Dtsch Arztebl Int. Junij 2013; 110 (25): 425 – 431.
Minimalizem
Ozadje
Adolescenca je faza življenja med poznim otroštvom in odraslostjo. Običajno mladostniki iščejo preusmeritev, nove izkušnje in močna čustva, kar včasih povzroči resno tveganje za svoje zdravje. V Nemčiji je na primer 62% vseh smrti med osebami, starimi od 15 do 20, posledica travmatskih poškodb. Nevroznanstvene razlage so bile predlagane za tipično mladostniško vedenje; s temi razlagami je mogoče izpeljati ustrezne načine ravnanja z mladostniki.
Metoda
Mi selektivno pregledujemo ustrezne članke iz baze PubMed o strukturnem in funkcionalnem razvoju možganov v adolescenci.
Rezultati
Nove ugotovitve v razvojni psihologiji in nevroznanosti razkrivajo, da temeljna reorganizacija možganov poteka v adolescenci. V postnatalnem razvoju možganov je največja gostota sive snovi najprej dosežena v primarnem senzornem korteksu, prefrontalni korteks pa traja. Podkortikalna področja možganov, zlasti limbični sistem in sistem nagrajevanja, se razvijajo že prej, tako da je med adolescenco med bolj zrelimi subkortikalnimi območji in manj zrelimi predfaralnimi območji neravnovesje. To lahko pojasni tipične vzorce vedenja mladostnikov, vključno s prevzemanjem tveganja.
zaključek
Visoka plastičnost mladostniških možganov dopušča, da vplivi okolja močno vplivajo na kortikalno vezje. Čeprav to omogoča intelektualni in čustveni razvoj, odpira tudi vrata potencialno škodljivim vplivom.
Adolescenca je faza življenja med poznim otroštvom in odraslostjo. To je čas ne samo fizičnega zorenja, temveč tudi duševnega in čustvenega razvoja v neodvisno, odgovorno odraslo osebo. Med glavne razvojne naloge adolescence spadajo vzpostavljanje in negovanje intimnih odnosov in razvoj identitete, prihodnjih perspektiv, neodvisnosti, samozavesti, samokontrole in socialnih veščin (1).
Povečano obnašanje pri sprejemanju tveganj
Mnogi mladostniki in mladi odrasli so nagnjeni k tveganju in uživanju v ekstremnih čustvih (2, 3). To se kaže v statističnih podatkih, ki kažejo, da je tvegano vedenje v adolescenci povezano s povečanim tveganjem za zdravje (4). V Nemčiji je na primer 62% vseh smrti med osebami, starimi od 15 do 20, posledica travmatskih poškodb. Najpogostejši vzroki smrti so nesreče z motornimi vozili, druge nesreče, nasilje in samopoškodbe (5). Visoka umrljivost je posledica vožnje pod vplivom alkohola, vožnje brez varnostnega pasu, nošenja orožja, zlorabe snovi in nezaščitenega spolnega odnosa (4).
Fantje in dekleta v primerjavi
Kot je razvidno iz Tabela, fantje in dekleta se ukvarjajo s tveganim vedenjem na podobnih frekvencah. V zadnjih letih, na primer, je razširjenost kajenja med fanti in dekleti postala skoraj enaka, čeprav ostajajo nekatere kvalitativne razlike: fantje kadijo več cigaret in pogosteje kadijo „težje“ tobačne izdelke, kot so cigare, črni tobak in nefiltrirane cigarete. Fantje in dekleta pijejo tudi različne alkoholne pijače: fantje običajno pijejo pivo in žgane pijače, dekleta pa pijejo vino, peneče vino itd. Fantje pijejo alkohol pogosteje in v večjih količinah. Pogosteje uživajo prepovedane droge kot dekleta. Fantje so bolj nagnjeni k nesrečam in tvegajo, ko vozijo. Dekleta pa so bolj nagnjena k zdravju nevarnemu obnašanju na področju prehrane (npr. Dieta, motnje hranjenja).
Metoda
Ta pregled se nanaša na nove nevrobiološke vpoglede v tipično vedenje mladostnikov in njihove posledice za najboljše načine za obravnavo mladostnikov. Ta vprašanja smo preučili s selektivnim iskanjem ustreznih publikacij v nemških knjižničnih katalogih, v podatkovni bazi PubMed z iskalnimi izrazi »adolescenca / puberteta«, »možgani / nevroni« in »razvoj«. Posebna pozornost je bila posvečena študijam človeških nevroloških slik.
Ozadje
Do pred nekaj leti je v razvojni psihologiji in nevroznanosti veljala splošna predpostavka, da so velike spremembe v arhitekturi in delovanju možganov omejene na predporodno obdobje in prvih pet ali šest let življenja. (Za zgodovinski pregled glej [6].) Medtem pa so nova znanstvena odkritja zahtevala revizijo te predpostavke.
Velike longitudinalne študije so pokazale, da se osnovna reorganizacija možganov dogaja v adolescenci (7). Številne sinapse so odpravljene (8), medtem ko se istočasno povečuje količina bele snovi (9, 10), obstajajo pa tudi spremembe v nevrotransmiterskih sistemih (11, e1, e2). Tako so anatomski in fiziološki procesi zorenja, ki potekajo v adolescenci, veliko bolj dinamični, kot so mislili. Zaključimo lahko, da se reorganizacija kortikalnih vezij odvija v adolescenci in se odraža v spremembah v kognitivnem delovanju in vpliva na regulacijo, ki so značilne za to obdobje življenja (12).
Zanimivo je, da se ta vzorec razvoja človeških možganov razlikuje od vzorca nečloveških primatov. Čeprav se na primer rhesus opice in šimpanze (kot človeška bitja) rodijo z nezrelim možganom, vsa možganska področja v kokoških možganih zori z enako hitrostjo (13). Pri človeku so študije obdukcije pokazale, da sinaptogeneza doseže največ v vidnih in slušnih skorjih nekaj mesecev po rojstvu, sinapsi pa se v prefrontalnem korteksu tvorijo veliko počasneje. Tako se je skozi človeško evolucijo pojavil prehod s sinhronega na heterohrone oblike kortikalnega razvoja (8). Ta dolgotrajni razvojni proces naj bi olajšal razvoj specifično človeških veščin, zlasti tistih, ki jih pridobimo z vgrajevanjem v zelo spodbudno sociokulturno okolje, npr. S šolanjem, glasbo, verbalno komunikacijo in socialno interakcijo (14) (Slika 1).
Sedanje razumevanje razvoja možganov v adolescenci
Struktura možganov
Možgani so popolnoma narasli relativno kmalu po rojstvu, v smislu, da možganska skorja kmalu doseže svoj maksimalni volumen. Kljub temu pa se v adolescenci nadaljujejo pomembni procesi strukturnega zorenja, kot so pokazale strukturne slikovne študije (15, e3- e5). V možganih siva snov dozoreva od nazaj do spredaj, tako rekoč: Največja gostota sive snovi je najprej dosežena v primarnem senzornem korteksu in nazadnje v višjih asociacijskih območjih, kot je dorzolateralna prefrontalna skorja, spodnja parietalna gyrus, in višje temporalne gyrus. To pomeni, da zlasti možganska področja, kot je prefrontalni korteks, ki podrejajo višje kognitivne funkcije, kot so vedenjski nadzor, načrtovanje in ocenjevanje tveganja odločitev, pozneje zorejo kot kortikalna področja, povezana s senzoričnimi in motoričnimi nalogami (16) (Slika 2).
Ugotovitve obdukcije kažejo, da so te sive snovi posledica sinaptičnega obrezovanja (17). V otroštvu nastaja veliko sinaps, ki se kasneje odstranijo v adolescenci. To se dogaja na način, ki je odvisen od izkušenj, tj. Sinapse, ki preživijo, so tiste, ki so bolj pogosto »v uporabi«. Obstajajo tudi drugi celični mehanizmi, ki lahko pojasnijo spremembe sive snovi v tej fazi življenja, npr. število glijnih celic in povečanje mielinacije (18).
Ko se siva snov zmanjša, se bela snov poveča. Bela snov je sestavljena iz mieliniranih aksonov, ki hitro izvajajo živčne informacije. Količina bele snovi nenehno narašča od otroštva do zgodnje odraslosti (19). Ta širitev naj bi bila v veliki meri posledica postopne mielinacije aksonov z oligodendrociti (10). Myelinacija se giblje od slabše do boljših možganskih področij in od posteriorne do anteriorne.
Funkcija možganov
Anatomski procesi reorganizacije mladostniških možganov, ki so opisani zgoraj, so povezani z globokimi čustvenimi in kognitivnimi spremembami. Predvsem gre za postopen razvoj izvršilnih funkcij, tj. Kognitivnih procesov, ki nadzorujejo mišljenje in obnašanje ter tako omogočajo posamezniku, da se prožno prilagodi novim, zapletenim situacijskim nalogam (20). V adolescenci, ob istem času, ko se razvijajo te osnovne kognitivne spretnosti, obstajajo tudi spremembe v socialno-afektivnih sposobnostih, kot so prepoznavanje obrazov, tako imenovana teorija uma (tj. Sposobnost, da se duševno postavimo v drugo mesto), in empatija (21).
Na neuralni ravni so funkcionalne slikovne študije razvoja možganov pokazale, da imajo otroci in mladostniki pogosto širši, manj žariščni aktivacijski vzorec kot odrasli, in da se učinkovito zaposlovanje nevronskih virov s starostjo povečuje, tako da se živčna aktivnost v regijah možganov zmanjšuje. tistih, ki so pomembne za zadevno nalogo (\ t22). Še ni jasno, v kolikšni meri je ta vzorec neuralnega razvoja posledica izkušenih ali biološko določenih vplivov. Slikovne študije so pokazale tudi, da imajo mladostniki v čustvenih situacijah povečano aktivnost v limbičnih območjih: na primer Galvan et al. (23) ugotovili, da je predvidevanje nagrade povezano z izrazitejšo aktivacijo v nucleus accumbens pri mladostnikih kot pri otrocih in odraslih. Zanimivo je, da so tudi ti raziskovalci odkrili pozitivno korelacijo med aktivacijo v nucleus accumbens in individualno nagnjenostjo posameznikov k tveganju (24).
Poleg tega so tako strukturne kot funkcionalne slikovne študije pokazale, da se prefrontalni korteks med adolescenco bolj povezuje s senzoričnimi in subkortikalnimi strukturami (25, 26, e6). To pomeni večji vpliv prednjih možganskih regij na kognitivne in afektivne procese. Razvoj kognitivnih in afektivnih nevronskih tokokrogov se ne sme obravnavati kot edini dejavnik strukturnega nevrobiološkega zorenja; Zdi se, da obstaja močna interakcija genetskih dejavnikov z okoljskimi zahtevami. Na primer, vplivajo na regulacijo in na možganske strukture, ki jih podpirajo, vpliva interakcija med starši in otroki (27).
Nadaljnje ugotovitve, ki kažejo, da se temeljita reorganizacija živčnih vezij odvija v adolescenci, izhajajo iz elektrofizioloških študij, vključno z elektroencefalografskimi (EEG) študijami sprememb v visokofrekvenčnih in sinhronih možganskih valovih (28). Razvoj možganov v adolescenci je povezan z upadom oscilatorne aktivnosti v mirovanju v delta (0 - 3 Hz) in theta (4 - 7 Hz) pasovih ter povečanje alfa (8 - 12 Hz) in beta pasov (13). –30 Hz). Z nihajnimi nalogami, ki so odvisne od naloge, se poveča natančnost sinhronizacije oscilatorne aktivnosti v theta, alfa in beta pasovih. Pozni razvoj sinhroniziranih nihanj v adolescenci je tesno povezan s strukturnimi (anatomskimi) postopki zorenja ter s temeljnimi spremembami nevrotransmiterskih sistemov, ki so se v zadnjih letih intenzivno raziskovali.
Nevrobiološki razlagalni model za tipično mladostniško vedenje
Ena od vplivnejših nevrobioloških modelov za razlago tipičnega adolescentnega vedenja je razvila skupina Casey v New Yorku (29, e7) (Slika 3).
Glavna predpostavka tega modela, ki temelji na nevroanatomskih ugotovitvah in podatkih iz študij funkcionalnih slik (23, 24, 30, 31), da je adolescenca obdobje neuralnega neravnovesja, ki ga povzroča razmeroma zgodnje zorenje subkortikalnih možganskih področij in sorazmerno zapoznelo zorenje prefrontalnih kontrolnih območij (Slika 3), kar ima za posledico, da v čustvenih situacijah zreliji limbični sistemi in sistemi nagrajevanja dobijo prednost, tako rekoč, nad še vedno razmeroma nezrelimi prefrontalnim nadzornim sistemom. To ne pomeni, da mladostniki po naravi ne morejo sprejemati racionalnih odločitev. Nasprotno, v situacijah, ki so še posebej čustveno obremenjene (npr. V prisotnosti drugih mladostnikov ali ko obstaja možnost nagrajevanja), se verjetnost poveča, da bodo nagrade in čustva vplivala na vedenje močneje kot racionalni postopki odločanja (23, 24, 32). Ta model je bil preizkušen v seriji eksperimentalnih študij (Pasovi).
Pasovi
Vpliv vrstnikov na tvegano vedenje
Raziskovalci so zaposlili osebe v treh starostnih skupinah (13 do 16 let, 18 do 22 let in čez 24 leta), da bi preučili, ali je vpliv sodobnikov (vrstnikov) na tvegane odločitve odvisen od starosti probandov. Udeleženci so bili uvrščeni v vrsto simulatorja vožnje, v katerem so morali voziti čim dlje, dokler semafor ni postal rdeč
in pojavil se je zid. Če avto ni ustavil dovolj hitro, je strmoglavilo v steno, in voznik izgubil točke. Udeleženci so bili sami ali v skupinah po tri osebe v simulatorju. Za 13- do 16-letnike je bilo ugotovljeno, da je bolj verjetno, da bodo sprejemali tvegane odločitve kot udeleženci drugih starostnih skupin, vendar le v prisotnosti vrstnikov. Obnašanje pri vožnji odraslih je bilo neodvisno od prisotnosti ali odsotnosti vrstnikov33).
Ugotovljeno je bilo, na primer, da lahko mladostniki ocenijo tveganje določenega vedenja prav tako dobro kot odrasli, ko jih vprašamo o njih v vprašalniku. Po drugi strani pa ekološko veljavni vedenjski testi jasno kažejo, da mladostniki sprejemajo bolj tvegane odločitve v skupinah, kot jih imajo sami (33). Razlog za to je verjetno, da je v tej starosti korist tveganega obnašanja - družbena odobritev vrstnikov - ocenjena veliko bolj kot tveganje. To je lahko povezano z nelinearnim vzorcem zorenja prefrontalnih in limbičnih možganskih področij. V skladu s tem modelom so raziskave o preventivnih programih pokazale, da so programi, ki temeljijo na posredovanju znanja o tveganjih, manj učinkoviti od tistih, ki se osredotočajo na individualne koristi in na usposabljanje socialnih kompetenc in odpornosti (34).
Zanimivo je vprašati, kakšne funkcionalne koristi, če sploh, lahko dobijo posamezniki iz tega začasnega neravnovesja med možganskimi in podkožnimi možganskimi strukturami. Od evolucijske perspektive je adolescenca razvojno obdobje, v katerem mlada oseba pridobi neodvisnost. Ta proces ni edinstven za človeško vrsto; V mnogih drugih vrstah lahko opazimo tudi povečano iskanje novih in večje socialne interakcije z drugimi posamezniki iste starosti (35). Tvegano vedenje med mladostniki lahko razumemo kot produkt biološkega dysequilibrija med iskanjem preusmeritve in novimi izkušnjami (»iskanjem občutkov«) na eni strani in še nezrelimi samoregulativnimi zmožnostmi na drugi strani (2); njegov namen je lahko omogočiti mladostnikom, da se odmaknejo od družinskega varnostnega območja, tako da lahko na primer najdejo partnerja zunaj svoje primarne družine. Zdi se, da nezrelost prefrontalnega korteksa daje prednost določenim vrstam učenja in prilagodljivosti (1).
Dejansko je v življenju posameznika verjetno več razvojnih oken, v katerih so možgani še posebej dobro pripravljeni na določene vrste učnih izkušenj. Z evolucijske perspektive je kognitivni stil, značilen za adolescenco, ki je še posebej občutljiv na socialno-afektivne dražljaje in prilagodljiv pri določanju prednostnih ciljev, optimalno prilagojen socialnim razvojnim nalogam, s katerimi se sooča mladostnik. To tudi pomeni, da odraslih možganov ni mogoče obravnavati kot optimalnega funkcionalnega sistema v absolutnem smislu in da se adolescenca ne bi smela obravnavati kot stanje pomanjkljive zmogljivosti možganov.
Vpliv pubertetnih hormonov na razvoj možganov mladostnikov
Zorenje reproduktivnega sistema med puberteto je povezano z naraščajočimi koncentracijami gonadnih steroidnih hormonov. Možgani imajo visoko gostoto steroidnih receptorjev, zato je verjetno, da spolni hormoni vplivajo na nevronske mreže v adolescenci. Sisk in Foster36, e8) so predlagali drugi val cerebralnega prestrukturiranja v adolescenci, ki temelji na zgodnji, perinatalni fazi spolne diferenciacije. V skladu s tem modelom hormoni pubertete vplivajo na nadaljnjo strukturo mladostniških možganov, tako da se doseže trajna reorganizacija možganov, s čimer se nevronske mreže senzibilizirajo za aktiviranje hormonskih učinkov. Naraščajoče koncentracije pubertalnih hormonov imajo različne učinke na razvoj hipotalamično-hipofizno-adrenalne (HPA) osi pri dečkih in dekletih: povečanje androgenov pri fantih očitno zavira izločanje kortikotropin-sproščujočega hormona (CRH), medtem ko estrogeni pri deklicah regulira os HPA navzgor. Estrogeni lahko deklice naredijo bolj dovzetne za stres, medtem ko so androgeni bolj odporni na dečke37).
Pregled
Doslej so raziskave o zgodnjem otroštvu najbolj zanimale znanstvene skupnosti in mediji. Najnovejše ugotovitve pa kažejo, da nenehne psihološke in biološke spremembe adolescence močno vplivajo na možgansko strukturo in funkcijo. Adolescenti preidejo v novo fazo plastičnosti, v kateri lahko okoljski dejavniki pomembno in trajno vplivajo na kortikalno vezje. To odpira nove priložnosti za izobraževanje. Na primer, zaradi samega vpliva mladostnikov na čustva, imajo koristi od učnih izkušenj, ki se odvijajo v pozitivnem čustvenem kontekstu, ki je namenoma zasnovan za usposabljanje čustvene regulacije. Glede na to, da ima tvegano obnašanje v adolescenci nevrobiološko osnovo, se zdi, da poskusi zatiranja takega vedenja popolnoma propadejo. Bolj smiselno bi bilo mladoletnikom omogočiti čustvene izkušnje v varnem okolju in povečati družbene koristi, povezane z nerizičnimi obnašanji, z zakonodajno zakonodajo (npr. Prepoved nekaterih vrst oglaševanja) in zagotavljanjem čustveno pozitivnih modelov. Na primer, najstniški glavni lik v televizijski milnici se lahko odloči, da se bo odpovedal tekmovanju, ki ga organizirajo prijatelji.
Poleg tega dolgotrajno obdobje neuralne plastičnosti v adolescenci omogoča tudi, da so mladostniki bolj ranljivi za škodljive okoljske vplive, npr. Ugotovitve poskusov na živalih in študij na ljudeh kažejo na primer, da lahko uporaba kanabisa v adolescenci povzroči trajne kognitivne spremembe in strukturne spremembe v možganih, ki so obsežnejše od tistih pri odraslih uporabnikih konoplje (38).
Prihodnje raziskave razvoja možganov bi zato morale obravnavati pomembno vprašanje okoljskih vplivov na delovanje in organizacijo možganov.
Do zdaj kognitivna nevroznanost ni ustrezno analizirala vpliva družbenega in kulturnega konteksta na kognitivne in afektivne procese in njihov razvoj. Naše sedanje razumevanje, da je adolescenca odločilna faza v zorenju možganov in da so procesi zorenja možganov operativni do starosti dvajsetih let ali celo več, ima pomembne posledice tudi za izobraževalno in socialno politiko. Pri vseh odločitvah, ki vplivajo na razvoj otrok in mladostnikov, je treba upoštevati nevrobiološka dejstva. Najpomembnejša aktualna vprašanja te vrste vključujejo vprašanje legalizacije uživanja konoplje in uporabnost zakona o mladoletniškem prestopništvu v adolescenci.
Ključna sporočila
- V adolescenci poteka temeljna reorganizacija možganov, ki se nadaljuje v začetku tretjega desetletja življenja.
- Za razvoj možganov za mladostnike je značilno neravnovesje med limbičnimi in nagrajevalnimi sistemi, ki že prej zrejo, in še ne povsem zrelim sistemom za nadzor na fronti. To neravnovesje je lahko nevronski substrat za tipičen čustveni reaktivni slog adolescence in lahko spodbuja tvegano vedenje.
- Tipično mladostniško vedenje je osnova za razvoj avtonomije mladostnikov in spodbuja njihovo emancipacijo od primarne družine.
- Hormoni pubertete vplivajo na nadaljnje prestrukturiranje mladostniških možganov, značilno za spol.
- Zaradi reorganizacije mladostniških možganov je še posebej dovzetna za vplive okolja, tako pozitivne kot negativne.
Opombe
Izjava o konfliktu interesov
Prof. Konrad je prejel častno predavanje podjetij Medice, Lilly in Novartis ter raziskovalno podporo (zunaj financiranja) družbe Vifor Pharma Ltd.
Drugi avtorji navajajo, da ne obstaja navzkrižje interesov.
;