By Carl Sherman
Ann Whitman
(212) 223-4040
[e-mail beveiligd]
Bij adolescenten is onopzettelijke verwonding (voornamelijk ongevallen met motorvoertuigen) de belangrijkste doodsoorzaak, daarna is moord1en overmatig alcoholgebruik, onbeschermde seks en diverse tegenslagen laten een spoor van onrust achter. Waarom zijn anders slimme, slimme jonge mensen notoir gevoelig voor onverstandige acties die hun eigen gezondheid en die van anderen in gevaar brengen? De vraag heeft een breed scala aan onderzoek in beslag genomen waaruit een steeds complexer en genuanceerder beeld naar voren komt.
Naast een goed begrip van de biologische en omgevingsinteracties die kenmerkend zijn voor de ontwikkeling van de hersenen van adolescenten in het algemeen, plagen onderzoekers de details achter individuele verschillen uit elkaar: waarom zijn slechts enkele tieners risiconemers, slechts een deel van de tijd. Hun antwoorden zouden kunnen leiden tot strategieën die deze vitale en kwetsbare ontwikkelingsfase bufferen tegen ernstige schade.
Een kwestie van verbinding
"Tien jaar geleden las je artikelen die suggereren dat adolescenten risicovol gedrag vertonen omdat de prefrontale cortex [een belangrijk hersengebied voor beoordeling en zelfbeheersing] niet volledig was ontwikkeld,"Zegt BJ Casey, Ph.D., directeur van Sackler Institute for Development Psychobiology aan het Weill Medical College van Cornell University, en lid van Dana Alliance for Brain Initiatives. “Maar [dat gebied] is zelfs minder ontwikkeld bij kinderen die zich niet met dergelijk gedrag bezighouden. We denken nu meer in termen van neurale circuits; hoe delen van de hersenen met elkaar praten. '
Recent onderzoek in het lab van Casey en elders is begonnen met het vertellen van een verhaal waarin de evolutie van fysieke en functionele verbindingen in de hersenen ons kan helpen de gevaren op de weg van adolescentie tot volwassenheid te begrijpen.
"We kwamen met een model van onbalans binnen een wijdverbreid circuit: verschillende regio's worden geactiveerd en degene die het hardst schreeuwt wint,"Casey zegt. Prominent binnen dit besluitvormingscircuit is volgens haar het emotioneel reactieve ventrale striatum / nucleus accumbens, dat reageert op beloning en het anticiperen op beloning, en corticale gebieden die impulsen remmen en gedrag reguleren.
Het beloningssysteem, zoals Casey en anderen hebben aangetoond, bereikt volwassenheid door de adolescentie en lijkt in feite zeer reactief te zijn in die periode. "Het knalt echt weg, terwijl de prefrontale cortex niet helemaal is ontwikkeld", zegt ze. Problemen doen zich vooral voor bij beladen situaties met emoties. "Adolescenten zijn redelijk goed in staat om rationele beslissingen te nemen ... ze hebben gewoon meer moeite in de hitte van het moment." Een gemeten waardering van ernstige gevolgen op de lange termijn is geen partij voor de onmiddellijke bevrediging die beloofd wordt door snel rijden, zwaar drinken of onbeschermde seks, wanneer de hersenen zich in deze modus bevinden, suggereert ze.2
Beatriz Luna, Ph.D., hoogleraar psychiatrie en directeur van het Laboratorium voor Neurocognitieve Ontwikkeling aan de Universiteit van Pittsburgh, is het ermee eens dat het corticale breinapparaat dat nodig is om gedrag op volwassen niveau te reguleren min of meer online komt in de loop van de adolescentie , maar "het is een beetje breekbaar en niet getest en kan worden belast door andere eisen."
Haar onderzoek suggereert dat wat de tieners onderscheidt van de volwassenen de kracht is van verbindingen, structureel en functioneel, tussen delen van de hersenen die geïntegreerde activiteit efficiënt en betrouwbaar maken. "Het is het vermogen van de prefrontale cortex om deel te nemen aan netwerken met regio's in de hersenen die het mogelijk maken om complexe processen te ondersteunen die we nodig hebben voor remming en emotionele en sociale verwerking, " Luna zegt.
Zij en haar collega's analyseerden fMRI-gegevens om effectieve connectiviteit te bepalen - de mate waarin gebieden van de hersenen samen vuren tijdens het uitvoeren van een taak, en de richting van controle: welk gebied de andere reguleert. Veel van hun onderzoek gebruikte een elegant eenvoudige test van het vermogen om een reactie te remmen. Toen een lichtflits op een scherm verscheen, kregen de deelnemers de opdracht om in de tegenovergestelde richting te kijken in plaats van de reflexieve neiging te volgen om ernaar te kijken.
Kinderen presteerden veel slechter dan volwassenen, met adolescenten ertussenin. De fMRI-gegevens vertoonden een overeenkomstige toename, met de leeftijd, in de mate waarin frontale gebieden en lagere sensorimotorische hersengebieden synchroon werkten om de taak uit te voeren. Bovendien was de conversatie tussen hersenregio's blijkbaar "van bovenaf" - verbeterd vermogen om een reactie te remmen weerspiegelde een grotere kracht in de signalen waardoor de hogere hersenen gedrag konden sturen.3
"Kijken naar een licht is niet hetzelfde als het nemen van risico's in de echte wereld", zegt Luna. "Maar als dit eenvoudige systeem niet op zijn plaats is - de controle van bovenaf die het mogelijk maakt om te zeggen: 'Ik wil dit doen, maar ik doe het niet'-je kunt je voorstellen hoe complexer gedrag gehandicapt is. ”
Ten minste een deel van de verklaring voor minder effectieve controle van bovenaf bij adolescenten dan volwassenen is anatomisch. Omdat neuronen de isolerende omhulling van myelinatie ontwikkelen (weerspiegeld door een relatieve toename in witte stof) dragen ze boodschappen sneller en efficiënter, en het is goed vastgesteld dat het witte stofvolume in de hersenen stijgt van adolescentie tot volwassenheid.4 Onderzoekers in het lab van Luna hebben aangetoond dat veel van deze ontwikkeling plaatsvindt in trajecten die frontaal en subcortaal hersengebieden verbinden - dezelfde circuits die betrokken zijn bij remmende controle.5
Wie neemt risico's wanneer
"Veel risico's nemen tijdens de adolescentie plaats, maar niet alle adolescenten zijn risiconemers", zegt Adriana Galvan, Ph.D., directeur van het GalvanLab voor Ontwikkelingsneurowetenschappen aan de UCLA. "Het is belangrijk om niet alle tieners samen te klonen."
Terwijl hij promoveerde in het laboratorium van BJ Casey, maakte Galvan deel uit van een team dat de hersenactiviteit van kinderen, adolescenten en volwassenen analyseerde en de neiging tot risico analyseerde. "Maar toen we naar de gegevens keken, was er veel variatie binnen groepen. Mensen die meer risicovol gedrag rapporteerden - op elke leeftijdvertoonde een neurobiologisch correlaat in de respons op beloning. "Met name de activiteit van nucleus accumbens-frontale cortex steeg tijdens een geldwinnend spel, bij tieners die zeiden dat ze meer risico liepen op seks, zwaar drinken, high-impactsporten en dergelijke.
Galvan onderzoekt nu hoe individuele verschillen zich in de echte wereld kunnen voordoen. Er is overvloedig bewijs dat stress de besluitvorming in het algemeen en, vooral bij adolescenten, de neiging tot het nemen van risico's kan versterken. "Maar er zijn grote individuele verschillen in stressreactie en perceptie", zegt ze.
Een doorlopend onderzoek naar de dagelijkse stressniveaus, bevestigt Galvan, bevestigt dat de scores van adolescenten op een risicovolle oefening op hoogbelaste dagen stijgen.7 Maar voorlopige fMRI-resultaten suggereren dat ook hier niet alle tieners gelijk zijn: het nemen van risico's neemt alleen toe bij degenen die op die dagen de meeste activering vertonen in het emotieregulerende limbische systeem.
Laurence Steinberg, Ph.D., Distinguished University Professor of psychology aan de Temple University, onderzoekt de complexiteit van het nemen van risico's en bestudeert een andere factor van algemeen erkend belang in het leven van tieners: de invloed van gelijken.
In een reeks experimenten deden adolescenten en volwassenen hetzelfde in een gesimuleerde rij-oefening. Toen tieners de test namen in aanwezigheid van twee vrienden, namen het nemen van risico's en de gevolgen ervan - ze liepen meer lichten en meer crashes op - dramatisch op, terwijl de prestaties van volwassenen niet werden beïnvloed.
Het verschil, volgens fMRI-gegevens verzameld tijdens de rij-oefening, wzoals opnieuw in hersengebieden geassocieerd met beloning - in tieners, maar niet in volwassenen, werd het nucleus accumbens-prefrontale cortexcircuit significant meer geactiveerd in de aanwezigheid van peers.8
"We hopen dat ouders en tieners zelf van sommige van dit werk zullen erkennen dat ze rekening moeten houden met het feit dat teenoordeel niet hetzelfde is wanneer ze met hun vrienden zijn, dat ze risicovollere dingen doen," zegt Steinberg.
Als de aanwezigheid van peers de risicobereidheid van tieners verhoogt door de respons op de beloning te verhogen, kan hetzelfde circuit mogelijk worden ingeroepen om beteugelen risicovolle neigingen. Een onderzoek in het lab van Beatriz Luna wees uit dat monetaire prikkels de prestaties van de veeleisende taak voor oogirritatieremming voor adolescenten (maar niet voor volwassenen) verbeterden. Niet alleen nam de activiteit toe in het beloningscircuit, maar ook in de hersenregio's die de oogbeweging zelf regelen.9
"Het was alsof het brein van de adolescent zei: 'aangezien er een beloning is, laten we vol gas gaan', 'zegt Luna. "Wat een stimulans is, is het vermogen van de hersenen verbeteren om te doen wat nodig is om de beloning te krijgen ... hier betekent het opzuigen van remmende controle."
Ervaringszaken
Meer in het algemeen is aanpassingsvermogen een nieuw thema in de studie naar het nemen van risico's voor adolescenten. "Het is niet juist als het verhaal wordt verteld alsof dit een biologisch gestuurd rijpingproces is dat niet wordt beïnvloed door de context en de omgeving", zegt Steinberg. "We weten dat ervaring ertoe doet, wat we net beginnen te bestuderen als een veld, is hoe het zich in de hersenen afspeelt."
Hij onderzoekt of de gevaren van wederzijdse beïnvloeding verminderd kunnen worden door individuen te trainen op manieren die de cognitieve controle verbeteren. "We gaan kijken naar patronen van hersenactiviteit in de aanwezigheid van leeftijdsgenoten onder degenen die de training hebben gehad en nog niet hebben gehad," zegt hij.
Voor Dana Alliance lid Abigail Baird, Ph.D., hoogleraar psychologie aan het Vassar College, moet de rol van ervaring in een zeer brede zintuigcultuur in adolescentengedrag niet worden onderschat. Ze heeft adolescentie beschreven als 'de sociale en emotionele uitdrukking van de biologische gebeurtenis die bekend staat als de puberteit'.10
"Er is niets in menselijk gedrag dat eenvoudig biologisch of ecologisch is", zegt Baird. Om het nemen van risico's voor adolescenten te begrijpen, stelt ze voor, een waardering van beide te eisen.
In één experiment vergeleek ze de hersenactiviteit bij volwassenen en adolescenten toen ze vroeg of verschillende scenario's een goed of een slecht idee waren. Beide groepen verwierpen wijselijk zulke noties als "zwemmen met haaien", "bijten op een gloeilamp" of "van een dak springen" - hoewel de volwassenen het aanzienlijk sneller deden. Het verschil was blijkbaar betrokken bij de mentale processen: volwassenen vertoonden een grotere activering in de visuele cortex en de insula (een hersengebied dat gedachten vertaalt in viscerale sensaties), terwijl de prefrontale cortex harder werkte bij tieners. In eenvoudige bewoordingen konden de volwassenen het vooruitzicht visualiseren en onmiddellijk reageren, terwijl de tieners het moesten overdenken, suggereert Baird.11
"Wat ik denk gebeurt is dat tieners gewoon niet genoeg ervaring hebben gehad om dat darmstelsel te ontwikkelen, die fysieke gevoelens van goed en kwaad die volwassenen kunnen gebruiken bij het nemen van beslissingen waar ze niet over hoeven na te denken." cognitie, voegt ze eraan toe, komt het vermogen om te generaliseren vanuit de eigen ervaring en die van anderen. Een volwassene die haar hand op een glas heeft geknipt, kan heel goed in staat zijn om te visualiseren en fysiek te reageren op het idee van "een lamp bijten" op een manier die een tiener niet kan.
Haar bevindingen zijn niet in tegenspraak met onderzoek dat de nadruk legt op de rol van krachtige drijfveren naar beloning bij het nemen van risico's, zegt ze. Het trage tempo van denken, versus een onmiddellijke darmrespons, zou de cognitieve controle verder kunnen benadelen in het concurreren met emotionele bevrediging.
Haar bevindingen impliceren ook niet dat er iets ontbreekt in het tienerbrein. Een centrale taak van dit ontwikkelingsstadium is het leren van de regels van het volwassen leven binnen een bepaalde cultuur, en "een onervaren adolescent is een gezonde adolescent," Baird zegt. Sommige risico's nemen komt met het tienergebied. "De kunst is om ze te helpen hun systeem op te leiden met informatieve, niet dodelijke ervaringen ... Een van mijn grootste zorgen is dat veel tieners die ervaring niet krijgen - dat mensen hen te veel proberen te beschermen. Ik zou liever een kind van haar fiets laten vallen dan de auto te laten vallen. '
De adolescentie met de bijbehorende valkuilen, wijst ze erop, duurt veel langer in de VS dan elders; er zijn culturen waar kinderen verantwoordelijkheden op zich nemen tegen de tijd dat ze 14 of 15 zijn. Zien hun hersenen meer "volwassen" dan Amerikanen van dezelfde leeftijd, vooral in risicovolle situaties? "Ik zou mijn linkerarm voor die gegevens willen geven," zegt Baird.
Gepubliceerd oktober 2012
1 US Department of Health and Human Services, Health Resources and Services Administration, Maternal and Child Health Bureau. Child Health USA 2011. Rockville, Maryland: US Department of Health and Human Services, 2011: http://mchb.hrsa.gov/chusa11/hstat/hsa/pages/229am.html
2Casey, BJ et al. Remmen en versnellen van het brein van de adolescent. J Res Adolesc. 2011 maart 1; 21 (1): 21-33.
3Hwang K, Velanova K en Luna, B.Versterking van top-down frontale cognitieve controlenetwerken die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van remmende controle: een functionele magnetische resonantiebeeldvorming, effectief connectiviteitsonderzoek. J. Neuroscience. 17 november, 2010; 30 (46) 15535-15545.
4 Giedd, JN. Het tienerbrein: klaar om te leren, klaar om risico's te nemen. grote hersenen 26 februari 2009: http://www.dana.org/news/cerebrum/detail.aspx?id=19620
5 Asato MR et al. White Matter Development in Adolescence: A DTI Study. Cerebrale cortex September 2010; 20: 2122-2131
6 Galvan, A et al. Risicobereidheid en het brein van de adolescent: wie loopt er risico? Ontwikkelingswetenschap 10: 2 (2007), pp F8-F14
7Galván A & McGlennen KM. Dagelijkse stress verhoogt de risicovolle besluitvorming bij adolescenten: een voorstudie. Dev Psychobiol. 2012 mei; 54 (4) 433-40.
8Chein, J. et al. Peers verhogen de risicobereidheid van adolescenten door de activiteit in de beloningscircuits van de hersenen te verbeteren. Ontwikkelingswetenschap 14 (2011): F1-F10.
9Geier CF. et al. Onvolwassenheden bij het verwerken van beloningen en de invloed ervan op remmende controle tijdens de adolescentie. Cereb Cortex. 2010 juli; 20 (7) 1613-29.
10Baird, AA, Silver, SH (2011) The Teen Species: Why gender matters. (in druk) Mercer Law Review Leadartikeleneditie, 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. "Wat was je aan het denken?" Een neurale signatuur geassocieerd met redeneren in de adolescentie. Posterpresentatie: 12th annual Cognitive Neuroscience Society met 2005: http://faculty.vassar.edu/abbaird//research/presentations/pdfs/CNS_05_ab.pdf
;
