Dtsch Arztebl Int. Jun 2013; 110 (25): 425 – 431.
Sumário
Contexto
A adolescência é a fase da vida entre a infância tardia e a idade adulta. Normalmente, os adolescentes buscam diversão, novas experiências e fortes emoções, às vezes colocando sua saúde em sério risco. Na Alemanha, por exemplo, 62% de todas as mortes entre pessoas com idade entre 15 e 20 são devidas a lesões traumáticas. Explicações neurocientíficas têm sido propostas para o comportamento típico do adolescente; Com essas explicações em mente, pode-se derivar formas adequadas de lidar com adolescentes.
Forma
Nós revisamos seletivamente artigos pertinentes recuperados do banco de dados PubMed sobre o desenvolvimento estrutural e funcional do cérebro na adolescência.
Consistentes
Novas descobertas na psicologia do desenvolvimento e na neurociência revelam que uma reorganização fundamental do cérebro ocorre na adolescência. No desenvolvimento cerebral pós-natal, a densidade máxima da massa cinzenta é alcançada primeiro no córtex sensório-motor primário, e o córtex pré-frontal amadurece por último. Áreas cerebrais subcorticais, especialmente o sistema límbico e o sistema de recompensa, se desenvolvem mais cedo, de modo que há um desequilíbrio durante a adolescência entre as áreas subcorticais mais maduras e áreas pré-frontais menos maduras. Isso pode explicar os padrões típicos de comportamento do adolescente, incluindo a tomada de risco.
Conclusão
A alta plasticidade do cérebro adolescente permite que as influências ambientais exerçam efeitos particularmente fortes nos circuitos corticais. Embora isso possibilite o desenvolvimento intelectual e emocional, também abre a porta para influências potencialmente prejudiciais.
A adolescência é a fase da vida entre a infância tardia e a idade adulta. É um tempo não só de maturação física, mas também de desenvolvimento mental e emocional em um adulto independente e responsável. As principais tarefas de desenvolvimento da adolescência incluem o estabelecimento e o cultivo de relacionamentos íntimos e o desenvolvimento de identidade, perspectivas futuras, independência, autoconfiança, autocontrole e habilidades sociais (1).
Comportamento de risco aumentado
Muitos adolescentes e jovens adultos são propensos a assumir riscos e gostar de ter emoções extremas (2, 3). Isso se reflete nas estatísticas que mostram que o comportamento de risco na adolescência está ligado a um risco elevado para a saúde (4). Na Alemanha, por exemplo, 62% de todas as mortes entre pessoas com idade entre 15 e 20 são devidas a lesões traumáticas. As causas mais comuns de morte são acidentes automobilísticos, outros acidentes, violência e automutilação (5). A alta mortalidade é atribuída a dirigir embriagado, dirigir sem cinto de segurança, carregar armas, abuso de substâncias e relações sexuais desprotegidas (4).
Meninos e meninas em comparação
Como pode ser visto no mesameninos e meninas se envolvem em comportamentos de risco em freqüências similares. Nos últimos anos, por exemplo, a prevalência do tabagismo entre meninos e meninas tornou-se quase igual, embora algumas diferenças qualitativas permaneçam: meninos fumam mais cigarros e fumam mais comumente produtos de tabaco “mais duros”, como charutos, tabaco preto e cigarros não filtrados. Meninos e meninas também bebem bebidas alcoólicas diferentes: os meninos tendem a beber cerveja e bebidas destiladas, enquanto as meninas tendem a beber vinho, vinho espumante, etc. Os meninos bebem álcool mais freqüentemente e em maiores quantidades. Eles também consomem drogas ilícitas mais comumente que as meninas. Os meninos são mais propensos a acidentes e assumem mais riscos ao dirigir. As meninas, por outro lado, são mais propensas a se engajar em comportamentos prejudiciais à saúde na área de nutrição (por exemplo, dieta, transtornos alimentares).
Forma
Esta revisão diz respeito a novos insights neurobiológicos sobre o comportamento típico do adolescente e suas implicações para as melhores maneiras de lidar com adolescentes. Estudamos essas questões com uma busca seletiva por publicações relevantes em catálogos de bibliotecas alemãs, no banco de dados PubMed, usando os termos de pesquisa “adolescência / puberdade”, “cérebro / neural” e “desenvolvimento”. Publicações citadas também foram consideradas. Foi dada especial atenção aos estudos de neuroimagem humana.
Contexto
Até poucos anos atrás, havia uma suposição geral na psicologia do desenvolvimento e na neurociência de que grandes mudanças na arquitetura e no funcionamento do cérebro eram limitadas ao período pré-natal e aos primeiros cinco ou seis anos de vida. (Para uma visão geral histórica, consulte [6Entretanto, novas descobertas científicas obrigaram a revisão dessa hipótese.
Estudos longitudinais de larga escala mostraram que uma reorganização básica do cérebro ocorre durante a adolescência (7). Muitas sinapses são eliminadas (8) enquanto, ao mesmo tempo, há um aumento na matéria branca (9, 10), e há alterações nos sistemas de neurotransmissores (11, e1, e2). Assim, os processos de maturação anatômica e fisiológica que ocorrem na adolescência são muito mais dinâmicos do que se pensava originalmente. Pode-se concluir que uma reorganização dos circuitos corticais ocorre na adolescência e se reflete nas mudanças no funcionamento cognitivo e na regulação afetiva típicas desse período da vida (12).
Curiosamente, esse padrão de desenvolvimento do cérebro humano difere do dos primatas não humanos. Embora, por exemplo, macacos rhesus e chimpanzés (como seres humanos) nasçam com cérebros imaturos, todas as áreas corticais do cérebro em macacos amadurecem na mesma proporção (13). No homem, estudos de autópsia mostraram que a sinaptogênese atinge o máximo nos córtices visual e auditivo alguns meses após o nascimento, enquanto as sinapses são formadas muito mais lentamente no córtex pré-frontal. Assim, ao longo da evolução humana, houve uma mudança de um padrão síncrono para um padrão heterocrônico de desenvolvimento cortical (8). Este prolongado processo de desenvolvimento presumivelmente facilita o desenvolvimento de habilidades especificamente humanas, especialmente aquelas adquiridas através da incorporação em um ambiente sociocultural altamente estimulante, por exemplo, pela escolaridade, música, comunicação verbal e interação social (14) (Figura 1).
A compreensão atual do desenvolvimento do cérebro na adolescência
Estrutura cerebral
O cérebro está totalmente crescido relativamente logo após o nascimento, no sentido de que o córtex cerebral logo atinge seu volume máximo. No entanto, processos importantes de maturação estrutural continuam ocorrendo na adolescência, como mostram estudos estruturais de imagem (15, e3- e5). No cérebro, a substância cinzenta amadurece de trás para frente, por assim dizer: A densidade máxima de massa cinzenta é alcançada primeiro no córtex sensório-motor primário e dura em áreas de associação mais altas, como o córtex pré-frontal dorsolateral, o giro parietal inferior e o giro temporal superior. Isso significa que, em particular, áreas do cérebro, como o córtex pré-frontal - que sustenta funções cognitivas mais altas, como controle comportamental, planejamento e avaliação do risco de decisões - amadurecem mais tarde do que as áreas corticais associadas a tarefas sensoriais e motoras (16) (Figura 2).
Os achados da autópsia sugerem que essas alterações na substância cinzenta são devidas à poda sináptica (17). Muitas sinapses são formadas na infância e posteriormente removidas na adolescência. Isso ocorre de uma maneira dependente da experiência, ou seja, as sinapses que sobrevivem são aquelas que estão mais frequentemente em uso. Há também outros mecanismos celulares que podem explicar as alterações da substância cinzenta nessa fase da vida, por exemplo, uma redução no número de células da glia e um aumento da mielinização (18).
À medida que a massa cinzenta diminui em volume, a matéria branca aumenta em volume. A matéria branca é composta de axônios mielinizados que conduzem informações neurais rapidamente. O volume de matéria branca aumenta continuamente desde a infância até o início da idade adulta (19). Presume-se que esta expansão seja devida, em grande parte, à mielinização progressiva dos axônios pelos oligodendrócitos (10). A mielinização tende a progredir de áreas inferiores para áreas superiores do cérebro e de posterior para anterior.
Função cerebral
Os processos de reorganização anatômica do cérebro adolescente descritos acima estão associados a profundas mudanças emocionais e cognitivas. Em particular, há um desenvolvimento progressivo das funções executivas, isto é, processos cognitivos que controlam o pensamento e o comportamento e, assim, permitem que o indivíduo se adapte de maneira flexível a novas tarefas complexas situacionais (20). Na adolescência, ao mesmo tempo em que essas habilidades cognitivas básicas estão se desenvolvendo, há também mudanças nas habilidades socioafetivas, como o reconhecimento facial, a chamada teoria da mente (isto é, a capacidade de se colocar mentalmente no lugar do outro), e empatia (21).
No nível neural, estudos de imagem funcional do desenvolvimento cerebral mostraram que crianças e adolescentes freqüentemente têm um padrão de ativação mais amplo e menos focal que adultos, e que o recrutamento efetivo de recursos neurais aumenta com a idade, de modo que a atividade neural diminui em outras regiões do cérebro do que aqueles que são relevantes para a tarefa em questão (22). Ainda não está claro até que ponto esse padrão de desenvolvimento neural é devido a influências dependentes da experiência ou determinadas biologicamente. Estudos de imagem também mostraram que os adolescentes têm atividade aumentada em áreas límbicas em situações emocionais: por exemplo, Galvan et al. (23) constataram que a antecipação de uma recompensa está associada a uma ativação mais marcante no núcleo accumbens em adolescentes do que em crianças e adultos. Curiosamente, esses pesquisadores também encontraram uma correlação positiva entre a ativação no nucleus accumbens e a tendência de assumir riscos individuais dos adolescentes (24).
Além disso, estudos de imagem estruturais e funcionais mostraram que o córtex pré-frontal se torna mais fortemente ligado às estruturas sensoriais e subcorticais durante a adolescência (25, 26, e6). Isto implica uma maior influência das regiões frontais do cérebro nos processos cognitivos e afetivos. O desenvolvimento de circuitos neurais cognitivos e afetivos não deve ser considerado como o único determinante da maturação neurobiológica estrutural; em vez disso, parece haver uma forte interação de fatores genéticos com as demandas ambientais. Por exemplo, afeta a regulação e as estruturas do cérebro que a sustentam são influenciadas pela interação pai-filho (27).
Descobertas adicionais que mostram que uma profunda reorganização dos circuitos neurais ocorre na adolescência são derivadas de estudos eletrofisiológicos, incluindo estudos eletroencefalográficos (EEG) de mudanças em ondas cerebrais síncronas e de alta frequência (28). O desenvolvimento cerebral na adolescência está associado a um declínio da atividade oscilatória em repouso nas bandas delta (0 – 3 Hz) e teta (4 – 7 Hz) e um aumento nas bandas alfa (8 – 12 Hz) e beta (13 –30 Hz). Com oscilações dependentes da tarefa, aumenta a precisão da sincronização da atividade oscilatória nas bandas teta, alfa e beta. O desenvolvimento tardio das oscilações sincronizadas na adolescência está intimamente ligado aos processos estruturais (anatômicos) de maturação, bem como às mudanças fundamentais nos sistemas neurotransmissores, que têm sido intensamente pesquisados nos últimos anos.
Um modelo explicativo neurobiológico para o comportamento típico do adolescente
Um dos modelos neurobiológicos mais influentes para explicar o comportamento típico do adolescente foi desenvolvido pelo grupo de Casey em Nova Iorque (29, e7) (Figura 3).
A principal premissa desse modelo, baseada em achados neuroanatômicos e dados de estudos de imagem funcional (23, 24, 30, 31), é que a adolescência é um período de desequilíbrio neural causado pela maturação relativamente precoce de áreas cerebrais subcorticais e pela maturação relativamente tardia de áreas de controle pré-frontal (Figura 3), com o resultado de que, em situações emocionais, os sistemas límbicos e de recompensa mais maduros ganham vantagem, por assim dizer, sobre o sistema de controle pré-frontal ainda relativamente imaturo. Isso não deve implicar que os adolescentes sejam incapazes de tomar decisões racionais. Em vez disso, em situações que são particularmente carregadas emocionalmente (por exemplo, na presença de outros adolescentes ou quando há a perspectiva de uma recompensa), aumenta a probabilidade de recompensas e emoções afetarem mais o comportamento do que processos racionais de tomada de decisão (23, 24, 32). Este modelo foi testado em uma série de estudos experimentais (Caixa).
Caixa
A influência de pares no comportamento de risco
Os pesquisadores recrutaram pessoas em três grupos etários (13 para 16 anos, 18 para 22 anos e mais 24 anos) para estudar se a influência de contemporâneos (pares) em decisões de risco dependia da idade dos probandos. Os participantes foram colocados em um tipo de simulador de condução em que eles tiveram que dirigir o mais longe possível até que um semáforo ficou vermelho
e uma parede apareceu. Se o carro não fosse parado em breve, ele colidiria com a parede e o motorista perderia pontos. Os participantes estavam sozinhos ou em grupos de três pessoas no simulador. Verificou-se que as crianças com idade entre 13 e 16 têm maior probabilidade de tomar decisões de risco do que os participantes dos outros grupos etários, mas apenas na presença dos seus pares. O comportamento de condução de adultos foi independente da presença ou ausência de pares (33).
Verificou-se, por exemplo, que os adolescentes podem avaliar o risco de certos comportamentos tão bem quanto os adultos quando questionados sobre eles em um questionário. Por outro lado, testes comportamentais ecologicamente válidos mostram claramente que os adolescentes tomam decisões mais arriscadas em grupo do que quando estão sozinhos (33). A razão é presumivelmente que, nessa idade, o benefício do comportamento de risco - a aprovação social dos pares - é avaliado muito mais do que o risco em si. Isso pode estar associado ao padrão de maturação não-linear das áreas cerebrais pré-frontal e límbica. De acordo com este modelo, a pesquisa sobre programas preventivos mostrou que os programas baseados no conhecimento sobre os riscos são menos eficazes do que aqueles focados nos benefícios individuais e na formação de competência social e resistência (34).
É intrigante perguntar que benefício funcional, se algum, pode advir para o indivíduo desse desequilíbrio temporário entre as estruturas cerebrais corticais e subcorticais. Do ponto de vista evolutivo, a adolescência é o período de desenvolvimento em que um jovem adquire independência. Este processo não é exclusivo da espécie humana; aumento da procura de novidades e aumento de interações sociais com outros indivíduos da mesma idade podem ser observados em muitas outras espécies também (35). O comportamento de risco entre os adolescentes pode ser visto como o produto de um desequilíbrio biológico entre a busca de diversão e novas experiências (“busca de sensações”), por um lado, e capacidades imaturas autorregulatórias, por outro (2); seu objetivo pode ser o de permitir que os adolescentes se afastem da zona de segurança familiar, para que possam, por exemplo, encontrar um parceiro fora de sua família principal. A imaturidade do córtex pré-frontal parece favorecer certos tipos de aprendizagem e flexibilidade (1).
Na verdade, ao longo da vida de um indivíduo, há provavelmente várias janelas de desenvolvimento em que o cérebro está particularmente bem preparado para certos tipos de experiência de aprendizado. Do ponto de vista evolucionário, o estilo cognitivo típico da adolescência, que é especialmente sensível aos estímulos socioafetivos e flexível na atribuição de prioridades de metas, pode ser idealmente adequado para as tarefas de desenvolvimento social que o adolescente enfrenta. Isso também implica que o cérebro adulto não pode ser considerado o sistema funcional ideal em um sentido absoluto, e que a adolescência não deve ser considerada um estado de desempenho cerebral deficiente.
A influência dos hormônios puberais no desenvolvimento cerebral do adolescente
A maturação do sistema reprodutivo durante a puberdade está associada a concentrações crescentes dos hormônios esteróides gonadais. O cérebro tem uma alta densidade de receptores de esteróides e, portanto, é plausível que os hormônios sexuais exerçam um efeito sobre as redes neurais na adolescência. Sisk e Foster (36, e8propuseram que uma segunda onda de reestruturação cerebral ocorre na adolescência, com base em uma fase perinatal anterior de diferenciação sexual. De acordo com esse modelo, os hormônios da puberdade afetam a estruturação do cérebro adolescente, de modo que uma reorganização permanente do cérebro resulta, com o efeito de que as redes neurais são sensibilizadas para ativar os efeitos hormonais. As concentrações crescentes de hormônios pubertais têm efeitos diferentes sobre o eixo hipotalâmico-hipofisário-adrenal (HPA) em meninos e meninas: o aumento de andrógenos em meninos aparentemente inibe a secreção hipotalâmica do hormônio liberador de corticotropina (CRH), enquanto os estrogênios em meninas regule o eixo HPA para cima. Os estrogênios podem tornar as meninas mais suscetíveis ao estresse, enquanto os andrógenos tornam os meninos mais resistentes ao estresse (37).
Visão geral
Até agora, a pesquisa sobre a primeira infância recebeu mais atenção da comunidade científica e da mídia. Descobertas recentes mostram, no entanto, que as contínuas mudanças psicológicas e biológicas da adolescência exercem uma poderosa influência na estrutura e função cerebral. O cérebro do adolescente passa por uma nova fase de plasticidade na qual os fatores ambientais podem ter efeitos importantes e duradouros sobre os circuitos corticais. Isso abre novas oportunidades para a educação. Por exemplo, pelo fato de os adolescentes serem tão prontamente influenciados pelas emoções, eles se aproveitam de experiências de aprendizagem que ocorrem em um contexto emocional positivo que são intencionalmente planejados para treinar a regulação emocional. Dado que o comportamento de risco na adolescência tem uma base neurobiológica, as tentativas de suprimir esse comportamento parecem fadadas ao fracasso. Seria mais razoável permitir que os adolescentes tivessem experiências emocionais em um ambiente seguro e aumentar as recompensas sociais associadas a comportamentos não arriscados por meio de legislação reguladora (por exemplo, proibição de certos tipos de publicidade) e o fornecimento de modelos emocionalmente positivos. Por exemplo, o protagonista adolescente de uma novela de televisão pode decidir recusar um concurso de bebidas pesadas organizado por amigos.
Além disso, o período prolongado de plasticidade neural na adolescência também torna os adolescentes mais vulneráveis a influências ambientais prejudiciais, por exemplo, drogas. Os resultados de experimentos em animais e estudos em humanos sugerem, por exemplo, que o uso de cannabis na adolescência pode causar mudanças cognitivas permanentes e mudanças estruturais no cérebro que são mais extensas do que as observadas em usuários adultos de cannabis (38).
Pesquisas futuras sobre o desenvolvimento do cérebro devem, portanto, abordar a importante questão das influências ambientais na função e organização do cérebro.
Até agora, a neurociência cognitiva não analisou adequadamente a influência do contexto social e cultural nos processos cognitivos e afetivos e seu desenvolvimento. Assim, nosso entendimento atual de que a adolescência é uma fase decisiva no amadurecimento do cérebro, e que os processos de maturação do cérebro podem ser operantes até os vinte anos, ou mesmo além, também tem importantes implicações para a política educacional e social. Quaisquer decisões que afetem o desenvolvimento de crianças e adolescentes devem levar em conta os fatos neurobiológicos. As principais questões atuais deste tipo incluem a questão da legalização do consumo de cannabis e a aplicabilidade da lei de delinquência juvenil na adolescência.
Mensagens essenciais
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Na adolescência, ocorre uma reorganização fundamental do cérebro que continua até o início da terceira década de vida.
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O desenvolvimento do cérebro do adolescente é caracterizado por um desequilíbrio entre os sistemas límbico e de recompensa, que amadurecem mais cedo, e o sistema de controle pré-frontal ainda não totalmente maduro. Esse desequilíbrio pode ser o substrato neural para o típico estilo reativo emocional da adolescência, e pode promover comportamentos de risco.
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O comportamento típico do adolescente é a base para o desenvolvimento da autonomia em adolescentes e promove sua emancipação da família primária.
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Os hormônios da puberdade afetam a reestruturação específica do sexo do cérebro adolescente.
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A reorganização do cérebro adolescente torna-o particularmente suscetível a influências ambientais, tanto positivas quanto negativas.
Notas de rodapé
Declaração de conflito de interesse
O Prof. Konrad recebeu honorários por palestras das empresas Medice, Lilly e Novartis e apoio à pesquisa (financiamento externo) da Vifor Pharma Ltd.
Os outros autores afirmam que não existe conflito de interesses.