Hersenonderzoek onthult hoe tieners anders leren dan volwassenen (2016)

[Opmerking: zouden tieners een grotere respons op belonen kunnen vertonen in het geval van sociale en seksuele beloningen misschien?]

Wetenschappers hebben een uniek kenmerk van het brein van adolescenten ontdekt dat het vermogen van tieners om te leren en herinneringen te vormen, verrijkt: de gecoördineerde activiteit van twee verschillende hersengebieden. Deze waarneming, die in tegenstelling staat tot de hersenen van volwassenen, kan verband houden met de vaak bespotte affiniteit van tieners voor beloningszoekend gedrag. Deze bevindingen suggereren dat dergelijk gedrag niet noodzakelijk schadelijk is, maar in plaats daarvan een cruciaal kenmerk kan zijn van de adolescentie en het volwassen wordende brein.

De resultaten van dit onderzoek zijn vandaag gepubliceerd in Neuron.

“Studies van het puberbrein richten zich vaak op de negatieve effecten van tieners'beloningszoekend gedrag. We veronderstelden echter dat deze neiging verband kan houden met beter leren, ”zei Daphna Shohamy, PhD, een hoofdonderzoeker aan het Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute in Columbia en universitair hoofddocent psychologie aan Columbia. "Door een combinatie van leertaken en beeldvorming van de hersenen bij tieners en volwassenen te gebruiken, hebben we patronen van hersenactiviteit bij adolescenten geïdentificeerd die het leren ondersteunen - om hen met succes naar volwassenheid te begeleiden."

Voor deze studie, waarbij 41-tieners en 31-volwassenen betrokken waren, concentreerden de auteurs zich aanvankelijk op een hersengebied genaamd de striatum. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het striatum vele aspecten van een hogere hersenfunctie coördineert, van planning tot besluitvorming. Maar het is het meest bekend vanwege zijn rol in iets dat genoemd wordt versterking van leren.

"In eenvoudigste bewoordingen is bekrachtigingsleren een gok maken, te horen krijgen of je gelijk of ongelijk hebt, en die informatie gebruiken om de volgende keer een betere gok te maken", zegt Juliet Davidow, PhD, de eerste auteur van het artikel, die dit onderzoek voltooide. terwijl ze haar doctoraat in de psychologie aan Columbia behaalde en is nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Harvard University.

Stel u bijvoorbeeld voor dat u een reeks kaarten met nummers krijgt en wordt gevraagd om het volgende getal in de reeks te raden.

"Als je het goed raadt, vertoont het striatum activiteit die overeenkomt met die positieve feedback, waardoor je keuze wordt bekrachtigd", legde Dr. Davidow uit. "In wezen is het een beloningssignaal dat de hersenen helpt om de succesvolle keuze opnieuw te herhalen."

Vanwege de neiging van tieners tot beloningsgedrag, stelden de onderzoekers voor dat deze leeftijdsgroep volwassenen zou overtreffen in termen van bekrachtigingsleren door een grotere affiniteit voor beloningen te tonen. Deze hypothese werd bevestigd nadat beide groepen waren gevraagd om een ​​reeks leertaken uit te voeren.

Om te zien wat er in de hersenen gebeurde, werkte Dr. Shohamy samen met Adriana Galván, PhD. Dr. Galván, universitair hoofddocent psychologie en faculteitslid van het Brain Research Institute aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, is een expert in beeldvorming van de hersenen bij tieners. Samen scanden ze de hersenen van elke deelnemer met functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) terwijl ze de leertaken uitvoerden. De auteurs veronderstelden dat de superieure capaciteiten van de tieners te wijten waren aan een hyperactief striatum.

"Maar verrassend genoeg vonden we, toen we de hersenen van tieners vergeleken met die van volwassenen, geen verschil in beloningsgerelateerde striatale activiteit tussen de twee groepen," zei Dr. Davidow. "We ontdekten dat het verschil tussen volwassenen en tieners niet in het striatum lag, maar in een nabijgelegen regio: de hippocampus."

De hippocampus is het geheugenhoofdkwartier van de hersenen. En hoewel het belangrijk is voor het opslaan van herinneringen aan gebeurtenissen, plaatsen of individuen, heeft het doorgaans niet te maken met bekrachtigingsleren. Maar in deze studie onthulde de fMRI-analyse van de auteurs een toename van de hippocampusactiviteit voor tieners - maar niet voor volwassenen - tijdens het leren van bekrachtiging. Bovendien leek die activiteit nauw samen te hangen met de activiteit in het striatum.

Om dit verband te onderzoeken, gleden de onderzoekers willekeurige en irrelevante afbeeldingen van objecten in de leertaken, zoals een wereldbol of een potlood. De afbeeldingen - die niet van invloed waren op de vraag of de deelnemers goed of fout hadden geraden - dienden tijdens de taken als een soort achtergrondgeluid. Toen later werd gevraagd, herinnerden zowel volwassenen als tieners zich dat ze een aantal van de objecten hadden gezien, maar niet anderen. Echter, alleen in de tienerjaren was de herinnering aan de objecten geassocieerd met reinforcement learning, een observatie die gerelateerd was aan de connectiviteit tussen de hippocampus en het striatum in het tienerbrein.

"Wat we uit deze resultaten kunnen halen, is niet dat tieners in het algemeen een beter geheugen hebben, maar dat de manier waarop ze het zich herinneren anders is", zegt dr. Shohamy, die ook lid is van het Kavli Institute for Brain Science in Columbia. . “Door twee dingen te verbinden die niet intrinsiek met elkaar verbonden zijn, de adolescente hersenen probeert misschien een beter begrip van de omgeving op te bouwen tijdens een belangrijke fase in het leven. "

Studies hebben zelfs aangetoond dat adolescentie een cruciale tijd is waarin krachtige herinneringen worden gevormd, waarvan de auteurs beweren dat deze te danken zijn aan deze verbeterde connectiviteit tussen de hippocampus en het striatum.

"In grote lijnen is de adolescentie een tijd waarin tieners hun zelfstandigheid beginnen te ontwikkelen", zei dr. Shohamy. “Wat kan een brein in deze periode nog meer doen dan overdrive te leren? Het kan zijn dat het unieke van de tiener is hersenen kan niet alleen bepalen hoe ze leren, maar ook hoe ze informatie gebruiken om zich voor te bereiden op volwassenheid. "

Meer informatie: Dit artikel is getiteld: "Een voordeel voor beloningsgevoeligheid: de hippocampus ondersteunt verbeterd leren van bekrachtiging tijdens de adolescentie." DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,