(L) The Brain: The Trouble With Teens - Discovery Magazine (2011)

De conducere rapidă, de droguri și de sex nesigur: comportamentul iubitor de risc al adolescenților poate rezulta dintr-un decalaj neurologic în creierul în curs de dezvoltare 

de Carl Zimmer

Adolescenții sunt un puzzle și nu doar părinților lor. Când copiii trec de la copilărie la adolescență, rata mortalității lor se dublează, în ciuda faptului că adolescenții sunt mai puternici și mai rapizi decât copiii, precum și mai rezistenți la boli. Părinții și oamenii de știință abundă de explicații. Este tentant să-l dați jos la prostie: adolescenții încă nu au învățat cum să facă alegeri bune. Dar nu este adevărat. Psihologii au descoperit că adolescenții sunt la fel de adepți ca adulții, recunoscând riscurile comportamentului periculos. Altceva este la locul de muncă.

Oamenii de stiinta in sfarsit isi imagineaza ce este "ceva". Creierul nostru are rețele de neuroni care cântăresc costurile și beneficiile potențialelor acțiuni. Împreună, aceste rețele calculează cât de valoroase sunt lucrurile și cât de departe vom merge pentru a le obține, făcând judecăți în sute de secunde, departe de conștiința noastră conștientă. Cercetările recente relevă faptul că creierul adolescentului se rătăcește, deoarece acestea cântăresc aceste consecințe în moduri ciudate.

Unele dintre cele mai pline de înțelepciune ale minții adolescente nu provin de la oameni, ci de la șobolani. În jur de șapte săptămâni după naștere, șobolanii au lovit pubertatea și au început să acționeze mult ca adolescenții umani. Ei încep să petreacă mai puțin timp cu părinții lor și mai mult cu alți șobolani adolescenți; ei devin mai curioși în ceea ce privește experiențele noi și explorează din ce în ce mai mult lumea lor. Șobolanii adolescenți dezvoltă, de asemenea, noi dorințe. Nu numai că sunt interesați de sex, ci și că peisajul lor de plăcere trece printr-o revoltă.

Miriam Schneider, un farmacolog comportamental care studiază adolescența la Universitatea din Heidelberg, și colegii ei au documentat recent această schimbare. Oamenii de știință au efectuat un experiment pe un grup de șobolani de vârste diferite, permițând animalelor să bea lapte condensat la fel de mult îndulcit cum doreau. Cantitatea de lapte pe care au baut-o, in raport cu greutatea corporala, a ramas destul de constanta prin tineretul lor prepubescent. Dar când au ajuns la pubertate, au început să bea mult mai mult. Odată ce au devenit șobolani adulți, rata de consum de lapte a scăzut și apoi a rămas constantă pe măsură ce au îmbătrânit.

Pentru oricare părinte care a observat că un adolescent găsește o sticlă de sifon, acest vârf ar părea foarte familiar. Dar comportamentul șobolanilor adolescenți nu este pur și simplu rezultatul faptului că sunt mai mari decât minorii. Schneider și colegii ei au instruit șobolanii să apese o pârghie pentru a obține o presiune de lapte. Șobolanii trebuiau să apese de zeci de ori pârghia înainte de a fi recompensați cu o singură înghițitură și fiecare gură succesivă avea nevoie de încă două prese decât cea anterioară. Această cerință a permis Schneider și colegilor săi să măsoare cât de multă muncă au fost șobolanii dispuși să le plătească pentru o recompensă. Ei au descoperit că șobolanii pubescenți ar apăsa pârghia mult mai des decât șobolanii de orice altă vârstă, depunând mult mai mult efort pentru caloriile pe care le-au obținut, având în vedere dimensiunea lor. Cu alte cuvinte, au apreciat mai mult laptele.

O serie de alte experimente sprijină rezultatele lui Schneider. Indiferent dacă rozătoarele sau omul, adolescența ne face să adăugăm mai multă valoare nu numai la băuturile dulci, ci la tot felul de recompense. O echipă condusă de Elizabeth Cauffman, un psiholog de cercetare de la Universitatea din California, Irvine, care studiază comportamentul antisocial la adolescenți, a documentat această schimbare cu un joc de cărți. Ea și echipa ei au avut voluntarii joacă un simplu joc de jocuri de noroc cu imagini de patru punți de cărți pe ecranul unui computer (Pdf). La fiecare întoarcere a jocului, o săgeată indică una dintre punți. Voluntarii puteau fie să întoarcă o carte, fie să treacă. Fiecare carte avea o sumă diferită de bani - "+ $ 100", de exemplu, sau "- $ 25". Scopul jocului a fost de a câștiga cât mai mult din banii imaginați.

Oamenii de știință au stivuit punțile. Două dintre punți au avut mai multe cărți pierdute decât cele care au câștigat, iar inversa a fost adevărată pentru celelalte două punți. Când oamenii joacă aceste jocuri, își schimbă în mod inconștient strategiile pe măsură ce văd mai multe cărți. Ei trec mai mult pe unele punți și iau mai multe cărți de la alții. Cauffman și colegii ei au urmărit strategiile voluntarilor 901 cu vârste cuprinse între 10 și 30 și au comparat adolescenții cu celelalte grupuri de vârstă. De-a lungul tuturor vârstelor, cu cât erau mai mari voluntarii, cu atât mai mult s-au împiedicat să folosească punțile pierdute. Dar oamenii de stiinta au gasit un model diferit atunci cand a venit la puntile castigatoare. Adolescenții au avut tendința de a juca punțile câștigătoare mai des decât adulții sau preteenii. Cu alte cuvinte, au fost neobișnuit de sensibile la recompensarea câștigării banilor, dar la fel ca și alții atunci când a venit la riscul de a-și pierde.

Elementele care stau la baza acestui comportament sunt circuitele neuronale ale creierului adolescent. neurolog BJ Casey si colegii sai de la Institutul Sackler al Colegiului Medical Weill Cornell cred ca modul in care adolescentii plaseaza valoare pe lucruri poate fi explicat printr-o curiozitate biologica. În circuitul nostru de recompensare avem două sisteme separate, una pentru calculul valorii recompensei și alta pentru evaluarea riscurilor implicate în obținerea acestora. Și nu lucrează întotdeauna foarte bine împreună.

Casey a urmărit funcționarea acelor sisteme duale prin faptul că voluntarii au jucat un joc în timp ce se afla într-un scaner fMRI. Ea și colegul postdoctoral Leah Somerville au prezentat voluntarilor 62 o serie de chipuri zâmbitoare sau calme. În unele încercări, voluntarii trebuiau să apese un buton ori de câte ori vedeau o față zâmbitoare; în alte încercări li sa cerut să se opună fețelor fericite și să răspundă în schimb celor calme, chiar dacă vederea unei fețe fericite cheamă aceleași răspunsuri care caută recompense în creier ca și privirile unui semn de dolar sau perspectiva gustului alimente.

Casey a arătat cât de des voluntarii au răspuns corect la fețele calme și cât de des nu au reușit să reziste nevoii de a apăsa butonul când vizionați pe cei fericiți. Apoi, ea a examinat scanarea creierului subiecților săi pentru a vedea care zone ale creierului au devenit active și pentru a vedea dacă vârsta voluntarilor - de la 6 la 29 - a făcut o diferență în răspunsurile lor. Încă o dată, adolescenții s-au ridicat de la ceilalți. Când vi se cere să apăsați un buton pentru fețe calme, au devenit mult mai probabil să apese din greșeală butonul pentru fețe fericite, de asemenea. Cu alte cuvinte, răsplata unei fețe fericite ia făcut mai greu să-și controleze impulsurile.

Scenariile creierului au dezvăluit modul în care procesau recompensele în mod diferit. Numai la adolescenți, vederea unei fețe fericite a declanșat un răspuns semnificativ din striatum ventral, un mic patch de neuroni localizați în apropierea centrului creierului. striatum ventral este deosebit de sensibil la dopamină, care produce un sentiment de anticipare și ajută creierul să se concentreze asupra atingerii unui scop. Striatatul ventral produce răspunsuri mai mari la recompense mai mari, iar la adolescenți este reparat până la un amplificator, făcând recompensele să pară mai atrăgătoare.

O rețea separată de regiuni din partea din față a creierului este responsabilă pentru evaluarea impulsurilor conflictuale. Această rețea de control cognitiv ne permite să oprim o acțiune care ar putea oferi o recompensă pe termen scurt dacă interferează cu un obiectiv pe termen lung. Rețeaua crește foarte încet în primii ani de viață 25. Ca rezultat, funcționează prost în copilărie, mai bine la adolescenți și chiar mai bine la adulți.

Casey a fost capabil să privească rețeaua de control cognitiv în acțiune. Ea și colegii ei au analizat scanările creierului voluntarilor, în timp ce ei s-au menținut să nu lovească o cheie pe care nu trebuiau să o lovească. În acele momente, o parte din rețeaua de control cognitiv, numită inferior gyrus frontal, a fost mai activă decât în ​​alte vremuri. Atunci când oamenii de știință au comparat răspunsul rețelei de control cognitiv la persoanele de vârste diferite, au găsit un model izbitoare. La copii, rețeaua a fost cea mai activă, la adolescenți activitatea a fost mai mică, iar la adulți a fost mai mică. Casey propune ca, pe măsură ce rețeaua de control cognitiv se maturizează, devine mai eficientă. Rezultatul este că, pe măsură ce îmbătrânim, trebuie să facem mai puține eforturi pentru a ne reține.

Problema cu adolescenții, suspectă de Casey, este că acestea se încadrează într-un gol neurologic. Râsul de hormoni la pubertate ajută conducerea rețelei de sisteme de recompensă spre maturitate, dar acești hormoni nu fac nimic pentru a accelera rețeaua de control cognitiv. În schimb, controlul cognitiv se maturizează lent în copilărie, adolescență și până la vârsta adultă. Până când capturile, adolescenții sunt blocați cu răspunsuri puternice la recompense, fără un răspuns mult compensator la riscurile asociate.

Din punct de vedere evolutiv, impulsurile daredevil ale adolescenților pot fi benefice, subliniază Casey. Odată ce un mamifer tânăr devine matur sexual, trebuie să-și lase părinții și să iasă singur. Trebuie să-și găsească propria aprovizionare cu alimente și să-și stabilească locul în lumea adulților. La unele specii de mamifere, adolescența este un moment în care indivizii trebuie să părăsească un grup și să găsească unul nou. În altele, este timpul să căutăm parteneri sexuali.

Sistemul de recompensare al creierului adolescent poate face adolescenții mai dispuși să se confrunte cu riscurile care vin împreună cu această nouă etapă descendentă a vieții. Dar, cu accesul la pericolele moderne precum drogurile ilegale și mașinile rapide, riscurile umane au crescut. Evoluția nu funcționează suficient de repede pentru a reacționa la astfel de factori.

Răspunsurile crescute ale creierului pot deschide și calea pentru probleme psihologice. Datorită experienței, a mediului sau a genelor, unii adolescenți pot avea un nivel relativ scăzut de control cognitiv, făcându-i deosebit de vulnerabili la semnale neurologice de frică, sugerează Casey. Dacă semnalele nu sunt verificate, acestea pot duce la anxietate, depresie sau alte tulburări, cum ar fi dependența. Și chiar adolescenții bine ajustați pot fi pregătiți să aleagă inima peste cap - sau, poate ar trebui să spunem acum, striatumul ventral peste gyrus frontal inferior.


Maturarea frontostriatală prezice nerespectarea controlului cognitiv la ascultarea cervicală la adolescenți.

J Cogn Neurosci. 2010 Sep 1.

Somerville LH, Hare T, Casey BJ.

Colegiul Medical Weill Cornell, New York.

Abstract

Asumarea de riscuri a adolescenților este o problemă de sănătate publică care crește șansele unor rezultate slabe pe viață. Un factor despre care se crede că influențează înclinația adolescenților pentru asumarea riscurilor este o sensibilitate sporită la indicii apetisivi, în raport cu o capacitate imatură de a exercita un control cognitiv suficient. Am testat această ipoteză prin caracterizarea interacțiunilor dintre regiunile corticale ventral striatale, striatale dorsale și prefrontale cu sarcină apetisivă variabilă folosind scanarea fMRI. Participanții la copii, adolescenți și adulți au efectuat o sarcină de go / no-go cu indicii apetisante (fețe fericite) și neutre (fețe calme). Controlul impulsurilor către indicii neutri a arătat o îmbunătățire liniară odată cu vârsta, în timp ce adolescenții au prezentat o reducere neliniară a controlului impulsurilor către indicii apetitive. Această scădere a performanței la adolescenți a fost paralelă cu o activitate sporită în striatul ventral. Recrutarea corticală prefrontală s-a corelat cu precizia generală și a arătat un răspuns liniar cu vârsta pentru studiile no-go versus go. Analizele de conectivitate au identificat un circuit frontostriatal ventral, incluzând girusul frontal inferior și striatul dorsal în timpul studiilor fără go-versus-go. Examinarea recrutării a arătat că adolescenții au avut o coactivare striatală ventral-dorsală mai mare între copii și adulți, pentru studiile fericite de „go-go versus go”. Aceste constatări implică o reprezentare exagerată ventrală striatală a indicilor apetitivi la adolescenți în raport cu un răspuns de control cognitiv intermediar. Datele de conectivitate și coactivitate sugerează că aceste sisteme comunică diferențial la nivelul striatului dorsal de-a lungul dezvoltării. Răspunsul părtinitor în acest sistem este un posibil mecanism care stă la baza creșterii riscului în timpul adolescenței