Sensibilitatea la recompensa dopaminergică poate promova sănătatea adolescenților: o nouă perspectivă asupra mecanismului de activare a striatului ventral (2016)

Eva H. Telzer ^a^,^b^,^c^,,

Dezvoltarea neurologiei cognitive

Volumul 17, Februarie 2016, pagini 57-67

Abstract

Perspectiva dominantă în domeniul dezvoltării creierului adolescent este aceea că activitatea sporită în sistemul de recompensă mesolimbic dopaminergic servește drept răspundere, orientând adolescenții spre comportamente riscante, sporind sensibilitatea lor la evaluarea și pierderea socială și ducând la bunăstarea compromisă. Mai multe descoperiri inconsistente cu această viziune de deficit provocă perspectiva că sensibilitatea la recompensa adolescentă servește în mare măsură ca o răspundere și evidențiază funcția potențială de adaptare pe care reactivitatea striatală sporită poate servi. Scopul acestei revizuiri este de a perfecționa înțelegerea noastră privind sensibilitatea la recompensă dopaminergică în adolescență. Revedem mai multe studii care arată că activarea striatului ventral serveste o funcție adaptivă pentru sănătatea și bunăstarea adolescenților legate de scăderea atât a asumării riscurilor, cât și a depresiei și a creșterii persistenței și realizării cognitive.

Cuvinte cheie

Adolescent;
recompense;
Asumarea riscului;
Sănătate;
Dezvoltarea creierului

Adolescența este o perioadă de dezvoltare sensibilă și vulnerabilă, marcată de o creștere bruscă a comportamentului de asumare a riscului, de labilitate emoțională și de o reglementare defectuoasă a comportamentului (Steinberg, 2005). Astfel de schimbări se referă la creșterea ratelor de depresie și anxietate (de exemplu, problemele de internalizare) și comportamentul tulburărilor și regulilor de rupere (de exemplu, problemele de externalizare) care implică o preocupare importantă de sănătate publică, determinată de prevalența lor ridicată, cronica și efectele adverse asupra funcționării. De exemplu, apariția multor tulburări psihiatrice apare în timpul adolescenței, cu o creștere a depresiei cu 500% de la copilărie la adolescentă și cu un procent suplimentar de 400% de către tinerii adulți (vezi Thapar și colab., 2012). Ratele morbidității și mortalității cresc de la 300% de la copilărie la adolescență (CDC, 2014) cu peste 70% din decesele adolescente în fiecare an din cauza cauzelor care pot fi prevenite, inclusiv accidentele autovehiculelor, leziunile neintenționate, omuciderea și sinuciderea (CDC, 2013). Dovezi recente provenite de la modele animale și studii neuroscience în domeniul dezvoltării în tinerețe au arătat că întreruperi în procesarea recompensării pot să se bazeze pe creșteri ale internalizării și externalizării simptomelor în timpul adolescenței (Spear, 2011).

1. Vârfurile vârstei adolescente sunt sensibile la recompense

În cazul multor specii, inclusiv rozătoare, primate neumane și oameni, adolescenții prezintă vârfuri în comportamente legate de recompense, furnizând dovezi solide pentru conservarea proceselor de recompensare în întreaga evoluție (Spear, 2011). Șobolanii adolescenți sunt mai sensibili decât omologii lor adulți la proprietățile pline de satisfacție ale unei varietăți de stimulente pozitive, printre care și căutarea de noutăți (Douglas și colab., 2003), efectele benefice ale interacțiunilor sociale (Douglas și colab., 2004), comportament consumator (Friemel și colab., 2010 și Spear, 2011) și testanți gustați (Vaidya și colab., 2004, Wilmouth și Spear, 2009 și Friemel și colab., 2010). La primatele umane, modelele de dezvoltare în formă de U inversate au fost observate în comportamentele care caută recompense. De exemplu, adolescenții umani prezintă vârfuri în căutarea de recompense și căutarea senzațiilor (Steinberg și colab., 2009 și Romer și colab., 2010), o mai mare sensibilitate la feedback-ul pozitiv în timpul unei sarcini de joc comportamentale (Cauffman și colab., 2010) și a preferințelor sporite și a reactivității la substanțele dulci (Galvan și McGlennen, 2013 și Post și Kemper, 1993). Aceste schimbări comportamentale în ceea ce privește comportamentele și preferințele care urmăresc recompensarea sunt determinate, parțial, de schimbările neuronale care stau la baza circuitelor frontostatice.

2. Modificări dopaminergice în creierul adolescent

Circuitele frontostriatale care stau la baza proceselor de recompensă sunt modulate de neurotransmițătorul dopaminic (DA). Circuitul primar de recompensare include proiecții dopaminergice din zona tegmentală ventrală (VTA) la nucleul accumbens, care eliberează dopamina ca răspuns la stimulii legați de recompensăRusso și Nestler, 2013). Striatul ventral, în special nucleul accumbens, a fost recunoscut ca un nod de bază pentru comportamente stimulative, recompensate (a se vedea Padmanabhan și Luna, 2014 și Galvan, 2014). Semnalul DA susține învățarea prin întărire și modularea DA a funcției striatale și prefrontale influențează comportamente afective și motivaționale modificate în adolescență (Padmanabhan și Luna, 2014). Componentele majore ale sistemului de recompense care suferă schimbări deosebit de dramatice în timpul adolescenței includ proiecțiile neuronilor DA adânc în baza creierului (de ex. VTA, substantia nigra) la regiunile subcortice, inclusiv striatum, precum și cortexul prefrontal (PFC) alte regiuni corticale, inclusiv amigdala și hipocampus. Există, de asemenea, proiecții GABAergice de la nucleul accumbens la VTA. Acestea includ proiecții prin calea directă, care este mediată de neuroni de tip spinocelular de tip D1, care inervați direct VTA și proiecții prin calea indirectă, care este mediată de neuroni spinoși de tip D2, care inervază VTA prin neuronii GABAergici în pallidum ventral (Russo și Nestler, 2013). Toate aceste regiuni de recompensă sunt interconectate în moduri complexe (a se vedea Fig. 1).

Fig. 1. Căile dopaminergice din creier.

Sistemul DA trece printr-o reorganizare semnificativă asupra adolescenței, care este implicată în patofiziologia diferitelor tulburări care apar în timpul adolescențeie (a se vedea Nelson și colab., 2005, Spear, 2000 și Wahlstrom și colab., 2010a). La rozătoare, la primatele neumane și la om, crește vârful de semnalizare a dopaminei în timpul adolescenței (vedea Wahlstrom și colab., 2010b). Vârfurile specifice vârstei adolescente au fost observate în densitatea receptorilor dopaminergici D1 și D2 în striatum ventral la rozătoare (Andersen și colab., 1997, Tarazi și colab., 1999, Teicher și colab., 1995, Badanich și colab., 2006 și Philpot și colab., 2009), deși câteva studii nu au găsit diferențe funcționale în nucleul accumbens al rozătoarelor adolescente în comparație cu adulții (Matthews și colab., 2013 și Sturman și Moghaddam, 2012). Mai mult, concentrațiile de DA și densitatea fibrelor DA care se proiectează la PFC cresc în adolescență (Benes și colab., 2000), precum și numărul de proiecții PFC către nucleul accumbens (Brenhouse și colab., 2008). În primatele neumane, vârstele de inervație DA la nivel de regiune în adolescență (A se vedea Wahlstrom și colab., 2010b).

Studiile efectuate cu oameni au raportat vârfuri similare în exprimarea DA în timpul adolescenței. De exemplu, in probe de om post-mortem, nivelurile DA în striat crește până la adolescență și apoi scade sau rămân stabile (Haycock și colab., 2003), atât în ceea ce privește lungimea axonilor, cât și numărul total al axonilor proiectați (Lambe și colab., 2000 și Rosenberg și Lewis, 1994). Taici este de asemenea un vârf în conectivitatea glutamatergică de la PFC la nucleul accumebens, în special în neuronii care exprimă D1 (Brenhouse și colab., 2008). În cele din urmă, studiile fMRI, care permit evaluarea modificărilor în sistemele neuronale inervate de DA, au arătat că striatum ventral este semnificativ mai activ în rândul adolescenților decât copiii sau adulții atunci când primesc recompense secundare (de exemplu, bani; Ernst și colab., 2005, Galvan și colab., 2006 și Van Leijenhorst și colab., 2010), recompense primare (de exemplu, lichid dulce; Galvan și McGlennen, 2013) sau recompense sociale (Chein și colab., 2010 și Guyer și colab., 2009) precum și în prezența unor indicii sociale apetisante (Somerville și colab., 2011). Astfel de vârfuri în activarea striatum ventral sunt asociate cu controlul cognitiv compromis (Somerville și colab., 2011) și creșterea riscului auto-raportat (Galvan și colab., 2007). Unele studii au arătat, de asemenea, că adolescenții prezintă o activare a striatului ventral blunt în raport cu copiii sau adulții atunci când anticipează recompense (Bjork și colab., 2004 și Bjork și colab., 2010) și o astfel de activare striatală bluntată este asociată cu comportamente mai mari de asumare a riscului (Schneider și colab., 2012). Hipoactivarea striatumului ventral este susținută pentru a sugera că adolescenții pot obține sentimente mai puțin pozitive față de stimulentele recompensatoare, ceea ce îi determină să caute o experiență mai mare de inducție a recompenselor care crește activitatea în circuitele asociate cu dopamina (Spear, 2000).

Se presupune că sistemul DA se află la un plafon funcțional în timpul adolescenței (Chambers și colab., 2014), așa cum reiese din vârfurile de ardere a celulelor DA, niveluri generale mai mari ale tonusului DA, inervație DA mai mare și densități de receptor DA crescute (A se vedea Padmanabhan și Luna, 2014). Prin urmare, sistemul mesolimbic DA este considerat a fi într-o stare de overdrive în timpul adolescenței, care are semnificație funcțională importantă pentru rezultatele comportamentale. S-a propus, de asemenea, ca nivelele tonice DA în PFC să crească dincolo de nivelurile optime în adolescență, ducând la o "supradoză" a DA, care apoi prejudiciază intrările din regiuni limbice cum ar fi nucleul accumbens (de exemplu, Wahlstrom și colab., 2010a). Tschimbarea lui în echilibrul funcțional al DA ar putea avea consecințe semnificative asupra concurenței dintre PFC și regiunile limbice pentru controlul informațiilor astfel încât nivelele funcționale mai mari ale activității DA în nucleul accumbens să schimbe fluxul informațional către o influență mai limbică și mai puțin PFC asupra nucleului accumbens (Spear, 2011).

3. Deficitul de perspectivă asupra reactivității dopaminergice în adolescență

Vârfurile specifice vârstei adolescente din activitatea DA sunt considerate pe scară largă că reprezintă o orientare sporită față de recompensele din mediul înconjurător, inclusiv preferințele pentru noutate, interesul sporit față de situațiile riscante și apariția multor tulburări psihiatrice (Wahlstrom și colab., 2010b). Perspectiva dominantă în domeniul dezvoltării creierului adolescent este aceea că activitatea sporită în sistemul DA mesolimbic servește drept responsabilitate, orientând adolescenții spre comportamente riscante, sporind sensibilitatea lor la evaluarea și pierderea socială și ducând la bunăstarea compromisă (de exemplu, Casey și colab., 2008 și Chambers și colab., 2014). Tprin urmare, în timp ce vârfurile adolescenților în reactivitatea striatală s-au dezvoltat în scopuri adaptive (de exemplu, facilitarea succesului reproductiv, emigrarea și scăderea încrucișării), reactivitatea striatală în societățile moderne poate fi mai mult o povară și poate chiar pune viața în pericol (Spear, 2008). Intr-adevar, în zeci de studii neuroimagistice ale adolescenților umani, modificările activării striatului ventral au fost legate de rezultatele negative, inclusiv de consumul de droguri și de alcool (Jager și colab., 2013), depresiune (Telzer și colab., 2014 și Silk și colab., 2013), anxietate (Bar-Haim și colab., 2009 și Guyer și colab., 2006), ssusceptibilitatea de a influența de la egal la egal (Chein și colab., 2010), comportamentele comportamentale și de rupere (Galvan și colab., 2007 și Qu și colab., 2015). Tsoțiile, recompensele pot influența profund comportamente importante care constituie factori de risc modificabili pentru bolile cronice și mortalitatea.

4. Un potențial rol adaptiv al reactivității dopaminergice în adolescență

Opinia potrivit căreia vârfurile activității DA în timpul adolescenței stau la baza creșterii asumării riscului și psihopatologia adolescentului sugerează că adolescenții sunt predispuși la probleme de sănătate mintală datorită constrângerilor de dezvoltare hard-wire prin intermediul procesării neurale modificate. O astfel de perspectivă a deficitului, determinată de imobilele cerebrale determinate biologic, implică o abordare omniprezentă, inevitabilă a riscului adolescentului și psihopatologia care ne împiedică să intervenim. Mai mult, acest punct de vedere accentuează comportamentele problematice ale adolescenților asupra evoluțiilor și comportamentelor pozitive. În timp ce această viziune nu este greșită (adică, a crescut activarea striatal face se referă la rezultatele negative), această perspectivă este foarte simplificată ( Pfeifer și Allen, 2012) și nu ia în considerare modul în care reactivitatea dopaminergică crescută poate fi adaptivă în această perioadă de dezvoltare. Mai multe descoperiri inconsistente cu această viziune de deficit provocă perspectiva că sensibilitatea la recompensa adolescentă servește în mare măsură ca o răspundere și evidențiază funcția potențială de adaptare pe care reactivitatea striatală sporită poate servi.

O viziune care a fost propusă este că sensibilitatea sporită a dopaminergiei crește comportamentele de asumare a riscurilor care pot fi adaptive pentru promovarea supraviețuirii și a dobândirii de calificare (Spear, 2000). Tendința de abordare, explorare și asumare a riscurilor în timpul adolescenței poate servi unui scop adaptiv care oferă o ocazie unică adolescenților de a obține experiențe noi într-un moment în care tinerii sunt pregătiți să învețe din mediul lor și să lase siguranța îngrijitorilor lor (Spear, 2000). Astfel, răspunsurile striatului ventral pot facilita atingerea obiectivului și supraviețuirea pe termen lung, permițând adolescentului să se îndrepte spre o autonomie relativă (Wahlstrom și colab., 2010a). Pe scurt, această conceptualizare sugerează că asumarea riscului este un comportament normativ și adaptiv. Astfel, reactivitatea striatului ventral crescut poate fi un răspuns adaptiv, atâta timp cât sistemul nu se află într-o perioadă prea lungă de timp, iar adolescenții se angajează doar la niveluri moderate de asumare a riscurilor; niveluri ridicate de asumare a riscului pot fi dăunătoare și chiar amenințătoare pentru viață (Spear, 2008). Mai mult, consecințele riscului sunt susceptibile de a fi dependente de context. În societatea noastră modernă, mediile în care adolescenții se angajează în asumarea riscurilor (de exemplu, conducerea autovehiculelor) pot avea ca rezultat rezultate maladaptive în loc de rezultate adaptive (Spear, 2008).

Trecând dincolo de teoria că riscul de a se lua în sine este un comportament adaptiv, propun un nou concept de conceptualizare și un rol adaptiv de sensibilitate a recompenselor, astfel încât reactivitatea striatală poate duce de fapt adolescenți departe de la riscuri și psihopatii. Adică reactivitatea striatală poate conduce adolescenții la distanță față de același comportament gândit să apară ca rezultat al vârfurilor de semnalizare neuronală DA. În loc să promoveze asumarea riscurilor și psihopatologia, dovezile recente arată că reactivitatea striatală sporită poate motiva adolescenții să se angajeze într-un comportament mai atent, pozitiv, facilitând cunoașterea îmbunătățită și, în cele din urmă, să-i protejeze de depresie și să se implice într-un comportament riscant de compromitere a sănătății. Intr-adevar, raspunsurile striatului ventral crescute, impreuna cu o reglementare neuronala eficienta, reprezinta "traducerea motivatiei pozitive a actiunii adaptive" ( Wahlstrom și colab., 2010a, pp. 3).

Analiza DA intensificată poate fi, prin urmare, un marker neurobiologic pentru comportamentele legate de abordare, indiferent de rezultatul perceput (adică, adaptiv sau maladaptiv). Pe de o parte, semnalarea DA poate fi canalizată spre comportamente motivate care sunt foarte adaptabile, cum ar fi orientarea către comportamente pozitive motivante (de exemplu, lupta pentru succesul academic, angajarea în comportamente prosocială, lucrul spre un scop). Pe de altă parte, semnalarea DA poate fi îndreptată spre comportamente motivate care pot fi extrem de maladaptive, în funcție de variabilele situaționale și contextuale (de exemplu, comportamente periculoase de conducere, comportamente sexuale riscante). Sensibilitatea striatumului ventral poate reprezenta, prin urmare, fie o vulnerabilitate, fie o oportunitate în funcție de contextul social și motivațional (A se vedea Tabelul 1). Thus, traiectoriile de dezvoltare în sensibilitatea striatului ventral pot varia în funcție de stimuli și contexte.

Tabelul 1.

Reactivitatea striatului ventricular poate fi atât o sursă de vulnerabilitate, cât și de oportunitate.

Vulnerabilitate	Oportunitate
*Orientare spre recompense negative*	Orientare spre recompense pozitive
• Experimentarea cu medicamente	• Motivația academică
• Comportamente sexuale riscante	• Pasiuni și hobby-uri

*Sensibilitate la amenințarea socială*	Sensibilitatea la conexiunea socială
• Depresie sporită	• Relații sănătoase la egal la egal
• Influența negativă a colegilor	• comportamente prosociale

Opțiuni tabel

Deoarece vârfurile sensibilității dopaminergice par a fi universale în adolescență, după cum se vede din specii, contexte și culturi, scopul meu este de a evidenția modalitățile în care o astfel de sensibilitate dopaminergică poate fi redirecționată spre comportamente pozitive, de promovare a sănătății. Mai multe revizuiri convingătoare au sugerat recent că neurodezvoltarea adolescentului este complexă (Crone și Dahl, 2012), iar striatumul ventral este uneori asociat cu rezultate adaptive (Pfeifer și Allen, 2012). În această revizuire, fac un pas înainte în această conceptualizare și sugerează că hiperactivarea DA poate promova sănătatea adolescenților. Mai jos, analizez mai multe studii recente care contestă concepțiile tradiționale care recompensează funcțiile de sensibilitate în mod primal în mod neadaptabil în timpul adolescenței. În diferite eșantioane și contexte, activarea striatului ventral serveste o funcție adaptivă pentru sănătatea și bunăstarea adolescenților, legate de scăderea atât a asumării riscurilor, cât și a depresiei și a creșterii persistenței și realizării cognitive.

5. Striatul ventral și recompensa: inferență inversă

Înainte de revizuirea literaturii actuale, vreau să notez câteva probleme cu interpretarea datelor neuroimagistice. Activitatea fMRI umană a identificat striatumul ventral ca regiune cheie implicată în prelucrarea recompenselor (a se vedea Delgado, 2007). Cu toate acestea, o limitare importantă a interpretării striatumului ventral ca recompensă de codare este problema inferenței inverse (adică, deducerea stărilor cognitive numai din activarea unei anumite zone a creierului; Poldrack, 2011). În manuscrisul actual, voi face mai multe concluzii cu privire la striatum ventral și recompensă. În timp ce activarea ventrală a striatumului nu este, cu siguranță, sinonimă cu recompensa, această legătură este uneori necesară pentru a descrie o poveste convingătoare. Cu toate acestea, este important de remarcat faptul că alte regiuni neuronale din afara striatumului ventral (de exemplu, VTA, vmPFC) și neurochimie dincolo de dopamină (de exemplu, opioide) codifică pentru recompensă, iar striatumul ventral este implicat într-o gamă largă de senzorimotori, cognitivi și funcțiile motivaționale. De exemplu, striatumul este implicat în controlul motorului (a se vedea Groenewegen, 2003), învățarea inclusiv formarea obiceiurilor (Jog și colab., 1999), învățarea de pricepere (Poldrack și colab., 1999) și învățarea bazată pe recompense (O'Doherty, 2004), precum și sensibilitatea față de aversiune / pedeapsă (Jensen și colab., 2003). Prin urmare, striatumul a fost implicat în integrarea informațiilor privind cunoașterea, controlul motorului și motivația (a se vedea Delgado, 2007).

6. Dovezi că sensibilitatea dopaminergică poate promova sănătatea adolescenților

6.1. Sensibilitatea striatumului sensibil la deciziile prosocială prevede scăderea comportamentului de asumare a riscului

Angajamentul în comportamente prosocial activează sentimente de mare intensitate, care recompensează sistemul de recompensă dopaminergică. De exemplu, la adulți, acordarea de sprijin financiar organizațiilor caritabile implică striatumul ventral (Moll și colab., 2006 și Harbaugh și colab., 2007). Se crede că acest lucru indică un efect de "strălucire caldă", sugerând că este bine să fii prosocial (Moll și colab., 2006). Într-adevăr, am arătat că adolescenții care se simt mai fericiți în zilele în care își susțin familia prezintă o activare a striatului ventral mai mare atunci când oferă sprijin monetar familiilor lor în timpul unei scanări fMRI (Telzer și colab., 2010 și Telzer și colab., 2011), susținând ideea că striatumul ventral codifică sentimentele de fericire legate de a fi prosocial. Activarea striatului ventral pentru a recompensa prosocială poate reprezenta, prin urmare, un semnal adaptiv care poate facilita bunăstarea. Pentru a testa acest lucru, am urmat adolescenții pe o perioadă de un an pentru a examina modul în care activarea striatului ventral în timpul unui context pozitiv, prosocial a prezis schimbări în comportamentele de sănătate-risc. Adolescenții au realizat o sarcină în timpul căreia ar putea face donații monetare costisitoare pentru familia lor. Am constatat că adolescenții care au manifestat o intensificare a activării striatumului ventral atunci când au luat decizii prosocial (adică donații costisitoare pentru familia lor) au arătat scăderi longitudinale ale comportamentelor de asumare a riscului (de exemplu, furarea, consumul de alcool, droguri și sărind peste școală) de un an (Telzer și colab., 2013). Mai mult, adolescenții care au prezentat o mai mare activare a striatului ventral în timpul deciziilor familiale prosocială au arătat mai puțin activarea striatului ventral în timpul unei sarcini de asumare a riscului ( Telzer și colab., 2015a), sugerând că recompensele prosocială pot compensa natura plină de recompense a angajării într-un comportament riscant. Aceste constatări evidențiază modul în care sensibilitatea striatum ventral poate fi un avantaj pentru tineri în funcție de contextul în care are loc această activare. Striatul ventral, care a fost identificat ca un factor de risc pentru asumarea riscului de adolescent, este, de asemenea, protector împotriva aceluiași comportament atunci când această activare are loc într-un context prosocial semnificativ.

6.2. Sensibilitatea striatumului ventral la diferite tipuri de recompense prezice atât creșterea, cât și scăderea depresiei în timp

Deși bunăstarea optimă poate fi realizată prin comportamente semnificative și pozitive, adolescenții tind de multe ori să se orienteze spre activități mai hedonice mai negative (de exemplu, asumarea de riscuri), potențial punându-le în pericol pentru boală (Chambers și colab., 2014 și Steinberg, 2008). Am examinat dacă activarea striatumului ventral la recompensele eudaimonice (de exemplu deciziile prosociale către familie) și recompensele hedonice (de exemplu, deciziile riscante) prezic diferențial evoluțiile longitudinale ale simptomelor depresive. Adolescenții au realizat o sarcină prosocială în care ar putea alege să doneze câștiguri pentru familia lor sau să-și păstreze singuri recompensele monetare (Telzer și colab., 2010 și Telzer și colab., 2011). De asemenea, au îndeplinit o sarcină de asumare a riscurilor (BART; Lejuez și colab., 2002), în timpul cărora ar putea să se umfle un balon virtual care le-a dat recompense monetare în creștere cu fiecare pompă, dar ar putea exploda în orice moment, rezultând o pierdere a tuturor câștigurilor obținute pentru acel balon. Rezultatele au demonstrat că adolescenții care au prezentat o intensificare a activării striatului ventral în timpul deciziilor prosociale către familia lor au suferit scăderi longitudinale ale simptomelor depresive pe parcursul anului următor. Spre deosebire de aceasta, adolescenții care au prezentat o creștere a activării striatului ventral atunci când își mențin câștigurile pentru sarcina prosocială (adică decizi egoiste) sau care au prezentat o intensificare a activării striatului ventral în timpul sarcinii de asumare a riscului au înregistrat creșteri longitudinale ale simptomelor depresiveTelzer și colab., 2014). Astfel, activarea striatală sporită a comportamentului prosocial este un răspuns neuronal adaptiv, potențial servind ca un semnal neurobiologic care codifică o orientare spre recompense pozitive (de exemplu, simțind un sens al sensului și scopului, simțind legătura socială) și conducând la scăderi ale simptomelor depresive . Cresterea răspunsului striatal în timpul deciziilor egoiste (de exemplu, păstrarea banilor pentru sine) sau atunci când este riscant este un răspuns neaderent maladaptiv, potențial servind ca un semnal neurobiologic care codifică o orientare către recompense mai negative (de exemplu, fiorul de a fi riscant; amenințare) și duce la creșterea simptomelor depresive. Aceste constatări evidențiază importanța luării în considerare a contextului în care apare activarea striatului ventral.

6.3. Prezența maternă redirecționează sensibilitatea striatului ventral adolescentului spre un comportament riscant

Părinții joacă un rol important în schele, ajutând copiii lor să ia decizii adaptive și să evite riscurile. În timp ce părinții pot scădea riscul de adolescență doar prin faptul că servesc ca gardieni și limitând oportunitățile adolescenților de a lua decizii proaste, noi testat dacă prezența maternă modifică modurile în care adolescenții procesează riscuri. În timpul unei scanări fMRI, adolescenții au realizat o sarcină de conducere simulată în timpul căreia puteau alege să ia decizii riscante sau sigure. Ei au jucat singuri sarcina și în prezența mamei lor. Am constatat că adolescenții au luat decizii mult mai riscante atunci când au fost singuri (55% din decizii) decât atunci când mama lor a fost prezentă (45% din decizii). La nivelul neural, striatumul ventral a fost semnificativ mai puțin activat în timpul deciziilor riscante și a fost mai activ în timpul deciziilor sigure în care s-au prezentat mamele adolescenților (Telzer și colab., 2015b). Foarte important, am constatat că, atunci când adolescenții au luat decizii sigure, au arătat o cuplare funcțională semnificativă (adică, discursuri încrucișate între regiunile neuronale) între striatum ventral și cortexul prefrontal ventrolateral (VLPFC), când mamele lor erau prezente, dar nu au fost singure . eun alte cuvinte, luarea de decizii sigure in prezenta mamei lor poate provoca un raspuns neuronal care codifica valoarea de recompensa (adica deciziile sigure implica striatumul ventral), iar acest raspuns de recompensare promoveaza activarea cortexului prefrontal, în controlul cognitiv, frânarea răspunsurilor motorii (Gray și colab., 2002 și Wessel și colab., 2013), precum și reprezentarea regulilor și selectarea răspunsurilor (Souza și colab., 2009 și Snyder și colab., 2011). Prin urmare, răspunsurile striatale pot facilita controlul cognitiv și deliberarea cu privire la selecțiile de răspuns, rezultând în cele din urmă alegeri sigure. Teoriile riscului adolescentului sugerează că sensibilitatea sporită a striatului ventral subliniază în mare măsură riscul de a lua în timpul adolescenței și activitatea anterioară sa concentrat asupra contextelor în care sensibilitatea striatală conduce la un comportament maladaptiv și riscant. Este important faptul că striatumul ventral, care a fost asociat cu riscuri mai mari, de exemplu atunci când sunt prezenți (Chein et al., 2011), poate fi redirecționat de la decizii riscante (adică, mai puțin activare în timpul asumării riscurilor) decizii deliberative și sigure atunci când sunt prezente mamele.

6.4. Beneficiile extinse și intrinseci pot promova persistența cognitivă îmbunătățită prin activarea striatului ventral sporit

Deși adolescenții au tendința de a prezenta detrimente în performanțele cognitive, în special în stări de excitare sau emoționale (de exemplu, Hare și colab., 2008 și Somerville și colab., 2011), adolescenții prezintă, de fapt, performanțe îmbunătățite (adică inhibă răspunsurile prepotante) atunci când sunt recompensați pentru acest lucru (Geier și Luna, 2009, Geier și Luna, 2012, Geier și colab., 2010 și Padmanabhan și colab., 2011). Într-o serie de experimente inteligente, Geier și colegii au avut participanții să completeze o sarcină cognitivă simplă (sarcina antisaccadă) și, în unele studii, un control inhibitor bun a dat o recompensă monetară. Adolescenții au făcut mai puține erori în studiile comparativ cu adulții comparativ cu adulții (Padmanabhan și colab., 2011), sugerând că adolescenții sunt deosebit de sensibili la recompense și că motivația extrinsecă (adică, obținerea de bani) poate îmbunătăți controlul lor cognitiv. Foarte important, la nivelul neural, adolescenții au prezentat o creștere a activării în comparație cu copiii și adulții în striatum ventral pe studiile recompensate (Padmanabhan și colab., 2011), sugerând că recompensele extrinseci și activarea striatului ventral pot acționa pentru a îmbunătăți reglarea comportamentală la adolescenți.

In plus față de examinarea motivației extrinseci (adică, primirea de bani), cercetătorii au căutat să examineze modul în care motivația intrinsecă poate fi asociată cu activarea striatală și o reglementare comportamentală îmbunătățită. Satterthwaite și colegii săi (2012) a examinat modul în care striatumul ventral a fost activat în timpul unei sarcini de memorie de lucru cu diferite nivele de dificultate în rândul participanților, variind în vârstă de la 8 la 22 ani. Autorii au definit motivația intrinsecă ca un răspuns striatal ventral sporit atunci când finalizarea corectă a sarcinii. Satterthwaite și colegii săi (2012) a constatat o activare robustă a striatului ventral care a fost redusă cu dificultatea sarcinii. Adică, atunci când participanții au făcut răspunsuri corecte față de răspunsuri incorecte, au arătat o activare a striatului ventral sporit, activarea striatumului care a fost mai mare pentru studiile mai dificile. Această activare striatală sa corelat cu performanța sarcinii, sugerând că activarea striatului ventral în timpul sarcinilor dificile promovează o memorie de lucru mai eficientă. În plus, adolescența a arătat cea mai mare activare a striatului ventral la aceste recompense intrinseci. Foarte important, aceste răspunsuri striatale au fost prezente în ciuda lipsei de feedback explicit sau recompense, sugerând că răspunsurile striatale ventrale în acest context pot reflecta semnale intrinseci de întărire. Acestea sunt printre primele rezultate care demonstrează vârfurile adolescenților în răspunsuri intrinseci, mai degrabă decât explicite, de întărire.

În urma lucrării lui Satterthwaite și colegii săi (2012), am căutat să examinăm dacă pot exista diferențe culturale în corelatele neuronale ale motivației intrinseci. În acest scop, am recrutat două eșantioane ale adolescenților târzii care variază în mod tradițional în ceea ce privește motivația lor școlară intrinsecă. Adolescenții din Asia de Est tind să fie mai motivați în mediul academic decât omologii lor americani (Pomerantz și colab., 2008) și scor semnificativ mai mare în ceea ce privește controlul cognitiv, funcționarea executivă și inhibarea comportamentală în comparație cu omologii lor americani (Sabbagh și colab., 2006 și Lan și colab., 2011). Pentru a testa dacă activarea striatumului ventral poate susține motivația studenților din Asia de Est, am scanat studenții americani și chinezi pe măsură ce aceștia s-au angajat într-o sarcină de bază de control cognitiv (sarcina Go-Nogo) care necesită persistență în timp. Constatările noastre arată din nou rolul adaptiv al striatumului ventral. Am constatat diferențe semnificative în performanța comportamentală în sarcina de control cognitiv, astfel încât studenții chinezi și americani nu diferă în performanță la începutul sarcinii, sugerând niveluri similare de control cognitiv. Cu toate acestea, în timp, elevii chinezi au înregistrat o îmbunătățire semnificativă a performanțelor, în timp ce elevii americani au înregistrat scăderi semnificative în performanță (Telzer și Qu, 2015). La nivelul neural, participanții chinezi au demonstrat o creștere a activării striatului ventral pe parcursul sarcinii, în timp ce activarea striatum ventrală a participanților americani a rămas scăzută față de sarcină. În plus, studenții chinezi au prezentat o conectivitate funcțională crescândă între striatum ventral și cortexul prefrontal în timp, conectivitate care nu era prezentă în studenții americani. Important, această conectivitate funcțională a fost asociată cu performanța comportamentală a sarcinii, arătând că o mai mare conectivitate VS-PFC a facilitat îmbunătățirile în angajarea cognitivă. Astfel, striatumul ventral poate reprezenta semnale de întărire intrinsecă care generează PFC pentru a se angaja într-un control cognitiv mai eficient. Că striatumul ventral a fost cuplat funcțional cu PFC sugerează că îmbunătățirea angajamentului cognitiv în rândul studenților chinezi ar putea să apară printr-un răspuns de întărire care stimulează sistemul lor de control cognitiv, similar cu constatările noastre de mai sus privind riscul adolescentului în prezența mamelor. Astfel, reactivitatea striatală poate fi un semnal neurobiologic care reprezintă motivația intrinsecă care servește o funcție adaptivă, crescând motivația studenților chinezi de a se angaja în controlul cognitiv. Împreună cu munca lui Satterthwaite și colab. (2012), aceste constatări sugerează că realizările academice pot fi îmbunătățite atunci când indivizii își găsesc munca mai plină de satisfacții.

6.5. Creșterea reactivității striate în timpul controlului cognitiv prezice efecte pozitive de influență a colegilor

Într-o manipulare inteligentă, Falk și colegii (Cascio și colab., 2014) a implementat un cadru creier-ca-predictor pentru a examina modul in care procesele neuronale prezic comportamente mai tarziu la adolescenti. În timpul unei scanări fMRI, adolescenții au realizat o sarcină de bază de control cognitiv (sarcina Go-Nogo). La o săptămână după scanare, adolescenții s-au întors la laborator pentru a fi supuși unei sesiuni de conducere simulate, în timpul căreia puteau lua decizii pentru a se angaja într-un comportament sigur și riscant. Adolescenții au terminat simularea în prezența unui coleg cu risc ridicat sau scăzut. Din punct de vedere comportamental, adolescenții au efectuat în mod semnificativ mai puține alegeri riscante (de exemplu, au condus prin intersecții cu lumini roșii) în prezența unor colegi cu risc scăzut comparativ cu colegii cu risc ridicat. La nivelul neural, adolescenții care au prezentat o activare relativ mai mare în striatumul ventral atunci când au fost implicați în controlul cognitiv au fost mai mult influențați de colegii lor prudenți, astfel încât o mai mare activare a striatului ventral a fost asociată cu implicarea în mai puține riscuri în prezența colegilor prudenți. Activarea striatului ventral nu a fost asociată cu influențarea de către colegii riscanți sau cu comportamentul de conducere atunci când este singur. Aceste constatări sugerează că diferențele individuale în recrutarea adolescenților de striatum ventral în timpul controlului cognitiv sunt asociate cu tamponarea efectelor asumării riscului în prezența unor colegi prudenți. Este important faptul că a fost asociată o intensificare a activării striatului ventral mai puțin comportament de asumare a riscului în prezența colegilor prosociali dar nu riscanți, furnizând dovezi suplimentare privind rolul adaptiv al reactivității striate. Aceste efecte sunt în concordanță cu concluziile noastre de mai sus, care au evidențiat o intensificare a activării striatului ventral în timpul controlului cognitiv în rândul studenților chinezi ( Telzer și Qu, 2015). În studiul nostru, activarea ventrală a striatului în timpul controlului cognitiv a servit la creșterea performanței cognitive și Cascio și colab. (2014) au descoperit că răspunsurile VS crescute au contribuit la creșterea influenței pozitive a colegilor. Deși nu este clar dacă striatumul ventral aici servește un răspuns de recompensă, efectele indică totuși un rol adaptiv al striatumului ventral. Împreună, aceste constatări sugerează că persoanele care recrutează striatum ventral mai mult când se angajează în controlul cognitiv se implică, de asemenea, în comportamente mai adaptive în viața lor de zi cu zi, ducând la un control mai eficient al cognitivului și un comportament mai puțin asumat de asumare a riscurilor. Astfel de constatări subliniază în continuare înțelegerea contextului situațional în care apare activarea striatului ventral.

6.6. Creșterea reactivității striatale poate servi drept rol de reglementare

Alte lucrări au arătat că striatumul ventral poate fi, de asemenea, implicat în reglarea emoției. Într-un studiu longitudinal, Pfeifer și colegii săi (2011) a examinat tinerii în timpul tranziției de la copilărie la adolescență. Participanții au fost scanați de două ori pentru a examina cum răspunsul neuronal la expresiile faciale emoționale sa schimbat în timp. Creșterile longitudinale ale reactivității striatale ventrale au fost asociate cu scăderi longitudinale ale comportamentului riscant, precum și scăderi ale sensibilității la influența colegilor. Pfeifer și colab. (2011) a constatat că striatumul ventral a fost cuplat în mod negativ funcțional cu amigdala în momentul procesării fețelor emoționale, sugerând că striatum ventral poate servi la reglarea și amortizarea răspunsului amigdală intensificat la stimulii stimulatori emoționali. Alții au raportat, de asemenea, activarea striatului ventral în timpul reevaluării cognitive a emotiilor negative în probele adolescente (McRae și colab., 2012), subliniind în continuare un rol al striatumului în reglarea emoției. În coroborarea rolului de reglementare al striatului ventral, Masten și colegii săi (2009) a constatat că intensificarea activării striatului ventral în timpul excluziunii sociale a fost asociată cu distresul emoțional amortizat și cu mai puțină activare în regiunile creierului implicate în prelucrarea "durerii sociale", sugerând că striatumul ventral poate fi crucial pentru reglarea afecțiunilor negative în timpul adolescenței. Având în vedere rolul său în prelucrarea recompenselor, striatumul ventral poate servi la sprijinirea reevaluării experiențelor negative în interpretări pozitive (Masten și colab., 2009 și Wager și colab., 2009). Din nou, spre deosebire de interpretările comune care au dus la creșterea reactivității striatale în timpul adolescenței, reprezintă un factor de risc, aceste constatări evidențiază un rol adaptiv al striatumului și o implică în mod specific în reglementarea emoțiilor.

6.7. Rezumat

Împreună, aceste studii sugerează că intensificarea activării striatului ventral poate fi adaptabilă prin creșterea persistenței cognitive și a reglementării emoțiilor și scăderea comportamentului de asumare a riscului și a depresiei. În timp ce sensibilitatea recompensării poate fi un indicator al rezultatelor negative, subliniind conceptualizările curente, cercetarea revizuită aici arată că activarea striatului ventral poate servi, de asemenea, un rol pozitiv și adaptiv pentru adolescenți. Deși majoritatea studiilor au raportat deficite legate de activarea striatală sporită în adolescență (de exemplu, consumul de droguri și alcool, depresie și anxietate și comportamente comportamentale și de rupere; Jager și colab., 2013, Telzer și colab., 2014, Silk și colab., 2013, Galvan și colab., 2007, Bar-Haim și colab., 2009, Guyer și colab., 2006 și Qu și colab., 2015), un corp înfloritor de literatură revizuit aici sugerează un rol mai complex al striatumului ventral. În mai multe contexte diferite, striatumul ventral este asociat cu rezultate comportamentale pozitive. În special, activarea striatului ventral poate servi un rol adaptabil în contexte care promovează luarea deciziilor prosocial (Telzer și colab., 2013 și Telzer și colab., 2014), controlul cognitiv (Telzer și Qu, 2015, Cascio și colab., 2014 și Padmanabhan și colab., 2011), memorie de lucru (Satterthwaite și colab., 2012), reglementarea emoțiilor (Pfeifer și colab., 2011 și Masten și colab., 2009) sau care iinclude influențe pozitive în loc de negative sociale (Telzer și Qu, 2015 și Cascio și colab., 2014). Pe baza măsurătorilor specifice din studiile analizate, nu este evident în sine dacă activările striatale ventrale raportate reprezintă un răspuns la recompensă sau alt proces psihologic. Deoarece striatumul poate fi implicat în comportamente care depășesc procesele de recompensare, cum ar fi învățarea, unele dintre diferențele individuale ale răspunsurilor striate la contextele prosocial versus riscante pot reprezenta diferențe individuale în învățare și adaptare. Într-adevăr, un aspect important al adolescenței este că este un moment în care multe comportamente noi și contexte sunt experimentate și se dobândesc noi modele de comportament (Dahl, 2008). Astfel, cercetarea viitoare ar trebui să distingă semnificația psihologică a striatumului ventral în aceste contexte diverse.

7. Putem profita de sensibilitatea striatului ventral adolescent în moduri care promovează procesul decizional adaptiv?

Reactivitatea striatală ventrală în adolescență pare a fi universală, așa cum se vede din specii, contexte și culturi. Astfel de vârfuri în activarea dopaminergică în adolescență pot fi canalizate într-o serie de comportamente. Pe de o parte, dacă este îndreptată spre activități problematice, cum ar fi experimentarea cu medicamente, comportamentul sexual riscant și angajamentul cu colegii deviat, această reactivitate sporită a striatului ventral este într-adevăr o vulnerabilitate. Pe de altă parte, această reactivitate sporită a striatului ventral poate fi o sursă de protecție și poate reduce susceptibilitatea la o sănătate compromisă, dacă este îndreptată spre activități semnificative, cum ar fi comportamente prosociale sau hobby-uri, relații sociale pozitive sau angajare motivată în școală. Prin urmare, modurile în care adolescenții abordează și răspund la recompense pot avea implicații semnificative pentru bunăstarea lor. Este important faptul că fiecare dintre studiile analizate aici a examinat diferențele individuale. Adică nu toți adolescenții au prezentat o activare striatală sporită și nu toate activarea striatală în aceste contexte au fost adaptative. Adolescenții care au prezentat cea mai mare activare a striatului ventral când au fost prosocial au prezentat cele mai mari scăderi ale riscului și depresiei (Telzer și colab., 2013 și Telzer și colab., 2014); adolescenții care au prezentat cea mai mare activare a striatului ventral în timpul controlului cognitiv au prezentat cele mai mari îmbunătățiri ale persistenței cognitive (Telzer și Qu, 2015) și au fost cel mai influențați de colegii lor prosociali de a se angaja într-o asumare mai redusă a riscurilor (Cascio și colab., 2014); adolescenții care au demonstrat cea mai mare activare striatum ventral în timpul unei sarcini dificile de memorie de lucru au avut cea mai mare performanță (Satterthwaite și colab., 2012); și adolescenții care au prezentat cele mai mari creșteri ale activării striatului ventral atunci când procesarea emoțiilor a arătat cele mai mari scăderi ale riscului (Pfeifer și colab., 2011). Aceste diferențe individuale evidențiază nevoia de a identifica caracteristicile adolescenților care prezintă aceste răspunsuri mai mult adaptabile ale striatului ventral. Împingerea adolescenților pentru a se angaja în comportamentul prosocial nu va fi eficientă decât dacă adolescenții ar trebui să se implice în acest comportament. Prin urmare, identificarea comportamentelor și a pasiunilor deosebite pe care adolescenții le acordă cea mai mare valoare și ajutorul pentru a le îndruma către aceste activități poate avea cele mai benefice și mai durabile rezultate.

Această viziune a sensibilității striatului ventral ca fiind adaptarea și direcționarea adolescenților la distanță față de comportamentele care compromit sănătatea are implicații semnificative pentru dezvoltarea unor tratamente eficiente și a eforturilor de intervenție pentru prevenirea traiectoriilor ascendente ale depresiei, a comportamentului de asumare a riscurilor și a ratelor morbidității și mortalității ulterioare în rândul adolescenților populații. Deși adolescenții pot să se orienteze către mai multe comportamente maladaptive (Steinberg, 2005), identificarea modalităților de a profita de sensibilitatea crescută a striatumului ventral al adolescenților în moduri care promovează sănătatea lor ar trebui să fie un obiectiv-cheie al eforturilor de cercetare în curs de desfășurare. Profesorii, părinții și clinicienii ar trebui să-l vadă ca un obiectiv central de a încerca să sfideze echilibrul în favoarea adolescenților - adică să-și îndrepte sensibilitatea sporită a striatului ventral departe de risc și de oportunitate. Dacă găsim mai multe modalități de a direcționa adolescenții spre aspectele pozitive ale reactivității lor sporite a striatului ventral, întărirea căilor prin care acest sistem servește ca o oportunitate și scăderea disponibilității sau dorinței pentru aspectele negative ale reactivității striatului ventral sporit, reducerea ratelor mortalității și morbidității la adolescență.

8. Complexitatea reactivității striatului ventral în adolescență

8.1. Eterogenitatea funcțională care susține procesarea psihologică diferită

În timp ce opinia dominantă sugerează că vârfurile comportamentelor care caută recompense servesc în mare măsură ca o vulnerabilitate, orientând adolescența către comportamente negative, semnificația psihologică a activării striatului ventral variază în contexte. Astfel, este necesară o înțelegere mai nuanțată a striatumului ventral. În timp ce în anumite contexte reactivitatea striatului ventral poate semnala căutarea recompenselor maladaptive, în alte contexte striatumul poate fi un semnal neurobiologic pentru comportamentele legate de abordare, care sunt extrem de adaptabile și nu sunt legate de asumarea riscului, cum ar fi orientarea spre comportamente motivaționale pozitive de exemplu, lupta pentru succesul academic, lucrul spre un scop). Prin urmare, semnificația și semnificația psihologică a activării striatului ventral depind de contextul și de situația în care apare și, probabil, variază de la un individ la altul.

Iîn plus, activarea striatului ventral poate avea semnificație psihologică diferită în funcție de regiunile în care este cuplată. Adică, în timpul diferitelor experiențe psihologice, striatumul ventral poate fi coactiv cu diferite regiuni. Astfel, probabil, care regiuni ale creierului cu care se vorbește VS pot dezagrega procesul psihologic care apare. Deși majoritatea cercetărilor anterioare se concentrează asupra faptului dacă striatumul ventral este activ sau nu sau dacă striatumul ventral se corelează cu diferențele individuale de comportament, este esențial să se despacheteze dacă striatumul ventral este cuplat diferențiat cu regiunile creierului ca o funcție a contextului. Într-adevăr, comportamentele distincte apar prin integrarea striatumului ventral cu cortexul prefrontal (PFC) prin căi suprapuse, dar separat funcțional (Alexander și colab., 1986, Di Martino și colab., 2008 și Postuma și Dagher, 2006). De exemplu, există modele complicate de suprapunere și segregare între aferente din diferite surse corticale și subcortice. Striatul ventral primește aferente din regiuni neuronale implicate în mod tradițional în procese afective, incluzând cortexul orbitofrontal (OFC), cortexul cingular anterior anterior, ventriculul ventricular PFC, amigdala și hipocampul (de exemplu, Haber și Knutson, 2010 și Pennartz și colab., 2011; vedea Delgado, 2007). Prin urmare, înțelegerea modului în care striatumul ventral comunică cu alte regiuni neuronale poate să ne informeze despre modul în care striatumul ventral poate servi atât ca responsabilitate, cât și ca o oportunitate. Unele constatări raportate în revizuirea actuală susțin această idee. De exemplu, atunci când se fac numai alegeri riscante (Telzer și colab., 2015b) sau în prezența unor colegi (Chein și colab., 2010), striatumul ventral este semnificativ activ. Cu toate acestea, atunci când se fac alegeri sigure în prezența mamei, striatumul ventral pare să funcționeze prin comunicarea cu VLPFC, conectivitate care nu este prezentă numai atunci când se fac alegeri sigure (Telzer și colab., 2015b). Prin urmare, examinarea regiunilor care vin online cu striatum ventral în diferite contexte ne poate ajuta să înțelegem funcția și specificitatea activării striatului ventral. Poate că reactivitatea striatară ventrală este adaptivă când apare în tandem cu activarea VLPFC, dar poate fi maladaptivă atunci când apare în tandem cu activarea limbic, cum ar fi amigdala. Cercetarea viitoare ar trebui să se concentreze pe examinarea conectivității funcționale.

8.2. Eterogenitatea structurală care susține procesarea psihologică diferită

Heterogenitatea tipurilor de celule într-o anumită structură de recompensare este o altă explicație probabilă a diferitelor efecte observate în striatum ventral. Într-adevăr, striatumul ventral poate fi împărțit în subregiuni care se angajează în diferite procese psihologice (eterogenitate structurală). Pe baza studiilor anatomice, fiziologice, imunohistochimice și farmacologice cu șobolani, primate și oameni (de exemplu, Cardinal și colab., 2002, Koya și colab., 2009, Pennartz și colab., 1994 și Voorn și colab., 1989), VS nu se comportă ca o structură monolitică și poate, prin urmare, să compună ansambluri distincte din punct de vedere spațial ale neuronilor cu roluri funcționale specificeKalenscher și colab., 2010). Într-adevăr, striatumul cuprinde subregiuni de țesut care prezintă compoziții și legături chimice distincte, în special striatum ventral, are mai multă diferențiere și complexitate a sistemelor neurochimice decât alte regiuni cum ar fi striatul dorsal (Holt și colab., 1997). În interiorul striatumului ventral, nucleul accumbens a fost împărțit în trei subregiuni, incluzând teritoriile shellului, miezului și polului rostral (Zaborszky și colab., 1985 și Meredith și colab., 1993). Există diferențe suplimentare în cadrul acestor trei subregiuni, inclusiv densitățile markerilor chimici și distribuția conexiunilor (Holt și colab., 1997). Mai mult, subregiunea striatumului strâns legată de sistemul limbic ocupă o regiune care se extinde dincolo de limitele a ceea ce este în mod tradițional considerat nucleul accumbens (Eblen și Graybiel, 1996).

Deoarece striatumul ventral este implicat în diverse procese psihologice, cognitive și motorice, cercetătorii au propus ca striatumul ventral să fie compus din ansambluri funcționale distincte ale neuronilor (Pennartz și colab., 1994). Un ansamblu este definit ca un grup de neuroni caracterizați prin relații aferente / eferente similare, precum și funcții strâns legate în comportamentul manifest, regulamentul neuroendocrin și fiziologia senzorimotor (Pennartz și colab., 1994). Pennartz și colegii propun că "nucleul accumbens, în ansamblul său, nu trimite o ieșire monolitică structurilor țintă, ceea ce ar face apoi o schimbare unidirecțională a unor parametri comportamentali. În schimb, fiecare ansamblu distinct este capabil să genereze ieșiri care apoi sunt transferate către un set specific de structuri țintă caracteristice pentru acest ansamblu și, prin urmare, pot induce efecte comportamentale care sunt legate în mod specific de acest exemplu "(Pennartz și colab., 1994, pp. 726).

Dovezile privind diferențierea structurală a striatumului ventral provin din cercetarea psihofarmacologică. De exemplu, microinjectarea GABA_A agonistul muscimol din cochilia mediană acumbens rostral la șobolani provoacă un comportament apetit, în timp ce microinjecția în carcasa caudală provoacă în schimb un comportament îngrozitor. Blocul intermediar Activarea GABAergică produce efecte motivaționale pozitive și negative combinate (Reynolds și Berridge, 2002). Aceste rezultate indică faptul că neurotransmisia GABAergică în microcircuitele locale ale nucleului accumbens mediază comportamentul motivativ și afectiv care este organizat bivalent de-a lungul gradientelor rostrocaudale. Această diviziune bivalentă ajută la elucidarea modului în care striatumul ventral poate participa atât la funcțiile motivaționale apetisante, cât și la cele aversive. În plus, sa constatat că TRKB, un receptor de tirozin kinază, influențează diferențiat comportamentele legate de recompense. De exemplu, stimularea optogenetică a neuronilor spinoși de tip D1 la rozătoare amplifică comportamentele bazate pe recompensă, în timp ce stimularea neuronilor spina neuroni de tip D2 are ca rezultat comportarea la îngheț (Lobo și colab., 2010).

Cu toate acestea, o diferență în tipurile de celule nu este singura explicație pentru eterogenitatea observată în rezultatele comportamentale. Modificările moleculare din anumite tipuri de celule ale regiunilor de recompensă ale creierului modelează modurile în care adolescenții răspund la schimbările din mediu, determinând fie rezistența, fie susceptibilitatea (Russo și Nestler, 2013). Astfel, factorii de stres din mediul înconjurător formează mecanisme moleculare în circuitul nucleului accumbens VTA și pot influența dacă stimulii sunt experimentați adaptiv sau maladaptiv. Vulnerabilitatea pentru depresie, asumarea de riscuri sau alte psihopatii poate fi determinată de modificările moleculare ale celulelor care apar după stresori (vezi Russo și Nestler, 2013). Prin urmare, va fi necesar ca cercetătorii să utilizeze teste la nivelul genomului pentru a cartografia locusurile genetice din NAc care sunt influențate de factorii de stres.

Deși cercetările semnificative pe modele animale evidențiază eterogenitatea structurală a nucleului accumbens, traducerea acestor modele în cercetarea umană va fi mai dificilă. Din păcate, tehnicile fMRI, metoda cea mai răspândită pentru examinarea funcției creierului adolescent și a comportamentelor psihologice asociate, nu permit diferențierea specifică a limitelor și eterogenităților precise în striatum uman. Mai mult, semnalul BOLD nu oferă informații directe despre neurochimie și rămâne neclar modul în care activarea BOLD se referă la eliberarea striatală a dopaminei (Schott și colab., 2008). Unii cercetători au combinat fMRI cu PET, ceea ce permite măsurarea directă a eliberării dopaminei. Este important faptul că eliberarea dopaminei cu recompensă mare se corelează cu creșterea activării în striatum ventral, furnizând dovezi că neurotransmisia dopaminergică joacă un rol-cheie în activarea striatului ventral măsurată cu fMRI (Schott și colab., 2008). În cele din urmă, cele mai multe cercetări neuroimagistice folosesc nuclee mari de netezire care fac este aproape imposibil să se subdivizeze striatumul ventral în subdiviziuni. Astfel, este adesea neclar dacă activarea este centralizată în nucleul accumbens sau capul ventral al nucleului caudat (Delgado, 2007) sau chiar subdiviziuni ale striatumului. În ciuda încercărilor de îmbunătățire a rezoluției spațiale a semnalului BOLD, în special în regiuni precum striatum ventral și VTA (D'Ardenne și colab., 2008), avem nevoie de mai multe măsuri directe de eliberare dependentă de activitate a dopaminei (Schott și colab., 2008). Sunt necesare cercetări viitoare și metode științifice mai avansate care pot dezvălui mai multe subdiviziuni cu granulație fină care corespund unor zone distincte funcționale ale striatumului ventral.

9. Directii viitoare

În timp ce cercetarea a început să descifreze rolul complex al recompenselor în viața adolescenților, mai multe contribuții sunt esențiale pentru a mișca în mod semnificativ câmpul și a pune bazele dezvoltării unor ipoteze testabile despre mecanismele psihologice care vor produce cel mai mare impact asupra sănătății. Studiile viitoare ar trebui, prin urmare, să investigheze modul în care diferitele contexte sociale și motivaționale influențează neurobiologia sensibilității la recompensă adolescentă și rezultatele ulterioare ale sănătății. Timpul este potrivit pentru a răspunde acestor obiective în lumina dovezilor care indică o creștere rapidă a creierului și o susceptibilitate sporită la factorii de mediu din timpul adolescenței, împreună cu schimbări dramatice ale comportamentului social care stau la baza unei orientări sporite spre recompense, precum și la o creștere bruscă a psihopatologiei. Astfel, este nevoie de cercetări viitoare care continuă să dezlege contextele în care sensibilitatea ventrală a striatumului este adaptivă față de maladaptive. Mai mult, dat fiind faptul că corpul de lucru care evidențiază funcțiile potențiale de adaptare a reactivității striatului ventral la adolescență este în curs de dezvoltare, cercetările care reproduce constatările din studiile analizate aici sunt necesare. Mai jos am prezentat mai multe domenii de cercetare pentru cercetări viitoare.

9.1. Dezvoltați sarcini inovatoare și inovatoare care permit atingerea diverselor contexte și permite compararea sensibilității la răsplată în funcție de situații

Cercetarea anterioară a examinat în mare măsură procesul decizional al adolescenților și sensibilitatea la răsplată în cadrul unui vid social, deși au apărut studii care examinează procesul decizional al adolescenților într-un context social (de exemplu, Peake și colab., 2013, Braams și colab., 2014 și Chein și colab., 2010). Având în vedere faptul că adolescența este o perioadă marcată de dezvoltarea socială din ce în ce mai complexă, decizia adolescentă se produce cel mai adesea în timpul excitării socioemontale (Dahl, 2008 și Gardner și Steinberg, 2005), cercetarea trebuie să încorporeze contextul social și motivațional în sarcini experimentale pentru a atinge complexitatea comportamentului adolescent. Dacă cercetătorii continuă să se bazeze pe sarcini care utilizează comportamente negative în mare parte (de exemplu, asumarea de riscuri) sau sensibilitatea recompensării în absența proceselor sociale, sensibilitatea striatum ventral va părea omniprezent de negativă. Cu toate acestea, dacă sarcinile experimentale încorporează procese sociale mai complexe (de exemplu, prezența altora, deciziile prosocial sau antisocial), sensibilitatea striatum ventral este probabil să prezinte tipare unice, uneori reprezentând o datorie, dar uneori adaptivă. Este esențial ca această complexitate să fie încorporată în înțelegerea dezvoltării și comportamentului creierului adolescent, pentru a înțelege pe deplin rolul reactivității striatului ventral în luarea deciziilor adolescente și comportamentele de sănătate.

9.2. Concentrați-vă pe diferențele individuale și culturale pentru a identifica tinerii cei mai expuși riscului

Nu toată activarea striatală este bună sau rea, depinde de context și de individ. Prin identificarea diferențelor dintre grupurile individuale și culturale în rândul tinerilor, pentru care recompensele servesc diferite funcții, putem adapta mai bine programele pentru a direcționa adolescenții către comportamentele cele mai semnificative în contextele socio-culturale adecvate. Recompensele vor avea semnificații diferite pentru grupurile care apreciază anumite comportamente. De exemplu, recent am examinat activarea sistemului de recompensă mesolimbic în rândul tinerilor alb și latino, deoarece aceștia s-au angajat într-o sarcină care implică sacrificii personale pentru familia lor (Telzer și colab., 2010). În timp ce participanții la Latină au prezentat mai multă activare striatară ventrală atunci când au contribuit la familia lor, participanții albi au prezentat mai multă activare striatară ventrală atunci când au obținut recompense personale pentru ei înșiși. Aceste rezultate sugerează că deciziile de a-și ajuta familia pot fi ghidate, în parte, de recompensele personale pe care le obține din această asistență, iar acest sentiment de recompensă poate fi modulat de influențele culturale. Astfel, dacă eforturile de intervenție se bazează pe descoperirile unui anumit grup cultural, intervențiile pot să nu aibă succes cu un grup diferit și pot avea de fapt efecte iatrogene. Adică intervențiile care se concentrează pe creșterea participării comportamentelor care sunt apreciate doar de anumiți adolescenți pot avea implicații negative asupra sănătății adolescenților. Prin urmare, cercetările viitoare ar trebui să descopere cu atenție modul în care funcționează sistemul de recompensare a dopaminei în diferite grupuri de adolescenți.

9.3. Utilizați sensibilitatea neurală pentru a anticipa modificările rezultatelor și comportamentelor sănătății din viața reală

Cercetarea a început să trateze creierul ca variabilă predictivă a viitoarelor comportamente de sănătate. Această abordare oferă oportunități fără precedent de a examina modul în care sensibilitatea neurală a adolescenților prezice angajamentul în comportamentele de sănătate din viața reală. Deși intențiile propuse de autoreglare prevăd o variabilitate în comportamentul viitor al sănătății, dovezile sugerează că rapoartele de sine nu sunt suficiente pentru a surprinde natura multidimensională a riscului (Aklin și colab., 2005). Poate că acest lucru se datorează faptului că indivizii nu au cunoștințele sau abilitățile cognitive de a furniza un raport precis al propriilor lor intenții sau pentru că ar putea fi neadevăruți în rapoartele lor de sine (Aklin și colab., 2005). Astfel, procesele implicite pot explica variabilitatea schimbării comportamentului care nu este explicată prin măsurători auto-raportate, cum ar fi atitudinile și intențiile. Progresele recente în neuroimagistice au început să utilizeze activarea neuronală pentru a anticipa comportamentul fie simultan, fie în viitor. Este important faptul că această activitate a constatat că activarea neurală poate prezice ce fel de schimbări (creșteri sau scăderi) ale comportamentelor de asumare a riscului și ale simptomelor depresive vor fi observate o lună până la un an mai târziu (de exemplu, Cascio și colab., 2014, Telzer și colab., 2013 și Telzer și colab., 2014). Abilitatea de a prezice prospectiv viitorul angajament în comportamentele de sănătate bazate pe sensibilitatea neurală a adolescenților poate avea efecte profunde asupra capacității noastre de a dezvolta programe de prevenire individualizate. Astfel, un obiectiv cheie al cercetărilor viitoare ar trebui să fie de a examina modul în care reactivitatea striatului ventral în diferite contexte (adică sensibilitatea recompensării în contexte pozitive și maladaptive) prezice schimbările comportamentale legate de sănătate.

10. concluzii

În această revizuire, am arătat că vârfurile sensibilității striatale ventrale pot fi adaptabile pentru funcționarea adolescenților și pot facilita îmbunătățirea bunăstării și a comportamentelor de promovare a sănătății. Acest mecanism de sensibilizare a recompenselor în adolescență provoacă opinia tradițională că sensibilitatea la recompensa dopaminergică duce în mare măsură la comportamente de compromitere a sănătății în timpul adolescenței. Astfel, am identificat un potențial mecanism neurobiologic prin care să se diminueze traiectoriile ascendente atât ale depresiei, cât și ale comportamentelor de asumare a riscurilor în timpul unui timp de dezvoltare când aceste simptome sunt, de obicei, în creștere. Modificările comportamentelor de sănătate sunt cauza principală a morbidității și mortalității în rândul adolescenților. Înțelegerea factorilor care influențează sensibilitatea striatală ventrală a adolescenților față de comportamentele problematice și față de comportamentele prosocial mai pozitive va avea un impact imens asupra unui șir de comportamente de sănătate și a rezultatelor de sănătate.

Referinte

- Aklin și colab., 2005
- WM Aklin, CW Lejuez, MJ Zvolenski, CW Kahler, M. Gwadz
- Evaluarea măsurilor comportamentale ale tendinței de asumare a riscului cu adolescenții din interiorul țării
- Behav. Res. Ther., 43 (2005), pag. 215-228
- Articol

PDF (226 K)

Vedeți înregistrarea în Scopus

Citează articole (116)

- Alexander și colab., 1986
- GE Alexander, MR De Long, et al.
- Organizarea paralelă a circuitelor segregate funcțional care leagă ganglionii bazali și cortexul
- Annu. Rev. Neurosci., 9 (1986), pag. 357-381
- Vedeți înregistrarea în Scopus

Abstract

Link-uri rapide