Имматумы в обработке вознаграждения и его влияние на ингибирующее управление в подростковом возрасте (2010)

Cereb Cortex. 2010 Июль; 20 (7): 1613-29. doi: 10.1093 / cercor / bhp225. Epub 2009 Октябрь 29.

Geier CF, Terwilliger R, Теслович Т, Веланова К, Луна Б.

Информация об авторе

  • Лаборатория нейрокогнитивного развития, факультет психиатрии и психологии, Центр нейронных основ познания, Университет Питтсбурга, Питтсбург, Пенсильвания 15213, США. [электронная почта защищена]

Абстрактные

Природа обработки незрелых вознаграждений и влияние вознаграждений на основные элементы когнитивного контроля в подростковом возрасте в настоящее время недостаточно изучены. Здесь, во время функциональной магнитно-резонансной томографии, здоровые подростки и взрослые выполняли модифицированную антисаккадную задачу, в которой манипулировали непредвиденными случайными вознаграждениями. Использование нового быстрого проекта, связанного с событиями, позволило оценить различия в развитии функции мозга, лежащие в основе во времени различных этапов обработки вознаграждения и торможения реакции. Премиальные испытания по сравнению с нейтральными испытаниями привели к более быстрым правильным ингибирующим реакциям в возрасте и к меньшему количеству ингибирующих ошибок у подростков. Во время испытаний вознаграждения сигнал, зависящий от уровня кислорода в крови, ослаблялся в вентральном стриатуме у подростков во время оценки сигналов, затем был чрезмерно активным во время подготовки ответа, что предполагало ограничения во время подросткового периода в оценке вознаграждения и повышенную реактивность в ожидании вознаграждения по сравнению со взрослыми. Важно отметить, что повышенная активность в лобной коре вдоль прецентральной борозды наблюдалась также у подростков во время подготовки к ответным испытаниям, предполагая модуляцию вознаграждения в области глазодвигательного контроля, поддерживающую правильную тормозную реакцию. В совокупности эта работа характеризует определенные незрелые системы мозга подростков, которые поддерживают обработку вознаграждения, и описывает влияние вознаграждения на тормозящий контроль. В целом, наши результаты предполагают механизмы, которые могут лежать в основе уязвимости подростков к неправильному принятию решений и рискованному поведению.

Ключевые слова: подростковый возраст, антисаккада, фМРТ, торможение ответа, вознаграждение

Введение

Отрицательные результаты, связанные с рискованным или опрометчивым поведением, являются основным фактором резкого увеличения (∼200%) показателей заболеваемости и смертности, наблюдаемых в подростковом возрасте (Арнетт 1992; Копье 2000; Dahl 2004). Риск может быть определен как участие, часто импульсивное, в поведении, которое имеет высокую субъективную желательность или возбуждение, но которое подвергает человека потенциальной травме или потере (например, вождение очень быстро и участие в незащищенном сексе) (Ирвин 1990). Склонность подростков к риску предоставляет убедительные поведенческие доказательства незрелости в способностях принятия решений. Однако наше понимание нейронной основы принятия риска остается ограниченным. Хотя ожидается, что многочисленные функциональные схемы будут способствовать поведенческому риску, вероятными первичными системами 2 являются обработка вознаграждений и сдерживающий контроль (Steinberg 2004). Незрелое обнаружение и оценка вознаграждений в сочетании с ограничениями в эндогенном импульсном контроле могут привести к неправильному принятию решений, которые могут затем подготовить почву для принятия риска. Чтобы проиллюстрировать нейронную основу рискованного поведения, в этой статье мы сравниваем обработку вознаграждения и ее влияние на сдерживающий контроль у подростков по сравнению со взрослыми.

В обширной литературе описаны нейронные схемы, поддерживающие обработку вознаграждения у взрослых (Шульц 2000; Breiter et al. 2001; О'Догерти и др. 2001 г.; Рош и Олсон 2004; Хикосака и соавт. 2006). В частности, орбитофронтальная кора (OFC), дорсальный и вентральный стриатум (VS) и медиальная префронтальная кора (PFC) были определены в качестве ключевых компонентов (Шульц 2000; McClure et al. 2004). Важно отметить, что временное разрешение исследований единичных и связанных с событием функциональных магнитно-резонансных изображений (ФМРТ) показало, что обработка вознаграждений является не монолитной функцией, а скорее динамическим набором взаимосвязанных вычислений. Определенные сигналы, возникающие до («упреждающие» сигналы) и после вознаграждения («непревзойденные» сигналы), были идентифицированы (Шульц 2000; Заяц и соавт. 2008). Предупреждающие сигналы связаны с начальным обнаружением и определением валентности сигналов, предсказывающих вознаграждение, а также с оценкой ожидаемого значения будущего вознаграждения (Knutson et al. 2001; О'Догерти и др. 2002 г.). Совокупные сигналы включают те, которые связаны с величиной полученного вознаграждения (Delgado et al. 2000, 2003; Rolls 2000; О'Догерти и др. 2001 г.) и соответствует ли полученное вознаграждение предсказаниям (сигналы «предсказание-ошибка») (Шульц 2000; Schultz et al. 2000).

Для сравнения, наше понимание развития обработки вознаграждений в подростковом возрасте остается весьма ограниченным. Анатомические исследования показывают, что первичные районы поощрения демонстрируют стойкие незрелости в подростковом возрасте, включая продолжительное истончение серого вещества в базальных ганглиях и ОФК (Giedd et al. 1996; Sowell et al. 1999; Gogtay et al. 2004; Тога и соавт. 2006), что отчасти вероятно из-за потери слабых или неиспользованных синапсов через синаптическую обрезку (Gogtay et al. 2004). В подростковом возрасте увеличенное количество недостаточно определенных синапсов может привести к ограничениям в идентификации премиальных сигналов и ценностных представлений относительно взрослых. Параллельно с синаптической обрезке миелинизация увеличивается линейно на протяжении всего развития (Яковлев и Lecours 1967). Миелинизация повышает эффективность обработки информации за счет увеличения скорости и точности передачи дистальных нейронов, способствуя функциональной интеграции широко распространенных схем мозга, критически важных для возникновения сложных поведений высшего порядка. (Goldman-Rakic ​​et al. 1992; Луна и Суини 2004). Сравнительная недостаточная миелинизация мозга у подростков может способствовать ограниченной способности эффективно интегрировать сигналы вознаграждения с эфферентными двигательными системами, необходимыми для мотивированного поведения (Рош и Олсон 2003, 2004).

Наряду со стойким микроструктурным созреванием сходящиеся данные моделей человека и животных указывают на то, что нейротрансмиссия дофамина (DA) в стриатальной и кортикальной системах продолжает созревать в подростковом возрасте. (Копье 2000; Андерсен 2003; Crews et al. 2007). Например, уровни D1- и D2-рецепторов и связывание в полосатом теле крысы выше в подростковом возрасте по сравнению со взрослой жизнью. (Seeman et al. 1987). Плотность DA-транспортеров, которые функционируют для удаления DA из синапса, достигает пика в подростковом возрасте в полосатом теле (Meng et al. 1999). Кроме того, вклад DA в ПФК увеличивается в подростковом возрасте (Kalsbeek et al. 1988; Розенберг и Льюис 1994, 1995; Копье 2000), и данные свидетельствуют об относительном переходе от мезолимбических к мезокортикальным системам DA в раннем подростковом возрасте (Копье 2000). С точки зрения обработки вознаграждений, повышение уровня DA у подростков в стриатуме и PFC в сочетании с увеличением количества переносчиков DA может способствовать повышенной, но временно ограниченной чувствительности к вознаграждениям, как это предлагается в модели синдрома дефицита внимания с гиперактивностью (Кастелланос и Тэннок 2002).

В соответствии со структурными данными, начальные исследования развития МРТ указывают на функциональные незрелости в связанных с вознаграждением системах головного мозга в подростковом возрасте (Бьорк и соавт. 2004, 2007; Май и соавт. 2004; Ernst et al. 2005; Galvan et al. 2006; Guyer et al. 2006; van Leijenhorst et al. 2006, 2009; Eshel et al. 2007). Хотя было показано, что подростки набирают схемы вознаграждения, которые похожи на взрослых (Май и соавт. 2004), направленность незрелых ответов еще не была полностью охарактеризована в первичных регионах. Были обнаружены данные о подростковой «недостаточной» активности во время упреждающей обработки в ВС, а также во время вероятностного принятия решений в ОФК и мезиальной ПФК. (Бьорк и соавт. 2004, 2007; Eshel et al. 2007), но «сверх» активность в VS во время обработки (получения) вознаграждения (Ernst et al. 2005; Galvan et al. 2006). Таким образом, различные временные фазы обработки вознаграждения (упреждающий или непоследовательный) могут иметь различные траектории развития, что является важным соображением для теоретических моделей, которые широко характеризуют систему вознаграждения подростков как гиперактивную. (Chambers et al. 2003; Ernst et al. 2006) или гипоактивный (Копье 2000) по отношению к взрослым.

Параллельно с продолжающимся созреванием вознаграждения, усовершенствования в сдерживающем контроле также продолжаются в подростковом возрасте (Paus et al. 1990; Levin et al. 1991; Ridderinkhof и соавт. 1999; Ридеринкхоф и ван дер Молен 1997; Williams et al. 1999; Бунге и др. 2002; Luna et al. 2004; Листон и соавт. 2006). Добровольное подавление ответа относится к когнитивной способности остановить доминантный ответ в пользу целенаправленного действия и является основным компонентом принятия решения (Кертис и Д'Эспозито 2003; Luna et al. 2004; Ridderinkhof, van den Wildenberg, et al. 2004; Кертис и Д'Эспозито 2008). Поведенческая работа нашей лаборатории и других, использующих задачу антисаккады (AS) (Hallett 1978), при котором субъекты должны подавлять сильное побуждение саккадировать к внезапно появляющейся периферической цели и вместо этого смотреть в сторону расположения зеркала, указывает на то, что уровни подавления реакции, подобные взрослым, начинают стабилизироваться в середине и конце подросткового возраста (Fischer et al. 1997; Munoz et al. 1998; Кляйн и Фёрстер 2001; Luna et al. 2004). Тем не менее, нейронная схема, поддерживающая выполнение задачи AS, демонстрирует продолжительную незрелость в подростковом возрасте, включая снижение активации в области лобного поля зрения (FEF) и повышенную зависимость от латеральных префронтальных систем по сравнению со взрослыми (Luna et al. 2001, 2004; Веланова и соавт. 2008). Эти данные подтверждают ряд других исследований, которые указывают на то, что разработка схем, поддерживающих ингибирующий контроль, является длительной (Casey et al. 1997; Rubia et al. 2000; Luna et al. 2001; Adleman et al. 2002; Бунге и др. 2002; Тамм и соавт. 2002; Durston et al. 2006; Marsh et al. 2006; Rubia et al. 2006, 2007; Веланова и соавт. 2008).

Более полное понимание ограничений, которые проявляются в поведении подростков в процессе принятия решений и в принятии рисков, может быть достигнуто путем характеристики созревания обработки вознаграждений наряду с влиянием вознаграждений на сдерживающий контроль. На сегодняшний день лишь несколько поведенческих исследований исследовали взаимодействие этих систем с использованием модифицированных заданий AS с условным условием денежного вознаграждения пробное испытание (Дука и Лапп 1997; Блаукопф и ДиГироламо 2006; Jazbec et al. 2006; Hardin et al. 2007). С одной стороны, добавление непредвиденных обстоятельств, связанных с вознаграждением, уменьшило число ошибок подавления, возникающих у подростков и взрослых, что позволяет предположить, что основные пути между регионами, относящимися к наградам, и областями, относящимися к окуломоторному контролю, устанавливаются по крайней мере в подростковом возрасте. С другой стороны, награды по-разному влияют на другие саккадные метрики (например, скорость и задержку) на протяжении разработки (Jazbec et al. 2006; Hardin et al. 2007). Тем не менее, различия в развитии нейронных схем, поддерживающих выполнение вознагражденной задачи AS, еще не охарактеризованы в литературе.

Мы стремились охарактеризовать различия в развитии при обработке вознаграждения и влияние вознаграждения на торможение ответа у здоровых подростков и взрослых. Отметим, что изучение взаимодействия между этими модельными системами 2 следует рассматривать как начальный шаг к характеристике более сложного явления принятия риска. Критически, мы используем новый набор методов, включая парадигму AS, опосредованную денежным стимулом, представленную в быстром, связанном с событием дизайне fMRI с частичными «уловочными» испытаниями (Оллингер, Шульман и Корбетта 2001) что позволяет нам отделить и отдельно охарактеризовать активность, зависящую от уровня кислорода в крови (BOLD), связанную с компонентами обработки вознаграждения, ранее идентифицированными в литературе, чтобы они были различимыми (Шульц 2000). Эти компоненты включают идентификацию метки вознаграждения (Шульц 2000), ожидая ответа за вознаграждение (Bjork et al. 2004) и ответа / обратной связи (Ernst et al. 2006), каждая из которых может иметь разные траектории развития. Этот подход особенно уникален тем, что мы изучаем компоненты упреждающей обработки 2 - начальную оценку сигнала и последующую подготовку / ожидание ответа. Кроме того, мы стремились одновременно охарактеризовать влияние непредвиденных обстоятельств вознаграждения на распределенные глазодвигательные контрольные области (например, предполагаемые поля коры глаза), которые, как известно, являются критическими для выполнения задачи АС (Муньос и Эверлинг 2004).

В соответствии с предыдущими поведенческими сообщениями, мы предсказали, что взрослые и подростки будут генерировать меньше тормозных ошибок в вознаграждении по сравнению с нейтральными испытаниями АС (Jazbec et al. 2006; Hardin et al. 2007). В ходе исследований «награда против нейтральных» мы предположили, что обе возрастные группы будут демонстрировать повышенную активность в областях мозга, поддерживающих обнаружение награды (например, VS) и представления значений (например, VS и OFC). Кроме того, мы выдвинули гипотезу о том, что правильная работа AS в вознагражденных исследованиях будет поддерживаться повышенной активностью в цепи глазодвигательного контроля, в частности, в областях вблизи верхней прецентральной борозды (SPS; предполагаемый человеческий гомолог FEF), которая, как известно, поддерживает правильную работу AS. Было показано, что усиление активности в нейронах фиксации FEF в течение подготовительного периода испытаний AS имеет решающее значение для способности ингибировать ошибочные ответы (Коннолли и соавт. 2002; Кертис и Д'Эспозито 2003; Муньос и Эверлинг 2004). Учитывая доказательства субоптимальной производительности АС и незрелости при обработке вознаграждения в подростковом возрасте, мы предположили, что у подростков будет более выраженный эффект модуляции вознаграждения глазодвигательных областей и поведенческих характеристик. Наконец, основываясь на предыдущих результатах, мы также предположили, что подростки будут проявлять гипоактивность во время ожидания вознаграждения (Бьорк и соавт. 2004, 2007; Eshel et al. 2007) и гиперактивность при летальной обработке (Ernst et al. 2005; Galvan et al. 2006).

Материалы и методы

Участниками

Тридцать восемь здоровых субъектов (подростки 22 и взрослые 16) были первоначально набраны для этого исследования. Данные визуализации от подростков 4 были исключены из анализа из-за чрезмерного движения головы в сканере. Остальные субъекты 34 (подростки 18 [в возрасте 13 – 17 лет, M = 15.3 {± 1.5}, женщины 8] и молодые люди 16 [в возрасте 18 – 30 лет, M = 21.7 {± 2.9}, женщины 10]) соответствовали следующим критериям включения: у всех была острая острота зрения, по крайней мере, 20 / 40 (исправленная или неисправленная) и истории болезни, которые не выявили неврологических заболеваний, травм головного мозга или серьезных психических заболеваний у субъект или родственники первой степени определяются путем собеседования. Возрастные диапазоны для каждой группы были выбраны на основе предыдущей работы с указанием различий уровней поведенческой производительности в задаче AS (Luna et al. 2004; Scherf et al. 2006). Участники и / или их законные опекуны предоставили информированное согласие или согласие до участия в этом исследовании. Экспериментальные процедуры для этого исследования соответствовали Кодексу этики Всемирной медицинской ассоциации (1964 Декларация Хельсинки) и Институциональному совету по пересмотру в Университете Питтсбурга. Испытуемым платили за участие в исследовании.

Награда за задание AS

В каждом испытании AS субъекты первоначально были представлены 1ne из сигналов, указывающих на стимул 2 (1.5) (Рис 1). Кольцо зеленых знаков доллара ($), каждое из которых представляет приблизительно угол обзора 1 °, окружая центральный белый крест фиксации, указывало, что субъект выиграет деньги, если он правильно выполнил предстоящее испытание. Изолирующее кольцо синих фунтовых знаков эквивалентного размера указывало на то, что в этом испытании не было поставлено на карту денег. Субъектам не было сказано точно, сколько денег можно заработать на каждом испытании, чтобы не допустить постоянного подсчета производительности и использования систем оперативной памяти. Тем не менее, субъектам перед заданием было сказано, что они могут выиграть до дополнительного $ 25 в зависимости от результатов своей работы и что долг не будет начислен (т. Е. Субъекты не должны задолжать деньги). Затем кольцо стимула исчезло, и центральный крест фиксации изменил цвет с белого на красный (1.5), что указывает субъекту, что он должен начать готовиться к подавлению ответа. Наконец, появился периферический стимул (желтая точка) (75 m) в непредсказуемом горизонтальном месте (± 3 °, 6 ° и угол обзора 9 °). Субъектам было дано указание не смотреть на стимул, когда он появился, а вместо этого направить свои глаза на место зеркала в течение этого времени (1475 мс).

Рисунок 1. 

Описание задачи денежного стимулирования как задачи. Кольцо зеленых знаков доллара указывало, что субъект может выиграть деньги, если он правильно выполнил предстоящее испытание (условие вознаграждения). Кольцо синих знаков фунта показало, что денег не было ...

Чтобы однозначно оценить гемодинамический отклик, вызванный в каждую эпоху испытаний, наш экспериментальный план включал приблизительно 30% испытаний с частичным выловом, вставленных случайным образом, вместе с дрожащими интервалами между испытаниями (Аллингер, Корбетта и Шульман 2001; Оллингер, Шульман и Корбетта 2001). Включение этих элементов гарантировало наличие достаточного количества независимых линейных уравнений для отдельной оценки BOLD-отклика, связанного с эпохами реплики, подготовки отклика и саккадного отклика во время деконволюции. Это количественно обоснованный подход к оценке компонентов в рамках испытания (Аллингер, Корбетта и Шульман 2001; Оллингер, Шульман и Корбетта 2001; Гогари и Макдональд 2008), и об этом ранее сообщалось в литературе (Шульман и соавт. 1999; Корбетта и соавт. 2000; Уилер и соавт. 2005; Brown et al. 2006). Процент испытаний 30% вылова сводил к минимуму ожидание испытуемых частичного испытания, в то же время поддерживая достаточную частоту «целых» испытаний, чтобы обеспечить правильную оценку ответа BOLD. Два варианта испытаний улова были представлены на протяжении каждого прогона и состояли из испытания, заканчивающегося после 1) периода подготовки ответа (красная фиксация) (т. Е. Не было показано периферийного сигнала для моторного ответа) или 2) изображения стимула сигнала (кружки «$» Или «#») (т.е. красная фиксация и периферийный сигнал не отображались). Важно отметить, что испытуемые не знали, какие испытания будут частичными испытаниями на вылов, а какие были целыми испытаниями до тех пор, пока не завершатся частичные испытания, потому что начальные компоненты частичных испытаний (кий, подготовительная фиксация) были представлены точно так же, как и в целых исследованиях. Перед визуализацией испытуемым сказали, что некоторые испытания будут неполными и что они должны просто продолжить следующее исследование, как указано. Период межсудовой фиксации колебался между интервалами 1.5, 3 или 4.5 (равномерно распределенными) и состоял из субъектов, просто фиксирующих центральный белый крест на черном фоне. В каждом прогоне 14 завершали испытания с вознаграждением, испытания с частичным вознаграждением 6 (3 каждого варианта), завершали испытания с нейтральным 14 и испытания частично нейтрального улова 6 (3 каждого варианта) были представлены в случайном порядке. Каждый прогон длился 5 мин. 9 с. Четыре эксперимента были представлены за экспериментальную сессию, для полного 56 полных наградных испытаний и 56 полных нейтральных испытаний.

Отслеживание глаз

Субъекты были сначала протестированы в нашей поведенческой лаборатории в течение недели до сканирования 1, чтобы подтвердить, что они поняли и смогли выполнить задачу, как описано. В условиях МР сканирования движения глаз были получены с помощью оптической системы слежения за глазами с большой дальностью (Модель 504LRO; Applied Science Laboratories, Бедфорд, Массачусетс), которая регистрировала положение глаз по отражению роговицы зрачка, полученному с помощью зеркала, установленного на катушке для головы. с разрешением 0.5 ° угла обзора. Одновременный видеомониторинг также использовался для обеспечения соответствия задачам. В начале экспериментального сеанса и между прогонами, когда это необходимо, была выполнена процедура калибровки точки 9. Стимулы были представлены с помощью E-Prime (Psychology Software Tools, Inc., Питсбург, Пенсильвания), спроецированной на плоский экран, расположенный за магнитом. Субъекты смотрели на экран с помощью зеркала, установленного на стандартной радиочастотной головной катушке. Данные глаза были получены в автономном режиме с использованием программного обеспечения ILAB (Гительман 2002) и собственный набор скоринга, написанный на MATLAB (MathWorks, Inc.), работающий на компьютере Dell Dimension 8300. Интересующие переменные включали правильные и неправильные задержки AS и правильную частоту ответов AS (1 минус количество запрещающих сбоев / общее количество оценочных испытаний) в вознагражденных и нейтральных испытаниях. Правильный ответ в задаче АС был таким, когда первое движение глаза в эпоху саккадного отклика со скоростью, большей или равной 30 ° / с (Гительман 2002) была сделана в направлении зеркального расположения периферического кия и выходила за пределы центральной зоны фиксации 2.5 ° / угол обзора. Движение глаз при испытаниях частичного улова было редким, учитывая, что испытуемых никогда не направляли в конкретное место и не оценивали. Ошибки AS (также называемые ошибками просаккад) возникали, когда первая саккада в эпоху ответа саккады была направлена ​​на внезапно появляющийся периферический стимул и превышала центральную зону фиксации 2.5 ° / угол зрения. Испытания, в которых не было движения глаз (<1% испытаний), были исключены из дальнейшего анализа.

Получение и предварительная обработка МРТ

Данные визуализации были собраны с использованием сканера 3.0-T Siemens Allegra в Центре исследований изображений мозга, Университет Питтсбурга, Питсбург, Пенсильвания. Последовательность градиент-эхо-эхопланарных изображений, чувствительных к контрасту BOLD (T2 *), была выполнена (Квонг и соавт. 1992; Огава и соавт. 1992). Параметрами сбора данных были время повторения, TR = 1.5 с; время эхо = 25 мс; угол поворота = 70 °; одиночный выстрел; полный k-пространство; Матрица получения 64 × 64 с полем зрения = 20 × 20 см. Было собрано двадцать девять осевых срезов толщиной 4-мм без зазора, выровненных по передней и задней комиссуре (линия AC-PC), с образованием вокселей 3.125 × 3.125 × 4 мм, которые покрывали всю кору и большую часть мозжечка. Для получения структурных изображений в сагиттальной плоскости использовали объемную намагниченность 3D с подготовленной последовательностью импульсов градиентного эха (MP-RAGE) с срезами 192 (толщина среза 1-мм).

Функциональные изображения были сначала предварительно обработаны с использованием библиотеки программного обеспечения FMRIB (Смит и соавт. 2004). Коррекция синхронизации среза была выполнена, чтобы скорректировать получение среза с чередованием. Были рассчитаны оценки вращательного и поступательного движений головы, и изображения были скорректированы путем выравнивания каждого объема во временном ряду с объемом, полученным в середине съемки. Для каждого субъекта поступательные и вращательные движения усреднялись по изображениям и использовались для расчета общих среднеквадратичных мер движения. Субъекты, которые двигались более чем на 1 мм (поступательный) или 1 ° (вращательный), были исключены из последующих анализов. Четыре подростка были исключены на основании этих критериев.

Структурные изображения (MP-RAGE) были аффинно зарегистрированы для функциональных изображений и преобразованы в те же размеры с помощью утилиты FLIRT, доступной в FSL (Дженкинсон и Смит 2001). Экстракцию мозга проводили с использованием инструмента для экстракции мозга в FSL (Смит 2002). Функциональные изображения были пространственно сглажены с использованием полной ширины 5-мм на половине максимума ядра и подвергнуты высокочастотной временной фильтрации (sigma = 37.5 s) для устранения дрейфа низкочастотного сканера. Наконец, интенсивность сигнала для каждого прогона была масштабирована до среднего значения 100, и несколько прогонов были объединены.

Анализ функциональных нейро-изображений (Кокс 1996) использовался для деконволюции отдельных субъектов, а также для группового статистического анализа. Методы деконволюции следовали шагам, определенным в Ward (2002). Вкратце, наша модель состояла из представляющих интерес ортогональных регрессоров 6 (наградная метка, нейтральная метка, подготовка награды, нейтральная подготовка, отклик саккадного вознаграждения, нейтральный саккадный ответ; «только правильные испытания AS»). Мы также включили регрессоры для испытаний с вознаграждением и нейтральной ошибкой (состоящих из всего испытания), регрессоры для базовых, линейных и нелинейных трендов, а также параметры движения 6, включенные в качестве «неприятных» регрессоров. Уникальная оценочная функция импульсного отклика (IRF, т. Е. Функция гемодинамического отклика) для каждого интересующего регрессора (награда и нейтральный сигнал, подготовка и саккада; «только правильные испытания AS») определялась с помощью взвешенной линейной суммы базисных функций синуса 5 умножается на данные, определяемые методом наименьших квадратов - оцененный бета-вес. Предполагаемый IRF отражает предполагаемый ответ BOLD на тип стимула (например, сигнал вознаграждения) после учета изменений в сигнале BOLD, вызванных другими регрессорами. Мы определили продолжительность предполагаемого ответа от начала стимула (время = 0) до постстимульного начала 18-s (13 TR), достаточную продолжительность для предполагаемого ответа BOLD, чтобы вернуться к исходному уровню, для каждой отдельной эпохи испытания. Мы не делали никаких предположений относительно его конкретной формы, кроме использования нуля в качестве начальной точки. Было рассчитано несколько статистических данных соответствия, включая частичную F-статистику для каждого регрессора и t- сравнивает каждый из оцененных бета-весов 5 с нулем. После деконволюции статистические изображения были преобразованы в пространство Talairach (Талайрах и Турну 1988).

Анализ на уровне группы

Анатомические области интереса (ROI)

Наши исследования были сосредоточены на функционально определенных кластерах, определенных в пределах нескольких априорных анатомических областей интереса (Кертис и Коннолли 2008ранее идентифицированные как служащие в различных аспектах обработки вознаграждения или глазодвигательного контроля. Предполагаемые связанные с вознаграждением анатомические ROI в этом исследовании включали VS (включая прилежащее ядро), OFC и вентральную медиальную PFC (VMPFC). Мы определили границы рентабельности инвестиций, связанных с анатомическими наградами, которые использовались в этом исследовании, следующим образом: VS (Breiter et al. 1997; Брейтер и Розен 1999; Бьорк и соавт. 2004; Voorn et al. 2004считалось, что он ограничен дорсально линией, проходящей в боковом направлении от вершины вентрального бокового желудочка к внутренней капсуле, боковая и передняя граница представляли собой вентрально-медиальное соединение хвостатого и путаменального отдела, а задняя граница считалась передняя спайка. OFC охватывает орбитальную извилину и прямую извилину, включая BA 10, 11 и 47 (Крингельбах и Роллс 2004). С боков, OFC был ограничен нижней лобной бороздкой, а на медиальной поверхности - верхней ростральной бороздкой. VMPFC относится к дорсальной коре головного мозга к верхней ростральной борозде на медиальной поверхности головного мозга, передней и вентральной (субкаллозальной области) к гену мозолистого тела, в основном включая задний / медиальный BA 10 и 32 (Knutson et al. 2003; Блэр и др. 2006). VMPFC включал ростральную переднюю часть поясной извилины коры головного мозга.

Предполагаемый окуломоторный контроль ROI включал области вдоль верхней и нижней прецентральной борозды (sPCS и iPCS соответственно) и парацентральной борозды (paraCS), а также поясной извилины коры (BA 24, 32), включая дорсальную и каудальную переднюю поясную извилину, внутрипариетальную борозду (IPS) ), путамен и дорсолатеральный PFC (DLPFC, включая BA 9, 46) (Суини и соавт. 1996; Grosbras et al. 1999; Liddle et al. 2001; Luna et al. 2001; Коннолли и соавт. 2002; Муньос и Эверлинг 2004; Ridderinkhof, Ullsperger, et al. 2004; Pierrot-Deseilligny et al. 2005; Brown et al. 2006; Хикосака и соавт. 2006; Кертис и Коннолли 2008). Прецентральная борозда человека часто состоит из частей 2, верхней и нижней прецентральной бороздок, разделенных поперечной связью между прецентральной и промежуточной лобной извилинами (Оно и соавт. 1990). ParaCS был определен как борозда, предшествующая центральной доле вдоль дорсальной медиальной поверхности мозга (Оно и соавт. 1990). IPS был определен как борозда, разделяющая верхнюю и нижнюю теменные доли (IPL).

Наконец, хотя в литературе хорошо установлено, что на разных сосудистых территориях нет различий в функции гемодинамического ответа (HDR) с детства до взрослой жизни (Кан и соавт. 2003; Венгер и соавт. 2004; Brown et al. 2005), мы включили зрительную кору (BA 17, 18) в качестве дополнительной контрольной области, чтобы дополнительно продемонстрировать, что подростки генерируют временные курсы, которые эквивалентны взрослым.

Анализ времени курса

Расчетные значения IRF, полученные в результате деконволюционного анализа каждого субъекта, были введены в комплексный воксельный анализ дисперсии (ANOVA) со временем (от 0 до 12 TR), типом стимула (вознаграждение, нейтральный) и возрастной группой (подросток, взрослый) в качестве фиксированных факторов и предметы как случайный фактор. Методы деконволюции для нашего плана задач, где определены различные этапы исследования, генерируют оценочные IRF. IRF отражает предполагаемый ЖИРНЫЙ ответ на тип стимула (например, сигнал вознаграждения) после учета изменений в ЖИРНОМ сигнале из-за других регрессоров. Графики среднего IRF (также называемого средним расчетным ходом времени, ниже) показывают средний (по субъектам) оцененный ЖИВОЙ ответ от начала действия стимула (время = 0) до 18-секундного периода после появления стимула. 18-секундная продолжительность, параметр, который мы указали в нашей модели деконволюции, является подходящей продолжительностью для типичного гемодинамического ответа, вызванного кратковременным стимулом, чтобы вернуться к исходному уровню.

Отдельные ANOVA запускались для каждой испытательной эпохи, что приводило к групповым изображениям «реплика», «подготовка ответа» и «саккадный ответ» (основной эффект временных изображений). Изображение «основной эффект времени» показывает регионы, которые значительно модулированы во времени (0 – 12 TR) относительно базовой линии, разрушенной по предметам и условиям, поэтому очерчиваются основные схемы, набранные в нашем исследовании. Статистические карты (Рис 3) были наложены на анатомическое изображение от репрезентативного субъекта. Для изображений поверхности коры 3D (Рис. 44–6), мы спроецировали очаги из регионов, показывающих возрастные и / или стимулирующие эффекты, на поверхность атласа человека PALS с использованием программного обеспечения Caret (версия 5.51) (Ван Эссен и соавт. 2001; Ван Эссен 2002).

Рисунок 3. 

Карты активации группы «Основной эффект времени» для стимула (кольцо знаков доллара или знаков фунта), подготовки ответа (красная фиксация) и ответа саккады (периферическая вспышка), свернутого по типу стимула и возрастной группе. Порог изображения ...
Рисунок 4. 

Курсы времени эпохи Cue, показывающие возраст и / или побудительные взаимодействия во времени. Временные ходы были извлечены из сферической маски (диаметр 9-мм), центрированной по координатам пика вокселя (см. Материалы и методы). Только для визуализации, закрашенный черным ...
Рисунок 5. 

Временные курсы по подготовке ответов (ожидание вознаграждения), показывающие возрастные и / или стимулирующие взаимодействия во времени. Временные ходы были извлечены из сферической маски (диаметр 9-мм), центрированной по координатам пика вокселя (см. Материалы и методы). Для визуализации ...
Рисунок 6. 

Курсы времени саккадной реакции, показывающие возрастные и / или стимулирующие взаимодействия во времени. Временные ходы были извлечены из сферической маски (диаметр 9-мм), центрированной по координатам пика вокселя (см. Материалы и методы). Только для визуализации, ...

Внутри каждого изображения «основного эффекта времени» функционально определенные области интереса (также называемые «кластерами» ниже) были затем идентифицированы с использованием методов, уже установленных в литературе (Уилер и соавт. 2005; Веланова и соавт. 2008). Во-первых, пик вокселей, который превысил порог P <0.001 (нескорректированные) были идентифицированы и отсортированы по величине F-статистики. Затем сферическую маску диаметром 9 мм центрировали по каждому максимуму. Затем мы скорректировали основной эффект временного изображения для множественных сравнений, используя критерии моделирования Монте-Карло (http://afni.nimh.nih.gov/afni/doc/manual/AlphaSim), что указывает на то, что размер кластера должен составлять не менее 17 смежных вокселей вместе с отдельным вокселем P значение 0.001 для достижения исправленной значимости уровня изображения P <0.05. Функциональные области интереса были определены путем включения всех вокселей, которые попали в 9-миллиметровую сферу с центром на максимуме нескорректированного изображения, а затем исключения вокселей, которые не прошли коррекцию для множественных сравнений. Затем мы использовали эти функционально определенные кластеры в качестве масок и извлекли расчетные временные курсы из составляющих вокселей для каждого предмета и для обоих условий стимулирования. Таким образом, мы гарантировали, что одни и те же регионы рассматривались по всем предметам. Временные курсы были усреднены по предметам и затем проанализированы с помощью дисперсионного анализа с повторными измерениями; возрастная группа (взрослая, подростковая) служила промежуточным фактором; время (0–12 TR) и условия стимулирования (вознаграждение, нейтральный) входили в факторы субъектов. Если не указано иное, указаны уровни значимости с поправкой на сферичность (по Гринхаусу – Гейссеру). Ниже мы приводим данные обо всех регионах, указанных в сводной карте группы «основного эффекта времени», и приводим цифры для курсов по времени для регионов, демонстрирующих значительный возраст по времени, стимул по времени и / или возраст по стимулу по времени взаимодействия во всем предполагаемый ответ (13 временных точек).

Мы отмечаем, что в нескольких исследованных регионах средний расчетный отклик в течение времени демонстрировал двухфазный отклик или более поздний пик во времени (происходящий более чем через 6 с после начала компонента испытания). В настоящее время неясно, имеют ли временные пики функциональную значимость (например, отражают ли изменчивость индивидуального субъекта при наборе определенного региона или отсроченную передачу сигналов в регионе), или являются просто результатом нашего анализа деконволюции, который не принимает фиксированную форму HDR , Таким образом, мы также провели вторичную, более консервативную повторную оценку ANOVA, которая учитывала только оценочные ответы при TRs 3 – 6. Эти временные точки были выбраны, так как они охватывают 3 – 7.5 с после начала стимула, что фиксирует начальный пик стереотипного гемодинамического отклика, который возникает между 4 и 6 с после предъявления стимула. С помощью этого подхода также были проанализированы временные курсы из всех областей интереса, указанных в сводных основных эффектах временной карты для каждой эпохи испытаний. Для каждого из этих анализов анализировались только «правильные» исследования АС. Наконец, мы отмечаем, что выполнимость сравнения временных курсов BOLD по возрастным группам развития в общем стереотаксическом пространстве хорошо известна (Кан и соавт. 2003; Венгер и соавт. 2004; Brown et al. 2005).

В качестве проверки достоверности наших деконволюционных временных курсов из отдельных эпох испытаний, мы стремились убедиться, что сумма отдельных компонентов испытания приведет к типичной форме HDR и что суммарный ответ близко соответствует времени, полученному при рассмотрении испытания как целое. Для этого мы сначала суммировали расчетные временные курсы для каждой отдельной испытательной эпохи (реплика + подготовка ответа + саккадный ответ) в каждом вокселе мозга, смещая временной ход подготовки ответа на 1.5 с, чтобы учесть начало этого компонента во время испытания и курса времени саккадного отклика 3 s. Затем IRF для всего испытания (т. Е. Реплика, подготовка и ответ вместе) в каждом вокселе генерировалось путем выполнения отдельного анализа деконволюции, в котором мы кодировали только начало каждого испытания и оценивали ответ до 21 с после пробное начало. Каждый из этих временных курсов (реплика, подготовка ответа [сдвиг времени], саккадный отклик [сдвиг времени], суммированный отклик и отклик всего испытания) затем усреднялся по каждому вокселю, идентифицированному в маске сферы «основной эффект времени» и построенный (Дополнительные рис. 1–6). Эта процедура была затем воспроизведена для сферных масок подготовки ответа и саккадного ответа. Эта проверка достоверности показала, что сумма временных курсов компонентов привела к типичному гемодинамическому ответу, обеспечивая дополнительную поддержку, что наши процедуры деконволюции были точными. Дополнительные рисунки 1 – 6 показывают примеры графиков из нашего анализа курса-проверки времени. Высокая степень сходства была обнаружена между суммированными (толстые черные линии) и целыми (красная линия) временными курсами и каноническими профилями HDR.

Итоги

Поведение

Повторные измерения ANOVA по правильным показателям ингибирующего ответа в разных возрастных группах и условиях стимула показали значительный основной эффект типа стимула (F(1,32) = 18.9424, P <0.001) и тенденции основного эффекта возрастной группы (F(1,32) = 3.491, P = 0.071), но нет возрастной группы по типу взаимодействия. Как и ожидалось, все субъекты последовательно следовали просаккадным ошибкам с корректирующими ответами на соответствующее местоположение, аналогично предыдущим отчетам (Веланова и соавт. 2008), что указывает на то, что инструкции к заданию были поняты, но не удалось предотвратить рефлексивную саккаду.

Учитывая наши гипотезы о том, что взрослые и подростки будут генерировать меньше тормозных ошибок при вознаграждении по сравнению с нейтральными испытаниями, запланированные сравнения влияния типа стимула на результативность (правильный ответ и латентность) в каждой возрастной группе (вознаграждение против нейтрального для подростков; вознаграждение против (нейтрально для взрослых) также проводились с использованием скорректированных по Бонферрони альфа-уровней 0.025 на тест (0.05 / 2). Подростки генерировали значительно большее количество правильных АС при вознаграждении по сравнению с нейтральными испытаниями (t(17) = 4.500, P <0.001) (см. Рис 2A). Показатели взрослых показали тенденцию к улучшению ответов на вознаграждение по сравнению с нейтральными испытаниями (t(15) = 1.939, P = 0.072).

Рисунок 2. 

Поведенческие результаты. (AПравильный процент ответов для подростков (левые столбцы) и взрослых (правые столбцы) для нейтральных (незаполненные столбцы) и вознагражденных (хэш-столбцы) испытаний. (B) Задержки правильных АС. (C) Задержки тормозных ошибок. Одна звездочка (*) обозначает ...

Задержка для инициирования правильной AS показала основной эффект стимула (F(1,32) = 22.695, P <0.001), но не влияет на возрастную группу или возрастную группу за счет стимулирующего взаимодействия. Запланированные сравнения показали, что обе возрастные группы генерировали значительно более быстрые AS на вознаграждение по сравнению с нейтральными испытаниями (подростки, t(17) = 3.215, P = 0.005 и взрослые, t(15) = 3.498, P = 0.003).

Задержки ошибочных саккад (называемые «просаккадными ошибками», когда субъекты первоначально обращаются к периферическому стимулу) не показали значительной возрастной группы посредством стимулирующего взаимодействия. Запланированные сравнения показали, что подростки, но не взрослые, вызывали значительно более быстрые ответы на вознаграждение по сравнению с нейтральными испытаниями (t(17) = 2.400, P = 0.022). Рисунок 2B,C отображает задержки правильных и неправильных AS соответственно. Средние значения и стандартные отклонения для правильного ответа и задержки для правильных испытаний приведены в Таблица 1.

Таблица 1 

Поведенческие результаты для наград и нейтральных испытаний AS

Наконец, учитывая относительно широкий возрастной диапазон протестированных подростков, были проведены отдельные внутригрупповые сравнения «старших» и «младших» подростков, чтобы изучить возможность того, что разница в возрасте между старшими подростками и взрослыми не была достаточно большой, чтобы продемонстрировать различия. То есть, если бы это был случай, когда у старших подростков показатели значительно отличаются от более молодых, тогда данные от старших подростков могли бы быть причиной незначительного влияния возраста. Мы использовали медианный сплит, чтобы разделить подростков 18 на более старых (N = 9; 6 17-летние и 3 16-летние) и младшие группы (N = 9; 3 13-летний, 1 14-летний, 4 15-летний и 1 16-летний [самый младший из протестированных 4 16-летний человек]). Независимый образец t-тесты проводились на «правильных» показателях «молодой» и «старой» подростков и времени ожидания для обоих типов испытаний. Нет существенных различий (все Ps> 0.05).

МРТ

Распределенная сеть областей мозга была задействована в течение каждой испытательной эпохи как у взрослых, так и у подростков, включая ожидаемые глазодвигательные контрольные области (например, корковые поля глаза и базальные ганглии) и области, связанные с вознаграждением (например, OFC и VS) (Рис 3). В нескольких локусах мы определили значительные возрастные и / или стимулирующие взаимодействия со временем в течение всего предполагаемого ответа (временные точки 13) или TRs 3 – 6 (см. Материалы и методы). Эти результаты, разделенные эпохой испытаний, более подробно обсуждаются ниже.

Регион управления: первичная зрительная кора

Функционально определенные кластеры, расположенные в зрительной коре (BA 17, 18) во время каждой испытательной эпохи, подтвердили, что подростки генерируют подобный HDR по сравнению со взрослыми. Исследованные очаги продемонстрировали активное участие в задаче АС, но не имели взаимодействия по возрасту или типу стимулов по времени (Дополнительный рисунок 7).

Эпоха 1: инсентив кий

Регионы, связанные с вознаграждением

Во время представления стимула, правый VS (координаты Talairach: 14, 2, -7) показал значительное возрастное взаимодействие по времени (F(12,384) = 3.082, P = 0.023) при рассмотрении всего предполагаемого временного хода (временные точки 13). Взрослые проявляли более позитивную активность во время поощрений, тогда как подростки демонстрировали отрицательный ответ. В этом регионе курсы подросткового вознаграждения и нейтрального времени показали раннее отрицательное отклонение, тогда как взрослые продемонстрировали минимальный ответ на вознаграждение, за которым последовал более устойчивый положительный ответ для обоих типов испытаний (Рис 4). При рассмотрении только начального аспекта временного хода (TRs 3 – 6) в этом регионе все еще наблюдалась тенденция (F(3,96) = 2.368, P = 0.076). Тем не менее, левая VS (-10, 2, -4) показала значительный возраст по времени взаимодействия (F(3,96) = 3.204, P = 0.027) через этот более короткий промежуток времени. В пределах этого диапазона, как и в случае с правильным ВС, подростки демонстрировали ранние отрицательные ответы в ходе курсов вознаграждения и нейтральных испытаний, тогда как у взрослых не было отклонений от исходного уровня.

Области глазодвигательного и тормозного контроля

Ни в одной из исследуемых областей исследования глазодвигательного контроля не было выявлено значительного возраста по времени, стимула по времени или возраста по стимулу за счет взаимодействия во времени в расчетных временных точках 13 во время представления стимула. Однако через TRs 3 – 6 мы наблюдали стимул взаимодействием по времени вдоль правой sPCS (26, −13, 53) (F(3,96) = 2.695, P = 0.05), правая нижняя лобная извилина (44, 11, 32) (F(3,96) = 4.474, P = 0.006), а также левая прекуня (-28, -64, 41) (F(3,96) = 2.959, P = 0.036). В левой IPL (-28, -52, 38) (BA 7, дорсальная и медиальная к надмаргинальной извилине) наблюдался возраст по стимулам по времени взаимодействия (F(3,96) = 3.397, P = 0.021) (Таблица 2). В каждом из этих регионов ответы, полученные в ходе испытания вознаграждения подростков, были аналогичны вознаграждениям для взрослых и нейтральным временным курсам (Рис 4). Тем не менее, подростки показали ослабленные ответы в этих областях во время нейтральных испытаний.

Таблица 2 

Области, наблюдаемые во время реплики (только правильные испытания), которые показали значительные эффекты взаимодействия

Таблица 3 обеспечивает расположение пиковых вокселей для всех функциональных кластеров, наблюдаемых в априорных анатомических областях, демонстрирующих значительную модуляцию во времени в течение эпохи стимулирующего сигнала.

Таблица 3 

Регионы, демонстрирующие основное влияние времени в анатомических областях интереса, наблюдаемое во время реплики (только правильные испытания).

Эпоха 2: подготовка ответа / ожидание

Регионы, связанные с вознаграждением

После эпохи стимула во время подготовки / ожидания ответа один кластер в правой VS (11, 8 и -7) показал значительный возрастной по времени взаимодействие (F(12,384) = 2.586, P = 0.05) в расчетных временных точках 13. Изучение временных курсов из этого региона выявило повышенный подростковый отклик во время поощрения по сравнению с нейтральными испытаниями (Рис 5). Взрослые продемонстрировали незначительное участие в этом регионе со слабым положительным ответом во время нейтральных испытаний и более поздним отрицательным отклонением во время наградных испытаний в этом регионе. В пределах более ограниченного временного диапазона TRs 3 – 6, этот регион все еще демонстрировал значительный возраст по времени взаимодействия (F(3,96) = 6.618, P <0.001).

Области глазодвигательного и тормозного контроля

В левой sPCS (-25, -13, 56) наблюдался значительный возраст по стимулам по времени взаимодействия (F(12,384) = 2.889, P = 0.032) во всем предполагаемом испытании. В этом регионе у подростков был более высокий ранний пик по сравнению со взрослыми по обоим типам стимулов, а также расширенный во времени ответ во время испытаний вознаграждения (Рис 5). Учитывая только ТР 3 – 6, возраст по стимулам по времени взаимодействия в этом регионе был сведен к тенденции (F(3,96) = 2.282, P = 0.084).

В другом месте, через TRs 3 – 6, мы наблюдали возрастное взаимодействие в правой медиальной лобной извилине (MFG) / верхней лобной извилине (17, -10, 53) (F(3,96) = 2.915, P = 0.038). Значительный возраст по стимулам по времени взаимодействия также наблюдался в других кластерах 2 вдоль левой sPCS (-25, -19, 47) (F(3,96) = 2.920, P = 0.038) и (-31, -10, 44) (F(3,96) = 2.909, P = 0.038). В каждом из этих регионов подростковые ответы во время поощрительных и нейтральных испытаний были повышены по сравнению со взрослыми (Рис 5). Что еще хуже, в левом iPCS наблюдался значительный возраст по стимулам и по времени. (-28, -1, 35) (F(3,96) = 3.281, P = 0.024). В этом регионе реакция вознаграждения подростков была аналогична вознаграждению взрослых и нейтральным ответам, причем каждый раз курс достигал пика приблизительно в 7.5.s. Нейтральный период для подростков достиг меньшего пика величины ранее (3 с) и упал к базовой линии в течение этого промежутка времени (Рис, 5). Значительный возраст по стимулам по времени взаимодействия (F(3,96) = 3.836, P = 0.012) через TRs 3 – 6 также наблюдался в левой MFG / передней поясной извилине (-7, 29, 35) (Таблица 4). Подростки показали повышенную реакцию на вознаграждение по сравнению с нейтральными испытаниями, а также на вознаграждение взрослых и нейтральные ответы.

Таблица 4 

Области, наблюдаемые во время подготовки ответа (только правильные испытания), которые показали значительные эффекты взаимодействия

В задней теменной коре скопление в правой прекунее (BA 7) (8, -58, 53) показало значительное возрастное взаимодействие во времени (F(12,384) = 3.093, P = 0.024) в расчетных временных точках 13. Как показали временные курсы из этого региона (Рис 5), подростки по сравнению со взрослыми имели большую вызванную активность для обоих типов стимулирующих испытаний. Через ТР 3 – 6 существенное стимулирующее условие по возрасту и времени взаимодействия все еще присутствовало в этом регионе (F(3,96) = 4.143, P = 0.008).

Таблица 5 обеспечивает расположение пиковых вокселей для всех функциональных кластеров, наблюдаемых в априорных анатомических областях, демонстрирующих значительную модуляцию во времени в эпоху подготовки ответа.

Таблица 5 

Регионы, демонстрирующие основной эффект времени в анатомических областях интереса, наблюдаемый во время подготовки ответа (только правильные испытания)

Эпоха 3: Saccade Response

Регионы, связанные с вознаграждением

Во время эпохи саккадного отклика левый OFC (-25, 44, -4) показал взаимодействие по возрасту (F(3,96) = 4.44, P = 0.006) (Рис 6, оставил). Этот регион продемонстрировал повышенную активность преимущественно у подростков во время нейтральных испытаний. В эпоху саккадного ответа значимой активации не наблюдалось в ВС.

Области глазодвигательного и тормозного контроля

Правая передняя поясная извилина, BA 24, (2, 23, 26) показала стимул взаимодействием времени (F(3,96) = 3.99, P = 0.010) (Таблица 6). Как и в кластере OFC выше, временные курсы из этого региона показали повышенную активность, главным образом, у подростков во время нейтральных испытаний. Область в левой передней поясной извилине, BA 24, 32, (-1, 11 и 35) показала значительный возраст за счет стимуляции взаимодействием времени (F(12,384) = 2.860, P = 0.037) во всем предполагаемом ответе. Временные ходы от левой передней поясной извилины (Рис 6(внизу слева) показали начальный пик у взрослых во время испытаний с вознаграждением и аналогичный ответ у подростков во время нейтральных испытаний. Подростки показали большую отрицательную реакцию во время испытаний награды. Через TRs 3 – 6, значительная возрастная группа по времени взаимодействия (F(3,96) = 4.474, P = 0.006) осталось для этого региона.

Обширная активность наблюдалась в других местах в априорных областях глазодвигательного контроля в обеих возрастных группах в эпоху саккадного ответа, включая sPCS, заднюю теменную кору и путамен (Таблица 7), которые не показали значительного взаимодействия возраста или стимула (Рис 6, право).

Таблица 7 

Области, демонстрирующие основной эффект времени в анатомических областях интереса, наблюдаемый во время ответа саккады (только правильные испытания)
Таблица 6 

Области, наблюдаемые во время саккадного отклика (только правильные испытания), которые показали значительные эффекты взаимодействия

Обсуждение

Мы использовали быструю МРТ, связанную с событиями, для изучения различий в развитии при активации системы вознаграждения и влияния непредвиденных обстоятельств вознаграждения на глазодвигательный тормозной контроль, поскольку здоровые подростки и взрослые выполняли задачу AS, опосредованную денежным стимулом. Хотя поведенческие характеристики улучшились в обеих возрастных группах по вознаграждению по сравнению с нейтральными испытаниями, было обнаружено несколько различий в моделях BOLD-ответов в разные эпохи или стадии обработки вознаграждения. В частности, подростки, по сравнению со взрослыми, демонстрировали ослабленные ответы в VS во время стимула, сопровождаемого усиленным ответом в VS и sPCS во время подготовки ответа (ожидание вознаграждения) в испытаниях вознаграждения. Эта повышенная активность во время подготовки ответа, возможно, способствовала значительному улучшению показателей правильного ответа подростков, что будет обсуждаться более подробно ниже.

Различия в развитии эффектов вознаграждения в непредвиденных обстоятельствах на поведение AS

По сравнению с нейтральным состоянием, испытания с непредвиденными обстоятельствами были связаны с улучшенной способностью правильно ингибировать (у подростков) и быстрее реагировать (у подростков и у взрослых). Эти результаты согласуются с предыдущей поведенческой работой, показывающей снижение частоты ошибок при непредвиденных обстоятельствах у взрослых и подростков во время вознагражденных заданий AS (Дука и Лапп 1997; Jazbec et al. 2005, 2006; Hardin et al. 2007) и предполагают, что основные компоненты схемы, поддерживающей модуляцию вознаграждения при ингибирующем контроле, находятся в режиме онлайн в подростковом возрасте. Наши результаты также показывают, что подростки могут быть особенно чувствительны к наградной модуляции ингибирующего контроля, учитывая, что подростки, но не взрослые, показали значительное улучшение в правильной частоте ответов. Однако мы не можем быть уверены, основываясь только на данных о глазах, что показатели подросткового возраста более чувствительны к вознаграждению, поскольку значительная возрастная группа по типу стимулов не наблюдалась. Это может быть тот случай, когда взрослые уже выполняли задачу на высоком уровне во время нейтральных испытаний и что, возможно, не было такого большого количества возможностей для улучшения в испытаниях с наградой (то есть, эффект потолка). В будущей работе можно было бы дополнительно изучить различия в чувствительности к вознаграждениям за счет увеличения сложности задачи вознаграждения за AS (например, за счет сокращения продолжительности подготовительного периода). Кроме того, хотя худшие показатели у подростков в нейтральных исследованиях могут быть связаны с относительной незрелостью в ингибирующем контроле, также возможно, что подростки не сочли нейтральные испытания такими же «полезными», как взрослые. Другими словами, взрослые, возможно, были более мотивированы к тому, чтобы хорошо выполнять свои функции, независимо от типа стимула, тогда как подростки могли уделять особое внимание только испытаниям, в которых было поставлено на карту вознаграждение. Необходима дальнейшая работа по сравнению поведения подростков и взрослых в испытаниях с нейтральными сигналами, а также сигналами вознаграждения и потери / наказания, которые параметрически различаются по величине, чтобы обеспечить более глубокое понимание этого вопроса.

Как подростки, так и взрослые генерировали более быстрые правильные AS (меньшие задержки) при вознаграждении по сравнению с нейтральными испытаниями, отражая мотивационные эффекты потенциального денежного вознаграждения на эндогенно управляемых саккадах (Рош и Олсон 2004; Хикосака и соавт. 2006). Данные о латентности, представленные здесь, соответствуют предыдущим исследованиям нечеловеческих приматов, демонстрирующим, что саккады к вознагражденным (а не вознагражденным) местам приводят к уменьшению задержек, что является результатом повышенных уровней контралатеральной активности нейронов в базальных ганглиях перед реакциями движения глаз (Хикосака и соавт. 2006). Кроме того, латентность ошибок АС также была выше при проведении вознаграждения по сравнению с нейтральными испытаниями у подростков, но не отличалась в группе взрослых. Наблюдение, что подростки имеют более быстрые задержки во время испытаний по сравнению с нейтральной ошибкой, еще раз указывает на то, что подростки могут быть более чувствительными к непредвиденным обстоятельствам вознаграждения; эта повышенная реактивность к вознаграждениям может способствовать усилению импульсивности в подростковом возрасте.

Взятые вместе, поведенческие результаты показывают, что поощрительный стимул улучшает общий тормозной контроль (то есть, правильную скорость ответа) и уменьшает время саккадической реакции как у подростков, так и у взрослых.

Влияние непредвиденных обстоятельств на реакцию мозга у подростков и взрослых

Хотя подростки набирали в значительной степени аналогичную нейронную сеть со взрослыми на протяжении всей задачи, включая VS, sPCS, IPL и среднюю лобную извилину, в отдельные эпохи задачи существовали разные различия в развитии. Наблюдались две основные закономерности различий в возрастных группах: регионы 1, в которых подростки демонстрировали разный набор для испытаний с вознаграждением, чем взрослые, что указывает на незрелость в обработке вознаграждений, и регионы 2, в которых подростки демонстрировали больший набор в стимулах, подтверждая предыдущие выводы о незрелости в подавляющем контроле. Эти различия будут обсуждаться более подробно в следующих разделах:

Примечательно, что в испытательные эпохи мы наблюдали двусторонние кластеры активации в sPCS вблизи соединения с верхней лобной бороздкой, область, неоднократно предлагаемая как человеческий гомолог FEF обезьяны (Luna et al. 2001; Кертис и Коннолли 2008). Записи одного человека от нечеловеческих приматов продемонстрировали, что нейроны FEF активны в течение периода подготовки ответа испытаний АС и увеличиваются по мере того, как генерируется саккада (Брюс и Гольдберг 1985; Хейнс и Шалл 1996; Муньос и Эверлинг 2004). Учитывая, что кластеры активации вблизи sPCS, обнаруженные в настоящем исследовании, действительно были активны в течение подготовительного периода и снова во время реакции саккады (см. Дополнительные цифры) и что сообщаемые кластеры были пространственно вблизи кластеров, идентифицированных с использованием сходных глазодвигательных парадигм (AS, визуально-ориентированных и саккадных задач, ориентированных на память) в предыдущих исследованиях нашей лаборатории (Luna et al. 1998, 2001; Гейер и соавт. 2007, 2009) и другие (Paus 1996; Суини и соавт. 1996; Brown et al. 2004; Кертис и Коннолли 2008), мы осторожно заключаем, что сообщенные кластеры активации sPCS вблизи соединения с верхней лобной бороздкой (BA 6), вероятно, являются человеческим гомологом FEF обезьяны.

Аналогично, активация вдоль дорсомедиальной стенки вблизи дорсальной части paraCS (BA 6) была надежно связана с движениями глаз (Grosbras et al. 1999) и часто упоминается как дополнительное поле зрения (SEF) (Luna et al. 2001; Brown et al. 2004). Кора сразу же ростральная к вертикальной линии, проходящей от передней комиссуры, прилегающей к предполагаемой SEF, часто упоминается как дополнительная моторная область (Luna et al. 2001; Кертис и Д'Эспозито 2003). В остальных разделах мы ссылаемся на эти регионы с помощью их предполагаемых функциональных обозначений как средства, облегчающего сравнение между нашими результатами, существующей литературой по нейровизуализации и богатой литературой о человеческих приматах и ​​окуломоторах и наградах.

Различия в развитии при оценке вознаграждений

Во время представления стимула-сигнала (кольца долларовых купюр или знаков фунта), когда изначально оценивалась валентность сигнала-стимула (т. Е. Когда субъект определял, будет ли предстоящее испытание вознаграждением «выигрыш» или нейтральным «нет» «Испытание»), взрослые и подростки показали дифференцированный ответ в ВС. VS постоянно участвует в исследованиях функциональной визуализации во время упреждающей обработки вознаграждений, включая начальное обнаружение вознаграждений, прогноз и ожидание (Кнутсон и Купер 2005). Подростки показали первоначальный отрицательный ответ, который был почти идентичен для вознаграждения и нейтральных испытаний (Рис 4) указывает на то, что валентность кия не подвергалась дифференциальной обработке. Напротив, взрослые проявляли активность в правом VS во время сигнала вознаграждения, что показало некоторую дифференциацию от нейтральных сигналов, что позволяет предположить, что сигнал вознаграждения оценивался. Кроме того, более поздний пик наблюдался ближе к концу предполагаемого ответа как для вознаграждения, так и для нейтральных испытаний у взрослых, но не у подростков.

Наблюдаемые изменения сигнала BOLD у взрослых и подростков VS могут быть связаны с динамикой передачи сигналов DA (Кнутсон и Гиббс 2007). Исследования нечеловеческих приматов показали, что нейроны DA, которые берут начало в среднем мозге и заметно выступают в дорсальный и вентральный стриатум и PFC, фазово реагируют на стимулы и предсказывающие награду стимулы (Шульц 1998) и, как таковая, вероятно, будет активна в ответ на представление стимулов в этом исследовании. Более того, было показано, что некоторые нейроны DA имеют фазовые активации, за которыми следуют депрессии в ответ на новые или интенсивные стимулы (Schultz et al. 1993; Шульц 2002). Таким образом, профили ослабленного ответа, наблюдаемые у подростков, могут отражать, что стимул изначально был более мотивирующим или интенсивным для подростков. У взрослых, хотя лежащие в основе нейрональные механизмы, способствующие появлению более позднего пика, не известны и должны интерпретироваться с осторожностью, одним из возможных факторов может быть медленный тонический запуск нейронов DA, ​​который может происходить в течение продолжительного времени (Шульц 2002; Кнутсон и Гиббс 2007). Этот механизм, который может быть полезен для поддержания мотивационной обработки в течение продолжительных периодов времени, может еще не стать зрелым в подростковом возрасте. Вероятно, эти различные модели ответа у взрослых и подростков могут быть связаны с изменениями в плотности и характере распределения различных подтипов рецепторов DA, ​​происходящими с возрастом (Seeman et al. 1987; Meng et al. 1999; Копье 2000).

Окуломоторные и контрольные районы были набраны по стимулам для взрослых и вознаграждениям у подростков в ответ на стимулРис 4). В ходе нейтральных испытаний, однако, подростковые ответы в этих регионах были явно ослаблены, несмотря на то, что они давали правильные ингибирующие ответы (напомним, что только правильные испытания были включены в анализ динамики времени). Учитывая, что подростки в целом генерировали больше ошибок во время нейтральных испытаний и имели более медленное время начала во время правильных нейтральных испытаний, эти результаты предполагают, что без стимулирующих подростков наблюдается снижение набора регионов, которые, как известно, поддерживают показатели АС (Эверлинг и соавт. 1997; Коннолли и соавт. 2002; Кертис и Д'Эспозито 2003). Повышенная активность во время наградных испытаний в префронтальных регионах, включая предполагаемый FEF, который, как известно, поддерживает планирование глазодвигательных реакций (Кертис и Д'Эспозито 2003), предполагает, что эти лобные области могут обеспечивать быстрые, правильные ингибирующие реакции у подростков. Более того, ответы взрослых на сигнал вознаграждения, особенно в левой IPL и правой iPCS, были временно расширены относительно нейтральной реакции взрослых и активности подростков. Каждая из этих областей ранее была вовлечена в различные аспекты глазодвигательного и / или контроля внимания (Гительман и соавт. 1999; Кабеза и Нюберг 2000; Luna et al. 2001; Brown et al. 2004), особенно в подготовке ответа (Коннолли и соавт. 2002; Кертис и Коннолли 2008). Повышенная вовлеченность этих регионов во время подсказок о вознаграждении, вероятно, отражает то, что потенциальные выгоды являются более значимыми для обеих возрастных групп, что неудивительно, что, вероятно, способствует их более быстрым задержкам ответа и более высоким показателям правильного ответа. Награды могут оказывать большее относительное влияние на внимание и производительность у подростков по сравнению со взрослыми, учитывая, что подростки показывают слабые ранние ответы в этих регионах во время нейтральных испытаний, но повышенное участие во время поощрительных испытаний. Подростки по-прежнему не выполняют задачу АС так же хорошо, как взрослые (Fischer et al. 1997; Munoz et al. 1998; Кляйн и Фёрстер 2001) указывает на то, что им сложнее добровольно запретить ответ. Из-за этой большей трудности в когнитивном контроле подростки могут полагаться на префронтальные исполнительные системы для поддержки улучшенной производительности аналогично взрослым, которые демонстрируют повышенную зависимость от префронтальных систем при увеличении когнитивной нагрузки (Keller et al. 2001).

Различия в развитии в ожидании вознаграждения / подготовке ответа

В эпоху подготовки ответа / ожидания вознаграждения (красный крестик фиксации), когда субъекты предположительно ожидали ответа за вознаграждение или без выгоды (нейтрально), мы обнаружили, что подростки, но не взрослые, демонстрировали высокую активность в ВС во время испытаний вознаграждения (Рис 5 верхний левый). Этот результат свидетельствует о гиперактивности во время ожидания вознаграждения у подростков по сравнению со взрослыми. Наши результаты, демонстрирующие относительную сверхактивную VS-функцию во время подготовки ответа, но неэффективную (отрицательную) функцию ранее во время первоначального представления стимула, могут говорить о текущей проблеме в литературе о наградах, касающейся гипер-гипофункциональности системы вознаграждения подростков (Копье 2000; Chambers et al. 2003; Ernst et al. 2006). К примеру, Bjork et al. (2004) обнаружили, что подростки недеразвивают VS по сравнению со взрослыми в течение периода, когда субъекты ожидают ответа за вознаграждение, поддерживая гипотезу гипофункциональности. По сравнению, Ernst et al. (2005) и Galvan et al. (2006) (например, когда величина вознаграждения была высокой), например, показало, что подростки «старше» активируют эту область в ответ на получение вознаграждения, поддерживающего гиперфункциональность. Наши данные показывают, что VS подростка может показывать «и то и другое»: начальное падение активности в ответ на стимулы, которые можно интерпретировать как относительную недостаточную активность, с последующим отчетливым гиперактивным ответом на ожидание вознаграждения. Результаты, представленные здесь, информируют о том, что в литературе кажется противоречивым, и указывают на то, что могут быть разные траектории развития для временно различных этапов упреждающей обработки вознаграждения.

Хотя механизм, лежащий в основе паттерна активности, наблюдаемого у подростков, не может быть определен непосредственно из этого исследования, усиленная передача сигналов DA является потенциальным способствующим фактором. Сходящиеся данные моделей грызунов и приматов указывают на общее повышение уровня DA в подростковом возрасте (Seeman et al. 1987; Kalsbeek et al. 1988; Розенберг и Льюис 1994, 1995; Meng et al. 1999; для обзора см. Копье 2000), что в сочетании с другим созвездием подтипов рецепторов DA (Seeman et al. 1987; Meng et al. 1999; Копье 2000) и вероятное общее количество синапсов в стриатуме (Sowell et al. 1999), могут способствовать 2 различным формам повышенной реакции на вознаграждение, негативной активности в ответ на сигнал стимула (отражая повышенную значимость вознаграждения) и позитивным реакциям во время подготовки ответа (отражая повышенное ожидание получения вознаграждения) (Купер и Кнутсон 2008).

Подростки также показали увеличение набора предполагаемого FEF по сравнению со взрослыми в течение подготовительного периода как для нейтральных, так и для поощрительных испытаний. Это говорит о том, что подростки первоначально набирают FEF больше, чем взрослые при подготовке к выполнению правильного тормозного ответа, независимо от поощрительного вознаграждения. Важно отметить, что подростки также демонстрировали временную длительную реакцию во время испытаний вознаграждения в предполагаемом FEF, а также MFG / передней поясной извилине (Рис 5). Исследования нечеловеческих приматов показали, что предварительное наращивание уровней активности в нейронах «фиксации» FEF способствует успешному ингибированию саккады в направлении периферической мишени в задаче АС, возможно, путем тонического ингибирования генерирующих саккаду моторных нейронов (Schall et al. 2002; Муньос и Эверлинг 2004). Было показано, что нейроны в передней поясной извилине несут множественные сигналы, включая один, связанный с ожиданием и доставкой подкрепления (Schall et al. 2002). Мы предполагаем, что повышенная активация, которую мы наблюдали при предполагаемом FEF, может отражать увеличение связанной с фиксацией нейронной активности, которая затем способствует улучшению производительности у подростков (правильные показатели ответа) за счет усиления подготовки ответа. Кроме того, усиленные упреждающие сигналы в VS и передней поясной извилине во время испытаний вознаграждения могут способствовать усилению сигнала в предполагаемом FEF, что, в свою очередь, может оказывать еще большее влияние сверху вниз на связанные с саккадой нейроны в хвостатом и верхнем колликулах (Дин и Хикосака 2006; Хикосака и соавт. 2006). Будущие единичные исследования будут необходимы для изучения этих предлагаемых механизмов.

В любом случае, данные, представленные здесь, также указывают на то, что нейронные механизмы, лежащие в основе идентификации и ожидания награды, широко распространены (например, поясная извилина, FEF и базальные ганглии) (О'Догерти и др. 2004 г.) и незрелый в подростковом возрасте. Широко предположили, что в подростковом возрасте существует нормативный дисбаланс между областями мозга, связанными с поощрительным и когнитивным контролем, что, вероятно, подвергает уязвимости риску (Steinberg 2004; Ernst et al. 2006; Galvan et al. 2006; Casey et al. 2008). Возможно, что зрелый, управляемый вознаграждением контроль над поведением и появление последовательных, похожих на взрослых адаптивных решений, основывается на функциональной интеграции множества областей мозга, включая ПФУ (Luna et al. 2004).

Различия в развитии в ответе / вознаграждении «Обратная связь»

Во время саккадного отклика в большинстве рекрутированных регионов не было значительной группы или стимулов по временным взаимодействиям (Таблица 7; Рис 6, право). Тем не менее, подростки решительно рекрутировали область левой боковой ОФК во время нейтральных испытаний, которая не была значительно вовлечена взрослыми (Рис 6, верхний левый). OFC был вовлечен в многочисленные аспекты обработки вознаграждений (Крингельбах и Роллс 2004), включая кодирование представлений стимулирующей валентности и величины во время обратной связи вознаграждения (Delgado et al. 2000, 2003). Боковой OFC, в частности, был связан с наказанием / отрицательными результатами (О'Догерти и др. 2001 г.). Хотя испытуемым не давали четкой обратной связи в этом задании на основании их работы, они действительно демонстрировали доказательства внутренней обратной связи, когда была допущена ошибка. То есть субъекты достоверно следовали неправильным AS с корректирующими саккадами в направлении соответствующего местоположения, указывая, что они знали, что допустили ошибку (Веланова и соавт. 2008). Подростки также продемонстрировали дифференциальные реакции, главным образом, во время нейтральных испытаний в двустороннем дорсальном отделе передней поясной извилины (Рис 6посередине и внизу слева). Одна предполагаемая роль дорсальной части передней поясной извилины заключается в мониторинге поведенческих результатов (Ridderinkhof, Ullsperger, et al. 2004). Может быть так, что для подростков ощутимый результат правильно проведенных нейтральных испытаний, когда деньги не заработаны и не потеряны, является более двусмысленным и, возможно, отрицательным, чем результат вознаграждения и сигнализируется активацией OFC и дорсальной передней части поясной извилины. Будущая работа, сфокусированная на активации, вызванной явной обратной связью с ошибками во время условного поведения вознаграждения, может помочь прояснить роли OFC и дорсальной части передней поясной извилины во время реакции саккады в этой задаче.

Выводы

Текущие результаты указывают на то, что непредвиденное вознаграждение способствует улучшению торможения ответа у подростков и взрослых, на что указывают повышенные показатели правильных ответов и уменьшенные латентные периоды правильных AS. Мы предоставляем начальные данные МРТ о повышении активности во время испытаний вознаграждения в отношении VS у подростков и предполагаемого FEF в эпоху подготовки ответа, что может поддерживать наблюдаемые улучшения поведения AS. Кроме того, мы также демонстрируем в одном эксперименте, что подростки могут демонстрировать отрицательный ответ при VS во время оценки сигнала вознаграждения, а затем чрезмерно активировать VS позже во время подготовки ответа по сравнению со взрослыми, предполагая постоянные незрелости в ключевом узле системы поощрения подростков, которые могут быть интерпретированным как отражение как недостаточной, так и сверхактивной системы вознаграждения. В совокупности эти результаты имеют важное значение для современных теоретических моделей риска для подростков. Например, недавно предложенная триадная модель (Ernst et al. 2006) утверждает, что нормативный дисбаланс возникает в подростковом возрасте между гиперактивной системой, управляемой вознаграждением (например, VS-опосредованной), и ограниченной схемой избегания вреда (например, миндалина-опосредованной) и регуляторного / исполнительного контроля (например, PFC-опосредованная). В этой модели подростки выдвигают гипотезу о том, что они рискуют из-за сочетания поощрительной гиперчувствительности и ограниченных процессов, которые контролируют ее влияние на поведение. Наши результаты свидетельствуют о том, что вознаграждение может «усиливать» системы подавляющего контроля, особенно в подростковом возрасте, и, таким образом, похоже, расходится с триадной моделью. Однако может случиться так, что в подростковом возрасте поведение, ведущее к немедленному вознаграждению, улучшается за счет более долгосрочных выплат. В контексте этого контролируемого эксперимента ингибирование саккады приводит к достижению цели (т.е. денежному вознаграждению), и, таким образом, повышенная активность в отношении ВС и предполагаемого FEF была адаптивной. В не лабораторных условиях при выборе между альтернативами 2 (например, быстрое вождение для острых ощущений или медленное вождение, чтобы избежать несчастного случая), незрелость в функции системы вознаграждения может сместить сдерживающий контроль / принятие решения в сторону действия, приводящего к проксимальному вознаграждению (например, ехать быстро) и подвергать уязвимости отрицательному результату (Steinberg et al. 2009).

Таким образом, наши результаты демонстрируют различия в развитии активации мозга в ключевых узлах схемы вознаграждения и ингибирующего контроля во время отдельных пробных компонентов вознагражденной задачи AS. Наши результаты показывают, что ключевые детерминанты целенаправленного поведения и принятия решений, системы поощрения и когнитивного контроля еще не достигли зрелого уровня функции в подростковом возрасте, что потенциально может способствовать возникновению риска в этой возрастной группе.

Дополнительный материал

Дополнительный материал можно найти по адресу: http://www.cercor.oxfordjournals.org/.

Финансирование

Национальные институты здоровья (RO1 MH067924, RO1 MH080243-BL).

Дополнительный материал

[Дополнительные данные] 

Благодарности

Конфликт интересов: Не указано.

Рекомендации

  1. Адлеман Н.Е., Менон В., Блейси С.М., Уайт КД, Варсофски И.С., Гловер Г.Х., Рейсс А.Л. Развивающее МРТ исследование задачи «Цвет-слово Струпа». NeuroImage. 2002; 16: 61-75. [PubMed]
  2. Андерсен С.Л. Траектории развития мозга: точка уязвимости или окно возможностей? Neurosci Biobehav Rev. 2003; 27: 3-18. [PubMed]
  3. Арнетт Дж. Безрассудное поведение в подростковом возрасте: перспектива развития. Dev Rev. 1992; 12: 339 – 373.
  4. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Интенсифицированная активация мозга у подростков: сходство и различия у молодых людей. J Neurosci. 2004; 24: 1793-1802. [PubMed]
  5. Бьорк Дж. М., Смит А. Р., Дунай С. Л., Хоммер Д. В. Различия в развитии при наборе задней мезофронтальной коры за счет рискованного вознаграждения. J Neurosci. 2007; 27: 4839-4849. [PubMed]
  6. Блэр К., Марш А. А., Мортон Дж., Витилингам М., Джонс М., Мондильо К., Пайн Д.К., Древец В.К., Блэр Д.Р. Выбирая меньшее из двух зол, лучшее из двух: определение роли вентромедиальной префронтальной коры и дорсальной передней поясной извилины в выборе объекта. J Neurosci. 2006; 26: 11379-11386. [PubMed]
  7. Blaukopf CL, DiGirolamo GJ. Дифференциальное влияние вознаграждения и наказания на сознательные и бессознательные движения глаз. Exp Brain Res. 2006; 174: 786-792. [PubMed]
  8. Breiter HC, Aharon I, Kahneman D, Dale A, Shizgal P. Функциональная визуализация нейронных ответов на ожидаемые результаты и опыт денежных прибылей и убытков. Neuron. 2001; 30: 619-639. [PubMed]
  9. Брейтер ХК, Голлуб Р.Л., Вайскофф Р.М., Кеннеди Д.Н., Макрис Н., Берке Д.Д., Гудман Д.М., Кантор Г.Л., Гастфрид Д.Р., Риорден Дж.П. и др. Острое воздействие кокаина на деятельность и эмоции мозга человека. Neuron. 1997; 19: 591-611. [PubMed]
  10. Брейтер ХК, Розен БР. Функциональная магнитно-резонансная томография схемы вознаграждения мозга у человека. Ann NY Acad Sci. 1999; 877: 523-547. [PubMed]
  11. Браун М.Р., Десуза Дж.Ф., Гольц Х.К., Форд К., Менон Р.С., Гудейл М.А., Эверлинг С. Сравнение саккад с памятью и визуальным контролем с использованием связанной с событием МРТ. J Neurophysiol. 2004; 91: 873-889. [PubMed]
  12. Браун М.Р., Гольц Х.К., Вилис Т., Форд К.А., Эверлинг С. Ингибирование и генерация саккад: быстрое связанное с событием МРТ просаккад, антисаккад и nogo-испытаний. NeuroImage. 2006; 33: 644-659. [PubMed]
  13. Браун Т.Т., Лугар Х.М., Коалсон Р.С., Мезин Ф.М., Петерсен С.Э., Шлаггар Б.Л. Изменения в развитии мозговой функциональной организации человека для генерации слов. Cereb Cortex. 2005; 15: 275-290. [PubMed]
  14. Брюс С.Дж., Гольдберг М.Е. Примат лобных глазных полей. I. Раздельные нейроны перед саккадами. J Neurophysiol. 1985; 53: 603-635. [PubMed]
  15. Бунге С.А., Дудукович Н.М., Томасон М.Е., Вайдия К.Дж., Габриели Д.Д. Незрелый вклад лобных долей в когнитивный контроль у детей: данные из МРТ. Neuron. 2002; 33: 301-311. [PubMed]
  16. Cabeza R, Nyberg L. Познание изображений II: эмпирический обзор исследований 275 PET и fMRI. J Cog Neurosci. 2000; 12: 1-47. [PubMed]
  17. Кейси БД, Джонс Р.М., Харе Т.А. Подростковый мозг. Ann NY Acad Sci. 2008; 1124: 111-126. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  18. Кейси Б.Дж., Трейнор Р.Дж., Оренди Дж.Л., Шуберт А.Б., Нистром Л.Э., Джидд Дж.Н., Астелланос Ф.С., Хэксби Ю.В., Нолл Д.К., Коэн Д.Д. и др. Функциональное МРТ-исследование развития префронтальной активации во время выполнения задачи «не ходи». J Cog Neurosci. 1997; 9: 835-847.
  19. Castellanos FX, Tannock R. Neuroscience синдрома дефицита внимания / гиперактивности: поиск эндофенотипов. Nat Rev Neurosci. 2002; 3: 617-628. [PubMed]
  20. Chambers RA, Taylor JR, Petenza MN. Нейросхема развития мотивации в подростковом возрасте: критический период уязвимости зависимости. Я J Психиатрия. 2003; 160: 1041-1052. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  21. Коннолли Д.Д., Гудейл М.А., Менон Р.С., Муньос Д.П. ФМРТ человека свидетельствует о нейрональных коррелятах подготовительного набора. Nat Neurosci. 2002; 5: 1345-1352. [PubMed]
  22. Купер Дж. К., Кнутсон Б. Валентность и значимость способствуют активации прилежащего ядра. Neuroimage. 2008; 39 (1): 538-547. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  23. Corbetta M, Kincade JM, Ollinger JM, McAvoy MP, Shulman GL. Добровольное ориентирование отделено от обнаружения цели в задней теменной коре человека. Nat Neurosci. 2000; 3: 292-297. [PubMed]
  24. Cox RW. AFNI: программное обеспечение для анализа и визуализации функциональных магнитно-резонансных нейроизображений. Comput Biomed Res. 1996; 29: 162-173. [PubMed]
  25. Экипажи F, He J, Hodge C. Развитие кортикального возраста подростков - критический период уязвимости к наркомании. Pharmacol Biochem Behav. 2007; 86: 189-199. [PubMed]
  26. Кертис CE, Коннолли Дж. Д. Сигналы подготовки саккады в лобных и теменных корешках человека. J Neurophysiol. 2008; 99: 133-145. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  27. Кертис CE, Д'Эспозито М. Успех и неудача, подавляющие рефлексивное поведение. J Cog Neurosci. 2003. 15: 409–418. [PubMed]
  28. Кертис CE, Д'Эспозито М. Подавление нежелательных действий. В: Bargh J, Gollwitzer P, Moresella E, редакторы. Психология действия. 2008. Vol. 2. Нью-Йорк: Guilford Press.
  29. Dahl RE. Развитие мозга у подростков: период уязвимостей и возможностей. Основной доклад. Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 1-22. [PubMed]
  30. Дельгадо М.Р., Локк Х.М., Стенгер В.А., Фиез Я.А. Реакция дорсального полосатого тела на вознаграждение и наказание: последствия манипуляций с валентностью и величиной. Cogn Affect Behav Neurosci. 2003; 3: 27-38. [PubMed]
  31. Delgado MR, Nystrom LE, Fissell C, Noll DC, Fiez JA. Отслеживание гемодинамических ответов на награду и наказание в полосатом теле. J Neurophysiol. 2000; 84: 3072-3077. [PubMed]
  32. Дин Л., Хикосака О. Сравнение модуляции вознаграждения в области лобного глаза и хвостатого макака. J Neurosci. 2006; 26: 6695-6703. [PubMed]
  33. Duka T, Lupp A. Влияние стимулов на антисаккады: это вовлеченный дофаминергический механизм. Behav Pharmacol. 1997; 8: 373-382. [PubMed]
  34. Durston S, Davidson MC, Tottenham N, Galvan A, Spicer J, Fossella JA, Casey BJ. Переход от диффузной к очаговой корковой активности с развитием. Dev Sci. 2006; 9: 1-8. [PubMed]
  35. Эрнст М, Нельсон Э., Язбек С., МакКлюр Э.Б., Монах К.С., Лейбенлуфт Э., Блэр Дж., Пайн Д.С. Амигдала и ядро ​​прилежат в ответах на получение и упущение достижений у взрослых и подростков. NeuroImage. 2005; 25: 1279-1291. [PubMed]
  36. Эрнст М, Пайн Д.С., Хардин М. Триадическая модель нейробиологии мотивированного поведения в подростковом возрасте. Psychol Med. 2006; 36: 299-312. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  37. Эшель Н., Нельсон Э. Э., Блэр Р. Дж., Пайн Д. С., Эрнст М. Нейронные субстраты выбора выбора у взрослых и подростков: развитие вентролатеральных префронтальных и передних поясных извилинных корешков. Neuropsychologia. 2007; 45: 1270-1279. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  38. Эверлинг С., Краппманн П., Флор Г. Корковые потенциалы, предшествующие про- и антисаккадам у человека. Электроэнцефалон Клин Нейрофизиол. 1997; 102: 356-362. [PubMed]
  39. Фишер Б., Бискальди М., Гезек С. О развитии добровольных и рефлексивных компонентов в поколении человеческих саккад. Brain Res. 1997; 754: 285-297. [PubMed]
  40. Гальван А, Харе Т.А., Парра СЕ, Пенн Дж, Восс Х, Гловер Г, Кейси БД. Раннее развитие accumbens относительно орбитофронтальной коры может быть основано на рискованном поведении у подростков. J Neurosci. 2006; 26: 6885-6892. [PubMed]
  41. Гейер К.Ф., Гарвер К., Тервиллигер Р., Луна Б. Развитие поддержания рабочей памяти. J Neurophysiol. 2009; 101: 84-99. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  42. Geier CF, Garver KE, Luna B. Схемы, лежащие в основе временно расширенной пространственной рабочей памяти. Neuroimage. 2007; 35: 904-915. [PubMed]
  43. Giedd JN, Vaituzis AC, Hamburger SD, Lange N, Rajapakse JC, Kaysen D, Vauss YC, Rapoport JL. Количественная МРТ височной доли, миндалины и гиппокампа в нормальном человеческом развитии: возраст 4 – 18 лет. J Compar Neurol. 1996; 366: 223-230. [PubMed]
  44. Гительман Д.Р. ILAB: программа для постэкспериментального анализа движений глаз. Behav Res Meth Instr Comp. 2002; 34: 605-612. [PubMed]
  45. Гительман Д.Р., Nobre AC, Parrish TB, LaBar KS, Kim YH, Meyer JR, Mesulam MM. Масштабная распределенная сеть для скрытого пространственного внимания: дальнейшее анатомическое разграничение, основанное на строгом поведенческом и когнитивном контроле. Мозг. 1999; 122: 1093-1106. [PubMed]
  46. Гогари В.М., Макдональд А.В., 3rd. Эффекты изменения экспериментальной схемы парадигмы когнитивного контроля на поведенческие и функциональные показатели результатов визуализации. J Cogn Neurosci. 2008; 20: 20-35. [PubMed]
  47. Gogtay N, Giedd JN, Lusk L, Hayashi KM, Greenstein D, Vaituzis AC, Nugent TF3, Herman DH, Clasen LS, Toga AW, et al. Динамическое картирование развития коры у человека в детстве и в раннем взрослом возрасте. Proc Natl Acad Sci USA. 2004; 101: 8174-8179. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  48. Гольдман-Ракич П.С., Бейтс Ю.Ф., Чафи М.В. Префронтальная кора и внутренние двигательные акты. Курр Опин Нейробиол. 1992; 2: 830-835. [PubMed]
  49. Гросбрас М.Х., Лобель Э., Ван де Мортеле П.Ф., Лебихан Д., Бертоз А. Анатомический ориентир для дополнительных полей глаза у человека, выявленный с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Cereb Cortex. 1999; 9: 705-711. [PubMed]
  50. Guyer AE, Nelson EE, Perez-Edgar K, Hardin MG, Roberson-Nay R, Monk CS, Bjork JM, Henderson HA, Pine DS, Fox NA, et al. Стриатальное функциональное изменение у подростков характеризуется ранним поведенческим торможением. J Neurosci. 2006; 26: 6399-6405. [PubMed]
  51. Hallett PE. Первичные и вторичные саккады к целям, определенным инструкциями. Vision Res. 1978; 18: 1279-1296. [PubMed]
  52. Hanes DP, Schall JD. Нейронный контроль добровольного начала движения. Наука. 1996; 274: 427-430. [PubMed]
  53. Хардин М.Г., Шрот Э., Пайн Д.С., Эрнст М. Стимулирующая модуляция когнитивного контроля у здоровых, тревожных и депрессивных подростков: различия, связанные с развитием и психопатологией. J Детская психология Психиатрия. 2007; 48: 446-454. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  54. Харе Т.А., О'Догерти Дж., Камерер К.Ф., Шульц В., Рангель А. Разделение роли орбитофронтальной коры и полосатого тела в вычислении значений цели и ошибок прогнозирования. J Neurosci. 2008. 28: 5623–5630. [PubMed]
  55. Хикосака О, Накумура К, Накахара Х. Базальные ганглии ориентируют глаза на награду. J Neurophysiol. 2006; 95: 567-584. [PubMed]
  56. Ирвин CE., Jr Теоретическая концепция подросткового риска. Adolesc Med. 1990; 1: 1-14. [PubMed]
  57. Язбек С., Хардин М.Г., Шрот Е., МакКлюр Е., Пайн Д.С., Эрнст М. Возрастное влияние непредвиденных обстоятельств на задачу саккады. Exp Brain Res. 2006; 174: 754-762. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  58. Джазбек С., МакКлюр Е., Хардин М., Пайн Д. С., Эрнст М. Когнитивный контроль при непредвиденных обстоятельствах у тревожных и подавленных подростков: антисаккадная задача. Биол Психиатрия. 2005; 58: 632-639. [PubMed]
  59. Дженкинсон М., Смит С. Глобальный метод оптимизации для надежной аффинной регистрации изображений мозга. Med Image Anal. 2001; 5: 143-156. [PubMed]
  60. Kalsbeek A, Voorn P, Buijs RM, Pool CW, Uylings HB. Развитие дофаминергической иннервации в префронтальной коре крысы. J Comp Neurol. 1988; 269: 58-72. [PubMed]
  61. Кан Х.К., Бургунд Э.Д., Лугар Х.М., Петерсен С.Э., Шлаггер Б.Л. Сравнение функциональных очагов активации у детей и взрослых с использованием общего стереотаксического пространства. NeuroImage. 2003; 19: 16-28. [PubMed]
  62. Келлер Т.А., Карпентер П.А., Просто М.А. Нейронные основы понимания предложений: исследование синтаксической и лексической обработки в МРТ. Cereb Cortex. 2001; 11: 223-237. [PubMed]
  63. Кляйн С., Фёрстер Ф. Развитие показателей просаккадных и антисаккадных задач у участников в возрасте от 6 до 26 лет. Психофизиология. 2001; 38: 179-189. [PubMed]
  64. Кнутсон Б., Адамс С.М., Фонг Г.В., Хоммер Д. Прогнозирование увеличения денежного вознаграждения избирательно рекрутирует ядерное население. J Neurosci. 2001; 21: RC159. [PubMed]
  65. Knutson B, Cooper JC. Функциональная магнитно-резонансная томография прогноза вознаграждения. Curr Opin Neurol. 2005; 18: 411-417. [PubMed]
  66. Кнутсон Б., Фонг Г.В., Беннетт С.М., Адамс С.М., Хоммер Д. Область мезиальной префронтальной коры отслеживает денежно полезные результаты: характеризация с помощью быстрой МРТ, связанной с событиями. NeuroImage. 2003; 18: 263-272. [PubMed]
  67. Кнутсон Б., Гиббс С.Е. Связывание прилежащего ядра допамина и оксигенации крови. Психофармакология (Берл) 2007; 191: 813 – 822. [PubMed]
  68. Kringelbach ML, Rolls ET. Функциональная нейроанатомия орбитофронтальной коры человека: данные нейровизуализации и нейропсихологии. Прог Нейробиол. 2004; 72: 341-372. [PubMed]
  69. Kwong KK, Belliveau JW, Chesler DA, Goldberg IE, Weisskoff RM, Ponlace BP, Kennedy DN, Hoppel BE, Cohen MS, Turner R, et al. Динамическая магнитно-резонансная томография деятельности мозга человека при первичной сенсорной стимуляции. Proc Natl Acad Sci USA. 1992; 89: 5675-5679. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  70. Левин Х.С., Калхейн К.А., Хартманн Дж., Еванкович К., Маттсон А.Ю. Изменения развития в производительности на тестах предполагаемого функционирования лобной доли. Дев Нейропсих. 1991; 7: 377-395.
  71. Лиддл П.Ф., Киль К.А., Смит А.М. Связанное с событием исследование МРТ ингибирования ответа. Hum Brain Mapp. 2001; 12: 100-109. [PubMed]
  72. Листон С, Уоттс Р, Тоттенхэм Н, Дэвидсон М.К., Ниоги С., Улуг А.М., Кейси Б.Дж. Фронтостриатальная микроструктура модулирует эффективный набор когнитивного контроля. Cereb Cortex. 2006; 16: 553-560. [PubMed]
  73. Луна Б, Гарвер К.Е., Урбан Т.А., Лазарь Н.А., Суини Дж. Созревание познавательных процессов с позднего детства до зрелого возраста. Детский Дев. 2004; 75: 1357-1372. [PubMed]
  74. Луна Б, Суини Дж. Появление совместной функции мозга: исследования МРТ развития торможения ответа. Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 296-309. [PubMed]
  75. Луна Б., Тюлборн К.Р., Муньос Д.П., Мерриам Е.П., Гарвер К.Е., Миншью Н.Дж., Кешаван М.С., Дженовезе К.Р., Эдди В.Ф., Суини Дж.А. Созревание широко распространенных функций мозга способствует когнитивному развитию. NeuroImage. 2001; 13: 786-793. [PubMed]
  76. Luna B, Thulborn KR, Strojwas MH, McCurtain BJ, Berman RA, Genovese CR, Sweeney JA. Спинные кортикальные области, сохраняющие саккады под визуальным контролем у людей: исследование МРТ. Cereb Cortex. 1998; 8: 40-47. [PubMed]
  77. Marsh R, Zhu H, Schultz RT, Quackenbush G, Royal J, Skudlarski P, Peterson BS. Развивающееся исследование МРТ саморегулируемого контроля. Hum Brain Mapp. 2006; 27: 848-863. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  78. May JC, Delgado MR, Dahl RE, Stenger VA, Ryan ND, Fiez JA, Carter CS. Связанная с событиями функциональная магнитно-резонансная томография схем мозга, связанных с наградами, у детей и подростков. Биол Психиатрия. 2004; 55: 359-366. [PubMed]
  79. McClure SM, York MK, Montague PR. Нейронные субстраты обработки вознаграждения у людей: современная роль FMRI. Невролог. 2004; 10: 260-268. [PubMed]
  80. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Изменения переносчика дофамина, связанные с развитием и возрастом, и рецепторы D1 и D2 дофамина в базальных ганглиях человека. Brain Res. 1999; 843: 136-144. [PubMed]
  81. Муньос Д.П., Бротон Дж.Р., Голдринг Дж. Э., Армстронг ИТ. Возрастные характеристики человека при выполнении задач саккадического движения глаз. Exp Brain Res. 1998; 121: 391-400. [PubMed]
  82. Муньос Д.П., Эверлинг С. Отведите взгляд: антисаккадное задание и произвольный контроль движения глаз. Nat Rev Neurosci. 2004; 5: 218-228. [PubMed]
  83. O'Doherty J, Dayan P, Schultz J, Deichmann R, Friston K, Dolan RJ. Диссоциативные роли вентрального и дорзального стриатума в инструментальном обучении. Наука. 2004; 304: 452-454. [PubMed]
  84. О'Догерти Дж., Крингельбах М.Л., Роллс Э.Т., Хорнак Дж., Эндрюс С. Абстрактные представления вознаграждения и наказания в орбитофронтальной коре человека. Nature Neurosci. 2001. 4: 95–102. [PubMed]
  85. О'Догерти Дж. П., Дихманн Р., Кричли HD, Долан Р. Дж. Нервные реакции во время ожидания первичного вкусового вознаграждения. Нейрон. 2002; 33: 815–826. [PubMed]
  86. Огава С., Танк Д., Менон Р., Эллерманн Дж. М., Ким С. Г., Меркле Х., Угурбил К. Внутренние изменения сигнала, сопровождающие сенсорную стимуляцию: функциональное картирование мозга с магнитно-резонансной томографией. Proc Natl Acad Sci USA. 1992; 89: 5951-5955. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  87. Ollinger JM, Corbetta M, Shulman GL. Разделение процессов в рамках исследования при функциональной МРТ, связанной с событиями: часть II. NeuroImage. 2001; 13: 218-229. [PubMed]
  88. Ollinger JM, Шульман Г.Л., Корбетта М. Разделение процессов в рамках исследования в функциональной МРТ, связанной с событиями: часть I. NeuroImage. 2001; 13: 210-217. [PubMed]
  89. Оно М, Кубик С, Abernathy CD. Атлас церебральных борозд. Нью-Йорк: Thieme Medical Publishers, Inc; 1990.
  90. Паус Т. Расположение и функция лобного поля глаза человека: выборочный обзор. Neuropsychologia. 1996; 34: 475-483. [PubMed]
  91. Паус Т., Бабенко В., Радиль Т. Развитие способности поддерживать устную фиксацию центральной фиксации взгляда, изученной у детей 8-10-лет. Int J Psychophysiol. 1990; 10: 53-61. [PubMed]
  92. Pierrot-Deseilligny CH, Muri RM, Nyffeler T, Milea D. Роль дорсолатеральной префронтальной коры человека в двигательном поведении глаз. Ann NY Acad Sci. 2005; 1039: 239-251. [PubMed]
  93. Риддеринкхоф KR, Band GPH, Logan GD. Изучение адаптивного поведения: влияние возраста и несущественная информация о способности сдерживать свои действия. Acta Psychol. 1999; 101: 315–337.
  94. Риддинхоф К.Р., Ульспергер М., Кроне Е.А., Ньювенхуйс С. Роль медиальной лобной коры головного мозга в когнитивном контроле. Наука. 2004; 306: 443-447. [PubMed]
  95. Ridderinkhof KR, Van der Molen MW. Умственные ресурсы, скорость обработки и сдерживающий контроль: перспектива развития. Биол Психол. 1997; 45: 241-261. [PubMed]
  96. Ridderinkhof KR, van den Wildenberg WP, Segalowitz SJ, Carter CS. Нейрокогнитивные механизмы когнитивного контроля: роль префронтальной коры головного мозга в выборе действий, торможении реакции, мониторинге эффективности и обучении, основанном на наградах. Brain Cogn. 2004; 56: 129-140. [PubMed]
  97. Рош М.Р., Олсон К.Р. Влияние ожидаемого вознаграждения на активность нейронов в префронтальной коре, лобных и дополнительных полях глаза и премоторной коре. J Neurophysiol. 2003; 90: 1766-1789. [PubMed]
  98. Roesch MR, Olson CR. Нейрональная активность, связанная с вознаграждением и мотивацией в лобной коре приматов. Наука. 2004; 304: 307-310. [PubMed]
  99. Rolls ET. Орбитофронтальная кора и награда. Cereb Cortex. 2000; 10: 284-294. [PubMed]
  100. Розенберг Д.Р., Льюис Д.А. Изменения в дофаминергической иннервации префронтальной коры обезьян во время позднего постнатального развития: иммуногистохимическое исследование тирозингидроксилазы. Биол Психиатрия. 1994; 36: 272-277. [PubMed]
  101. Розенберг Д.Р., Льюис Д.А. Послеродовое созревание дофаминергической иннервации префронтальной и моторной коры обезьян: иммуногистохимический анализ тирозингидроксилазы. J Comp Neurol. 1995; 358: 383-400. [PubMed]
  102. Rubia K, Overmeyer S, Taylor E, Brammer M, Williams SC, Simmons A, Andrew C, Bullmore ET. Функциональная фронтализация с возрастом: картирование нейроразвительных траекторий с использованием МРТ. Neurosci Biobehav Rev. 2000; 24: 13-19. [PubMed]
  103. Рубия К., Смит А.Б., Тейлор Е., Браммер М. Линейное коррелированное по возрасту функциональное развитие правых нижних фронто-стриато-мозжечковых сетей во время торможения ответа и передней поясной извилины во время связанных с ошибкой процессов. Hum Brain Mapp. 2007; 28: 1163-1177. [PubMed]
  104. Рубия К., Смит А.Б., Вулли Дж., Носарти С., Хейман И., Тейлор Е., Браммер М. Прогрессирующее увеличение активации лобного мозга с детства до зрелого возраста во время связанных с событиями задач когнитивного контроля. Hum Brain Mapp. 2006; 27: 973-993. [PubMed]
  105. Schall JD, Stuphorn V, Brown JW. Мониторинг и контроль действия лобными долями. Neuron. 2002; 36: 309-322. [PubMed]
  106. Шерф К.С., Суини Дж., Луна Б. Мозговые основы изменения развития в зрительно-пространственной рабочей памяти. J Cog Neurosci. 2006; 18: 1045-1058. [PubMed]
  107. Шульц В. Предсветительный сигнал о дофаминовых нейронах. J Neurophysiol. 1998; 80: 1-27. [PubMed]
  108. Шульц В. Несколько сигналов вознаграждения в мозге. Nat Rev Neurosci. 2000; 1: 199-207. [PubMed]
  109. Шульц В. Получение формального дофамина и награды. Neuron. 2002; 36: 241-263. [PubMed]
  110. Schultz W, Apicella P, Ljungberg T. Ответы нейронов дофамина обезьян на награду и условные раздражители во время последовательных шагов изучения задачи отложенного ответа. J Neurosci. 1993; 13: 900-913. [PubMed]
  111. Schultz W, Tremblay L, Hollerman JR. Вознаграждение за обработку в орбитофронтальной коре приматов и базальных ганглиях. Cereb Cortex. 2000; 10: 272-284. [PubMed]
  112. Seeman P, Bzowj NH, Fuan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S, et al. Рецепторы допамина мозга человека у детей и пожилых людей. Synapse. 1987; 1: 399-404. [PubMed]
  113. Шульман Г.Л., Оллингер Дж.М., Акбудак Э., Контуро Т.Е., Снайдер А.З., Петерсен С.Э., Корбетта М. Области, участвующие в кодировании и применении направленных ожиданий к движущимся объектам. J Neurosci. 1999; 19: 9480-9496. [PubMed]
  114. Смит С.М. Быстрое и надежное автоматическое извлечение мозга. Hum Brain Mapp. 2002; 17: 143-155. [PubMed]
  115. Смит С.М., Дженкинсон М., Вулрих М.В., Бекман К.Ф., Беренс Т.Е., Йохансен-Берг Х., Банистер П.Р., Де Лука М., Дробняк И., Флитни Д.Е. и др. Достижения в области функционального и структурного анализа МР изображений и их реализации в качестве FSL. NeuroImage. 2004; 23: S208-S219. [PubMed]
  116. Соуэлл Э.Р., Томпсон П.М., Холмс С.Дж., Джерниган Т.Л., Тога А.В. In vivo доказательства пост-подросткового созревания головного мозга в лобной и полосатой областях. Nat Neurosci. 1999; 2: 859-861. [PubMed]
  117. Копье LP. Подростковый мозг и возрастные поведенческие проявления. Neurosci Behav Rev. 2000; 24: 417 – 463. [PubMed]
  118. Стейнберг Л. Риск принятия в подростковом возрасте: какие изменения и почему? Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 51-58. [PubMed]
  119. Стейнберг Л., Грэм С., О'Брайен Л., Вулард Дж., Кауфман Э., Банич М. Возрастные различия в ориентации на будущее и дисконтирование отсрочки. Child Dev. 2009; 80: 28–44. [PubMed]
  120. Суини Дж. А., Минтун М. А., Кви С., Вайзман М. Б., Браун Д. Л., Розенберг Д. Р., Карл JR. Позитронно-эмиссионная томография, исследование произвольных саккадических движений глаз и пространственной рабочей памяти. J Neurophysiol. 1996; 75: 454-468. [PubMed]
  121. Talairach J, Tournoux P. Со-планарный стереотаксический атлас человеческого мозга. Нью-Йорк: издательство Thieme Medical; 1988.
  122. Тамм Л, Менон V, Рейсс АЛ. Созревание функции мозга связано с торможением ответа. J Am Acad Child Adolesc Психиатрия. 2002; 41: 1231-1238. [PubMed]
  123. Тога А.В., Томпсон П.М., Соуэлл Е.Р. Картирование созревания мозга. Тенденции Neurosci. 2006; 29: 148-159. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  124. Ван Эссен, округ Колумбия. Окна в мозгу: растущая роль атласов и баз данных в нейробиологии. Курр Опин Нейробиол. 2002; 12: 574-579. [PubMed]
  125. Ван Эссен, округ Колумбия, Друри ХА, Диксон Дж, Харуэлл Дж, Хэнлон Д, Андерсон Ч. Комплексный программный комплекс для поверхностного анализа коры головного мозга. J Am Med Inform Assoc. 2001; 8: 443-459. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  126. van Leijenhorst L, Crone EA, Bunge SA. Нейронные корреляты различий в развитии при оценке риска и обработке обратной связи. Neuropsychologia. 2006; 44: 2158-2170. [PubMed]
  127. van Leijenhorst L, Zanolie K, Van Meel CS, Westenberg PM, Rombouts SA, Crone EA. Что мотивирует подростка? Области мозга, обеспечивающие чувствительность вознаграждения в подростковом возрасте. Cereb Cortex. 2009 Epub впереди печати. [PubMed]
  128. Веланова К., Уилер М.Е., Луна Б. Изменения созревания в рекрутинге передней поясной извилины и лобно-теменной области поддерживают развитие обработки ошибок и тормозного контроля. Cereb Cortex. 2008; 18: 2505-2522. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  129. Voorn P, Vanderschuren LJ, Groenewegen HJ, Robbins TW, Pennartz CM. Помещение спина на дорзально-вентральном отделе полосатого тела. Тенденции Neurosci. 2004; 27: 468-474. [PubMed]
  130. Уорд Б.Д. 2002. Деконволюционный анализ данных временных рядов ФМРТ: документация для программного пакета AFNI. Доступно по адресу: http://afni.nimh.nih.gov/pub/dist/doc/manual/3dDeconvolve.pdf.
  131. Венгер К.К., Висшер К.М., Мезин Ф.М., Петерсен С.Э., Шлаггар Б.Л. Сравнение устойчивой и переходной активности у детей и взрослых с использованием смешанного блокированного / связанного с событием дизайна МРТ. NeuroImage. 2004; 22: 975-985. [PubMed]
  132. Уилер М.Е., Шульман Г.Л., Бакнер Р.Л., Мезин Ф.М., Веланова К., Петерсен С.Е. Свидетельство раздельного восприятия реактивации и поисковых процессов во время запоминания. Cereb Cortex. 2005; 16: 949-959. [PubMed]
  133. Уильямс Б.Р., Понесс Дж.С., Шахар Р.Дж., Логан Г.Д., Таннок Р. Развитие тормозного контроля на протяжении всей жизни. Dev Psychol. 1999; 35: 205-213. [PubMed]
  134. Яковлев П.И., Лекурс А.Р. Миелогенетические циклы регионарного созревания головного мозга. В: Минковский А., редактор. Региональное развитие мозга в молодости. Оксфорд: Blackwell Scientific; 1967. С. 3 – 70.