Doświadczenie w okresie dojrzewania kształtuje rozwój mózgu: od synaps i sieci po normalne i patologiczne zachowania (2019)

Neurotoksykol Teratol. 2019 Sep 7; 76: 106834. doi: 10.1016 / j.ntt.2019.106834.

Dow-Edwards D.1, MacMaster FP2, Peterson BS3, Niesink R.4, Andersen S5, Braams BR6.

Abstrakcyjny

Dorastanie jest okresem dramatycznej reorganizacji neuronów, która tworzy okres podatności i możliwości rozwoju psychopatologii. Dojrzewanie różnych obwodów nerwowych w okresie dojrzewania zależy w dużym stopniu od doświadczeń zarówno fizycznych, jak i psychospołecznych. Odbywa się to poprzez proces plastyczności, który jest strukturalną i funkcjonalną adaptacją układu nerwowego w odpowiedzi na wymagania środowiskowe, zmiany fizjologiczne i doświadczenia. W okresie dojrzewania adaptacja ta zachodzi na tle zmian strukturalnych i funkcjonalnych wynikających z czynników genetycznych i epigenetycznych oraz doświadczeń zarówno przed urodzeniem, jak i w okresie poporodowym. Plastyczność pociąga za sobą zmianę połączeń między neuronami poprzez długoterminowe wzmocnienie (LTP) (które zmienia wydajność synaptyczną), synaptogenezę, kiełkowanie aksonów, przebudowę dendrytyczną, neurogenezę i rekrutację (Skaper i in., 2017). Chociaż większość empirycznych dowodów na plastyczność wywodzi się z badań układów sensorycznych, ostatnie badania sugerują, że w okresie dojrzewania doświadczenia społeczne, emocjonalne i poznawcze zmieniają strukturę i funkcję sieci służących tym domenom zachowania. Każda z tych sieci neuronowych wykazuje podwyższoną podatność na zależną od doświadczenia plastyczność podczas wrażliwych okresów, które występują w różnych obwodach i różnych obszarach mózgu w określonych okresach rozwoju. Ten raport podsumuje niektóre przykłady adaptacji, które występują w okresie dojrzewania, oraz pewne dowody, że mózg nastolatka reaguje inaczej na bodźce niż dorośli i dzieci. To sympozjum „Doświadczenie w okresie dojrzewania kształtuje rozwój mózgu: od synaps i sieci do normalnego i patologicznego zachowania” odbyło się podczas dorocznego spotkania Developmental Neurotoxicology Society / Teratology Society w Clearwater na Florydzie w czerwcu 2018 r. Sekcje opisują dojrzewanie mózgu w okresie dojrzewania badanym przy użyciu technologii obrazowania, zilustrują, jak plastyczność kształtuje strukturę mózgu na przykładach stanów patologicznych, takich jak zespół Tourette'a i zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi, a także przegląd kluczowych układów molekularnych zaangażowany w tę plastyczność i jak niektóre powszechnie nadużywane substancje zmieniają rozwój mózgu. Następnie opisano rolę używek stosowanych w leczeniu zespołu nadpobudliwości z deficytem uwagi (ADHD) w plastyczności obwodu nagrody. Wreszcie dane kliniczne sprzyjające zrozumieniu wpływu rówieśników na ryzykowne zachowania u nastolatków dostarczają dowodów na złożoność ról, jakie odgrywają rówieśnicy w podejmowaniu decyzji, co jest zjawiskiem innym niż u dorosłych. Badania obrazowe ujawniły, że aktywacja sieci społecznościowej przez obecność rówieśników podczas podejmowania decyzji jest wyjątkowa u nastolatków. Ponieważ normalny rozwój mózgu opiera się na doświadczeniach, które zmieniają funkcjonalne i strukturalne połączenia między komórkami w obwodach i sieciach, aby ostatecznie zmienić zachowanie, czytelnicy mogą zostać uświadomieni o niezliczonych sposobach porwania normalnych procesów rozwojowych.

SŁOWA KLUCZOWE:  Rozwój mózgu młodzieży; Relacje mózg / zachowanie; MRI / fMRI; Plastyczność

PMID: 31505230

DOI: 10.1016 / j.ntt.2019.106834