė šį gebėjimą toliau prisitaikyti prie ženklo tapatumo pokyčių, mokant žiurkes pagal instrumentinę paradigmą, kurios metu buvo pateiktas 10 sekundžių užuomina (šviesa ar tonas), o nosies kišimas į apšviestą uostą maisto granulių pristatymas. Atliekant šią užduotį, teisingo atsakymo tarp suaugusiųjų ir paauglių skirtumas nebuvo pastebėtas (F(1,12) = .23, p = .64; n = 7 / amžiaus grupė; Pav 2). Antrame šio eksperimento etape instrumentinis ženklas modaliai buvo perkeltas į 10 s Pavlovo signalą. Pasikeitus užuominos ir rezultato santykiui, paaugliai per šį ženklą rodė didesnį Pavlovian požiūrio procentą nei suaugusieji, vertinant pagal laiką, praleistą maisto lovelyje per signalą (F(1,12) = 6.96, p = .023; Pav 2). Kontrolinio eksperimento metu paaugliai ir suaugę žiurkės vienodai greitai įgijo Pavlovian požiūrį į naują lapelį, parodydami, kad šis poveikis nebuvo susijęs su amžiaus skirtumu, lygiu bendrojo sugebėjimo išmokti ar atlikti Pavlovijos kondicionavimą (F(1,12) = .26, p = .62). Todėl šie duomenys rodo, kad kai signalas instrumentiniame kontekste veikia kaip sustabdymo arba eigos signalas, paauglių žiurkės gali lanksčiai įgyti ženklų ir rezultatų santykių pokyčius greičiau nei suaugusieji. Ši paauglių smegenų savybė leistų joms efektyviau prisitaikyti prie anksčiau ryškių ženklų ar aplinkos vertės pokyčių nei suaugusių smegenų. Tai yra įdomi išvada, nes daugelyje paauglių atliktų tyrimų daugiausia dėmesio skiriama netinkamai adaptuojamam elgesiui, o elgesio lankstumas paprastai yra palanki savybė.

Apibendrinti duomenys leidžia manyti, kad paauglės žiurkės gali užkoduoti ryšius tarp užuominų ir rezultatų, kai anksčiau užuominos buvo reikšmingos lanksčiau nei suaugusiesiems (Simon et al., 2013; Pav 2) arba situacijose, kuriose didesnis pažintinis krūvis (Johnson ir Wilbrecht, 2011). Hiperreaktyvumas, stebimas paauglių DMS per atlygį susijusius įvykius (Sturman ir Moghaddam, 2012) gali skatinti didesnį sugebėjimą pakeisti elgesio strategijas (Kimchi ir Laubach, „2009“). Būtų įdomu iš paauglystės DLS, susijusios su įprasto elgesio mokymusi ir raiška, stebėti, ar šis regionas yra hipoaktyvus, palyginti su suaugusiaisiais. Siūloma spartesniam įpročių formavimui skatinti priklausomybę, nes įprasta narkotikų vartojimo elgsena yra mažiau jautri neigiamiems piktnaudžiavimo narkotikais ir priklausomybės padariniams (Everitt et al., 2008 ir Hogarth ir kt., 2013). Taigi nuolatinis besivystančių DS vaidmens formuojant įpročius tyrimas yra labai svarbus vyraujant paauglių priklausomybei nuo narkotikų.

Tiek DS, tiek VS yra atsakingi už rizikingų sprendimų priėmimą (Kardinolas, 2006, Simon et al., 2011, Kohno ir kt., 2013 ir Mitchell ir kt., 2014), apibrėžtą kaip rizikingo, o ne saugaus atlygio teikimas. Rizikingas elgesys yra būdingas paauglystės požymis ir yra susijęs su piktnaudžiavimu narkotikais (Bornovalova ir kt., 2005 ir Balogh ir kt., 2013). Be to, naujausi duomenys apie rizikingo sprendimų priėmimo žiurkėms modelį rodo, kad dėl rizikingo paauglių elgesio kokainas gali būti vartojamas savarankiškai (Mitchell ir kt., 2014), o tai gali palengvinti piktnaudžiavimą narkotikais ir priklausomybę nuo paauglystės (Adriani ir Laviola, 2004, Merline ir kt., 2004 ir Doremus-Fitzwater ir kt., 2010). Sumažėjęs dopamino receptorių prieinamumas abiejuose striatos regionuose prognozuoja didesnį rizikingų sprendimų priėmimo žiurkėms lygį, o vietinė selektyvių dopamino agonistų infuzija sistemiškai arba į paauglių striatumą sumažina rizikingą elgesį (Simon et al., 2011 ir Mitchell ir kt., 2014). Atitinkamai, paauglėms žiurkėms pasireiškė sumažėjęs jautrumas dopaminui ir TH raiška DS (Matthews ir kt., 2013), kuris gali suteikti dalinį rizikingo paauglių elgesio mechanizmą. Rizikingas sprendimų priėmimas taip pat susijęs su neuronų aktyvumu ir dopamino receptorių ekspresija OFC (Eshel ir kt., 2007, Van Leijenhorst ir kt., 2010, Simon et al., 2011 ir O'Neill ir Schultz, 2013). Gali būti, kad hiperaktyvus atlygio atsakas tiek OFC, tiek DS (Sturmanas ir Moghaddamas, 2011b ir Sturman ir Moghaddam, 2012) yra susijusios su per dideliu ir kartais netinkamu rizikingu sprendimų priėmimu paauglystėje. Tolesni šios schemos tyrimai galėtų duoti įdomių duomenų ir gydymo galimybių ankstyvose stadijose, kuriai būdingas rizikingas elgesys, pasireiškiantis paauglystėje, įskaitant priklausomybę, šizofreniją ir depresiją (Ludewig ir kt., 2003, Bornovalova ir kt., 2005 ir Taylor Tavares ir kt., 2007).

2.3. Ventralinė pagrindinė sritis

Dopamino neuronai, ypač lokalizuoti vidurinėje pagrindinėje srityje (VTA), yra susiję su atlygio apdorojimu, asociatyviu mokymu ir priklausomybės, nuotaikos sutrikimų ir šizofrenijos patofiziologija (Išminčius ir Bozarthą, 1985, Schultz, 1998, Išminčius, 2004, Sesack ir Grace, 2010 ir Howes ir kt., 2012). Dopamino sistema buvo paveikta paauglių elgesio ir pažeidžiamumo (Luciana ir kt., 2012, Matthews ir kt., 2013 ir Niwa ir kt., 2013), o dopamino perdavimo ir VTA aktyvumo aspektai skiriasi suaugusiesiems ir paaugliams (Robinson ir kt., 2011, McCutcheon ir kt., 2012 ir Matthews ir kt., 2013). Be to, dopamino neuronai VTA projektuoja priekinę priekinę žievę ir veninį striatumą - regionus, kurie vystosi paauglystės metu. Tačiau mažai žinoma apie tai, kaip paauglių VTA neuronai, palyginti su suaugusiaisiais, apdoroja atlygio atvejus. Naujausias išankstinis suaugusių ir paauglių žiurkių VTA neuronų tarpląstelinio aktyvumo registravimas rodo, kad šie neuronai turi panašų bazinį šaudymo greitį ir reaguoja į su atlygiu susijusias nuorodas (Kim ir Moghaddam, 2012), ir vyksta darbas, kuris įvertins paauglių atlygio apdorojimą šiame ir kituose, dopaminerginiuose regionuose.

2.4. Atlygio apdorojimo schemos santrauka

Palyginti su suaugusiaisiais, paaugliai demonstruoja padidėjusį impulsyvų elgesį, rizikos prisiėmimą, polinkį į narkotikų vartojimą, narkotikų ir atlygio siekimą bei elgesio lankstumą. Kaip aprašyta aukščiau, vieno bloko elektrofiziologija atskleidė su amžiumi susijusius atlygio apdorojimo skirtumus, kurie gali būti susiję su šiais elgesio polinkiais. Paaugliai demonstruoja hiper-aktyvaciją, kad apdovanotų, palyginti su suaugusiais, tiek OFC, tiek DS (Pav 3). OFC tiesiogiai projektuoja DS, bent jau suaugusiems graužikams, teigdamas, kad nesubrendęs OFC-DS ryšys taip pat gali prisidėti prie šių pastebėtų padarinių (Berendse ir kt., 1992 ir Reep ir kt., 2003). Dopaminerginiai neuronai, išsikišantys iš pagrindinės nigros, taip pat išsikiša į DS (Voorn ir kt., 2004) ir abejotinas atlygio sukeliamas aktyvumas šiuose neuronuose gali prisidėti prie hiperaktyvaus DS atlygio apdorojimo paauglystėje. Sumažėjęs dopamino ištekėjimas, stebimas DS po amfetamino ekspozicijos, rodo, kad šie neuronai iš tiesų gali būti hiperaktyvūs, palyginti su suaugusiaisiais, nors šiam funkciniam skirtumui patvirtinti būtini papildomi eksperimentai. Atlygintinas aktyvumas DLS, kuriai stipriausias dopaminerginis įnašas teikiamas iš argio nigros (Groenewegen, 2003 ir Voorn ir kt., 2004), taip pat greičiausiai skirtis tarp suaugusiųjų ir paauglių, nes elgesio įpročiai skiriasi visą gyvenimą (Johnson ir Wilbrecht, 2011, Newmanas ir McGaughy, „2011“, Simon et al., 2013 ir Snyder ir kt., 2014).

Įdomu tai, kad NAc atlygio apdorojime nepastebėta jokių reikšmingų su amžiumi susijusių skirtumų, nepaisant to, kad VS yra svarbus veiksnys paauglių elgesio pažeidžiamumo modeliuose (Ernst ir kt., 2009 ir Geier ir kt., 2010). Šis panašus nervinis aktyvumas tarp amžiaus grupių atitinka pranešimus, kuriuose nėra su amžiumi susijusių skirtumų tarp vaistų sukelto dopamino ištekėjimo NAc (Frantz ir kt., 2007 ir Matthews ir kt., 2013), nors NAc dopamino receptorių ekspresijos tyrimai yra prieštaringi (Teicher ir kt., 1995 ir Tarazi ir Baldessarini, 2000). NAc atlygio apdorojimo skirtumų trūkumas neužkerta kelio besivystančio paauglio NAc įtakai elgesio ir psichopatologijos pažeidžiamumui; tačiau paauglystėje pastebėti motyvacijos procesų skirtumai (Spear, 2011) gali atsirasti dėl funkcinio nervų aktyvumo DS ir PFC regionuose labiau nei NAc. Visi šie duomenys rodo, kad paaugliams turėtų būti pakeista tradicinė smegenų atlygio schema (Pav 3).

3. Išvada

Čia apžvelgiamos išvados informuoja apie būsimus paauglių tyrimus dviem būdais: (1) pradinis aktyvumas arba atsakas į jutimo dirgiklius, tokius kaip atlygio numatymo nurodymai, atotrūkio metu neturi įtakos arba yra mažiau paveikiami nei neuronų apdorojimas. Taigi dėmesys atlygiui gali būti idealus ankstyvojo pažeidžiamumo motyvacijos sutrikimų ir įtakos biomarkeris. (2) Tvirti neuronų atsakai buvo stebimi regionuose, kurie paprastai nėra siejami su atlygio perdirbimu suaugusiesiems. Taigi, dinaminė motyvuoto elgesio schema gali skirtis nuo mūsų suaugusiųjų modelių ir apimti žievės ir bazinius ganglijų regionus, kurie klasiškai nėra siejami su atlygio apdorojimu. Ateities dėmesys regionams, tokiems kaip DS, gali labai pagerinti mūsų žinias apie šią dinaminę schemą ir jos indėlį į rizikos grupių asmenų pažeidžiamumą.

Interesų konfliktai

Autoriai pareiškia, kad nėra interesų konfliktų.

Nuorodos

• Yin ir Knowlton, 2004
• HH Yin, BJ Knowltonas
• Striatūrinių subregionų indėlis į vietos ir reagavimo mokymąsi
• Sužinokite atmintį, 11 (2004), p. 459 – 463
• Peržiūrėti įrašą „Scopus“

  |

  Visas tekstas per CrossRef

   | 

  Cituojant straipsnius (86)
•  
• Zeeb et al., 2010
• F. Zeebas, S. Floresco, C. Winstanley
• Orbitofrontalinės žievės indėlis į impulsyvų pasirinkimą: sąveika su baziniu impulsyvumo lygiu, dopamino signalizacija ir užmokesčio žymėjimais
• Psichofarmakologija, 211 (2010), p. 87 – 98
• Peržiūrėti įrašą „Scopus“

  |

  Visas tekstas per CrossRef

   | 

  Cituojant straipsnius (45)
• Yin ir kt., 2009
• HH Yin, SP Mulcare, MR Hilario, E. Clouse, T. Holloway, MI Davis, AC Hansson, DM Lovinger, RM Costa
• Dinaminis strijato grandinių pertvarkymas įgūdžiams įgyti ir įtvirtinti
• Nat. Neurosci., 12 (2009), p. 333 – 341
• Peržiūrėti įrašą „Scopus“

  |

  Visas tekstas per CrossRef

   | 

  Cituojant straipsnius (179)
• Yin ir kt., 2004
• HH Yin, BJ Knowlton, BW Balleine
• Dorsolaterinio striatumo pažeidimai išlaiko tikėtiną rezultatą, bet sutrikdo įpročių formavimąsi mokantis mokytis
• Euras. J. Neurosci., 19 (2004), p. 181 – 189
• Peržiūrėti įrašą „Scopus“

  |

  Visas tekstas per CrossRef

   | 

  Cituojant straipsnius (382)
•  
•