26 января 2011 г. в Медицина и здоровье / Неврология
Увеличивать Каждый ряд представляет активность в нейроне в ключевые моменты времени во время выполнения задачи. Во время награды почти треть нейронов-подростков становились возбужденными (показаны красным), хотя уровень ингибирования (синим цветом) изменялся незначительно. Взрослые нейроны регистрируют гораздо более высокую ингибирующую активность и меньшее возбуждение. Предоставлено: Б. Могаддам.
Исследователи из Университета Питтсбурга зафиксировали активность нейронов в мозге у крыс-подростков, что может выявить биологический корень подростковой склонности учитывать награды за последствия и объяснить, почему подростки более уязвимы для наркомании, поведенческих расстройств и других психологических заболеваний.
Группа сообщает в Журнал неврологии что электрод записи взрослых и подросток активность мозговых клеток во время выполнения заданий, ориентированных на вознаграждение, показывает, что мозг подростков реагирует на вознаграждения с гораздо большим возбуждением, чем мозг взрослых. Это безумие стимуляции происходило с различной интенсивностью на протяжении всего исследования наряду с большей степенью дезорганизации в мозге подростков. Мозг взрослых крыс, с другой стороны, обрабатывал свои призы с постоянным балансом возбуждения и торможения.
Крайняя разница в мозговой деятельности дает возможное физиологическое объяснение того, почему подростки более склонны, чем взрослые, к опрометчивому поведению, зависимости и психическим заболеваниям, - сказала ведущий исследователь Бита Могаддам, профессор нейробиологии в Школе искусств и наук Питта. Вместе с соавтором Дэвидом Стурманом, докторантом в области нейробиологии Питта, она наблюдала несопоставимые реакции на вознаграждение в отдельных нейронах орбитофронтальной коры, области мозга, которая взвешивает вознаграждение и наказание для планирования и принятия решений.
«Дезорганизованная и избыточная возбуждающая активность, которую мы наблюдали в этой части мозга, означает, что поощрение и другие стимулы по-разному обрабатываются подростками», - сказал Могхаддам. «Это может усилить влияние вознаграждения на принятие решений и ответить на несколько вопросов, касающихся поведения подростков, от их большей предрасположенности к злоупотреблению психоактивными веществами до их более экстремальных реакций на приятные и неприятные переживания».
Кроме того, по словам Могаддама, нарушения в орбитофронтальной коре наблюдаются в случаях шизофрении, расстройств настроения и других психологических нарушений. Тип неустойчивой активности в коре, который она и Штурман наблюдали, может усугубить эти условия в то время, когда созревающий мозг уязвим.
«Симптомы этих болезней обычно начинают проявляться в подростковом возрасте», - сказал Могхаддам. «Подростковый возраст - это период поведенческой и психиатрической уязвимости, поэтому неорганизованная мозговая деятельность и чрезмерное возбуждение могут слишком сильно подтолкнуть мозг, уже предрасположенный к психическим расстройствам, вызывая появление симптомов».
Сначала нейронная активность взрослых и подростков была сходной. Когда ожидалось вознаграждение (сеансы 3-6), активность мозга у подростков резко возросла, после чего последовало медленное снижение после получения сахарного шарика (корм через вход). Взрослые испытывали такое же быстрое увеличение активности с последующим быстрым возвращением к исходному уровню. Предоставлено: Б. Могаддам.
Исследование является первым, чтобы записать и сравнить отдельных нейронная активностьв мозге взрослых и подростков во время выполнения задания. Могаддам и Штурман представили взрослым и подростковым крысам, которые демонстрируют поведенческие и биологические сходства со взрослыми и подростками, с тремя отверстиями, чтобы проткнуть нос; каждая крыса получила сахарный шарик, когда выбрала центральное отверстие.Мозг активность у подростков в большинстве случаев была аналогична активности у взрослых, но поразительные различия возникали, когда у молодых крыс были получены награды. Когда каждая из взрослых крыс собирала сахарный шарик, орбитофронтальная кора нейроны показали нормальное увеличение как возбуждения, так и торможения, с постоянными уровнями каждого импульса на протяжении всего исследования.
У подростков, с другой стороны, наблюдались всплески возбуждения, которые в два-четыре раза превышали уровни у взрослых. В то же время тормозящие импульсы в мозгу подростков практически не изменились по сравнению с низким уровнем, который они испытывали до приема сахарной пеллеты.
Предоставлено Университетом Питтсбурга
«Мозги подростка чрезмерно обрабатывают награды, что указывает на причину рискованного поведения, психических заболеваний». 26 января 2011 г. http://phys.org/news/2011-01-teen-brains-over-process-rewards-root.html
;
