Studiul creierului arată modul în care adolescenții învață diferit decât adulții (2016)

[Comentariu: Tinerii ar arăta mai bine răspunsul la recompense în cazul recompenselor sociale și sexuale?]

Oamenii de știință au descoperit o caracteristică unică a creierului adolescent care îmbogățește capacitatea adolescenților de a învăța și de a forma amintiri: activitatea coordonată a două regiuni cerebrale distincte. Această observație, care contrastează cu creierul adultului, poate fi legată de afinitatea adesea deranjată a adolescenților pentru comportamentul de căutare a recompenselor. Aceste descoperiri sugerează că un astfel de comportament nu este neapărat dăunător, ci poate fi o caracteristică critică a adolescenței și a creierului maturizat.

Rezultatele acestei cercetări au fost publicate astăzi în Neuron.

„Studiile asupra creierului adolescentului se concentrează adesea pe efectele negative ale adolescenţă„comportament de căutare a recompensei. Cu toate acestea, am emis ipoteza că această tendință ar putea fi legată de o învățare mai bună ”, a spus Daphna Shohamy, dr., Investigator principal la Institutul de comportament cerebral al Mortimer B. Zuckerman din Columbia și profesor asociat de psihologie la Columbia. „Folosind o combinație de sarcini de învățare și imagistică a creierului la adolescenți și adulți, am identificat modele de activitate cerebrală la adolescenți care sprijină învățarea - servind pentru a-i îndruma cu succes până la maturitate”.

Pentru acest studiu, care a implicat adolescentii 41 si adultii 31, autorii sa concentrat initial asupra unei regiuni creier numita striat. Studiile anterioare au arătat că striatumul coordonează multe aspecte ale funcției creierului superior, de la planificare la luarea deciziilor. Dar este cel mai bine cunoscut pentru rolul său în ceva numit Consolidarea învățării.

„În termeni simpli, învățarea prin întărire este o presupunere, i se spune dacă ai dreptate sau greșești și folosești aceste informații pentru a face o presupunere mai bună data viitoare”, a spus Juliet Davidow, dr., Primul autor al lucrării, care a finalizat această cercetare în timp ce își obținea doctoratul în psihologie la Columbia și acum este postdoctor la Universitatea Harvard.

De exemplu, imaginați-vă că vi se oferă o serie de cărți cu numere pe ele și li se cere să ghicească următorul număr din secvență.

"Dacă bănuiți bine, striatul arată activitate care corespunde acelui feedback pozitiv, întărindu-vă astfel alegerea", a explicat dr. Davidow. „În esență, este un semnal de recompensă care ajută creierul să învețe cum să repete din nou alegerea reușită”.

Din cauza înclinației adolescenților către comportamentul de căutare a recompenselor, cercetătorii au propus ca această grupă de vârstă să depășească adulții în ceea ce privește învățarea prin întărire, arătând o afinitate mai mare pentru recompense. Această ipoteză a fost confirmată după ce li sa cerut ambelor grupuri să efectueze o serie de sarcini de învățare.

Pentru a vedea ce se întâmplă în creier, dr. Shohamy a făcut echipă cu dr. Adriana Galván. Dr. Galván, care este profesor asociat de psihologie și membru al facultății la Brain Research Institute de la Universitatea din California, Los Angeles, este un expert în imagistica creierului la adolescenți. Împreună, au scanat creierul fiecărui participant cu imagistică prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) în timp ce îndeplineau sarcinile de învățare. Autorii au emis ipoteza că abilitățile superioare ale adolescenților se datorează unui striat hiperactiv.

Dar, în mod surprinzător, când am comparat creierul adolescenților cu cel al adulților, nu am găsit nicio diferență în activitatea striatală legată de recompensă între cele două grupuri, a spus dr. Davidow. „Am descoperit că diferența dintre adulți și adolescenți nu constă în striatum, ci într-o regiune din apropiere: hipocampul”.

Hipocampul este sediul central al memoriei creierului. Și, deși este important pentru stocarea amintirilor evenimentelor, locurilor sau indivizilor, nu este de obicei legat de învățarea prin întărire. Dar în acest studiu, analiza fMRI a autorilor a relevat o creștere a activității hipocampului pentru adolescenți - dar nu și pentru adulți - în timpul învățării prin întărire. Mai mult, acea activitate părea să fie strâns coordonată cu activitatea din striat.

Pentru a investiga această legătură, cercetătorii au alunecat imagini aleatoare și irelevante ale obiectelor în sarcinile de învățare, cum ar fi un glob sau un creion. Imaginile - care nu au avut nici un impact asupra faptului că participanții au ghicit bine sau rău - au servit ca un fel de zgomot de fond în timpul sarcinilor. Atunci când a fost întrebat mai târziu, adulții și adolescenții și-au amintit văzând câteva obiecte, dar nu și pe alții. Cu toate acestea, doar în adolescență a fost memoria obiectelor asociate cu învățarea armăturii, o observație care se referea la conectivitatea dintre hipocamp și striat în creierul adolescent.

„Ceea ce putem lua din aceste rezultate nu este că adolescenții au neapărat o memorie mai bună, în general, ci mai degrabă modul în care își amintesc este diferit”, a spus dr. Shohamy, care este, de asemenea, membru al Institutului Kavli din Columbia pentru Știința Creierului . „Prin conectarea a două lucruri care nu sunt conectate intrinsec, creierul adolescent poate încerca să construiască o înțelegere mai bogată a mediului înconjurător într-o etapă importantă a vieții. ”

Într-adevăr, studiile au arătat că adolescența este un moment pivot când se formează amintiri puternice, despre care autorii susțin că s-ar putea datora acestei conectivități sporite între hipocamp și striatum.

„În linii mari, adolescența este un moment în care adolescenții încep să-și dezvolte independența”, a spus dr. Shohamy. „Ce ar putea fi nevoie mai mult de un creier pentru a face în această perioadă decât să sară în overdrive de învățare? Se poate ca unicitatea adolescentului creier pot conduce nu numai modul în care învață, ci modul în care folosesc informațiile pentru a se pregăti pentru maturitate ”.

Mai multe informații: Această lucrare este intitulată: „Un avantaj pentru a recompensa sensibilitatea: hipocampul susține învățarea consolidată consolidată în adolescență”. DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,