objem 16, December 2015, strany 192-193
Použitie látky a dospievajúci mozog: Vývojové vplyvy, intervencie a dlhodobé výsledky
Dospievanie je už dlho uznávané ako čas dramatických zmien v tele a správaní. V poslednej dobe sa uznáva ako čas dramatických zmien v mozgu rovnako. Pokroky v neuroimagingových technológiách znamenali čoraz väčšiu dostupnosť vedomostí o anatómii a fyziológii rozvíjajúceho sa mozgu.
Niekoľko rozsiahlych iniciatív využívajúcich magnetické rezonančné zobrazenie (MRI) na charakterizovanie dospievajúcich mozgových zrelostí v oblasti zdravia a ochorenia, často integrovaných s genetikou a progresívne sofistikovanými behaviorálnymi a environmentálnymi opatreniami, začína prinášať prehľad o tom, prečo je adolescencia časom príležitostí aj zraniteľnosti ,
Počas dospievania mozog nezväčšuje tým, že sa stáva väčším a väčším. Zraje tým, že sa stáva viac prepojeným a špecializovaným.
Zvyšujúca sa vzájomná prepojenosť alebo komunikácia medzi rôznymi oblasťami mozgu obsahujúca komplikovane zakotvenú hierarchiu neurónových obvodov je demonštrovaná vo viacerých modalitách a úrovniach vyšetrovania. Štúdie dlhodobého zosilnenia naznačujú vznik silnejších synaptických spojení počas dospievania. Väčšia koherencia elektrickej aktivity (stupeň, v akom môže byť aktivita v jednej oblasti predpovedaná z aktivity v inej oblasti) je dokázaná štúdiami s použitím EEG. Podobne fMRI štúdie hodnotiace okysličovanie krvi tiež ukazujú všeobecný trend smerom k väčšej spoluaktivácii medzi priestorovo odlišnými oblasťami. A štrukturálne štúdie MRI zistili nárast objemu bielej hmoty počas adolescence odzrkadľujúci myelinizáciu a súbežné zvýšenie rýchlosti neurónovej komunikácie.
Charakterizácia toho, ako sú mozgové štruktúry vzájomne prepojené, nesmierne profitovala z aplikácie teórie grafov, čo je odvetvie matematiky, ktoré sa používa na kvantifikáciu vzťahu medzi „uzlami“ a „hranami“. Nódy môžu byť akýkoľvek objekt alebo merateľná entita od kvarkov po galaxie , Príkladmi mozgových uzlín môže byť neurón, štruktúra, ako je hipokampus, alebo oblasť, ako je prefrontálny kortex. Hrany môžu byť akékoľvek spojenia medzi uzlami, od fyzického spojenia, ako je synapsia medzi neurónmi alebo štatistická korelácia, napríklad keď sú dve časti mozgu aktivované podobne v pokoji alebo počas danej kognitívnej úlohy. Prístupy teórie grafov nám pomáhajú kvantifikovať vzťah medzi dozrievaním rôznych nervových obvodov a tým, ako sa môžu rozdiely v časovaní dozrievania vzťahovať na variácie v správaní a poznaní.
Napríklad meniaca sa rovnováha medzi skoršími dozrievajúcimi limbickými oblasťami, ktoré prechádzajú dramatickými zmenami v období puberty a neskôr dozrievajúcimi prefrontálnymi oblasťami, ktoré aj naďalej prechádzajú podstatnými zmenami až do tretieho desaťročia, sa predpokladá, že sú základom mnohých pozorovaných javov dospievania (Somerville a kol., 2010).
Rastúca špecializácia adolescentného mozgu je nepriamo vyjadrená ako zníženie objemov šedej hmoty počas druhého desaťročia, hoci treba ešte urobiť veľa práce na pochopení molekulárnych a mikroskopických procesov, na ktorých je pozorovanie pozorované. Zvýšenie myelinizácie, ktoré môže odraziť označenie voxelu MRI na vnútornom okraji kôry od šedej k bielej, predstavuje niektoré z "zníženia" objemu šedej hmoty, ale konvergujú dôkazy z postmortálnych štúdií a regionálne špecifické nesúlady medzi vývojové trajektórie objemov šedej a bielej hmoty naznačujú, že aj iné procesy prispievajú. Miera, do akej "prerezávanie" synapsií prispieva k zníženiu objemu šedej hmoty, nie je známe. Je to dôležitá otázka, ktorú treba vyriešiť, aby sme osvetliť nadľahčený názor, že špecializácia je podložená javom menšieho, ale rýchlejšího a pevnejšieho spojenia. Pochopenie mechanizmov je základom pre usmerňovanie zásahov a vylepšovanie hypotéz pre budúce vyšetrovanie.
Možno najvýraznejšou zmenou vývoja mozgu dospievajúcich je stupeň samotnej zmeny. Kľúčovou črtou vývoja mozgu dospievajúceho je plasticita, schopnosť mozgu zmeniť v závislosti na požiadavkách na životné prostredie. Určitý stupeň plasticity sa udržiava počas celého života, ale všeobecne dochádza k vývojovému gradientu znižujúcej sa plasticity, pretože myelín uvoľňuje proteíny ako Nogo-A, MAG a OMgp, ktoré inhibujú tvorbu nových axonov a vytváranie nových synapsiíPole, 2008). Avšak ľudia majú jedinečné dlhé obdobie vysokej plasticity, ktorá nám umožňuje byť pozoruhodne prispôsobivá širokému spektru podmienok. Predĺžená plasticita môže súvisieť s dlhotrvajúcou závislosťou od opatrovateľov ako u všetkých druhov. Dlhšie obdobie závislosti je spojené so zložitejším správaním v oblasti sociálneho zabezpečenia a zabezpečenia potravín. Tým, že sa "udržiavajú možnosti otvorené" z hľadiska špecializácie na mozog, ľudia môžu posúdiť požiadavky svojho konkrétneho prostredia a rozvíjať zručnosti na prežitie. Ľudia môžu prosperovať všade od chladných severných a južných pólov po husitské ostrovy na rovníku. Zmenili sme sa aj na kultúrne zmeny. Pred desiatimi tisíc rokmi, v krátkom čase z evolučného hľadiska, sme strávili veľa času zabezpečením potravy a prístrešku. Teraz väčšina ľudí dokáže zabezpečiť útočisko a kalórie s oveľa menšou časovou a námahou, ktorá sa môže prostredníctvom epigenetických alebo iných faktorov týkať skoršej puberty a väčšej veľkosti. Namiesto toho, aby zabezpečili potravu, mnohí z nás trávia väčšinu času interakciou so slovami alebo symbolmi. Toto je pozoruhodná adaptácia, pretože čítanie je len 5000 rokov a neexistovalo pre veľa ľudských dejín.
Ďalšia podpora výhody dlhotrvajúcej plasticity vyplýva z poznania, že naše posledné zvýšenie veľkosti mozgu asi pred rokmi 500,000 koreluje nie s tvrdosťou klímy, ale so stupňom klimatických zmien. Toto je na rozdiel od neandertálcov, našich blízkych genetických príbuzných. Maturačné miery sa môžu posudzovať zo skamenených zubov podobným spôsobom, ako je možné použiť stromové krúžky na rozlíšenie tempa rastu stromov. Dôkazy zo skamenených neandertálskych zubov naznačujú, že mali oveľa rýchlejšie dozrievanie (Ramirez Rozzi a Bermudez De Castro, 2004). Hoci tam boli mozgy o 10% väčšie a boli schopní prežiť v drsnom prostredí, ich použitie nástrojov sa nezmenilo počas 100,000 rokov. Chýbali adolescentnej plasticite a prispôsobivosti ľudí.
Dospievajúca mozgová plasticita slúžila našim druhom dobre, ale prichádza za cenu. Vytvára zraniteľné miesta, ako aj príležitosti. Viac ako polovica všetkých duševných ochorení sa objavuje počas dospievania. Jeden z piatich dospievajúcich má duševné ochorenie, ktoré pretrvá do dospelosti. Je to najvyšší čas pre vznik úzkostných porúch, bipolárnej poruchy, depresie, porúch príjmu potravy a psychózy. Je to tiež najbežnejší čas na nástup zneužívania návykových látok.
V tomto špeciálnom vydaní vývojových kognitívnych neurovied top odborníkov v teréne správy o vyšetrovaní neurobiológie zneužívania adolescentných látok. Konzistentné témy sú vzťahy medzi nástupom, množstvom a typom použitia, ktoré súvisia so zmenami v odmeňovaní mozgu, kontrolou impulzov a rozhodovaním. Napriek tomu, že tieto štúdie predstavujú doteraz najlepšie úsilie, pretrvávajú podstatné výzvy, aby sa rozpoznala špecifickosť účinkov, dynamika príčin / následkov a mechanizmy.
Ako cesta, mechanizmy a vplyvy vývoja adolescentného mozgu sú objasnené viac zdrojov a viac výskumníkov sú vtiahnutí do tejto oblasti. Dospievanie je čoraz viac uznávané ako odlišné vývojové štádium s odlišnou biológiou než len ako prechodné štádium medzi detstvom a dospelosťou. Toto špeciálne vydanie obsahuje dôležité zistenia mnohých prominentných výskumníkov, ktorí skúmajú rozhranie medzi adolescentnou neurobiológiou a závislosťou.
Dospievanie je vrcholový čas nástupu pre väčšinu duševných chorôb, čas niekoľkých významných životných rozhodnutí, ktoré majú celoživotné následky, a čas, keď plasticita mozgu môže zefektívniť zásahy. Finančné prostriedky na výskum adolescentov však boli donedávna len malým zlomkom rozpočtu. To sa zmenilo pomocou Štúdie kognitívneho vývoja mozgu (ABCD) u adolescentov - dlhodobej národnej iniciatívy, ktorá bude hodnotiť krátkodobý a dlhodobý vplyv užívania návykových látok na vývoj mozgu. Projekt prijme 10,000 10 mladých ľudí predtým, ako začnú užívať alkohol, marihuanu, tabak a iné drogy, a bude ich sledovať počas XNUMX rokov až do rannej dospelosti. Projekt ABCD poskytuje fantastickú platformu pre mladých alebo etablovaných vyšetrovateľov, ktorí sa zaujímajú o adolescentnú neurobiológiu, a môže slúžiť ako katalyzátor na získanie potrebnej podpory a talentu v tejto oblasti.
Referencie
-
- Pole, 2008
- RD Fields
- Biela hmota v učení, kognícii a psychiatrických poruchách
- Trends Neurosci., 31 (7) (2008), str. 361
- Článok
|
|
|
-
- Ramirez Rozzi a Bermudez De Castro, 2004
- FV Ramirez Rozzi, JM Bermudez De Castro
- Prekvapivo rýchly rast neandertálcov
- Príroda, 428 (apríl (6986)) (2004), s. 936 – 939
- Zobraziť záznam v Scopus
|
|
-
- Somerville a kol., 2010
- LH Somerville, RM Jones, BJ Casey
- Čas zmeny: behaviorálne a nervové korelácie adolescentnej citlivosti na chuťové a averzívne environmentálne podnety
- Brain Cogn., 72 (2010), str. 124 – 133 http://dx.doi.org/10.1016/j.bandc.2009.07.003
- Článok
|
|
|
Copyright © 2015 Vydal Elsevier Ltd.
;