26. januar 2011 i medisin og helse / nevrovitenskap
Forstørre Hver rad representerer aktiviteten i et neuron på viktige tider under oppgaven. På belønningstidspunktet ble nesten en tredjedel av ungdomsneuronene begeistret (vist i rødt) selv om nivået av hemming (i blått) endret seg marginalt. Voksenneuroner registrerte mye høyere hemmende aktivitet og mindre eksitasjon. Kreditt: B. Moghaddam
University of Pittsburgh forskere har registrert neuron aktivitet i ungdoms rotte hjerner som kunne avsløre den biologiske roten av tenårene tilbøyelighet til å vurdere fordeler over konsekvenser og forklare hvorfor ungdommer er mer sårbare for narkotikamisbruk, atferdsforstyrrelser og andre psykologiske lidelser.
Teamet rapporterer i Journal of Neuroscience som elektrodeopptak av voksen og ungdom hjernecelleaktivitet under utførelsen av en belønningsdrevet oppgave, viser at ungdomshjerne reagerer på belønninger med langt større spenning enn voksne hjerner. Denne frenesen av stimulering skjedde med varierende intensitet gjennom hele studien sammen med en større grad av disorganisering i ungdomshjernene. Hjernen til voksne rotter, derimot, behandlet sine priser med en konsistent balanse av excitasjon og inhibering.
Den ekstreme forskjellen i hjerneaktivitet gir en mulig fysiologisk forklaring på hvorfor tenåringer er mer utsatt enn voksne for utslett atferd, avhengighet og psykiske sykdommer, sa hovedforsker Bita Moghaddam, professor i nevrovitenskap ved Pitts School of Arts and Sciences. Hun og medforfatter David Sturman, en doktorgradsstudent fra Pitt nevrovitenskap, observerte de forskjellige reaksjonene som belønning hos individuelle nevroner i den orbitofrontale cortex, en hjerneområde som veier utbytte og straff for å planlegge og ta beslutninger.
"Den uorganiserte og overflødige eksitatoriske aktiviteten vi så i denne delen av hjernen, betyr at belønning og andre stimuli behandles annerledes av ungdommer," sa Moghaddam. "Dette kan styrke effekten av belønning på beslutningstaking og svare på flere spørsmål angående ungdoms atferd, fra deres større mottakelighet for rusmisbruk til deres mer ekstreme reaksjoner på behagelige og opprørende opplevelser."
I tillegg har funksjonsfeil i den orbitofrontale cortex blitt observert i tilfeller av skizofreni, humørsykdommer og andre psykiske forstyrrelser, sa Moghaddam. Den typen uregelmessig aktivitet i cortexen som hun og Sturman observert kunne forverre disse forholdene på en tid da den modne hjernen er sårbar.
"Symptomene på disse sykdommene begynner vanligvis å dukke opp i ungdomsårene," sa Moghaddam. "Ungdomsår er en periode med atferdsmessige og psykiatriske sårbarheter, så den uorganiserte hjerneaktiviteten og overflødig eksitasjon kan presse en hjerne som allerede er disponert for psykiske lidelser for langt, noe som kan utløse symptomer."
Voksen- og ungdomsnuralaktivitet var lik først. Når en belønning ble forventet (sesjoner 3-6), spredte ungdomshjerneaktivitet, etterfulgt av en sakte reduksjon etter at sukkelpelleten ble mottatt (mattholding). Voksne opplevde en tilsvarende rask økning i aktivitet etterfulgt av en rask retur til baseline. Kreditt: B. Moghaddam
Studien er den første som registrerer og sammenligner individ neuron aktiviteti voksen- og ungdomshjerne under utførelsen av en oppgave. Moghaddam og Sturman presenterte voksne og ungdomsrotter - som viser atferdsmessige og biologiske likheter med voksne og tenårige mennesker - med tre hull for å pusse sine neser gjennom; Rottene fikk hver en sukkerpellet når de valgte midthullet.Brain Aktiviteten hos ungdommene var lik den som voksne mesteparten av tiden, men påfallende forskjeller oppstod da de yngre rotter hentet belønninger. Som hver av de voksne rotter samlet en sukkerpellet, orbitofrontale cortex neuroner viste den normale økningen i både eksitasjon og inhibering, med konsistente nivåer av hver impuls gjennom hele studien.
Ungdommer viste derimot økninger i eksitasjon som varierte fra to til fire ganger nivået hos voksne. Samtidig endret de hemmende impulsene i ungdommens hjerne seg knapt fra de lave nivåene de opplevde før de fikk sukkerpelleten.
Forutsatt av University of Pittsburgh
"Tenåringshjerner overbelønner belønninger, noe som tyder på roten til risikabel oppførsel, psykiske lidelser." 26. januar 2011. http://phys.org/news/2011-01-teen-brains-over-process-rewards-root.html
;
