Szybka jazda, narkotyki i niebezpieczny seks: zachowanie nastolatków, które kocha ryzyko, może wynikać z luki neurologicznej rozwijającego się mózgu
Carl Zimmer
Nastolatki są zagadką, a nie tylko dla rodziców. Kiedy dzieci przechodzą z dzieciństwa do okresu dojrzewania, ich śmiertelność podwaja się, mimo że nastolatki są silniejsze i szybsze niż dzieci, a także bardziej odporne na choroby. Zarówno rodzice, jak i naukowcy obfitują w wyjaśnienia. Kuszące jest, aby sprowadzić to do zwykłej głupoty: nastolatki nie nauczyły się jeszcze, jak dokonywać dobrych wyborów. Ale to po prostu nieprawda. Psycholodzy odkryli, że nastolatkowie są tak samo biegli jak dorośli w rozpoznawaniu ryzyka niebezpiecznego zachowania. Coś jeszcze działa.
Naukowcy w końcu odkrywają, czym jest to „coś”. Nasze mózgi mają sieci neuronów, które ważą koszty i korzyści potencjalnych działań. Łącznie sieci te obliczają, jak cenne są rzeczy i jak daleko zajdziemy, aby je zdobyć, dokonując osądów w setnych częściach sekundy, daleko od naszej świadomej świadomości. Ostatnie badania ujawniają, że nastoletnie mózgi nie działają, ponieważ ważą te konsekwencje w szczególny sposób.
Niektóre z najbardziej wymownych wglądów w umysł nastolatków nie pochodzą od ludzi, ale od szczurów. Około siedmiu tygodni po urodzeniu szczury osiągnęły dojrzałość płciową i zaczynają zachowywać się jak nastolatki. Zaczynają spędzać mniej czasu ze swoimi rodzicami i więcej z innymi dorastającymi szczurami; stają się bardziej ciekawi nowych doświadczeń i coraz częściej odkrywają swój świat. Nastoletnie szczury rozwijają również nowe pragnienia. Nie chodzi tylko o to, że interesuje ich seks, ale także, że ich krajobraz przyjemności przechodzi przez wstrząs.
Miriam Schneider, farmakolog behawioralny, która studiuje dorastanie na Uniwersytecie w Heidelbergu, i jej koledzy niedawno udokumentowali tę zmianę. Naukowcy przeprowadzili eksperyment na grupie szczurów w różnym wieku, pozwalając zwierzętom pić tyle słodzonego skondensowanego mleka, ile chcieli. Ilość wypitego mleka, w stosunku do masy ciała, utrzymywała się na stałym poziomie dzięki młodości w okresie dojrzewania. Ale kiedy osiągnęli dojrzewanie, zaczęli pić dużo więcej. Kiedy stali się dorosłymi szczurami, ich tempo picia mleka spadło, a następnie stały się stabilne w miarę starzenia się.
Dla każdego rodzica, który obserwował nastolatka pijącego butelkę sody, ten kolec wyglądałby okropnie znajomo. Ale zachowanie dorastających szczurów nie jest po prostu wynikiem ich większej niż młodocianych. Schneider i jej koledzy wyszkolili swoje szczury, aby nacisnęły dźwignię, aby uzyskać tryskające mleko. Szczury musiały naciskać dźwignię kilkadziesiąt razy, zanim zostały nagrodzone jednym łykiem, a każdy kolejny łyk wymagał jeszcze dwóch naciśnięć niż poprzedni. Wymóg ten pozwolił Schneider i jej współpracownikom zmierzyć, ile pracy szczury były skłonne przyznać za nagrodę. Okazało się, że szczury dojrzewające będą naciskać dźwignię znacznie częściej niż szczury w każdym innym wieku, wkładając znacznie więcej pracy w kalorie, które otrzymywały, biorąc pod uwagę ich rozmiar. Innymi słowy, bardziej cenili mleko.
Wiele innych eksperymentów potwierdza wyniki Schneidera. Bez względu na to, czy jest to gryzoń czy człowiek, dojrzewanie sprawia, że zyskujemy nie tylko na słodkich napojach, ale także na różnego rodzaju nagrodach. Zespół kierowany przez Elizabeth Cauffman, psycholog badawczy z University of California, Irvine, który bada zachowania antyspołeczne u młodzieży, udokumentował tę zmianę za pomocą gry w karty. Ona i jej zespół mieli wolontariusze grają w prostą grę hazardową ze zdjęciami czterech talii kart na ekranie komputera (pdf). W każdym momencie gry strzałka wskazywała jedną z talii. Wolontariusze mogą albo odwrócić kartę lub przejść. Każda karta miała na sobie inną kwotę - na przykład „+ $ 100” lub „- $ 25”. Celem gry było wygranie jak największej ilości wyimaginowanych pieniędzy.
Naukowcy ułożyli pokłady. Dwie talie miały więcej przegrywających kart niż zwycięskie, a odwrotnie było w przypadku pozostałych dwóch talii. Kiedy ludzie grają w te gry, nieświadomie zmieniają strategie, widząc więcej kart. Mijają więcej talii i zabierają więcej kart od innych. Cauffman i jej koledzy śledzili strategie ochotników 901 w wieku od 10 do lat 30 i porównywali nastolatki z innymi grupami wiekowymi. We wszystkich grupach wiekowych im starsi wolontariusze, tym bardziej unikali korzystania z przegranych talii. Ale naukowcy odkryli inny wzór, jeśli chodzi o zwycięskie talie. Młodzież miała tendencję do gry na zwycięskich taliach częściej niż dorośli lub wcześniacy. Innymi słowy, byli niezwykle wrażliwi na nagrodę za zdobywanie pieniędzy, ale tak samo jak inni, gdy dochodziło do ryzyka jej utraty.
U podstaw tego zachowania leżą obwody nerwowe mózgu nastolatka. Neurobiolog BJ Casey a jej koledzy z Instytutu Sacklera w Weill Cornell Medical College uważają, że wyjątkowy sposób, w jaki młodzież przykłada wagę do rzeczy, można wyjaśnić biologiczną osobliwością. W naszym obwodzie nagród mamy dwa oddzielne systemy, jeden do obliczania wartości nagród, a drugi do oceny ryzyka związanego z ich uzyskaniem. I nie zawsze dobrze ze sobą współpracują.
Casey śledził działanie tych podwójnych systemów, ponieważ wolontariusze grali w gry, leżąc w skanerze fMRI. Ona i doktorant Leah Somerville pokazali 62 ochotnikom serię uśmiechniętych lub spokojnych twarzy. W niektórych próbach wolontariusze musieli naciskać przycisk, gdy tylko zobaczyli uśmiechniętą twarz; w innych próbach poproszono ich, aby stawili opór szczęśliwym twarzom, a zamiast tego zareagowali na spokojne, chociaż widok szczęśliwej twarzy przywołuje w mózgu te same, szukające nagrody odpowiedzi, jak widok znaku dolara lub perspektywa smacznego jedzenie.
Casey ocenił, jak często wolontariusze prawidłowo reagowali na spokojne twarze i jak często nie opierali się pokusie naciśnięcia przycisku podczas oglądania radosnych. Następnie zbadała skany mózgu swoich pacjentów, aby zobaczyć, które obszary mózgu stały się aktywne i sprawdzić, czy wiek ochotników - od 6 do 29 - zrobił różnicę w ich odpowiedziach. Po raz kolejny nastolatki wyróżniły się spośród innych. Gdy zostaniesz poproszony o naciśnięcie przycisku dla spokojnych twarzy, stawali się coraz bardziej skłonni do omyłkowego naciskania przycisku na szczęśliwe twarze, zbyt. Innymi słowy, wynagrodzenie szczęśliwej twarzy utrudniało im kontrolowanie swoich impulsów.
Skany mózgu ujawniły, jak inaczej przetwarzają nagrody. Tylko u nastolatków widok szczęśliwej twarzy wywołał znaczącą reakcję z brzusznego prążkowia, małej plamki neuronów zlokalizowanej w pobliżu centrum mózgu. The prążkowie brzuszne jest szczególnie wrażliwy na dopaminę, która wywołuje uczucie oczekiwania i pomaga mózgowi w osiągnięciu celu. Brzuszne prążkowie wytwarza większe reakcje na większe nagrody, a nastolatki są przystosowane do wzmacniacza, dzięki czemu nagrody wydają się jeszcze bardziej atrakcyjne.
Oddzielna sieć regionów z przodu mózgu odpowiada za ocenę sprzecznych impulsów. Ta kognitywna sieć kontroli pozwala nam powstrzymać akcję, która może przynieść krótkoterminową nagrodę, jeśli zakłóca to cel długoterminowy. Sieć rozwija się bardzo powoli w pierwszych latach życia 25. W rezultacie działa słabo w dzieciństwie, lepiej u nastolatków, a nawet lepiej u dorosłych.
Casey był w stanie obserwować działającą sieć kontroli poznawczej. Ona i jej koledzy przeanalizowali skany mózgu ochotników, podczas gdy trzymali się z dala od klucza, którego nie powinni uderzać. W tych momentach, część sieci kontroli poznawczej, nazywana dolny zakręt czołowy, był bardziej aktywny niż w innych czasach. Kiedy naukowcy porównali reakcję sieci kontroli poznawczej u ludzi w różnym wieku, znaleźli uderzający wzór. U dzieci sieć była najbardziej aktywna, u nastolatków aktywność była niższa, a u dorosłych była niższa. Casey proponuje, że wraz z dojrzewaniem sieci kontroli poznawczej staje się ona bardziej wydajna. Skutek jest taki, że wraz z wiekiem musimy mniej wysiłku wkładać w powstrzymywanie się.
Kłopot z nastolatkami, podejrzewa Casey, polega na tym, że wpadają w lukę neurologiczną. Pęd hormonów w okresie dojrzewania pomaga kierować sieć systemów nagradzania w kierunku dojrzałości, ale hormony te nie przyspieszają sieci kontroli poznawczej. Zamiast tego kontrola poznawcza powoli dojrzewa w dzieciństwie, okresie dojrzewania i we wczesnej dorosłości. Dopóki nie nadejdzie, nastolatki utknęły z silnymi reakcjami na nagrody, bez znacznej kompensacyjnej odpowiedzi na powiązane ryzyko.
Z ewolucyjnego punktu widzenia śmiałe impulsy nastolatków mogą być korzystne, wskazuje Casey. Kiedy młody ssak staje się dojrzały seksualnie, musi opuścić swoich rodziców i sam się wykreślić. Musi znaleźć własną podaż jedzenia i ustanowić swoje miejsce w świecie dorosłych. U niektórych gatunków ssaków okres dojrzewania to czas, w którym jednostki opuszczają jedną grupę i znajdują nową. W innych jest czas na szukanie partnerów seksualnych.
System nagradzania nastoletniego mózgu może sprawić, że nastolatkowie będą bardziej skłonni stawić czoła zagrożeniom, jakie niesie ze sobą ten nowy, zniechęcający etap życia. Ale dzięki dostępowi do współczesnych niebezpieczeństw, takich jak nielegalne narkotyki i szybkie samochody, wzrosło ludzkie ryzyko. Ewolucja nie działa wystarczająco szybko, aby zareagować na takie czynniki.
Zwiększone odpowiedzi mózgu mogą również otworzyć drogę do problemów psychologicznych. Ze względu na doświadczenie, środowisko lub geny, niektóre nastolatki mogą mieć stosunkowo niski poziom kontroli poznawczej, co czyni je szczególnie podatnymi na neurologiczne sygnały strachu, sugeruje Casey. Jeśli sygnały nie zostaną usunięte, mogą prowadzić do lęku, depresji lub innych zaburzeń, takich jak uzależnienie. A nawet dobrze przystosowani nastolatkowie mogą być przygotowani do wyboru serca nad głową - lub, być może, powinniśmy teraz powiedzieć, prążkowia brzusznego nad dolnym zakrętem czołowym.
Dojrzewanie frontostriatalne przewiduje, że kontrola poznawcza nie może wywołać apetytu u młodzieży.
J Cogn Neurosci. 2010 Sep 1.
Somerville LH, Zając T, Casey BJ.
Weill Cornell Medical College, Nowy Jork.
Abstrakcyjny
Podejmowanie ryzyka przez młodzież jest problemem zdrowia publicznego, który zwiększa prawdopodobieństwo złych wyników w życiu. Uważa się, że jednym z czynników wpływających na skłonność nastolatków do podejmowania ryzyka jest zwiększona wrażliwość na bodźce apetyczne w porównaniu z niedojrzałą zdolnością do sprawowania wystarczającej kontroli poznawczej. Przetestowaliśmy tę hipotezę, charakteryzując interakcje między obszarami prążkowia brzusznego, prążkowia grzbietowego i kory przedczołowej przy różnym obciążeniu apetytem przy użyciu skanowania fMRI. Dzieci, nastolatki i dorośli uczestnicy wykonali zadanie „idź / nie idź” z apetytem (uśmiechnięte twarze) i neutralnymi wskazówkami (spokojne twarze). Kontrola impulsów do sygnałów neutralnych wykazywała liniową poprawę wraz z wiekiem, podczas gdy nastolatki wykazywały nieliniową redukcję kontroli impulsów do wskazówek apetytowych. Ten spadek wydajności u nastolatków był równoległy ze zwiększoną aktywnością w brzusznym prążkowiu. Rekrutacja w korze przedczołowej korelowała z ogólną dokładnością i wykazywała liniową odpowiedź wraz z wiekiem w badaniach no-go versus go. Analizy połączeń pozwoliły zidentyfikować brzuszny obwód czołowo-prążkowy, w tym zakręt czołowy dolny i prążkowia grzbietowe podczas prób no-go versus go. Badanie rekrutacji pod kątem rozwoju wykazało, że nastolatki wykazywały większą koaktywację między pacjentami w prążkowiu brzuszno-grzbietowym w porównaniu z dziećmi i dorosłymi w przypadku szczęśliwych prób w porównaniu z innymi osobami. Odkrycia te sugerują przesadną reprezentację prążkowia brzusznego sygnałów apetytu u nastolatków w stosunku do pośredniej odpowiedzi kontroli poznawczej. Dane dotyczące łączności i koaktywności sugerują, że systemy te komunikują się na poziomie prążkowia grzbietowego w różny sposób w trakcie rozwoju. Stronnicze reagowanie w tym systemie jest jednym z możliwych mechanizmów leżących u podstaw zwiększonego ryzyka w okresie dojrzewania
;