By Карл Шерман
Энн Уитмен
(212) 223-4040
[электронная почта защищена]
Среди подростков непреднамеренные травмы (прежде всего, автомобильные аварии) являются основной причиной смерти, убийство - следующим1и чрезмерное употребление алкоголя, незащищенный секс и разные злоключения оставляют после себя след беспорядка. Почему умные, сообразительные молодые люди, как известно, склонны к неразумным действиям, которые ставят под угрозу их здоровье и безопасность других людей? Этот вопрос охватил широкий круг исследований, из которых начинает складываться все более сложная, детальная картина.
Помимо понимания биологических и экологических взаимодействий, которые характеризуют развитие мозга подростков в целом, исследователи разоблачают детали, лежащие в основе индивидуальных различий: почему только некоторые подростки берут на себя риск и только иногда. Их ответы могут привести к стратегиям, которые защищают этот жизненно важный и уязвимый этап развития от серьезного ущерба.
Вопрос о подключении
Десять лет назад вы читали статьи, в которых говорилось, что подростки ведут себя рискованно, потому что префронтальная кора (ключевая область мозга для суждения и самоконтроля) не была полностью развита,»- говорит Б.Дж. Кейси, доктор философии, директор Института психологии развития им. Саклера при Медицинском колледже им. Вейля Корнелльского университета и член Альянса за мозговые инициативы Даны. «Но [эта область] еще менее развита у детей, которые не занимаются таким поведением. Теперь мы думаем больше с точки зрения нейронной схемы; как области мозга общаются друг с другом.
Недавние исследования в лаборатории Кейси и в других местах начали рассказывать историю, в которой эволюция физических и функциональных связей через мозг может помочь нам понять опасности на пути от подросткового возраста до взрослой жизни.
«Мы придумали модель дисбаланса в широко распространенной цепи: активируются различные регионы, и та, которая кричит о самых громких победах,Кейси говорит. По ее мнению, в рамках этой схемы принятия решений выделяются эмоционально реактивные вентральные полосатые мышцы / ядра, которые реагируют на вознаграждение и ожидание вознаграждения, а также корковые зоны, которые подавляют импульсы и регулируют поведение.
Система вознаграждения, как показали Кейси и другие, к подростковому возрасту достигает зрелости и, по-видимому, в этот период действительно реагирует очень активно. «Это действительно бьется, в то время как префронтальная кора не полностью развита», - говорит она. Проблемы возникают в первую очередь в эмоционально заряженных ситуациях. «Подростки вполне способны принимать рациональные решения ... у них просто больше трудностей в самый разгар». Измеренная оценка серьезных долгосрочных последствий не соответствует немедленному удовлетворению, обещанному быстрым вождением, пьянством или незащищенным сексом, когда мозг находится в этом режиме, считает она.2
Беатрис Луна, доктор психологических наук, профессор психиатрии и директор лаборатории нейрокогнитивного развития в университете Питтсбурга, согласна с тем, что кортикальный мозговой аппарат, необходимый для регулирования поведения на уровне взрослых, более или менее активен в подростковом возрасте , но «это немного хрупко и непроверено, и может облагаться налогом другими требованиями».
Ее исследования показывают, что подростки и взрослые отделяются прочностью структурных и функциональных связей между частями мозга, которые делают интегрированную деятельность эффективной и надежной., "Именно способность префронтальной коры участвовать в сетях с областями по всему мозгу позволяет ей поддерживать сложные процессы, необходимые нам для торможения, эмоциональной и социальной обработки ». Луна говорит.
Она и ее коллеги проанализировали данные МРТ, чтобы определить эффективную связь - степень, в которой участки мозга срабатывают вместе при выполнении задачи, и направление контроля: какая область регулирует другую. Во многих исследованиях использовался элегантно простой тест на способность ингибировать реакцию. Когда на экране появилась вспышка света, участникам было предложено смотреть в противоположном направлении, а не следовать рефлексивной тенденции смотреть на это.
Дети выступают намного хуже, чем взрослые, с подростками между ними. Данные МРТ показали соответствующее увеличение с возрастом степени, в которой лобные области и нижние сенсомоторные области мозга работали синхронно для выполнения задачи. Более того, разговор между областями мозга, по-видимому, носил «нисходящий характер» - улучшенная способность ингибировать ответ отражала большую силу в сигналах, которые позволяли высшему мозгу направлять поведение.3
«Смотреть на свет - это не то же самое, что рисковать в реальном мире», - говорит Луна. «Но если этой простой системы нет - нисходящий элемент управления, позволяющий сказать:« Я хочу сделать это, но я не буду этого делать », - вы можете себе представить, как более сложное поведение ограничено. »
По крайней мере, часть объяснения менее эффективного нисходящего контроля у подростков, чем у взрослых, является анатомической. Поскольку нейроны развивают изолирующую оболочку миелинизации (отраженную относительным увеличением белого вещества), они несут сообщения быстрее и эффективнее, и хорошо известно, что объем белого вещества в мозге возрастает от подросткового возраста до зрелого возраста.4 Исследователи из лаборатории Луны показали, что большая часть этого развития происходит в трактах, соединяющих лобные и подкорковые области мозга - те же самые цепи, которые участвуют в ингибирующем контроле..5
Кто рискует, когда
«Много рисков происходит в подростковом возрасте, но не все подростки принимают риск», - отмечает Адриана Галван, доктор философии, директор GalvanLab для развития неврологии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. «Важно не смешивать всех подростков вместе».
Будучи докторантом в лаборатории Б.Дж. Кейси, Гальван был частью команды, которая анализировала активность мозга у детей, подростков и взрослых, а также склонность к риску. «Но когда мы смотрели на данные, в группах было много различий. Люди, которые сообщили о более рискованном поведении в любом возрастепродемонстрировал нейробиологический коррелят в ответной реакции на вознаграждение ». В частности, активность прилежащего ядра лобной коры больше возрастала во время игры, приносящей деньги, у подростков, которые говорили, что они более склонны к рискованному сексу, пьянству и спорту с высокими последствиями и тому подобное.
Гальван сейчас изучает, как индивидуальные различия могут проявиться в реальном мире. Существует множество доказательств того, что стресс может нарушить процесс принятия решений в целом и, в частности, у подростков, усилить склонность к риску. «Но есть большая индивидуальная разница в реакции на стресс и восприятии», - говорит она.
По словам Галвана, продолжающееся исследование, в котором отслеживаются ежедневные уровни стресса, подтверждает, что показатели подростка по выполнению рискованного упражнения повышаются в дни высокого стресса.7 Но предварительные результаты МРТ предполагают, что и здесь не все подростки одинаковы: риск повышается только у тех, кто в такие дни проявляет наибольшую активацию в регулирующей эмоции лимбической системе.
Рассматривая сложности риска, Лоуренс Штейнберг, доктор философии, заслуженный профессор психологии в университете Темпл, более подробно рассматривает еще один фактор общепризнанного значения в подростковой жизни: влияние сверстников.
В одной серии экспериментов подростки и взрослые выполняли аналогичное упражнение с симуляцией вождения. Однако когда подростки проходили тест в присутствии двух друзей, риск и его последствия - у них было больше огней и больше аварий, - резко возросли, в то время как производительность взрослых не пострадала.
Разница, согласно данным МРТ, собранным во время вождения, шкак еще раз в областях головного мозга, связанных с вознаграждением - у подростков, но не у взрослых, ядро прилежащего-префронтального контура коры значительно активизировалось в присутствии сверстников.8
«Мы надеемся, что родители и подростки сами узнают по некоторым из этих работ, что им необходимо учитывать тот факт, что суждения подростков не одинаковы, когда они с друзьями, что они делают более рискованные вещи», - говорит Стейнберг.
Если присутствие сверстников увеличивает риск для подростков, усиливая реакцию на вознаграждение, тот же самый круг потенциально может быть зачислен в обуздание рискованные тенденции. Исследование, проведенное в лаборатории Беатрис Луны, показало, что денежные стимулы повышают эффективность выполнения сложной задачи по сдерживанию движений глаз для подростков (но не для взрослых). Увеличилась не только активность в цепи вознаграждения, но и в областях мозга, которые регулируют само движение глаз.9
Это было так, как будто мозг подростка говорил: «Так как есть награда, давайте пойдем полным ходом», - говорит Луна. «Что стимулирует, так это усиливает способность мозга делать все, что ему нужно, чтобы получить награду… здесь это означает усиление сдерживающего контроля.
Опыт имеет значение
В более широком смысле, адаптивность является новой темой в изучении риска для подростков. «Это неправильно, если история рассказывается так, как будто это какой-то биологически обусловленный процесс созревания, на который не влияют контекст и окружающая среда», - говорит Стейнберг. «Мы знаем, что опыт имеет значение, то, что мы только начинаем изучать, как область, это то, как он действует в мозгу».
Он изучает, могут ли быть уменьшены опасности влияния со стороны сверстников путем обучения людей способами, показанными для улучшения когнитивного контроля. «Мы собираемся взглянуть на закономерности мозговой активности в присутствии сверстников среди тех, кто прошел и не прошел обучение», - говорит он.
Для члена Альянса Дана Эбигейл Бэйрд, доктора философии, профессора психологии в колледже Вассар, нельзя недооценивать роль опыта в очень широком смысле - культуры - в поведении подростков. Она описала подростковый возраст как «социальное и эмоциональное выражение биологического события, известного как половое созревание».10
«В человеческом поведении нет ничего, что было бы просто биологическим или экологическим», - говорит Бэйрд. Она предполагает, что для понимания рискованного поведения подростков требуется понимание того и другого.
В одном эксперименте она сравнила активность мозга у взрослых и подростков, когда ее попросили оценить, были ли различные сценарии хорошей или плохой идеей. Обе группы мудро отвергли такие понятия, как «плавание с акулами», «кусание лампочки» или «прыгание с крыши» - хотя взрослые делали это значительно быстрее. Разница заключалась в психических процессах, по-видимому, связанных: взрослые проявляли большую активацию в зрительной коре и инсула (область мозга, которая переводит мысли в висцеральные ощущения), в то время как префронтальная кора работала больше у подростков. Проще говоря, взрослые могли визуализировать перспективу и немедленно реагировать, в то время как подростки должны были обдумать ее, предполагает Бэйрд.11
«Я думаю, что случается так, что подростки просто не имеют достаточного опыта для разработки этой системы кишечника, тех физических ощущений добра и зла, которые взрослые могут использовать при принятии решений, о которых им не нужно думать». Познание, добавляет она, дает способность обобщать собственный опыт и опыт других. Взрослый, который порезал ей руку на стекле, вполне мог бы визуализировать и физически ответить на идею «кусать лампочку» так, как это не может сделать подросток.
Ее выводы не противоречат исследованиям, которые подчеркивают роль мощных побуждений к вознаграждению в принятии риска, говорит она. Медленный темп мышления по сравнению с немедленной реакцией на кишечник может еще больше ухудшить когнитивный контроль в соревновании с эмоциональным удовлетворением.
Также ее результаты не подразумевают чего-то недостающего в мозгу подростка.. Центральной задачей этого этапа развития является изучение правил взрослой жизни в определенной культуре, и «неопытный подросток - это здоровый подросток» Бэйрд говорит. Некоторый риск идет с подростковой территорией. «Хитрость заключается в том, чтобы помочь им обучить свою систему с помощью информативного, а не смертельного опыта ... Одна из моих самых больших проблем заключается в том, что многие подростки не получают такого опыта - что люди пытаются защитить их слишком много. Я бы предпочел, чтобы ребенок упал с ее велосипеда, чем разбил машину.
Она отмечает, что подростковый период с сопутствующими ему подводными камнями длится гораздо дольше в США, чем где бы то ни было; В некоторых культурах дети принимают на себя обязанности взрослых к тому времени, когда они становятся 14 или 15. Их мозг выглядит и ведет себя более «взрослым», чем американцы того же возраста, особенно в ситуациях, связанных с риском? «Я бы отдал свою левую руку за эти данные», - говорит Бэйрд.
Опубликовано в октябре 2012
1 Министерство здравоохранения и социальных служб США, Управление ресурсов и услуг здравоохранения, Бюро по охране здоровья матери и ребенка. Здоровье детей США 2011. Роквилл, Мэриленд: Министерство здравоохранения и социальных служб США, 2011: http://mchb.hrsa.gov/chusa11/hstat/hsa/pages/229am.html
2Кейси, BJ и соавт. Торможение и ускорение головного мозга у подростков. J Res Adolesc, 2011 Март 1; 21 (1): 21 – 33.
3Хван К., Веланова К. и Луна Б. Укрепление нисходящих сетей фронтального когнитивного контроля, лежащих в основе развития тормозящего контроля: исследование эффективности функциональной магнитно-резонансной томографии. J. Нейронауки, 17 ноябрь, 2010; 30 (46): 15535-15545.
4 Гедд, JN. Подростковый мозг: готов учиться, готов рисковать. головной мозг 26 февраля 2009: http://www.dana.org/news/cerebrum/detail.aspx?id=19620
5 Asato MR et al. Развитие белой материи в подростковом возрасте: исследование DTI. Кора головного мозга Сентябрь 2010 г .; 20: 2122–2131
6 Galvan, A et al. Риск и мозг подростка: кто в опасности? Наука развития 10: 2 (2007), стр. F8 – F14
7Galván A & McGlennen KM. Ежедневный стресс увеличивает риск принятия решений у подростков: предварительное исследование. Dev Psychobiol, 2012 май; 54 (4): 433-40.
8Chein, J. et al. Сверстники повышают риск для подростков, повышая активность в цепи вознаграждения мозга. Наука развития 14 (2011): F1 – F10.
9Geier CF. и другие. Незрелости в обработке вознаграждения и ее влияние на тормозной контроль в подростковом возрасте. Cereb Cortex, 2010 июль; 20 (7): 1613-29.
10Бэрд А.А., Сильвер, С.Х. (2011) Виды подростков: почему пол имеет значение. (в печати) Mercer Law Review, ведущий выпуск статьи, 62 (3): http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0CDgQFjAE&url=http%3A%2F%2Ffaculty.vassar.edu%2Fabbaird%2Fabout%2Fpublications%2Fpdfs%2FBaird_Mercer_easyread.doc&ei=tF9PUKCRK-P00gG644C4Cg&usg=AFQjCNGQQ0iZwmioUfI3C6tC-TovQvGAhQ
11Бэйрд А. А. и др. «О чем вы думали?» Нервная сигнатура, связанная с рассуждениями в подростковом возрасте. Стендовая презентация: 12-я ежегодная встреча общества когнитивной нейробиологии 2005: http://faculty.vassar.edu/abbaird//research/presentations/pdfs/CNS_05_ab.pdf
;